CN107365908A - 一种球团矿镁质复合粘结剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents

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杨森
罗旭东
赵春生
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Abstract

本发明涉及一种球团矿镁质复合粘结剂及其制备方法和使用方法，其由以下组分按重量份数组成：有机高分子材料0.1份～0.3份；增稠剂0.1份～0.3份；镁质添加剂99.5份～99.7份。先将有机高分子材料、增稠剂、菱镁石按比例混匀、共磨后即得半成品，再将半成品与轻烧镁粉按比例混匀、共磨后即得成品。生产球团矿时，在铁精矿粉中加入镁质复合粘结剂混配制生球，再经焙烧制得球团矿成品；按质量百分比，镁质复合粘结剂的加入量为铁精矿粉加入量的1.0%～3.5%。采用镁质复合粘结剂全部替代膨润土+镁质添加剂的形式，改善球团质量；提高了球团矿中MgO含量，减少烧结矿中的MgO含量，使烧结矿质量和球团矿质量都能够得到共同提高，最终实现了高炉增产、能耗降低。

Description

一种球团矿镁质复合粘结剂及其制备方法和使用方法
技术领域
本发明涉及球团矿用粘结剂技术领域，尤其涉及一种球团矿镁质复合粘结剂及其制备方法和使用方法。
背景技术
与烧结矿相比，球团矿具有粒度小而均匀、冷态强度高、品位高、还原性好等优点。高炉使用球团矿能够提高产量、降低焦比、改善煤气利用率，但是球团矿有其不可避免的缺陷，即“还原膨胀率高”及“软熔温度低”。通过向球团矿添加MgO生产镁质球团矿可以克服上述的缺陷，具有能够改善其高温特性效果的观点已经被公认的，球团矿要与高碱度烧结矿高温性能相匹配，镁质球团矿具有低膨胀率、高温还原率高、软熔性能好等优点，因此一直是炼铁工作者研究重点之一。
目前生产镁质球团通常是使用膨润土和镁质添加剂，如菱镁石、轻烧镁粉等含氧化镁矿物质，由于其镁质添加剂本身没有粘结作用，需要增加膨润土的使用量来改善镁质球团生球指标，由于膨润土的主要成分是SiO2和Al2O3，增加其添加量会降低球团矿品位，最终增加高炉炼铁渣量。国内外也有使用镁质添加剂和高分子有机物复合而成的球团粘结剂，不含S、P等杂质，粘结效果优于膨润土，用量小，如佩利多、羧甲基纤维素钠(Na-CMC)等，但其存在高分子有机物价格高、配加比例过大使成品球抗压强度偏低、焙烧问题提高问题限制其在钢铁企业应用推广。
因此，如果将烧结矿中部分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，使烧结矿质量和球团矿质量均得到提高。因此开发一种新型优质、廉价、高效、热稳定性好的球团矿镁质复合粘结剂替代膨润土+镁质添加剂生产镁质球团矿大势所趋。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供了一种球团矿镁质复合粘结剂及其制备方法，采用镁质复合粘结剂全部替代膨润土+镁质添加剂的形式，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；同时通过提高了球团矿中MgO含量，减少烧结矿中的MgO含量，使烧结矿质量和球团矿质量能够得到共同提高，最终实现了高炉增产、能耗降低。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种球团矿镁质复合粘结剂，其由以下组分按重量份数组成：有机高分子材料0.1份～0.3份；增稠剂0.1份～0.3份；镁质添加剂99.5份～99.7份。
所述有机高分子材料为琼胶和阿拉伯胶按任意比例混合的混合物。
所述增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮和腐植酸钠按任意比例混合的混合物。
所述镁质添加剂为菱镁石和轻烧镁粉，其中菱镁石重量份数为5份-10份，菱镁石的氧化镁含量≥43%，其中粒度为小于0.044mm的菱镁石颗粒质量百分数≥90%；轻烧镁粉重量份数为89.5份～94.7份,其中粒度为小于0.044mm的轻烧镁粉颗粒质量百分数≥90%，轻烧镁粉的氧化镁含量≥87%。
该球团矿镁质复合粘结剂的制备方法，先将有机高分子材料、增稠剂、菱镁石按比例混匀、共磨后即得半成品，半成品中粒度小于0.044mm的颗粒质量百分数≥50%，再将半成品与轻烧镁粉按比例混匀、共磨后即得成品，成品中粒度小于0.044mm的颗粒质量百分数≥95%。
该一种球团矿镁质复合粘结剂的使用方法，生产球团矿时，在铁精矿粉中加入所述的球团矿镁质复合粘结剂混配制生球，再经焙烧制得球团矿成品；按质量百分比，镁质复合粘结剂的加入量为铁精矿粉量的1.0%～3.5%。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1）镁质复合粘结剂在生产球团矿时可以完全替代膨润土+镁质添加剂的形式，减少SiO2和Al2O3成分带入球团矿，最终降低高炉炼铁渣量。
2）镁质复合粘结剂用量少，球团矿综合品位、生球指标、高温冶金性能高于膨润土+镁质添加剂的形式。
3）提高了球团矿中MgO含量，减少烧结矿中的MgO含量，使烧结矿质量和球团矿质量能够得到共同提高，最终实现了高炉增产、能耗降低。
具体实施方式
本发明所述一种球团矿镁质复合粘结剂，其由以下组分按重量份数组成：有机高分子材料0.1份～0.3份；增稠剂0.1份～0.3份；镁质添加剂99.5份～99.7份。
所述有机高分子材料为琼胶和阿拉伯胶按任意比例混合的混合物。
所述增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮和腐植酸钠按任意比例混合的混合物。
所述镁质添加剂为菱镁石和轻烧镁粉，其中菱镁石重量份数为5份-10份，菱镁石的氧化镁含量≥43%，其中粒度为小于0.044mm的菱镁石颗粒质量百分数≥90%；轻烧镁粉重量份数为89.5份～94.7份,其中粒度为小于0.044mm的轻烧镁粉颗粒质量百分数≥90%，轻烧镁粉的氧化镁含量≥87%。
将有机高分子材料、增稠剂、菱镁石按比例混匀、共磨后即得半成品，粒度为小于0.044mm粒级，质量百分数≥50%，再将半成品与轻烧镁粉按比例混匀、共磨后即得成品，成品粒度为小于0.044mm粒级，质量百分数≥95%。
生产球团矿时，在铁精矿粉中加入含氧化镁球团矿粘结剂混配制生球，再经焙烧制得球团矿成品；按质量百分比，镁质复合粘结剂的加入量为铁精矿粉加入量的1.0%～3.5%。
琼胶1%浓度时粘度为≥600mpa.s，阿拉伯胶1%浓度时粘度为≥400mpa.s，聚乙烯吡咯烷酮1%浓度时粘度为≥380mpa.s，琼胶和阿拉伯胶的混合物为高粘性材料，其亲水性强，对含铁物料有很强的粘结性。
以下结合具体的实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
球团矿镁质复合粘结剂，其组分及重量百分比如表1所示：
表1 实施例各组分配比表
各组分按比例混匀，共磨后得成品，成品粒度小于0.044mm的颗粒质量百分数≥95%。
将6组实施例所制得的含氧化镁球团矿粘结剂成品分别加入到铁精矿粉中，制得6组生球；6组生球的性能指标与常规加膨润土所制得对照组(基准)生球的性能指标对照见表2：
表2 生球指标对照表
以上各组生球经焙烧后制得成品球团矿；焙烧技术参数见表3：
表3 焙烧技术参数
工艺过程 鼓风干燥Ⅰ 抽风干燥Ⅱ 预热Ⅰ 预热Ⅱ 焙烧
温度/℃ 200 200-300 450-600 900-1000 1260-1300
时间/min 3 3 3 12 15
各组成品球团矿的化学成分及冶金指标对照见表4：
表4 成品球的化学成分对照表
编号 TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3
基准 64.38 0.18 7.21 0.36 0.20 0.21
1 64.79 0.18 6.08 0.30 0.94 <0.1
2 64.84 0.18 5.98 0.31 0.89 <0.1
3 64.90 0.18 5.88 0.33 0.84 <0.1
4 64.38 0.18 6.16 0.29 1.45 <0.1
5 64.51 0.18 6.35 0.28 2.03 <0.1
6 63.82 0.18 6.77 0.32 2.98 0.11
表5 成品球的冶金指标对照表
结论：以镁质复合粘结剂替代膨润土+镁质添加剂的形式生产镁质球团矿完全可行，镁质复合粘结剂的生球、成品球的各项指标均好于膨润土球团。本发明将烧结矿中部分MgO转加到球团矿中，使烧结矿质量和球团矿质量得到共同提高的想法完全可以实现。
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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种球团矿镁质复合粘结剂，其特征在于，其由以下组分按重量份数组成：有机高分子材料0.1份～0.3份；增稠剂0.1份～0.3份；镁质添加剂99.5份～99.7份。
2.根据权利要求1所述的一种球团矿镁质复合粘结剂，其特征在于，所述有机高分子材料为琼胶和阿拉伯胶的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种球团矿镁质复合粘结剂，其特征在于，所述增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮和腐植酸钠的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种球团矿镁质复合粘结剂，其特征在于，所述镁质添加剂为菱镁石和轻烧镁粉，其中菱镁石重量份数为5份-10份，菱镁石的氧化镁含量≥43%，其中粒度为小于0.044mm的菱镁石颗粒质量百分数≥90%；轻烧镁粉重量份数为89.5份～94.7份,其中粒度为小于0.044mm的轻烧镁粉颗粒质量百分数≥90%，轻烧镁粉的氧化镁含量≥87%。
5.根据权利要求4所述的一种球团矿镁质复合粘结剂的制备方法，其特征在于，先将有机高分子材料、增稠剂、菱镁石按比例混匀、共磨后即得半成品，半成品中粒度小于0.044mm的颗粒质量百分数≥50%，再将半成品与轻烧镁粉按比例混匀、共磨后即得成品，成品中粒度小于0.044mm的颗粒质量百分数≥95%。
6.根据权利要求1所述的一种球团矿镁质复合粘结剂的使用方法，其特征在于，生产球团矿时，在铁精矿粉中加入所述的球团矿镁质复合粘结剂混配制生球，再经焙烧制得球团矿成品；按质量百分比，镁质复合粘结剂的加入量为铁精矿粉量的1.0%～3.5%。
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