CN104651607B - 一种炼铁球团矿镁铁基有机粘结剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种炼铁球团矿镁铁基有机粘结剂，其组分按重量百分比为：有机高粘材料10‑20％；催化剂20‑30％；增粘剂10‑20％；载体50‑70％。所述的有机高粘材料为黄原胶、海藻酸胶、水溶性树脂中的一种或两种的混合物；所述的催化剂为氧化铁红。所述的增粘剂为羧甲基纤维素钠和腐殖酸钠其中一种或两种的混合物。所述的载体为镁铁砂。本发明可以完全替代膨润土生产球团矿，球团生产时用量少，加入量为膨润土的30‑50％。完全满足球团矿质量标准要求，能提高球团矿的高温冶金性能，能提高生球强度和爆裂温度，提高成品球抗压强度和全铁品位。还可以降低球团矿的还原膨胀率。将烧结矿中部分MgO转加到球团矿中，不仅能改善球团矿的冶金性能,还能缓解烧结生产所面临的压力。

Description

一种炼铁球团矿镁铁基有机粘结剂
技术领域
本发明涉及冶金用粘结剂技术领域，具体涉及一种用于炼铁球团的复合粘结剂及其应用。
背景技术
1、炼铁球团矿具有良好的冶金性能及改善高炉料柱透气性等优点，被认为是实现高炉炉料结构优化的优质炉料。为了满足铁精矿生产球团矿工艺和高炉冶炼对炉料化学成分、强度和冶金性能的要求，需要在球团料中添加一定量的粘结剂。目前使用最多的粘结剂是膨润土，包括钙质膨润土、钠质膨润土和人工钠化膨润土等。膨润土的主要成分是SiO2和Al2O3，添加在球团料中会降低球团矿品位，增加高炉炼铁渣量。因此开发新型粘结剂替代膨润土，减少非铁物料的带入一直是冶金工作者的重要课题。
2、目前，绝大部分钢铁企业高炉生产所需的MgO全部由烧结矿提供，烧结矿产量、质量指标因MgO添加而受到严重影响。球团矿生产中配加MgO可以形成镁橄榄石(2MgO·SiO2)和偏硅酸镁(MgO·SiO2)等高熔点相，其熔化温度分别为1892℃和1557℃，对提高球团矿的软融性能有显著效果。将烧结矿中部分MgO转加到球团矿中，不仅能改善球团矿的冶金性能,还能缓解烧结生产所面临的压力，使烧结矿和球团矿质量获得双赢的效果。因此开发一种粘结性强的粘结剂，既可以减少非铁物料的带入，又可以将MgO成分引入到球团矿中势在必行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是一种炼铁球团矿镁铁基有机粘结剂,能替代膨润土，改善球团质量,提高生球强度和爆裂温度，提高成品球抗压强度和全铁品位。将烧结矿中部分MgO转加到球团矿中，不仅能改善球团矿的冶金性能,还能缓解烧结生产所面临的压力，使烧结矿和球团矿质量获得双赢的效果。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种炼铁球团矿镁铁基有机粘结剂，其组分按重量百分比为：有机高粘材料10-20％；催化剂20-30％；增粘剂10-20％；载体50-70％。
所述的有机高粘材料为黄原胶、海藻酸胶、水溶性树脂中的一种或两种的混合物；其中黄原胶1％浓度时粘度为≥500mpa.s；海藻酸胶1％浓度时粘度为≥300mpa.s；水溶性树脂1％浓度时粘度为≥350mpa.s。这些高粘性材料亲水性强，对含铁物料有很强的粘结性。
所述的催化剂为氧化铁红。氧化铁红在高温下分解放氧，增加球团内部氧浓度，加速完全氧化过程，缩短焙烧时间。同时氧化铁红也作为有机高粘材料的载体，不会影响球团矿的铁品位。
所述的增粘剂为羧甲基纤维素钠和腐殖酸钠其中一种或两种的混合物。这两种材料均为粘性物质，添加后可以增加粘结性。
所述的载体为镁铁砂，其化学成分为MgO≥80％Fe2O3(5-10)％，载体的粒度为-0.044mm粒级质量百分数≥90％。球团矿生产中配加MgO可以形成美橄榄石(2MgO·SiO2)和偏硅酸镁(MgO·SiO2)等高熔点相，其熔化温度分别为1892℃和1557℃，对提高球团矿的软融性能和抗爆裂性能以及低温还原粉化率(+3.15)有显著效果。可以降低烧结矿MgO的配加量。
炼铁球团矿镁铁基有机粘结剂的制备工艺：依据配方按比例混匀后共磨，其粒度-0.074mm粒级质量百分数≥70％。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明可以完全替代膨润土生产球团矿，球团生产时用量少，加入量为膨润土的30-50％。完全满足球团矿质量标准要求，能提高球团矿的高温冶金性能，能提高生球强度和爆裂温度，提高成品球抗压强度和全铁品位。还可以降低球团矿的还原膨胀率。将烧结矿中部分MgO转加到球团矿中，不仅能改善球团矿的冶金性能,还能缓解烧结生产所面临的压力，使烧结矿和球团矿质量获得双赢的效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述，并不对本发明的范围进行限制。
实施例
炼铁球团矿镁铁基有机粘结剂，其组分按重量百分比为：有机高粘材料10-20％；催化剂20-30％；增粘剂10-20％；载体50-70％。所述的有机高粘材料为黄原胶、海藻酸胶、水溶性树脂中的一种或两种的混合物。所述的催化剂为氧化铁红。所述的增粘剂为羧甲基纤维素钠和腐殖酸钠。所述的载体为镁铁砂。有机粘结剂示例组分见表1。
表1：球团矿镁铁基有机粘结剂示例组分
依据配方按比例混匀后共磨，其粒度-0.074mm粒级质量百分数≥70％。然后将上述镁铁基球团有机粘结剂按重量百分百0.7％加入到铁精矿粉中。制得各方案组生球指标与加膨润土制得生球指标对照表见表2。
表2：示例粘结剂制得生球指标与膨润土粘结剂制得生球指标对照表
注：表2中膨润土为改性复合膨润土。
生球的焙烧过程按表3技术参数进行。
表3：焙烧技术参数
工艺过程 干燥Ⅰ 干燥Ⅱ 预热Ⅰ 预热Ⅱ 预热Ⅲ 预热Ⅳ 焙烧
温度/℃ 200 400 600 800 1000 1100 1260
时间/min 3 3 3 5 5 8 13
成品球的冶金指标对照见表4。
表4：成品球的冶金指标对照表
编号 Fe 抗压 转鼓 膨胀率 RDI+3.15
基准 64.7 2330 92.1 16.1 81.4
1 65.1％ 2340N 92.4％ 13.9％ 83.6
2 65.3％ 2350 N 92.6％ 14.3％ 83.7
3 65.2％ 2410 N 93.1％ 13.9％ 83.9
4 65.1％ 2380 N 92.7％ 13.8％ 84.1
注：RDI+3.15为球团低温还原粉化率指标。
从实施方案的结果表2、4，生球和成品球的冶金指标的对比可以看出，以0.7％的镁铁基球团有机粘结剂替代1.4％膨润土，生球落下强度平均提高2.15次/个球；抗压强度提高0.15N/个球；爆裂数(450℃)明显低于基准。成品球全铁提高0.48％；抗压强度提高40N/个球；转鼓强度提高0.6％；还原膨胀率降低2.1％；低温还原粉化率+3.15提高2.4％。
结论：以镁铁基球团有机粘结剂替代膨润土生产球团矿完全可行，镁铁基球团有机粘结剂的生球、成品球的各项指标均好于膨润土。

Claims (2)

1.一种炼铁球团矿镁铁基有机粘结剂，其特征在于，其组分按重量百分比为：有机高粘材料10-20％；催化剂20-30％；增粘剂10-20％；载体50-70％；有机高粘材料为黄原胶、海藻酸胶、水溶性树脂中的一种或两种的混合物；催化剂为氧化铁红；增粘剂为羧甲基纤维素钠和腐殖酸钠其中一种或两种的混合物；载体为镁铁砂，其化学成分为MgO≥80％，Fe2O3：5-10％，载体的粒度为-0.044mm粒级质量百分数≥90％。
2.根据权利要求1所述的一种炼铁球团矿镁铁基有机粘结剂，其特征在于，炼铁球团矿镁铁基有机粘结剂的制备工艺：依据配方按比例混匀后共磨，其粒度-0.074mm粒级质量百分数≥70％。
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