CN109371232A - 用于降低球团矿膨胀率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于降低球团矿膨胀率的方法，其包括：配料步骤，其中，将铁矿粉、石灰石粉及膨润土按下述重量百分比进行配料，即石灰石粉60～90份，铁矿粉850～950份，膨润土8～20份，其中，在铁矿粉中，FeO含量介于3.5～6.5％范围内，在石灰石粉中，粒度小于0.044mm的颗粒比例为93％以上；混匀造球步骤，其中，将铁矿粉、石灰石粉及膨润土的混合料混合均匀，然后造球生产出球团矿，得到含水率为8.7％～10.2％的球团矿，其平均粒径为9mm～15mm；焙烧步骤，其中，将所述球团矿在链篦机‑回转窑焙烧设备上进行布料和焙烧，得到成品球团矿；其中，在链篦机的预热Ⅱ段的烟罩温度大于1140℃，预热Ⅱ段时间大于6.5min。本发明可显著降低成品球团矿的膨胀率，膨胀率可小于20％，可满足高炉要求。

Description

用于降低球团矿膨胀率的方法
技术领域
本发明涉及高炉炼铁用铁料球团矿技术领域，尤其涉及一种用于降低球团矿膨胀率的方法。
背景技术
酸性球团矿是高炉重要的含铁原料，但其高温冶金性能较高、碱度烧结矿差，特别是还原度较低，且软化开始温度低、软化温度区间宽，严重恶化了高炉高温区的透气性。使用时，如果采用发展边缘的操作制度，若酸性球团矿滚落到炉墙边缘时，因其软熔与滴落开始温度低，可对炉墙的渣皮造成熔融与破坏，不利于炉衬保护，将负面影响高炉耐火材料的寿命。
因此近年来，为改善酸性球团矿的冶金性能，逐步研发出碱性球团。相关研究表明，在球团矿中添加一定量CaO熔剂后，可生成铁酸盐类化合物，可显著提高球团矿的还原性能。然而，相关生产实践表明，添加CaO熔剂后，球团矿的还原膨胀率有升高趋势，甚至出现恶性膨胀，有时达到30％以上，高炉配用后严重影响炉况顺行，导致无法配用。
现有技术中，一种常规碱性球团矿的生产方法包括下述步骤：
(1)配料
将铁矿粉、石灰石粉及膨润土按下述重量百分比进行称量配料，具体配比为：
石灰石粉 67份，
铁矿粉 918份，
膨润土 12份，
其中，铁矿粉为产自山西省岚县的赤铁矿粉，粒度小于0.044mm的颗粒含量为98％，赤铁矿粉铁品位65.1％，SiO2含量为3.5％，FeO含量为10.4％；
石灰石粉中的CaO含量为50.3％，粒度小于0.074mm的颗粒比例为84％；
膨润土为市场购买的常规膨润土。
(2)混匀造球
将上述铁矿粉、石灰石粉及膨润土经混料机混匀，然后加入圆盘造球机中补充水以造球生产出球团，得到含水率为9.0％(按重量百分比计)的球团，平均粒径为9mm～15mm。
(3)焙烧
在链篦机-回转窑焙烧设备上进行布料、焙烧，得到成品球团。
在焙烧过程中，链篦机预热Ⅱ段的温度为1130℃，球团矿通过预热Ⅱ段的时间为4.6min，回转窑窑头温度为1140℃，得到成品球团矿的二元碱度(CaO/SiO2的比值)为1.0，球团矿膨胀率为31.3％。
上述实例表明，按常规工艺生产的碱性球团矿，其球团矿膨胀率为31.3％，远高于大高炉要求的小于20％的标准，因此高炉无法大比例配用。
因此，本领域需要一种新的用于制造球团矿的方法，其能降低球团矿的膨胀率。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的旨在提供一种用于降低球团矿膨胀率的方法，该方法通过在生产球团矿时，调整或降低铁矿粉中的FeO含量，并对熔剂石灰石粉的粒度进行调整，以及在预热焙烧时对链篦机-回转窑的预热Ⅱ段的热工参数进行调整，使得最终得到的成品球团矿的膨胀率可降低。相对于背景技术中所述的常规实例而言，根据本发明方法制造的球团矿的膨胀率可降低12～18个百分点。
在此强调，除非另有说明，本文所用术语与本领域中各种科技术语的通常含义、各种技术词典、教科书等中定义的专业术语的含义一致。
另外，除非另有表述，本文表述的所有百分比均为占组合物或混合物总重的重量百分比。
为此，本发明提供一种用于降低球团矿膨胀率的方法，其中，包括：
步骤一：执行配料步骤，
其中，将铁矿粉、石灰石粉及膨润土按下述重量百分比进行配料，配比为：
石灰石粉 60～90份，
铁矿粉 850～950份，
膨润土 8～20份，
其中，在铁矿粉中，FeO含量介于3.5～6.5％范围内；
在石灰石粉中，粒度小于0.044mm的颗粒比例为93％以上；
步骤二：执行混匀造球步骤，
其中，将铁矿粉、石灰石粉及膨润土的混合料混合均匀，然后造球生产出球团矿，得到含水率为8.7％～10.2％(按重量百分比计)的球团矿，其平均粒径为9mm～15mm；
步骤三：执行焙烧步骤，
其中，将所述球团矿在链篦机-回转窑焙烧设备上进行布料和焙烧，得到成品球团矿；
其中，在链篦机-回转窑焙烧设备中的链篦机的预热Ⅱ段的烟罩温度大于1140℃，预热Ⅱ段时间大于6.5min。
在一示例中，所述铁矿粉可以是赤铁矿粉，粒度小于0.044mm的颗粒含量可为98％，赤铁矿粉铁品位65.1％，SiO2含量为3.5％；其中，所述石灰石粉中的CaO含量可为50.3％。
在一示例中，在执行配料步骤中，在铁矿粉中，FeO含量可为6.2％，并且在石灰石粉中，粒度小于0.044mm的颗粒比例可为94.3％；以及在执行焙烧步骤中，在链篦机-回转窑焙烧设备中的链篦机的预热Ⅱ段的烟罩温度可为1145℃，预热Ⅱ段时间可为6.8min。
在一示例中，在执行配料步骤中，在铁矿粉中，FeO含量可为5.5％，并且在石灰石粉中，粒度小于0.044mm的颗粒比例可为94.3％；以及在执行焙烧步骤中，在链篦机-回转窑焙烧设备中的链篦机的预热Ⅱ段的烟罩温度可为1145℃，预热Ⅱ段时间可为6.8min。
在一示例中，在执行配料步骤中，在铁矿粉中，FeO含量可为4.7％，并且在石灰石粉中，粒度小于0.044mm的颗粒比例可为94.3％；以及在执行焙烧步骤中，在链篦机-回转窑焙烧设备中的链篦机的预热Ⅱ段的烟罩温度为1145℃，预热Ⅱ段时间为6.8min。
在一示例中，在执行配料步骤中，在铁矿粉中，FeO含量可为3.8％，并且在石灰石粉中，粒度小于0.044mm的颗粒比例可为94.3％；以及在执行焙烧步骤中，在链篦机-回转窑焙烧设备中的链篦机的预热Ⅱ段的烟罩温度可为1145℃，预热Ⅱ段时间可为6.8min。
在一示例中，在执行混匀造球步骤时，可将铁矿粉、石灰石粉及膨润土的混合料经混料机混合均匀。
在一示例中，在执行混匀造球步骤时，在将铁矿粉、石灰石粉及膨润土的混合料混合均匀后，可加入圆盘造球机中补充水分，以造球生产出球团矿。
在上述所有示例中，所述成品球团矿的膨胀率均小于20％。
根据本发明实施方式提供的用于降低球团矿膨胀率的方法，可显著降低成品球团矿的膨胀率。相对于背景技术部分所述常规方法制造的碱性球团矿的膨胀率31.3％，根据本发明方法制造的球团矿的膨胀率可小于20％，甚至达到14.9％或更低，可满足高炉要求。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施方式和实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式和实施例仅是本发明的一部分实施方式和实施例，而不是全部的实施方式和实施例。基于本发明的实施方式和实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式和实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明一实施方式，提供一种用于降低球团矿膨胀率的方法，其中，包括：
步骤一：执行配料步骤，
其中，将铁矿粉、石灰石粉及膨润土按下述重量百分比进行配料，配比为：
石灰石粉 60～90份，
铁矿粉 850～950份，
膨润土 8～20份，
其中，在铁矿粉中，FeO含量介于3.5～6.5％范围内；
在石灰石粉中，粒度小于0.044mm的颗粒比例为93％以上；
步骤二：执行混匀造球步骤，
其中，将铁矿粉、石灰石粉及膨润土的混合料混合均匀，然后造球生产出球团矿，得到含水率为8.7％～10.2％(按重量百分比计)的球团矿，其平均粒径为9mm～15mm；
步骤三：执行焙烧步骤，
其中，将所述球团矿在链篦机-回转窑焙烧设备上进行布料和焙烧，得到成品球团矿；
其中，在链篦机-回转窑焙烧设备中的链篦机的预热Ⅱ段的烟罩温度大于1140℃，预热Ⅱ段时间大于6.5min。
下面通过实施例来进一步说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于以下实施例。
实施例1
在本实施例中，将生产球团矿用铁矿粉的FeO含量由背景技术所述实例中的10.4％降至6.2％，将熔剂石灰石粉的粒度由原来常规的“小于0.074mm为84％”调整为“小于0.044mm为94.3％”。同时，将链篦机-回转窑焙烧设备中的链篦机预热Ⅱ段的烟罩温度由1130℃提高到1145℃，球团矿通过预热Ⅱ段时间由4.6min延长为6.8min。
详细而言，在本实施例中，用于降低球团矿膨胀率的方法可包括如下步骤：
(1)配料
将铁矿粉、石灰石粉及膨润土按下述重量百分比进行称量配料，具体配比为：
石灰石粉 67份，
铁矿粉 918份，
膨润土 12份，
其中，铁矿粉为产自中国山西省岚县的赤铁矿粉，粒度小于0.044mm的颗粒含量为98％，赤铁矿粉铁品位65.1％，SiO2含量为3.5％，FeO含量为6.2％；
石灰石粉中的CaO含量为50.3％，粒度小于0.044mm的颗粒比例为94.3％；
膨润土为市场购买的常规膨润土。
(2)混匀造球
将上述铁矿粉、石灰石粉及膨润土经混料机混匀，然后加入圆盘造球机中补充水以造球生产出球团矿，得到含水率为9.0％(按重量百分比计)的球团矿，其平均粒径为9mm～15mm。
(3)焙烧
在链篦机-回转窑焙烧设备上进行布料及焙烧，得到成品球团矿。其中，链篦机预热Ⅱ段温度为1145℃，球团矿通过预热Ⅱ段的时间为6.8min，回转窑窑头温度为1140℃，得到成品球团矿的二元碱度(CaO/SiO2的比值)为1.0，球团矿膨胀率为18.6％。
实施例2
在本实施例中，将生产球团矿用铁矿粉的FeO含量由背景技术所述实例中的10.4％降至5.5％，将熔剂石灰石粉的粒度由原来常规的“小于0.074mm为84％”调整为“小于0.044mm为94.3％”。同时，将链篦机预热Ⅱ段的烟罩温度由1130℃提高为1145℃，球团矿通过预热Ⅱ段时间为6.8min。
详细而言，在本实施例中，用于降低球团矿膨胀率的方法可包括如下步骤：
(1)配料
将铁矿粉、石灰石粉及膨润土按下述重量百分比进行称量配料，具体配比为：
石灰石粉 67份，
铁矿粉 918份，
膨润土 12份，
其中，铁矿粉为产自中国山西省岚县的赤铁矿粉，粒度小于0.044mm的含量为98％，赤铁矿粉铁品位65.1％，SiO2含量为3.5％，FeO含量为5.5％；
石灰石粉中的CaO含量为50.3％，粒度小于0.044mm的颗粒比例为94.3％；
膨润土为市场购买的常规膨润土。
(2)混匀造球
将上述铁矿粉、石灰石粉及膨润土经混料机混匀，然后加入圆盘造球机中补充水以造球生产出球团矿，得到含水率为9.0％(按重量百分比计)的球团矿，其平均粒径为9mm～15mm。
(3)焙烧
在链篦机-回转窑焙烧设备上进行布料、及焙烧，得到成品球团矿。其中，链篦机预热Ⅱ段温度为1145℃，球团矿通过预热Ⅱ段的时间为6.8min，回转窑窑头温度为1140℃，得到成品球团矿的二元碱度(CaO/SiO2的比值)为1.0，球团矿膨胀率为15.7％。
实施例3
在本实施例中，将生产球团矿用铁矿粉的FeO含量由背景技术所述实例中的10.4％降至4.7％，将熔剂石灰石粉的粒度由原来常规的“小于0.074mm为84％”调整为“小于0.044mm为94.3％”。同时，将链篦机预热Ⅱ段的烟罩温度由1130℃提高为1145℃，球团矿通过预热Ⅱ段时间为6.8min。
详细而言，在本实施例中，用于降低球团矿膨胀率的方法可包括如下步骤：
(1)配料
将铁矿粉、石灰石粉及膨润土按下述重量百分比进行称量配料，具体配比为：
石灰石粉 67份，
铁矿粉 918份，
膨润土 12份，
其中，铁矿粉为产自中国山西省岚县赤铁矿粉，粒度小于0.044mm的颗粒含量为98％，赤铁矿粉铁品位65.1％，SiO2含量为3.5％，FeO含量为4.7％；
石灰石粉中的CaO含量为50.3％，小于0.044mm的比例为94.3％；
膨润土为市场购买的常规膨润土。
(2)混匀造球
将上述石灰石粉、铁矿粉和膨润土经混料机混匀，然后加入圆盘造球机中补充水以造球生产出球团矿，得到含水率为9.0％(按重量百分比计)的球团，其平均粒径为9mm～15mm。
(3)焙烧
在链篦机-回转窑焙烧设备上进行布料及焙烧，得到成品球团矿。其中，链篦机预热Ⅱ段温度为1145℃，球团矿通过预热Ⅱ段的时间为6.8min，回转窑窑头温度为1140℃，得到成品球团矿的二元碱度(CaO/SiO2的比值)为1.0，球团矿膨胀率为13.6％。
实施例4
在本实施例中，将生产球团矿用铁矿粉的FeO含量由背景技术所述实例中的10.4％降至3.8％，将熔剂石灰石粉的粒度由原来常规的“小于0.074mm为84％”调整为“小于0.044mm为94.3％”。同时，将链篦机预热Ⅱ段的烟罩温度由1130℃提高为1145℃，球团矿通过预热Ⅱ段时间为6.8min。
详细而言，在本实施例中，用于降低球团矿膨胀率的方法可包括如下步骤：
(1)配料
将铁矿粉、石灰石粉及膨润土按下述重量百分比进行称量配料，具体配比为：
石灰石粉 67份，
铁矿粉 918份，
膨润土 12份，
其中，铁矿粉为产自中国山西省岚县的赤铁矿粉，粒度小于0.044mm的含量为98％，赤铁矿粉铁品位65.1％，SiO2含量为3.5％，FeO含量为3.8％；
石灰石粉中的CaO含量为50.3％，粒度小于0.044mm的颗粒比例为94.3％；
膨润土为市场购买的常规膨润土。
(2)混匀造球
将上述铁矿粉、石灰石粉及膨润土经混料机混匀，然后加入圆盘造球机中补充水以造球生产出球团矿，得到含水率为9.0％(按重量百分比计)的球团矿，其平均粒径为9mm～15mm；
(3)焙烧
在链篦机-回转窑焙烧设备上进行布料及焙烧，得到成品球团矿。其中，链篦机预热Ⅱ段温度为1145℃，球团矿通过预热Ⅱ段的时间为6.8min，回转窑窑头温度为1140℃，得到成品球团矿的二元碱度(CaO/SiO2的比值)为1.0，球团矿膨胀率为14.9％。
上述各实施例表明，对于实施例1，将生产球团矿用铁矿粉的FeO含量由背景技术所述实例中的10.4％降至6.2％，将熔剂石灰石粉的粒度由原来常规的“小于0.074mm为84％”调整为“小于0.044mm为94.3％”；同时，将链篦机预热Ⅱ段的烟罩温度由1130℃提高为1145℃，球团矿通过预热Ⅱ段时间由4.6min延长为6.8min，结果显示，成品球团矿的膨胀率由31.3％降低为18.6％，降低了12.7个百分点。
对于实施例2，将生产球团矿用铁矿粉的FeO含量由背景技术所述实例中的10.4％降至5.5％，其它参数与实施例1的相同，结果显示，在实施例2中，成品球团矿的膨胀率由31.3％降低为15.7％，降低了15.6个百分点。
对于实施例3，将生产球团矿用铁矿粉的FeO含量由背景技术所述实例中的10.4％降至4.7％，其它参数与实施例1的相同，结果显示，在实施例3中，成品球团矿的膨胀率由31.3％降低为13.6％，降低了17.7个百分点。
对于实施例4，将生产球团矿用铁矿粉的FeO含量由背景技术所述实例中的10.4％降至3.8％，其它参数与实施例1的相同，结果显示，在实施例4中，成品球团矿的膨胀率由31.3％降低为14.9％，降低了16.4个百分点，与实施例3相比，球团矿的膨胀率没有出现进一步的降低。
因此，采用本发明提供的方法生产的球团矿，可降低球团矿的膨胀率，而且，根据本发明方法制造的球团矿的膨胀率均可小于20％，可满足高炉要求。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施方式和实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式和实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式和实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于降低球团矿膨胀率的方法，其特征在于，包括：
步骤一：执行配料步骤，
其中，将铁矿粉、石灰石粉及膨润土按下述重量百分比进行配料，配比为：
石灰石粉 60～90份，
铁矿粉 850～950份，
膨润土 8～20份，
其中，在铁矿粉中，FeO含量介于3.5～6.5％范围内；
在石灰石粉中，粒度小于0.044mm的颗粒比例为93％以上；
步骤二：执行混匀造球步骤，
其中，将铁矿粉、石灰石粉及膨润土的混合料混合均匀，然后造球生产出球团矿，得到含水率为8.7％～10.2％(按重量百分比计)的球团矿，其平均粒径为9mm～15mm；
步骤三：执行焙烧步骤，
其中，将所述球团矿在链篦机-回转窑焙烧设备上进行布料和焙烧，得到成品球团矿；
其中，在链篦机-回转窑焙烧设备中的链篦机的预热Ⅱ段的烟罩温度大于1140℃，预热Ⅱ段时间大于6.5min。
2.如权利要求1所述的用于降低球团矿膨胀率的方法，其特征在于，所述铁矿粉是赤铁矿粉，粒度小于0.044mm的颗粒含量为98％，赤铁矿粉铁品位65.1％，SiO2含量为3.5％；
其中，所述石灰石粉中的CaO含量为50.3％。
3.如权利要求1所述的用于降低球团矿膨胀率的方法，其特征在于，
在执行配料步骤中，在铁矿粉中，FeO含量为6.2％，并且在石灰石粉中，粒度小于0.044mm的颗粒比例为94.3％；以及
在执行焙烧步骤中，在链篦机-回转窑焙烧设备中的链篦机的预热Ⅱ段的烟罩温度为1145℃，预热Ⅱ段时间为6.8min。
4.如权利要求1所述的用于降低球团矿膨胀率的方法，其特征在于，
在执行配料步骤中，在铁矿粉中，FeO含量为5.5％，并且在石灰石粉中，粒度小于0.044mm的颗粒比例为94.3％；以及
在执行焙烧步骤中，在链篦机-回转窑焙烧设备中的链篦机的预热Ⅱ段的烟罩温度为1145℃，预热Ⅱ段时间为6.8min。
5.如权利要求1所述的用于降低球团矿膨胀率的方法，其特征在于，
在执行配料步骤中，在铁矿粉中，FeO含量为4.7％，并且在石灰石粉中，粒度小于0.044mm的颗粒比例为94.3％；以及
在执行焙烧步骤中，在链篦机-回转窑焙烧设备中的链篦机的预热Ⅱ段的烟罩温度为1145℃，预热Ⅱ段时间为6.8min。
6.如权利要求1所述的用于降低球团矿膨胀率的方法，其特征在于，
在执行配料步骤中，在铁矿粉中，FeO含量为3.8％，并且在石灰石粉中，粒度小于0.044mm的颗粒比例为94.3％；以及
在执行焙烧步骤中，在链篦机-回转窑焙烧设备中的链篦机的预热Ⅱ段的烟罩温度为1145℃，预热Ⅱ段时间为6.8min。
7.如权利要求1所述的用于降低球团矿膨胀率的方法，其特征在于，在执行混匀造球步骤时，将铁矿粉、石灰石粉及膨润土的混合料经混料机混合均匀。
8.如权利要求1所述的用于降低球团矿膨胀率的方法，其特征在于，在执行混匀造球步骤时，在将铁矿粉、石灰石粉及膨润土的混合料混合均匀后，加入圆盘造球机中补充水分，以造球生产出球团矿。
9.如权利要求1至8中任一项所述的用于降低球团矿膨胀率的方法，其特征在于，所述成品球团矿的膨胀率小于20％。
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