CN104745797A - 一种铬铁精粉矿球团烧结的布料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种铬铁精粉矿球团烧结的布料方法,其特点是:包括以下步骤:1)用球磨机将铬铁精粉矿进行球磨;2)筛选焦炭;3)筛选膨润土;4)将步骤1)制得的铬铁精粉矿和焦炭及水、膨润土用混料机混合均匀;5)在第一圆盘造粒机内制造成生球;6)将步骤5)制得的生球在第二圆盘造粒机内进行外配炭,制成配炭生球;7)在烧结机内采用下部大球上部小球的布料方式进行布料,先铺底料50mm,再铺步骤6)制得的大球350mm-400mm,最后铺步骤4)制得的小球100mm,料层总厚度为500mm-550mm。
Description
技术领域
本发明属于铁合金冶炼领域,涉及铬铁精粉矿冶炼前的造块工艺,是一种铬铁精粉矿球团烧结的布料方法。
背景技术
铬铁冶炼的关键在于铬粉矿的造块处理,在矿热炉冶炼过程中,粉矿直接入炉不仅会造成大量有用元素随炉渣和炉气流失,增加冶炼电耗,还会使炉料的透气性变差,直接威胁矿热炉的运行安全。铬矿资源中块矿只占总量的约20%,其余80%是粉矿。此外,有相当一部分铬矿属于易碎矿石,在开采和储存中极易碎裂,即使强度高的块矿在加工过程中也产生大量的细粉。随着社会对金属需求的增大和矿产资源的不断开发,铬粉矿的造块处理越来越具有重要意义。
铬粉矿的造块预处理有压块、烧结、球团三种工艺。
其中压块法具有建设快、设备少、投资低、好管理等优点,但使用压块处理的铬粉矿在冶炼过程中技术经济指标难以得到改善,不但铬的收得率低,且很难冶炼出含碳小于4%的中低碳铬铁和微碳铬铁。
使用球团法处理铬粉矿的方法较多,如芬兰Outotec公司开发的Outokumpu法、日本昭和电工公司研制的SRC法、加拿大国际金属回收公司开发的DRC法。球团矿的粒度小而均匀,有利于炉料透气性的改善和气流的均匀分布,且球团矿的冷态强度高,便于运输、装卸和贮存,但是其投资设备大且球团的还原膨胀率要高于烧结矿。
铬烧结矿气孔率高、比表面积大,有利于提高还原反应的速度,可以提高产量,此外还具有强度高、粒度均匀等优点,可以改善矿热炉透气性,使冶炼产品单位电耗降低200~300kW·h/t。但铬尖晶石熔点很高,且难以形成低熔点的液相,其烧结性主要取决于脉石的性能和所添加的溶剂。因此,利用常规烧结法处理铬粉矿所需烧结温度高、能耗高及产量低,烧结矿强度差,烧结过程中透气性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种铬铁精粉矿球团烧结的布料方法,对改善铬矿粉烧结矿产量和质量,降低能耗具有重要的意义。
本发明解决技术问题的方案是:一种铬铁精粉矿球团烧结的布料方法,其特征是:包括以下步骤:
1)用球磨机将铬铁精粉矿进行球磨,球磨后矿粉小于200目或者小于0.074mm的颗粒占质量的85%-95%,其余矿粉颗粒小于100目或者小于0.165mm,筛选方法如下:
a) 将经过球磨机球磨的铬铁精粉矿进行筛选,先用100目的筛子进行筛选,所述筛上的铬铁精粉矿重新用球磨机进行球磨,直至铬铁精粉矿颗粒完全通过100目的筛子;
b)将100目筛子的筛下铬铁精粉矿颗粒用200目的筛子进行筛选,200目筛子的筛下铬铁精粉矿颗粒占100目筛子的筛下铬铁精粉矿颗粒质量的85%-95%;
2)用球磨机球磨焦炭,然后进行筛选:
a)用网眼直径1~3mm 的筛子进行筛选,其筛上焦炭颗粒重新用球磨机进行球磨,直至焦炭颗粒完全通过网眼直径1~3mm的筛子;
b)将网眼直径1~3mm筛子的筛下焦炭颗粒再用200目的筛子进行筛选,200目筛子的筛上焦炭颗粒占铬铁精粉矿、水分、焦炭和膨润土的质量总和的4.5%-5.5%;
3)用200目的筛子筛选膨润土;
4)将步骤1)制得的铬铁精粉矿进行内配炭,铬铁精粉矿与水分、焦炭、膨润土按照 质量百分比91:6:2:1的比例用混料机混合均匀,其中焦炭选用步骤2)筛选的200目筛子的筛下焦炭颗粒,其粒度小于200目或者小于0.074mm,膨润土选用步骤3)筛选的200目筛子的筛下膨润土颗粒,其粒度小于200目或者小于0.074mm、含水量小于等于10%;
5)在第一圆盘造粒机内制造成生球,制造粒径8mm-10mm的生球时,第一圆盘造粒机的转速为10-12r/min,转动时间4min;制造粒径5mm-8mm的生球时,第一圆盘造粒机的转速为8-10r/min,转动时间3min;
6)将步骤5)制得的生球在第二圆盘造粒机内进行外配炭,制成配炭生球,其中焦炭选用步骤2)筛选的200目筛子的筛上焦炭颗粒,其焦炭的粒径为1~3mm,焦炭占铬铁精粉矿、水分、焦炭和膨润土的质量总和的4.5%-5.5%,制造粒径8mm-10mm的生球时,第二圆盘造粒机的转速为10-12r/min,转动时间4min;制造粒径5mm-8mm的生球时,第二圆盘造粒机的转速为8-10r/min,转动时间 3min;
7)在烧结机内采用下部大球上部小球的布料方式进行布料,先铺底料50mm,再铺步骤6)制得的大球350mm-400mm,最后铺步骤6)制得的小球100mm,料层总厚度为500mm-550mm。
本发明的有益效果是:
1)采用下部大球上部小球的布料方式,球团爆裂减少,成品粉化率低,成品率达到90%以上,意味着本工艺生产的烧结球团矿在还原过程中有更好的透气性,从而有更高的生产效率;
2)本工艺生产的烧结球团矿具有较宽的荷重软化区间,荷重软化区间为252℃(1146℃~1398℃),说明该烧结球团矿有较好的高温荷重能力,表明在高料层的情况下该矿石能够正常冶炼,意味着该烧结矿在大型矿热炉的使用中具有较好冶金性能;
3)本工艺的烧结时间为普通烧结矿的烧结时间的一半,意味着本工艺不但能够得到很好性能的产品,同时烧结效率能够大大提高,为大型铬铁矿热炉采用该技术提供了可能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1
主原料:南非Tharisa铬铁精粉矿,大于1mm的粉矿不超过5%,主要化学成分为Cr2O3:40~50wt%、Fe:25~31wt%、MgO:8~10wt%、SiO2:2.7~3.3 wt%、Al2O3:14~17wt%,焦炭:粒度1mm,加入量为质量的6.5%。步骤如下:
1)用球磨机将铬铁精粉矿进行球磨,球磨后矿粉小于200目的颗粒占质量的85%-95%,其余矿粉颗粒小于100目,筛选方法如下:
a)将经过球磨机球磨的铬铁精粉矿进行筛选,先用100目的筛子进行筛选,所述筛上的铬铁精粉矿重新用球磨机进行球磨,直至铬铁精粉矿颗粒完全通过100目的筛子;
b)将100目筛子的筛下铬铁精粉矿颗粒用200目的筛子进行筛选,200目筛子的筛下铬铁精粉矿颗粒占质量的85%-95%;
2)筛选焦炭:
a)用网眼直径1mm 的筛子进行筛选;
b)将网眼直径1mm筛子的筛下焦炭颗粒再用200目的筛子进行筛选,200目筛子的筛上焦炭颗粒占铬铁精粉矿、水分、焦炭和膨润土的质量总和的4.5%-5.5%;
3)用200目的筛子筛选膨润土;
4)将步骤1)制得的铬铁精粉矿进行内配炭,铬铁精粉矿与水分、焦炭、膨润土按照 质量百分比91:6:2:1的比例用混料机混合均匀,其中焦炭选用步骤2)筛选的200目筛子的筛下焦炭颗粒,其粒度小于200目或者小于0.074mm,膨润土选用步骤3)筛选的200目筛子的筛下膨润土颗粒,其粒度小于200目或者小于0.074mm、含水量小于等于10%;
5)在第一圆盘造粒机内制造成生球,制造粒径8mm-10mm的生球时,第一圆盘造粒机的转速为10-12r/min,转动时间4min; 制造粒径5mm-8mm的生球时,第一圆盘造粒机的转速为8-10r/min,转动时间3min;
6)将步骤5)制得的生球在第二圆盘造粒机内进行外配炭,制成配炭生球,其中焦炭选用步骤2)筛选的200目筛子的筛上焦炭颗粒,其焦炭的粒径为1mm,焦炭占铬铁精粉矿、水分、焦炭和膨润土的质量总和的4.5%-5.5%,制造粒径8mm-10mm的生球时,第二圆盘造粒机的转速为10-12r/min,转动时间4min; 制造粒径5mm-8mm的生球时,第二圆盘造粒机的转速为8-10r/min,转动时间3min;
7)在烧结机内采用下部大球上部小球的布料方式进行布料,先铺底料50mm,再铺步骤6)制得的大球350mm,最后铺步骤6)制得的小球100mm,料层总厚度为500mm;
8)烧结之前用石油气对烧结杯进行烘烤预热,预热温度达到 150 ℃进行烧结,抽风烧结的点火温度为1000℃,点火时的负压为1000Pa,点火时间为2min,烧结温度为 1300 ℃,烧结时间为 35min ,烧结负压为6000Pa,制得成品率为91%。
烧结结束后,在不同位置取样测试烧结球团的抗压强度、产品的荷重软化温度和低温还原粉化性能,结果如下:
1)测得90%的烧结球团的抗压强度达到125kg;
2)产品的荷重软化温度测试结果为开始软化温度为1146℃,软化终了温度为1398℃,软化温度区间为252℃。说明该烧结球团矿有较好的高温荷重能力,表明在高料层的情况下该矿石能够正常冶炼;
3)对铬铁球团烧结矿进行了低温还原粉化性能测试,采用中国国家标准(GB/T13242—91)检验方法。测得还原粉化指数RDI+3.15=97.7%,说明该铬铁球团烧结矿在500℃左右、还原气氛下不容易碎裂粉化,炉料会保持良好的透气性。
实施例2,本实施例与实施例1采用相同的主原料和焦炭,步骤如下,
步骤1)~步骤6)与实施例1相同;
7)在烧结机内采用下部大球上部小球的布料方式进行布料,先铺底料50mm,再铺步骤6)制得的大球400mm,最后铺步骤6)制得的小球100mm,料层总厚度为550mm;
8)烧结之前用石油气对烧结杯进行烘烤预热,预热温度达到 150 ℃进行烧结,抽风烧结的点火温度为1050℃,点火时的负压为2000Pa,点火时间为2.5min,烧结温度为1350℃,烧结时间为40min,烧结负压为8000Pa,制得成品率为90%。
烧结结束后,在不同位置取样测试烧结球团的抗压强度、产品的荷重软化温度和低温还原粉化性能,结果如下:
测得100%的烧结球团的抗压强度达到50kg,符合大型矿热炉使用还原球团的强度>500N/球的要求。
由实施例1和实施例2的烧结矿成品率90%,采用下部大球上部小球的布料方式可以将成品率从74%提高到90%以上,可以达到较好的烧结效果。
Claims (1)
1.一种铬铁精粉矿球团烧结的布料方法,其特征是:包括以下步骤:
1)用球磨机将铬铁精粉矿进行球磨,球磨后矿粉小于200目或者小于0.074mm的颗粒占质量的85%-95%,其余矿粉颗粒小于100目或者小于0.165mm,筛选方法如下:
a)将经过球磨机球磨的铬铁精粉矿进行筛选,先用100目的筛子进行筛选,所述筛上的铬铁精粉矿重新用球磨机进行球磨,直至铬铁精粉矿颗粒完全通过100目的筛子;
b)将100目筛子的筛下铬铁精粉矿颗粒用200目的筛子进行筛选,200目筛子的筛下铬铁精粉矿颗粒占100目筛子的筛下铬铁精粉矿颗粒质量的85%-95%;
2)用球磨机球磨焦炭,然后进行筛选:
a)用网眼直径1~3mm 的筛子进行筛选,其筛上焦炭颗粒重新用球磨机进行球磨,直至焦炭颗粒完全通过网眼直径1~3mm的筛子;
b)将网眼直径1~3mm筛子的筛下焦炭颗粒再用200目的筛子进行筛选,200目筛子的筛上焦炭颗粒占铬铁精粉矿、水分、焦炭和膨润土的质量总和的4.5%-5.5%;
3)用200目的筛子筛选膨润土;
4)将步骤1)制得的铬铁精粉矿进行内配炭,铬铁精粉矿与水分、焦炭、膨润土按照 质量百分比91:6:2:1的比例用混料机混合均匀,其中焦炭选用步骤2)筛选的200目筛子的筛下焦炭颗粒,其粒度小于200目或者小于0.074mm,膨润土选用步骤3)筛选的200目筛子的筛下膨润土颗粒,其粒度小于200目或者小于0.074mm、含水量小于等于10%;
5)在第一圆盘造粒机内制造成生球,制造粒径8mm-10mm的生球时,第一圆盘造粒机的转速为10-12r/min ,转动时间4min; 制造粒径5mm-8mm的生球时,第一圆盘造粒机的转速为8-10r/min,转动时间3min;
6)将步骤5)制得的生球在第二圆盘造粒机内进行外配炭,制成配炭生球,其中焦炭选用步骤2)筛选的200目筛子的筛上焦炭颗粒,其焦炭的粒径为1~3mm,焦炭占铬铁精粉矿、水分、焦炭和膨润土的质量总和的4.5%-5.5%,制造粒径8mm-10mm的生球时,第二圆盘造粒机的转速为10-12r/min,转动时间4min;制造粒径5mm-8mm的生球时,第二圆盘造粒机的转速为8-10r/min,转动时间 3min;
7)在烧结机内采用下部大球上部小球的布料方式进行布料,先铺底料50mm,再铺步骤6)制得的大球350mm-400mm,最后铺步骤6)制得的小球100mm,料层总厚度为500mm-550mm。
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