CN104988309B - 铁矿球团硼镁复合粘结剂与用途及酸性球团矿的加工方法 - Google Patents

铁矿球团硼镁复合粘结剂与用途及酸性球团矿的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供铁矿球团硼镁复合粘结剂与用途及酸性球团矿的加工方法，所述粘结剂具有两种类型，一种是利用我国丰富的硼镁铁矿粉资源，选择B2O3含量为3％左右，MgO含量在40～50％的硼镁铁矿粉配加1％～5％的羧甲基纤维素混合成硼镁复合粘结剂；另一种是采用高MgO粉与B2O3的混合物在与羧甲基纤维素复合得到铁矿球团硼镁复合粘结剂，达到以上同样的MgO含量和B2O3含量，生产MgO质酸性球团矿。本粘结剂可提高酸性球团矿MgO含量1％～2.5％，B2O3含量0.05～0.10％，既能作为铁精粉造球的粘结剂，又作为酸性球团矿生产的添加剂增加MgO含量，还不提高MgO酸性球团的焙烧温度，达到生产MgO质酸性球团矿的目的。

Description

铁矿球团硼镁复合粘结剂与用途及酸性球团矿的加工方法
技术领域
本发明涉及铁矿球团粘结剂，具体涉及铁矿球团硼镁复合粘结剂及其用途，属于冶金领域，特别适用于铁精粉生产酸性球团工艺。
背景技术
近几十年来，我国高炉炼铁逐渐形成了以高碱度烧结矿搭配酸性球团矿的炉料结构为主要炉料结构形式。酸性球团矿具有高品位低渣量的优点。但由于酸性球团矿的软熔性能偏差，不同程度影响了高炉下部的透气性和冶炼效果。故近几年来，国内外球团生产都在追求MgO质酸性球团，以改善其软熔性能。
试验研究证明，MgO能显著改善酸性球团矿的软熔性能。但试验研究也证明，只要酸性球团矿将MgO含量增加1％，焙烧温度就要超过1300℃。在≤1300℃的条件下，成品球的抗压强度就会≤1500牛顿，若将焙烧温度提高到1300℃以上，竖炉、链篦机－回转窑和带式焙烧机三种焙烧设备、工艺技术和设备材质都过不了关，故降低MgO质酸性球团矿的焙烧温度，就成了MgO质酸性球团矿生产的一项关键技术。因此，国内外一直在寻求解决MgO质酸性球团的焙烧难关的方法。
发明内容
基于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种铁矿球团硼镁复合粘结剂，针对酸性球团矿生产对软熔性能即MgO含量的要求，配入不同比例的硼镁复合粘结剂，达到既满足铁精粉生产酸性球团生球质量的要求，又能满足含MgO酸性球团焙烧热工制度和成品球强度的要求，从而达到改善酸性球团矿软熔性能的要求，满足高炉炼铁对酸性球团的质量要求。
本发明的技术方案：
铁矿球团硼镁复合粘结剂，其特征在于包括质量比为100：1～5的B2O3与MgO的混合物和增粘剂，所述B2O3与MgO的混合物为硼镁铁矿粉或硼化物与高氧化镁粉的混合物，所述增粘剂为羧甲基纤维素，所述B2O3与MgO的混合物中B2O3与MgO的质量比为0.05～0.10：1～2.5。
优选的所述硼镁铁矿粉中B2O3的含量为3wt％，MgO的含量为40～50wt％。
优选的所述硼化物为硼酸，其中B2O3的含量为≥95wt％；所述氧化镁粉中的MgO的含量为≥90wt％。
所述粘结剂优选的粒度不大于200目的颗粒达到95％以上。
上述铁矿球团硼镁复合粘结剂的用途，其特征在于同时作为铁精粉造球的粘结剂和酸性球团矿增加MgO含量并控制焙烧温度的添加剂。
采用上述铁矿球团硼镁复合粘结剂加工酸性球团矿的方法，其特征在于与所述铁精粉混合后，得到的酸性球团矿中MgO的含量达到1％-2.5％，B2O3含量0.05～0.10％，煅烧温度<1300℃。
当硼镁化合物为硼镁铁矿粉时，所述铁矿球团硼镁复合粘结剂的组分在铁矿球团中的配置比例为：羧甲基纤维素的比例为0.05～0.5％。
当硼镁化合物为硼化物与氧化镁粉的混合物时，所述铁矿球团硼镁复合粘结剂的组分在铁矿球团中的配置比例为： 羧甲基纤维素的比例为0.05％～0.5％；进一步优选的所述
可将粘结剂倒入料仓、用电子皮带称或螺旋给料器配到皮带上。
本发明的技术效果：
本发明的一种铁矿球团硼镁复合粘结剂包括两种类型，一种选择B2O3含量为3％左右，MgO含量在40～50％的硼镁铁矿粉、例如我国辽宁省辽阳地区丰富的硼镁铁矿粉资源，配加1％～5％的羧甲基纤维素混合成铁矿球团硼镁复合粘结剂，达到提高酸性球团矿MgO含量1％～2.5％，B2O3含量0.05～0.10％，增加MgO含量后不提高焙烧温度，保持正常的球团焙烧热工制度生产MgO质的酸性球团；另一种是采用高MgO粉与含有B2O3的硼化物的混合物再与羧甲基纤维素复合得到铁矿球团硼镁复合粘结剂，达到以上同样的MgO含量和B2O3含量，生产MgO质酸性球团矿。既能作为铁精粉造球的粘结剂，又作为酸性球团矿生产的添加剂增加MgO含量，还不提高MgO酸性球团的焙烧温度，达到生产MgO质酸性球团矿的目的。
上述铁矿球团硼镁复合粘结剂具有以下显著优点：(1)能显著提高酸性球团矿的MgO含量达到1.0～2.5％的水平；(2)提高酸性球团矿的MgO含量，不提高焙烧温度；(3)能易于满足球团生产对生球的质量要求；(4)能显著改善酸性球团矿的软熔性能。
以上两种类型的铁矿球团硼镁复合粘结剂，含有硼镁铁矿粉的成本低，相对来说配入比例高，不利于成品球品位的提高；含有高MgO粉与含有B2O3的硼化物的混合物的配入比例低，相对成本高，有利于保持MgO质酸性球团的含铁品位，可根据实际需求进行选择。羧甲基纤维素的配入量根据铁精粉的成球性指数的优劣调剂。
本发明中的硼镁复合黏结剂的加入比例合理且可解决MgO焙烧难关，加入比例不会太高而造成浪费，也不会太低达不到增加MgO含量的要求。
通过本发明的系列的试验和研究证明，当酸性球团MgO含量每提高0.5％，生球的焙烧温度需提高30～40℃，才能保持成品球具有合格的强度，含1.0％MgO酸性球团的焙烧温度需要提高到1330℃。而硼化物对铁矿球团降低焙烧温度很敏感，含1％MgO的酸性球团，只要配入0.08％左右的B2O3，生球的焙烧温度即可降低到1250℃(即常规焙烧温度)。
根据本发明的研究表明，酸性球团矿MgO含量每提高1.0％，开始软化温度会提高50℃，有利于改善高炉中部的透气性，有利于高炉顺行和加快高炉进程。同样提高酸性球团矿的MgO含量，能显著改善酸性球团矿的熔滴性能，熔滴性能改善的幅度随球团矿SiO2含量的降低而显著升高，有利于高炉下部透气性的改善和高炉顺行。
具体实施方式
为了清楚地理解本发明的内容，将通过具体实施例进一步说明如下。
实施例1
本实施例利用我国辽宁省辽阳地区丰富的硼镁铁矿粉资源，即生产硼砂的副产品(硼泥)，其含B2O3为3％，含MgO为40％左右。
本实施例酸性球团矿要求的MgO含量为1％，根据铁矿球团硼镁复合粘结剂的组分在铁矿球团中的配置比例关系：“羧甲基纤维素的比例为0.05～0.5％”，得到本实施例粘结剂的比例关系，其中羧甲基纤维素配入0.2％。
制得的铁矿球团硼镁复合粘结剂为白色粉剂，其粒度－200目(－0.074mm)达到95％以上，使用时配入方式如同配入膨润土一样，可将粘结剂倒入料仓、用电子皮带称或螺旋给料器配到皮带上，配入的比例可先设定后调整，直到满足配入比例的要求。
本实施例在将MgO含量提高到1％的水平的同时，在常规焙烧温度下的高炉产量提高了5％，燃料比降低了3.5％，取得了良好的效果。
实施例2
本实施例的硼镁化合物为硼酸与高氧化镁粉的混合物。
本实施例酸性球团矿要求的MgO含量为1.5％，选用的高MgO粉中的MgO含量为95wt％，根据铁矿球团硼镁复合粘结剂的组分在铁矿球团中的配置比例关系： 羧甲基纤维素的比例为0.05％～0.5％”，得到本实施例粘结剂的比例关系，其中羧甲基纤维素配入0.15％。
制得的铁矿球团硼镁复合粘结剂为白色粉剂，其粒度－200目(－0.074mm)达到95％以上，使用时配入方式如同配入膨润土一样，可将粘结剂倒入料仓、用电子皮带称或螺旋给料器配到皮带上，配入的比例可先设定后调整，直到满足配入比例的要求。
本实施例在将MgO含量提高到1.5％的水平的同时，在常规焙烧温度下的高炉产量分别提高了4.5％和6.0％，燃料比分别降低了3.7％和3.9％，取得了良好的效果。
以上实施例证明，本发明既能作为铁精粉造球的粘结剂，又作为酸性球团矿生产的添加剂增加MgO含量，还不提高MgO酸性球团的焙烧温度，达到生产MgO质酸性球团矿的目的。以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，例如羧甲基纤维素的比例等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.铁矿球团硼镁复合粘结剂，其特征在于包括质量比为100：1～5的B2O3与MgO的混合物和增粘剂，所述B2O3与MgO的混合物为硼镁铁矿粉或硼化物与高氧化镁粉的混合物，所述增粘剂为羧甲基纤维素，所述B2O3与MgO的混合物中B2O3与MgO的质量比为0.05～0.10：1～2.5，使用时，所述粘结剂与铁精粉混合后，得到的酸性球团矿中MgO的含量为1.5％-2.5％，B2O3含量0.05～0.10％，煅烧温度<1300℃。
2.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于所述硼镁铁矿粉中B2O3的含量为3wt％，MgO的含量为40～50wt％。
3.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于所述硼化物为硼酸，其中B2O3的含量为≥95wt％；所述高氧化镁粉中的MgO的含量为≥90wt％。
4.根据权利要求1-3任一所述的粘结剂，其特征在于其粒度不大于200目的颗粒达到95％以上。
5.权利要求1-4任一所述的铁矿球团硼镁复合粘结剂的用途，其特征在于同时作为铁精粉造球的粘结剂和酸性球团矿增加MgO含量并控制焙烧温度的添加剂。
6.一种酸性球团矿的加工方法，其特征在于使用权利要求1-4任一所述的铁矿球团硼镁复合粘结剂，所述粘结剂与所述铁精粉混合后，得到的酸性球团矿中MgO的含量为1.5％-2.5％，B2O3含量0.05～0.10％，煅烧温度<1300℃。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于当B2O3与MgO的混合物为硼镁铁矿粉时，所述铁矿球团硼镁复合粘结剂的组分在铁矿球团中的配置比例为： 羧甲基纤维素的比例为0.05～0.5％。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于当B2O3与MgO的混合物为硼化物与高氧化镁粉的混合物时，所述铁矿球团硼镁复合粘结剂的组分在铁矿球团中的配置比例为： 羧甲基纤维素的比例为0.05％～0.5％。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于将粘结剂倒入料仓、用电子皮带称或螺旋给料器配到皮带上。
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