CN105219956B - 一种铁粉冷压球团复合粘结剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁粉冷压球团复合粘结剂的制备方法，属于铁粉冶金球团粘结剂技术领域。这种复合粘结剂系将无机粘结剂、有机粘结剂和多种助剂成功地复合在一起。其组成中各组分的质量比为膨润土：快硬硅酸盐水泥：快硬硫铝酸盐水泥：羧甲基淀粉钠：聚丙烯酰胺：预糊化淀粉：粉煤灰：氧化镁：碳酸钙：石膏：水泥减水剂=10‑15：3.5‑5.0：0‑1.5：3‑8：1‑3：5‑6：2：1：1：1：0‑1。所研制的粘结剂配方达到了减少膨润土用量，提高球团矿品位及改善冶金性能的目的。将这种复合粘结剂应用于铁粉冷压成型之中，通过压制得到了符合使用要求的铁粉球团，得到的生球强度、爆裂温度和成品球抗压强度等性能指标均符合球团矿质量要求。
Description
技术领域
本发明涉及冶金球团粘结剂技术领域，特别涉及一种铁粉冷压球团复合粘结剂的制备方法。
技术背景
随着现代高炉炼铁向着高产、低耗、长寿目标发展和钢铁冶炼新技术的应用，球团矿在钢铁工业中的作用越来越重要，已成为一种必不可少的优质高炉冶金炉料。国内球团矿生产主要采用膨润土作为粘结剂，其主要成分是以硅酸盐、氧化铝等为主的无机物质；一般用量在3-5%，会造成球团中无机物含量高，铁品位降低；在高炉冶炼中渣量增多，能耗增大，高炉利用系数下降，焦比增加，不利于高炉冶炼。同时，在成球工艺中，生球还需要经过高温烘干固化，能耗多，成本高，大部分烘干机采用燃煤供能，环境污染严重。
在球团矿生产中作为核心技术的粘结剂，必须满足下述要求：改善物料成球性和生球颗粒之间的分子粘结力，具有良好的粘结性和成球性；并且制成的生球应有良好的抗爆性能、较高的干、湿球抗压和落下强度；同时又能提高球团的含铁品位。传统的无机粘结剂如膨润土、硅藻土、石灰、水玻璃、硼酸盐等，可以作为有效的粘结剂，有助于球团的形成，但会使铁精矿中有害元素增加，铁品位降低，球团冶金性能变差，甚至造成环境污染。有机粘结剂如煤焦油、沥青、纸浆废液、糖浆、皂液、泥炭、丙烯酰胺、佩利多等在球团焙烧过程中被挥发或燃烧分解，对提高球团矿铁品位有利；但其价格高，抗高温性能差，球团在高炉中易爆裂，危害高炉安全，影响冶炼效率，无法满足使用上的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是采用无机-有机原料复配技术，研制一种铁粉冷压球团复合粘结剂，减少膨润土的用量、进而减少SiO2、Al2O3等冶金杂质的含量，提高球团矿的质量、改善冶金性能。
本发明解决技术问题所采用的制备方法步骤如下：
一种铁粉冷压球团复合粘结剂的制备方法，其工艺过程包括原料准备和复合粘结剂制备两大步骤：
①将膨润土、粉煤灰、氧化镁、碳酸钙、石膏分别进行粉碎、过筛，得到的粗粒再次粉碎、过筛，粒度达到100-120目；
②按质量比膨润土:快硬硅酸盐水泥:快硬硫铝酸盐水泥:羧甲基淀粉钠:聚丙烯酰胺:预糊化淀粉:粉煤灰:氧化镁:碳酸钙:石膏:水泥减水剂=10-15:3.5-5.0:0-1.5:3-8：1-3:5-6:2:1:1:1:0-1的配比量称取各原料，在带有机械搅拌的混合装置中搅拌混合均匀后得到复合粘结剂。
步骤②所述的质量比为：膨润土:快硬硅酸盐水泥:快硬硫铝酸盐水泥:羧甲基淀粉钠:聚丙烯酰胺:预糊化淀粉:粉煤灰:氧化镁:碳酸钙:石膏:水泥减水剂=13-15:4.0-5.0:1.0-1.5:5-6：2-3:5:2:1:1:1:0.5-1。
所述机械搅拌混合装置中的搅拌混合时间为15-20分钟，搅拌速度为150-200 r/min。
本发明将无机粘结剂、有机粘结剂和多种助剂复合在一起，应用于铁粉冷压成球之中，使用这种铁粉冷压球团复合粘结剂，降低了膨润土的用量，减少了Si、Al的含量，抑制了球团矿铁品位的下降；使高炉冶炼的渣量、焦比有所下降，高炉利用系数上升，能够很好地适应现代高炉炼铁需求，促进钢铁工业健康发展。本发明的铁粉冷压球团复合粘结剂具有原料来源广泛、运输方便、价格低廉等优势；用该粘结剂制得的球团的生球落下强度、干球抗压强度、抗爆裂温度均符合球团矿质量要求，解决了长期困扰钢铁企业铁粉冷压成型的技术问题，具备较好的经济、社会和环境效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明:
实施例1：
①将膨润土、粉煤灰、氧化镁、碳酸钙、石膏分别进行粉碎、过筛，得到的粗粒再次粉碎、过筛，粒度达到100目；
②在带有机械搅拌的铁杯中依次加入上述准备好的膨润土15g、快硬硅酸盐水泥3.5g、快硬硫铝酸盐水泥1.5g、羧甲基淀粉钠3.0g、聚丙烯酰胺3.0g、预糊化淀粉5.0g、粉煤灰2.0g、氧化镁1.0g、碳酸钙1.0g、石膏1.0g，不断搅拌15分钟，搅拌速度150 r/min，使其混合均匀，得到复合粘结剂。然后将所得到的粘结剂加入到混料机中，再加入铁矿粉迅速搅拌使其混合均匀；再将混合物料倒入造球机中冷压成球。制得的球团于室温下放置5小时后生球表面已硬化，移至凉晒场放置5天可完全固结；测得生球落下强度6次/0.5m、成品球抗压强度1882N/个、成品球抗爆裂温度﹥800℃。
实施例2：
①将膨润土、粉煤灰、氧化镁、碳酸钙、石膏分别进行粉碎、过筛，得到的粗粒再次粉碎、过筛，粒度达到120目；
②在搅拌机中依次加入准备好的膨润土10g，快硬硅酸盐水泥5.0g，羧甲基淀粉钠8.0g，聚丙烯酰胺1.0g，预糊化淀粉6.0g，粉煤灰2.0g，氧化镁1.0g，碳酸钙1.0g，石膏1.0、水泥减水剂1.0g g，不断搅拌20分钟，搅拌速度180 r/min，使其混合均匀，得到复合粘结剂。然后将所得到的复合粘结剂加入到混料机中，再加入铁矿粉迅速搅拌使其混合均匀；再将混合物料倒入造球机中冷压成球。制得的球团于室温下放置5小时后生球表面已硬化，移至凉晒场放置5天可完全固结；测得生球落下强度5次/0.5m、成品球抗压强度1744N/个、成品球抗爆裂温度﹥800℃。
实施例3：
①将膨润土、粉煤灰、氧化镁、碳酸钙、石膏分别进行粉碎、过筛，得到的粗粒再次粉碎、过筛，粒度达到100目；
②在搅拌机中依次加入准备好的膨润土13g，快硬硅酸盐水泥5g，快硬硫铝酸盐水泥1g，羧甲基淀粉钠6g，聚丙烯酰胺3g，预糊化淀粉5g，粉煤灰2g，氧化镁1g，碳酸钙1g，石膏1g，水泥减水剂0.5g，不断搅拌15分钟，搅拌速度160r/min，使其混合均匀，得到复合粘结剂。然后将所得到的复合粘结剂加入到混料机中，再加入铁矿粉迅速搅拌使其混合均匀；再将混合物料倒入造球机中冷压成球。制得的球团于室温下放置5小时后生球表面已硬化，移至凉晒场放置5天可完全固结；测得生球落下强度5次/0.5m、成品球抗压强度1647N/个、成品球抗爆裂温度﹥800℃。
实施例4：
①将膨润土、粉煤灰、氧化镁、碳酸钙、石膏分别进行粉碎、过筛，得到的粗粒再次粉碎、过筛，粒度达到110目；
②在带有机械搅拌的铁杯中依次加入准备好的膨润土15g，快硬硅酸盐水泥4g，快硬硫铝酸盐水泥1.5g，羧甲基淀粉钠5.0g，聚丙烯酰胺2.0g，预糊化淀粉5.0g，粉煤灰2.0g，氧化镁1.0g，碳酸钙1.0g，石膏1.0g，水泥减水剂1g，不断搅拌20分钟，搅拌速度200 r/min，使其混合均匀，得到复合粘结剂。然后将所得到的粘结剂加入到混料机中，再加入铁矿粉迅速搅拌使其混合均匀；再将混合物料倒入造球机中冷压成球。制得的球团于室温下放置5小时后生球表面已硬化，移至凉晒场放置5天可完全固结；测得生球落下强度5次/0.5m、成品球抗压强度1447N/个、成品球抗爆裂温度﹥800℃。
Claims (3)
1.一种铁粉冷压球团复合粘结剂的制备方法，其工艺过程包括原料准备和复合粘结剂制备两大步骤：
①将膨润土、粉煤灰、氧化镁、碳酸钙、石膏分别进行粉碎、过筛，得到的粗粒再次粉碎、过筛，粒度达到100-120目；
②按质量比膨润土:快硬硅酸盐水泥:快硬硫铝酸盐水泥:羧甲基淀粉钠:聚丙烯酰胺:预糊化淀粉:粉煤灰:氧化镁:碳酸钙:石膏:水泥减水剂=10-15:3.5-5.0:0-1.5:3-8：1-3:5-6:2:1:1:1:0-1的配比量称取各原料，在带有机械搅拌的混合装置中搅拌混合均匀后得到复合粘结剂。
2.根据权利要求1所述的一种铁粉冷压球团复合粘结剂的制备方法，其特征在于所述步骤②的质量比为：膨润土:快硬硅酸盐水泥:快硬硫铝酸盐水泥:羧甲基淀粉钠:聚丙烯酰胺:预糊化淀粉:粉煤灰:氧化镁:碳酸钙:石膏:水泥减水剂=13-15:4.0-5.0:1.0-1.5:5-6：2-3:5:2:1:1:1:0.5-1。
3.根据权利要求1所述的一种铁粉冷压球团复合粘结剂的制备方法，其特征在于所述机械搅拌混合装置中的搅拌混合时间为15-20分钟，搅拌速度为150-200 r/min。
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