CN106987705A - 高炉用高硅镁质熔剂性球团及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高炉用高硅镁质熔剂性球团及其生产方法，其成分要求的质量分数为：SiO2 3.5%～5.5%，MgO 1.5%～2.2%，碱度0.8～1.2，Al2O3≤1.5%，K2O+Na2O≤0.1%、Zn≤0.02%、S≤0.05%、P≤0.07%。本球团的硅含量较高，可使用高硅铁精粉生产，提高了球团在高炉中的使用比例，同时拓宽了铁精粉的使用范围，提高了国内铁精粉的使用比例。本方法可使用高硅铁精粉生产镁质熔剂性球团，降低生产成本，同时能够得到质量合格的球团，满足高炉使用高比例球团的要求；采用本方法可以拓宽生产镁质熔剂性球团所使用的铁精粉范围，尤其是可以提高国内高硅铁精粉的使用量。本方法具有生产成本低、工艺简单、产品性能优良的特点。

Description

高炉用高硅镁质熔剂性球团及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种高炉用球团，尤其是一种高炉用高硅镁质熔剂性球团及其生产方法。
背景技术
当前国内环保形势非常严峻，而传统的钢铁工艺流程主要是烧结矿为原料，污染物排放量大、能耗高、环保压力大。与烧结工艺相比，球团工艺污染物排放低、能耗低，更符合当前的环保要求。由于高炉炼铁对原料的要求，使用球团矿代替烧结矿，需要生产出成分和性能符合要求的镁质熔剂性球团。当前，对于低硅型镁质熔剂性球团的生产已经比较成熟，而使用链篦机回转窑生产高硅型镁质熔剂性球团技术尚不成熟，尤其是存在回转窑结圈的问题。同时，我国铁精粉粒度较细，适宜生产球团，但由于SiO2含量普遍较高，更多的用于了生产普通酸性球团。因此，解决高硅镁质熔剂性球团的生产问题，可以提高球团在高炉中的使用比例，同时拓宽铁精粉的使用范围，提高国内铁精粉的使用比例。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高炉用高硅镁质熔剂性球团；本发明还提供了一种高炉用高硅镁质熔剂性球团的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明成分要求的质量分数为：SiO2 3.5%～5.5%，MgO1.5%～2.2%，碱度0.8～1.2，Al2O3≤1.5%，K2O+Na2O≤0.1%、Zn≤0.02%、S≤0.05%、P≤0.07%。
本发明所述球团的粒度为9～13.5mm，球团抗压强度大于2200N/个球。
本发明方法以铁精粉、红土矿粉、无烟煤粉、熔剂和粘结剂为原料，根据球团成分要求确定配比；将各原料混合成混合料，再将混合料造成生球；所述生球经干燥、预热、焙烧、冷却后，即可得到所述的球团。
本发明方法所述原料≤0.074mm粒级的比例≥86wt%。
本发明方法所述红土矿质量配比为0～3%，无烟煤粉的质量配比为0～1%。
本发明方法所述铁精粉采用铁精粉Ⅰ和铁精粉Ⅱ；所述铁精粉Ⅰ成分要求的质量分数为：SiO2 5%～7%，MgO≤1%，CaO≤1%；所述铁精粉Ⅱ成分要求的质量分数为：SiO2 1%～2%，MgO 1～3%，CaO 1～3%。
本发明方法所述焙烧温度为1240℃～1280℃。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明的硅含量较高，可使用高硅铁精粉生产，提高了球团在高炉中的使用比例，同时拓宽了铁精粉的使用范围，提高了国内铁精粉的使用比例。
本发明方法配加具有粘结性的红土矿，改善了造球效果，提高生球强度，降低了粉率，有利于降低球团SiO2含量。本发明方法配加的无烟煤粉燃烧后可提高球团孔隙率，增强了磁铁矿周围的氧势，有利于磁铁矿进行更充分的氧化，从而提高了球团强度，减少了粉率；另一方面，煤粉燃烧提供了热量，从而降低了预热、焙烧温度，从而减少了采用回转窑焙烧时的结圈。本发明方法还采用了一种低硅含镁含钙铁精粉，可以减少外配熔剂的使用量，减轻铁精粉与熔剂混合后的偏析问题，从而提高生球爆裂温度，减少粉率。综上所述，本发明方法有效的降低了粉率，控制了回转窑焙烧时的结圈问题，生产出合格的高硅镁质熔剂性球团。
本发明方法可使用高硅铁精粉生产镁质熔剂性球团，降低生产成本，同时能够得到质量合格的球团，满足高炉使用高比例球团的要求；采用本方法可以拓宽生产镁质熔剂性球团所使用的铁精粉范围，尤其是可以提高国内高硅铁精粉的使用量。本方法具有生产成本低、工艺简单、产品性能优良的特点。
具体实施方式
本高炉用高硅镁质熔剂性球团采用下述方法进行生产：（1）采用铁精粉、红土矿粉、无烟煤粉、熔剂和粘结剂作为原料。所述铁精粉采用铁精粉Ⅰ和铁精粉Ⅱ，小于0.074mm粒级的比例均在80%及以上；所述铁精粉Ⅰ成分要求的质量分数为：SiO2 5%～7%，MgO≤1%，CaO≤1%；所述铁精粉Ⅱ成分要求的质量分数为：SiO2 1%～2%，MgO 1～3%，CaO 1～3%。所述红土矿粉有粘结性，小于0.074mm粒级的比例均在80%及以上；其成分要求的质量分数为：SiO2 1%～3%，MgO≤1%，CaO≤1%。
所述熔剂采用钙质熔剂或镁质熔剂，小于0.074mm粒级的比例均在85%及以上；钙质熔剂要求的质量分数为：CaO≥49%。镁质熔剂要求的质量分数为：MgO≥85%。
所述粘结剂中小于0.074mm粒级的比例在90%及以上。
所述无烟煤粉中小于0.074mm粒级的比例在90%及以上，固定碳含量≥75%，灰分含量≤10%，挥发分含量≤15%。
（2）上述原料按下述成分要求的质量分数进行配比：SiO2 3.5%～5.5%，MgO 1.5%～2.2%，碱度0.8～1.2，Al2O3≤1.5%，K2O+Na2O≤0.1%、Zn≤0.02%、S≤0.05%、P≤0.07%。成分配比中，红土矿质量配比0～3%，无烟煤粉的质量配比0～1%。计算各原料配比过程中，根据SiO2、MgO和碱度进行计算，其他成分满足上述要求即可。
（3）将各原料混合，过高压辊磨机，使之小于0.074mm粒级的比例达到86wt%及以上；再用强力混合机混匀，得到混合料；混合料进入圆盘造球机形成生球，粒度9～13.5mm。
（4）所述生球进入链篦机经过鼓风干燥、抽风干燥、预热1段、预热2段，之后进入回转窑内，经过高温焙烧，进入环式冷却机进行冷却至温度低于100℃，即可得到所述的球团。其中，链篦机机速2.2～3.5m/min，鼓风干燥风箱温度180℃～250℃，抽风干燥烟罩温度450℃～550℃，预热1段烟罩温度650℃～750℃，预热2段烟罩温度990℃～1050℃；回转窑焙烧温度1240℃～1280℃，窑速0.8～0.95r/min。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：本高炉用高硅镁质熔剂性球团的具体生产过程如下所述。
（1）按下述成分要求的质量分数进行配比：SiO2 3.5%，MgO 1.5%，碱度1.2；其他成分要满足Al2O3≤1.5%，K2O+Na2O≤0.1%、Zn≤0.02%、S≤0.05%、P≤0.07%的要求。其中，红土矿配比0.5wt%，无烟煤粉配比0.2wt%，其他原料配比根据上述成分要求计算得到。
（2）各原料混合后经过高压辊磨，小于0.074mm粒级的比例达到88%；之后经过强力混合机混匀，混合料进入圆盘造球机形成生球，粒度9～13.5mm。
（3）生球进入链篦机经过鼓风干燥、抽风干燥、预热1段、预热2段，之后进入回转窑内，经过高温焙烧，进入环式冷却机进行冷却至温度低于100℃，即可得到所述的球团。链篦机机速3.5m/s，鼓风干燥风箱温度210℃，抽风干燥烟罩温度550℃，预热1段烟罩温度750℃，预热2段烟罩温度1050℃，回转窑焙烧温度1280℃，窑速0.95r/min。
实施例2：本高炉用高硅镁质熔剂性球团的具体生产过程如下所述。
（1）按下述成分要求的质量分数进行配比：SiO2 4.5%，MgO 2.0%，碱度1.0；其他成分要满足Al2O3≤1.5%，K2O+Na2O≤0.1%、Zn≤0.02%、S≤0.05%、P≤0.07%的要求。其中，红土矿配比1.5wt%，无烟煤粉配比0.5wt%，其他原料配比根据上述成分要求计算得到。
（2）各原料混合后经过高压辊磨，小于0.074mm粒级的比例达到92%；之后经过强力混合机混匀，混合料进入圆盘造球机形成生球，粒度9～13.5mm。
（3）生球进入链篦机经过鼓风干燥、抽风干燥、预热1段、预热2段，之后进入回转窑内，经过高温焙烧，进入环式冷却机进行冷却至温度低于100℃，即可得到所述的球团。链篦机机速3.0m/s，鼓风干燥风箱温度250℃，抽风干燥烟罩温度500℃，预热1段烟罩温度700℃，预热2段烟罩温度1020℃，回转窑焙烧温度1260℃，窑速0.85r/min。
实施例3：本高炉用高硅镁质熔剂性球团的具体生产过程如下所述。
（1）按下述成分要求的质量分数进行配比：SiO2 5.5%，MgO 2.2%，碱度0.8；其他成分要满足Al2O3≤1.5%，K2O+Na2O≤0.1%、Zn≤0.02%、S≤0.05%、P≤0.07%的要求。其中，红土矿配比3.0wt%，无烟煤粉配比1.0wt%，其他原料配比根据上述成分要求计算得到。
（2）各原料混合后经过高压辊磨，小于0.074mm粒级的比例达到86%；之后经过强力混合机混匀，混合料进入圆盘造球机形成生球，粒度9～13.5mm。
（3）生球进入链篦机经过鼓风干燥、抽风干燥、预热1段、预热2段，之后进入回转窑内，经过高温焙烧，进入环式冷却机进行冷却至温度低于100℃，即可得到所述的球团。链篦机机速2.2m/s，鼓风干燥风箱温度180℃，抽风干燥烟罩温度450℃，预热1段烟罩温度650℃，预热2段烟罩温度990℃，回转窑焙烧温度1240℃，窑速0.8r/min。
实施例4：本高炉用高硅镁质熔剂性球团的具体生产过程如下所述。
（1）按下述成分要求的质量分数进行配比：SiO2 5.0%，MgO 1.7%，碱度0.9；其他成分要满足Al2O3≤1.5%，K2O+Na2O≤0.1%、Zn≤0.02%、S≤0.05%、P≤0.07%的要求。其中，红土矿配比2.0wt%，无烟煤粉配比0.6wt%，其他原料配比根据上述成分要求计算得到。
（2）各原料混合后经过高压辊磨，小于0.074mm粒级的比例达到90%；之后经过强力混合机混匀，混合料进入圆盘造球机形成生球，粒度9～13.5mm。
（3）生球进入链篦机经过鼓风干燥、抽风干燥、预热1段、预热2段，之后进入回转窑内，经过高温焙烧，进入环式冷却机进行冷却至温度低于100℃，即可得到所述的球团。链篦机机速2.8m/s，鼓风干燥风箱温度220℃，抽风干燥烟罩温度480℃，预热1段烟罩温度720℃，预热2段烟罩温度1000℃，回转窑焙烧温度1250℃，窑速0.9r/min。
实施例5：本高炉用高硅镁质熔剂性球团的具体生产过程如下所述。
（1）按下述成分要求的质量分数进行配比：SiO2 4.0%，MgO 1.8%，碱度1.1；其他成分要满足Al2O3≤1.5%，K2O+Na2O≤0.1%、Zn≤0.02%、S≤0.05%、P≤0.07%的要求。其中，红土矿配比0wt%，无烟煤粉配比0.8wt%，其他原料配比根据上述成分要求计算得到。
（2）各原料混合后经过高压辊磨，小于0.074mm粒级的比例达到95%；之后经过强力混合机混匀，混合料进入圆盘造球机形成生球，粒度9～13.5mm。
（3）生球进入链篦机经过鼓风干燥、抽风干燥、预热1段、预热2段，之后进入回转窑内，经过高温焙烧，进入环式冷却机进行冷却至温度低于100℃，即可得到所述的球团。链篦机机速2.5m/s，鼓风干燥风箱温度230℃，抽风干燥烟罩温度500℃，预热1段烟罩温度680℃，预热2段烟罩温度1040℃，回转窑焙烧温度1255℃，窑速0.9r/min。
实施例6：本高炉用高硅镁质熔剂性球团的具体生产过程如下所述。
（1）按下述成分要求的质量分数进行配比：SiO2 4.2%，MgO 2.1%，碱度1.0；其他成分要满足Al2O3≤1.5%，K2O+Na2O≤0.1%、Zn≤0.02%、S≤0.05%、P≤0.07%的要求。其中，红土矿配比2.5wt%，无烟煤粉配比0wt%，其他原料配比根据上述成分要求计算得到。
（2）各原料混合后经过高压辊磨，小于0.074mm粒级的比例达到92%；之后经过强力混合机混匀，混合料进入圆盘造球机形成生球，粒度9～13.5mm。
（3）生球进入链篦机经过鼓风干燥、抽风干燥、预热1段、预热2段，之后进入回转窑内，经过高温焙烧，进入环式冷却机进行冷却至温度低于100℃，即可得到所述的球团。链篦机机速3.2m/s，鼓风干燥风箱温度200℃，抽风干燥烟罩温度520℃，预热1段烟罩温度700℃，预热2段烟罩温度1030℃，回转窑焙烧温度1270℃，窑速0.92r/min。
上述各实施例中所得球团的主要成分见表1，冶金性能见表2，熔滴性能见表3。
表1：各实施例所得球团的主要成分
表2：各实施例所得球团的冶金性能
表3：各实施例所得球团的熔滴性能

Claims (7)

1.一种高炉用高硅镁质熔剂性球团，其特征在于，其成分要求的质量分数为：SiO2 3.5%～5.5%，MgO 1.5%～2.2%，碱度0.8～1.2，Al2O3≤1.5%，K2O+Na2O≤0.1%、Zn≤0.02%、S≤0.05%、P≤0.07%。
2.根据权利要求1所述的高炉用高硅镁质熔剂性球团，其特征在于：所述球团的粒度为9～13.5mm，球团抗压强度大于2200N/个球。
3.权利要求1所述高炉用高硅镁质熔剂性球团的生产方法，其特征在于：以铁精粉、红土矿粉、无烟煤粉、熔剂和粘结剂为原料，根据球团成分要求确定原料配比；将各原料混合成混合料，再将混合料造成生球；所述生球经干燥、预热、焙烧、冷却后，即可得到所述的球团。
4.根据权利要求3所述的高炉用高硅镁质熔剂性球团的生产方法，其特征在于：所述铁精粉采用铁精粉Ⅰ和铁精粉Ⅱ；所述铁精粉Ⅰ成分要求的质量分数为：SiO2 5%～7%，MgO≤1%，CaO≤1%；所述铁精粉Ⅱ成分要求的质量分数为：SiO2 1%～2%，MgO 1～3%，CaO 1～3%。
5.根据权利要求3所述的高炉用高硅镁质熔剂性球团的生产方法，其特征在于：所述原料≤0.074mm粒级的比例≥86wt%。
6.根据权利要求3所述的高炉用高硅镁质熔剂性球团的生产方法，其特征在于：所述红土矿质量配比为0～3%，无烟煤粉的质量配比为0～1%。
7.根据权利要求3－6任意一项所述的高炉用高硅镁质熔剂性球团的生产方法，其特征在于：所述焙烧温度为1240℃～1280℃。
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