CN107641710A

CN107641710A - 一种降低膨润土使用量的焙烧球团方法

Info

Publication number: CN107641710A
Application number: CN201710916640.0A
Authority: CN
Inventors: 万成; 张成立; 杨百顺; 向成功; 赵力; 廖远峰; 周平
Original assignee: Sichuan Desheng Group Vanadium Titanium Co Ltd
Current assignee: Sichuan Desheng Group Vanadium Titanium Co Ltd
Priority date: 2017-09-30
Filing date: 2017-09-30
Publication date: 2018-01-30

Abstract

本发明公开了一种降低膨润土使用量的焙烧球团方法，包括步骤1)将精矿粉、转炉除尘灰、膨润土、膨化淀粉混合得到混合物，所述膨润土为所述精矿粉质量的1％‑3％，所述转炉除尘灰为所述精矿粉质量的2％‑3％，所述膨胀淀粉为为所述精矿粉质量的1％‑2％；2)将所述混合物混匀造球得到生球；3)将所述生球放入链篦机内进行布料，然后预热；4)将步骤3)所得的预热料放入回转窑进行焙烧、冷却得到球团。采用本发明的方法进行球团焙烧，得到了符合质量要求的球团矿，有效减少了膨润土的使用量，提高球团矿的含铁品味，降低生产成本，提高生产效益。

Description

一种降低膨润土使用量的焙烧球团方法

技术领域

本发明涉及球团焙烧领域，具体为一种降低膨润土使用量的焙烧球团方法。

背景技术

铁矿球团拥有含铁品位高、强度高、冶金性能优良等特点，近年来在高炉炼铁原料中所占比重逐年增加，铁矿球团的产量也逐年上升，我国在2014年铁矿球团的产量已经达到1.311亿t。然而当前球团厂大量运用膨润土作为球团粘结剂参与球团矿生产。膨润土虽具有资源充足、成球性能良好等特点，但却含有大量Si O₂、 Al₂O₃等难以挥发的组分，不仅会降低球团矿的含铁品位，而且还会增加高炉炼铁的渣量，导致焦比升高，浪费资源。行业中普遍认为，炼铁炉料的含铁品位每提高 1％，冶炼每吨生铁的焦炭用量减少2％。

故寻找更好的粘结剂来完全替代或部分替代膨润土作为球团粘结剂来生产球团矿成为一项待解决的问题，膨润土的替代物需要在保证其质量的前提下提高球团矿的含铁品位，在提升铁水质量的同时还可以有效降低高炉炼铁的生产成本，提高生产效益。

发明内容

本发明提供一种降低膨润土使用量的焙烧球团方法，使用该方法，可减少膨润土的使用量，提高球团矿的含铁品味，降低生产成本，提高生产效益。

为解决上述技术问题，本发明提供一种降低膨润土使用量的焙烧球团方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将精矿粉、转炉除尘灰、膨润土、膨化淀粉混合得到混合物，所述混合物中的化学成分质量百分比分别为：精矿粉：TFe：64—65％，SiO₂：2.5—5.0％，CaO： 1.0—3.0％，MgO：1-1.5％；转炉除尘灰：TFe：60—63.5％，SiO₂：＜3％，CaO： 6.5—11％，MgO：2.5—4.5％；所述膨润土为所述精矿粉质量的1％-3％，所述转炉除尘灰为所述精矿粉质量的2％-3％，所述膨胀淀粉为为所述精矿粉质量的1％-2％；

2)将所述混合物混匀造球得到生球；

3)将所述生球放入链篦机内进行布料，布料厚度为180-220mm，然后预热；

4)将步骤3)所得的预热料放入回转窑进行焙烧、冷却得到球团；

优选的，步骤1)中所述膨润土为所述精矿粉质量的2％，所述转炉除尘灰为所述精矿粉质量的2％，所述膨胀淀粉为所述精矿粉质量的2％。

优选的，步骤1)中所述精矿粉中粒度为200目的成分含量为80-90％。

优选的，步骤1)中转炉除尘灰中粒度为200目的成分含量≥90％。

优选的，步骤2)混匀时间为25-30min。

优选的，步骤3)之前，还包括干燥步骤，干燥步骤中包括鼓风干燥与抽风干燥，鼓风干燥时间为3min，温度为100-150℃；抽风干燥时间为6min，干燥温度为

350-400℃。

优选的，步骤3)中预热包括预热一段与预热二段，预热一段时间为5min，温度为650-700℃，预热二段时间为10min，温度为1000-1050℃。

更为优选的，步骤4)中：焙烧时间为10-30min，温度为1250-1300℃。

转炉除尘灰粒度较细，其中粒度200目的组分在90％以上，含有8％左右的 Ca O，与铁料充分混合加水造球时生成Ca(OH)₂具有良好的粘结性能，可代替部分膨润土，加快了造球盘内生球的成球性。同时，转炉除尘灰中的TFe含量较高，代替膨润土作为球团粘结剂可以提高球团矿品位，对球团成球性的改善有利，并且能提高生产效益。

膨化淀粉由陈旧稻米、不能使用的碎米、糯米和玉米按一定比例混合后，通过螺旋推进式食品膨化机在温度为250-280℃，压强为1.1-1.2MPa的条件下使原材料膨化、自然冷却，再通过齿爪式高速粉碎机粉碎为粒径100-200目的细粉。膨化淀粉是一种具有多种支链结构且拥有大量羧基和羟基官能团的天然大分子有机物，其主要化学成分为碳水化合物。膨化淀粉不仅具有易获取，含有大量有机官能团，溶于水后粘性高等特点，而且还具有在高温条件下与空气中的氧发生反应生成二氧化碳及水蒸气，几乎不影响球团矿含铁品位的优点，因而将膨化淀粉用于球团矿生产有着良好的发展前景。

本发明采用转炉除尘灰及膨胀淀粉来部分替代膨润土，通过配料、混匀、造球、布料、预热、焙烧、冷却的步骤，得到了符合质量要求的球团矿，有效减少了膨润土的使用量，提高球团矿的含铁品味，降低生产成本，提高生产效益。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

球团法是将细磨精矿制成能满足冶炼要求的块状物料的一个加工过程。其加工过程为：将准备好的原料(细磨精矿或其他的细磨粉状物料，添加剂或粘结剂等)，按一定比例经过配料、混勾，在造球机上经滚动而制成一定尺寸的生球，然后采用干燥和培烧或其他方法使其发生一系列的物理化学变化而硬化团结。这一过程叫做球团过程，这种方法称为球团法。他所得到的产品称之为球团矿。

在球团矿制备过程中，物料不仅由于粒子密集而发生物理性质(密度、孔隙度、形状、大小和机械强度等)上的变化，而且也发生了物料化学性质的变化(化学成分、还原性、还原膨胀性、低温还原分化性能、高温还原软化性能、溶滴性能等) 上的变化，从而使物料的冶金性能得到改善。

根据球团矿固结温度和气氛差异，球团法所得到的产品可分为氧化球团矿、冷固球团矿、金属球团矿和溶剂型球团矿。按照球团矿碱度一般分为酸性球团矿和溶剂性球团矿。酸性球团矿与溶剂性球团矿相比，前者在生产上不会引起操作上的困难，而且其品位高、强度也好，便于长途运输；同时又由于大多数烧结厂生产高碱度烧结矿，需要酸性球团矿配合使用以满足高炉冶炼的要求，所以，目前世界各国仍以生产酸性球团矿为主。

目前铁矿球团法和烧结法一样，已经成为人造富矿的主要方法之一，得到了广泛应用。

然而当前球团厂大量运用膨润土作为球团粘结剂参与球团矿生产。膨润土虽具有资源充足、成球性能良好等特点，但却含有大量SiO₂、Al₂O₃等难以挥发的组分，不仅会降低球团矿的含铁品位，而且还会增加高炉炼铁的渣量，导致焦比升高，浪费资源。行业中普遍认为，炼铁炉料的含铁品位每提高1％，冶炼每吨生铁的焦炭用量减少2％。故寻找更好的粘结剂来完全替代或部分替代膨润土作为球团粘结剂来生产球团矿成为一项待解决的问题。

本发明采用转炉除尘灰及膨胀淀粉来部分替代膨润土，通过配料、混匀、造球、布料预热、焙烧、冷却的步骤，得到了符合质量要求的球团矿，有效减少了膨润土的使用量，提高球团矿的含铁品味，降低生产成本，提高生产效益。

上述为本发明的详细阐述，下面为本发明实施例。

1)配料：按一定比例配置，化学成分质量百分比分别为：精矿粉：TFe：64—65％，SiO2：2.5—5.0％，CaO：1.0—3.0％，MgO：1-1.5％；转炉除尘灰：TFe：60—63.5％， SiO2：＜3％，CaO：6.5—11％，MgO：2.5—4.5％；膨润土为精矿粉质量的1％-3％，转炉除尘灰为精矿粉质量的2％-3％，膨胀淀粉为精矿粉质量的1％-2％；优选的，膨润土为精矿粉质量的2％，转炉除尘灰为精矿粉质量的2％，膨胀淀粉为精矿粉质量的2％精矿粉中粒度为200目的成分含量为80-90％。转炉除尘灰中粒度为200目的成分含量≥90％。

2)混匀：把各种原料按一定配比进行混合，混匀时间为25-30min，混合工序采用立式强力混合机。它的混合原理是物料在混合机中随水平旋转的内筒一起旋转，同时，在内筒的不同部位有两个祀齿，与内筒旋转方向相反作高速旋转，使物料在筒内产生飞溅，互相穿插，互相渗透，达到混匀目的。

3)造球：造球室设置9台圆盘造球机。经混合后的混合料用胶带机运至造球室混合料仓，混合料仓均有上下料位显示，仓下设备采用调速圆盘给料机皮带种给料，造球机的给料量可按设定值自动控制。每个造球机进料溜槽配有疏料器，将压实的混合料疏松后再布料。造球机转速可调，倾角可调。在造球过程中添加110％的水，以使混合料水分控制在造球最佳值。

4)布料预热：链篦机生球料层厚度为180-220mm。鼓风干燥时间为3min，温度为100-150℃；抽风干燥时间为6min，干燥温度为350-400℃。预热一段时间为5min，温度为650-700℃，预热二段时间为10min，温度为1000-1050℃。

5)焙烧：焙烧段温度为10-30min，温度为1250-1300℃。

6)冷却：焙烧好后输送至环冷机进行冷却。

除尘灰的成分如表1所示

组成	TFe	FeO	CaO	SiO₂	Al₂O₃	MgO
							1	60.04	42.56	6.50	1.96	0.42	2.50
2	62.15	33.42	8.16	0.92	0.23	3.16
							3	63.50	46.35	11.00	2.66	0.71	4.50

实施例1-7

按照上述方法步骤，以膨润土、转炉除尘灰、膨胀淀粉的质量比将实施例分为以下几组，所述以膨润土、转炉除尘灰、膨胀淀粉的质量比均以铁矿粉的质量为基准计算。分组方法如表2所示

表2，实施例分组方法

分组	膨润土％	转炉除尘灰％	膨胀淀粉％
				实施例1	1	2	2
实施例2	2	2	2
				实施例3	3	2	2
实施例4	2	3	2
				实施例5	2	2	1
实施例6	3	3	2
				实施例7	3	3	1

实施例以生球性能指标为依据进行评价，结果如表3所示

分组	TFe	成品球抗压强度/N.个^-1	膨胀率％
				实施例1	62.71	3342	17.6
实施例2	63.07	3368	18.5
				实施例3	63.02	3336	19.2
实施例4	62.65	3296	18.9
				实施例5	62.86	3351	16.7
实施例6	62.45	3315	17.2
				实施例7	62.71	3217	18.3
基准点	62.02	3315	15.5

上述结果表明，本发明的优选方式为膨润土为2％，转炉除尘灰为2％，膨胀淀粉为2％。

采用上述技术方案，膨润土消耗降低约0.6Kg/吨矿，每月减少膨润土消耗月78吨，同时提升成品矿品位，降低炼铁熔炼费，据测算月直接效益约5.7万元。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种降低膨润土使用量的焙烧球团方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将精矿粉、转炉除尘灰、膨润土、膨化淀粉混合得到混合物，所述混合物中的化学成分质量百分比分别为：精矿粉：TFe：64—65％，SiO₂：2.5—5.0％，CaO：1.0—3.0％，MgO：1-1.5％；转炉除尘灰：TFe：60—63.5％，SiO₂：＜3％，CaO：6.5—11％，MgO：2.5—4.5％；所述膨润土为所述精矿粉质量的1％-3％，所述转炉除尘灰为所述精矿粉质量的2％-3％，所述膨胀淀粉为为所述精矿粉质量的1％-2％；

2)将所述混合物混匀造球得到生球；

4)将步骤3)所得的预热料放入回转窑进行焙烧、冷却得到球团。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中所述膨润土为所述精矿粉质量的2％，所述转炉除尘灰为所述精矿粉质量的2％，所述膨胀淀粉为所述精矿粉质量的2％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中所述精矿粉中粒度为200目的成分含量为80-90％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中转炉除尘灰中粒度为200目的成分含量≥90％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤2)混匀时间为25-30min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3)之前，还包括干燥步骤，干燥步骤中包括鼓风干燥与抽风干燥，鼓风干燥时间为3min，温度为100-150℃；抽风干燥时间为6min，干燥温度为350-400℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中预热包括预热一段与预热二段，预热一段时间为5min，温度为650-700℃，预热二段时间为10min，温度为1000-1050℃。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤4)中：焙烧时间为10-30min，温度为1250-1300℃。