CN104498709A - 一种有机粘结剂及用其生产的钢厂管道灰压球 - Google Patents

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陈锐
周建安
倪红卫
邓冬一
张华�
魏康
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
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Abstract

本发明一种有机粘结剂及用有机粘结剂生产的钢厂管道灰压球，以大米、碎米、糯米、玉米单独作为原料或者按2:3:1:4的比例混合配料，通过温度为250～280摄氏度，压强为1.1～1.2Mpa的膨化机膨化，然后粉碎到150-200um的粉末即成有机粘结剂；压球中管道灰65～70%，含铁原料22～28%，有机粘结剂2.5～3%，再加入总重量12%～15%的水，通过搅拌15～20min后碾压制成直径为35～50mm的生球即可。本发明有机粘结剂具有安全可靠，方便运输，制备过程简单，制备技术容易操作，成本低廉，原料易得等优点，在球团生产中使用该种有机粘结剂可以提高球团的物理化学性能，球团中的有机粘结剂在高温下分解或者挥发释放出来的物质对环境也无危害。

Description

一种有机粘结剂及用其生产的钢厂管道灰压球
技术领域
本发明涉及冶金球团生产技术领域，具体是一种有机粘结剂及用其生产的钢厂管道灰压球。
背景技术
随着冶金工业的快速发展，钢铁企业在工业生产过程中产生的粉尘对环境的污染也日益加深。因此钢铁企业各种粉尘的回收及综合利用已经受到了行业内部及国家的重视。为了积极响应国家节能减排的号召，实现资源的高效回收利用。综合回收利用钢铁冶金生产过程中的除尘灰不但能降低对环境的破坏，而且也是企业实现可持续发展的一项重要举措。
钢铁企业生产过程中会产生大量烟气，烟气净化系统在净化烟气过程中会产生大量粉尘。在转炉炼钢过程中，除尘系统净化转炉烟气得到的固体废弃物主要是转炉除尘污泥和转炉粉尘，其含铁品位较高，分别为52.3%和58.19%，可见转炉除尘灰是一种良好的二次资源。随着人们对环境问题重视程度的加深，如何高效利用除尘灰是钢铁企业和国家环保部门共同面临的问题。当前对除尘灰的利用方法主要有以下几种：造球作为原料返回炼钢；合成非正式的铁氧化物；合成海绵铁；制备活性炭等。
当前有很多钢铁企业将转炉除尘灰通过添加一定量粘结剂压制造块后用作炼钢造渣剂或者熔渣剂。使用转炉除尘灰生产造渣剂，不需要经过烧结、炼铁等工序，可以有效地减低能源消耗。既可以回收除尘灰中的铁，又能降低炼钢辅助材料的消耗，而且还具有一定的脱磷效果。然而当前在使用转炉除尘灰造块过程中使用的粘结剂大多是石灰和水玻璃等无机物，而且由于水玻璃在气温较低的冬天容易发生凝固现象，导致使用困难，严重影响球团的正常生产。
发明内容
本发明为了解决钢铁企业在炼钢的过程产生的转炉除尘灰污染环境又难以利用的技术性难题，帮助钢企高效回收利用转炉除尘污泥及转炉除尘灰，提高资源的利用率，减少环境污染，特提供一种有机粘结剂及用其生产的钢厂管道灰压球。
为此本发明的技术方案为，一种有机粘结剂，其特征在于：以大米、碎米、糯米、玉米单独作为原料或者按2:3:1:4的比例混合配料，通过温度为250～280摄氏度，压强为1.1～1.2Mpa的膨化机膨化，然后粉碎到150-200um的粉末即成有机粘结剂。
一种用有机粘结剂生产的钢厂管道灰压球，其特征在于：按重量百分比为：管道灰65～70%，含铁原料22～28%，有机粘结剂2.5～3%，再加入总重量12%～15%的水，通过搅拌15～20min后碾压制成直径为35～50mm的生球即可。
有益效果：
本发明有机粘结剂具有安全可靠，方便运输，制备过程简单，制备技术容易操作，成本低廉，原料易得等优点。在球团生产中使用该种有机粘结剂可以提高球团的物理化学性能，球团中的有机粘结剂在高温下分解或者挥发释放出来的物质对环境也无危害。
本发明有机粘结剂是一种聚合物，由大量羧基、羟基、甲基聚合而成的天然链状结构大分子有机物，其主要成分为碳水化合物，常温下分子侧链上的基团与矿物质的离子，极性分子形成离子键，共价键或者氢键等化合键力。
有机粘结剂成本低廉，取材容易，制备方法简单，而且有机粘结剂粘结能力强于膨润土、石灰和水玻璃。使用有机粘结剂参与转炉除尘灰造块时成块性能更好。在转炉炼钢过程中还可以减少渣量，有利于保护设备，降低能源消耗，从而降低生产成本。
使用有机粘结剂生产炼钢渣、参与管道灰造球、生产萤石球等工艺产品时，生产出来的工业成品具有良好的物理化学性能，而且还可以解决一些其他粘结剂所带来的种种困扰及难题。
具体实施方式
本发明实施实例中在钢厂管道灰造球过程中采用的有机粘结剂，
一种有机粘结剂，以大米、碎米、糯米、玉米单独作为原料或者按2:3:1:4的比例混合配料，通过温度为250～280摄氏度，压强为1.1～1.2Mpa的膨化机膨化，然后粉碎到150-200um的粉末即成有机粘结剂。
具体操作办法是，按重量百分比：
管道灰的使用比例为65%～70%，含铁原料22～28%，有机粘结剂的添加比例为2.5%～3%。
原料混合搅拌时间为15～20min。
冷固球团的粒径为35～50mm。
冷固球团的水分控制在12%～15%。
原料粒度≤75μm的部分占80%以上。
本发明的有机粘结剂案例一：
南京梅山钢厂使用70%的管道灰，25%含铁原料，加入3%的有机粘结剂，再加入总重量13%的水通过搅拌15min后碾压制成直径为50mm的生球，成球效果很理想，与使用传统水玻璃作为粘结剂生产的生球相比，使用有机粘结剂生产出来的生球具有表面更光滑，水分挥发更快等优点。
有机粘结剂生产出来的生球烘烤所需时间也只有水玻璃作为粘结剂生产的生球烘烤时间的八分之一，可以缩短成品球的生产周期，节省能源，大大提高了球团的综合效益。因而有机粘结剂生产球团不但可以提高球团性能，而且还可以提高球团的含铁品位，在冬天低温下也可以正常地进行球团生产，不需要考虑气候变化对球团生产所带来的某些问题。
案例二:
某钢铁厂使用65%的管道灰，28%含铁原料，加入2.5%的新型有机粘结剂，再加入总重量13%的水通过搅拌15min后碾压制成直径为50mm的生球。压制出来的生球经过干燥，得到的成品球筛下物为3.3%，抗压强度可以达到1092N/个。在使用该冷固球团参与实际生产中可以发现，由于使用有机粘结剂减低了球团中石灰的含量，因而造渣前期石灰融化速度快，并具有一定的脱硫脱磷效果。石灰熔化率的提高加上冷固球团带入的一定量的CaO可减少石灰的消耗量；化渣效果也有了明显的改善，萤石的用量也降低了，同时由于初期炉渣碱度的提高，使得MgO在渣中的溶解度降低，减少炉衬侵蚀，有利于提高转炉炉龄。
案例三：
实验使用68%的管道灰，22%含铁原料，加入2.8%有机粘结剂，再加入总重量10%的水搅拌20min后碾压制成直径为50mm的生球，干燥后成品球的抗压强度可以达到1206N/个，筛下物2.3%。在实际运用过程中，由于使用有机粘结剂生产的球团石灰含量少，造渣前期石灰融化速度快，具有一定的脱硫脱磷效果。石灰熔化率的提高加上冷固球团带入的一部分CaO可减少石灰的消耗和改善化渣效果，减少了萤石的使用量，同时由于初期炉渣碱度的提高，使得MgO在渣中的溶解度降低，降低了MgO对炉衬侵蚀，有利于提高转炉炉龄。当生产的冷固球团运用于转炉，可以加快成渣速度，增强冷却效果，改善渣料结构，防止“返干”，提高金属收得率。而且冷固球团中含有50%～55%的Fe，使转炉除尘灰中的金属得到有效回收，同时还能一定程度上的保护环境。

Claims (2)

1.一种有机粘结剂，其特征在于：以大米、碎米、糯米、玉米单独作为原料或者按2:3:1:4的比例混合配料，通过温度为250～280摄氏度，压强为1.1～1.2Mpa的膨化机膨化，然后粉碎到150-200um的粉末即成有机粘结剂。
2.一种用有机粘结剂生产的钢厂管道灰压球，其特征在于：按重量百分比为：管道灰65～70%，含铁原料22～28%，有机粘结剂2.5～3%，再加入总重量12%～15%的水，通过搅拌15～20min后碾压制成直径为35～50mm的生球即可。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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