CN110205485A - 一种含K2O、Na2O、F铁矿的氧化球团矿及其制备方法 - Google Patents

一种含K2O、Na2O、F铁矿的氧化球团矿及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含K2O、Na2O、F铁矿的氧化球团矿及其制备方法，其中所述氧化球团矿由100：1.0～3.0：2.0重量配比的含K2O、Na2O、F铁精矿、含TiO2矿物和膨润土的原料制备得到，本发明通过配加合适比例的含TiO2矿物技术手段，不仅仅使得制备的球团矿抗压强度和转鼓强度可满足高炉需求，同时其还原膨胀性能大幅改善，远远满足高炉生产需求。

Description

一种含K2O、Na2O、F铁矿的氧化球团矿及其制备方法
技术领域
本发明属于炼铁原料造块技术领域，具体涉及一种含K2O、Na2O、F铁矿的氧化球团矿及其制备方法。
背景技术
国内外的研究均证实，含K2O、Na2O、F白云鄂博铁精矿用于球团工艺存在着还原膨胀率高的缺点。目前，对球团矿还原膨胀现象的认识尚不完全清楚，且没有一种观点能够完全合理地解释清楚白云鄂博铁矿球团矿的还原膨胀现象。
以往的研究表明：包钢自产精矿中的K2O、Na2O、F会严重恶化成品球的膨胀率。在实际生产中，可以通过向自产精矿配入其他精矿来降低原料中有害组元的含量，保证球团具有良好性能。包钢球团生产自产精矿配比一般不超30％才能保证成品球还原膨胀率在20％以内。但从包钢炼铁生产实际出发，自产矿具有品位高、粒度细、价廉等特点，将其高比例用于球团工艺可大幅降低铁前成本。
发明内容
针对现有技术中存在的问题的一个或多个，本发明提供一种含K2O、Na2O、F铁矿的氧化球团矿，由以下重量份的原料制成：含K2O、Na2O、F铁精矿：含TiO2矿物：膨润土＝100：1.0～3.0：2.0；
其中所述含K2O、Na2O、F铁精矿的化学成分按照重量百分比包括：TFe为65.0～66.6％，FeO为27.0～31.0％，MgO为0.87～1.30％，CaO为0.8～1.95％，Al2O3≤0.2％，SiO2为1.05～2.04％，K2O≤0.15％，Na2O为0.05％～0.20％，F为0.25％～0.50％；所述铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述铁精矿总重量的百分比至少为90％；
所述含TiO2矿物按照重量百分比包括：TiO2≥95％，Ig≤3％，所述含TiO2矿物中粒度≤0.074mm的粉料占所述含TiO2矿物总重量的百分比为100％；
所述膨润土按照重量百分比包括：SiO2≥65％，CaO≤2.5％，MgO≤3％，Al2O3≥12％，所述膨润土中粒度≤0.074mm的粉料占所述膨润土总重量的百分比为100％。
上述的氧化球团矿由以下重量份的原料制成：含K2O、Na2O、F铁精矿：含TiO2矿物：膨润土＝100：2.0：2.0。
上述氧化球团矿的还原膨胀率≤11.7％，抗压强度≥2787N/个球。
本发明另一方面提供一种上述的氧化球团矿的制备方法，包括以下步骤：
S1：将以下重量份的原料在强混机中充分混合得到混合料：含K2O、Na2O、F铁精矿：含TiO2矿物：膨润土＝100：1.0～3.0：2.0；
S2：将所述混合料在造球盘中造球得到生球；和
S3：将所述生球经干燥、预热、焙烧、均热，而后冷却，最终得到所述氧化球团矿；
其中步骤S3中所述干燥的条件：温度为150～250℃，时间为15～30min；所述预热的条件：温度为600～900℃，时间为8～10min；所述焙烧的条件：温度为1160～1240℃，时间为5～10min；所述均热的条件：温度为800～1000℃，时间为3～5min。
基于以上技术方案，本发明针对高比例的含K2O、Na2O、F白云鄂博铁精矿制备的球团矿，通过配加合适比例的含TiO2矿物技术手段，不仅仅使得制备的球团矿抗压强度和转鼓强度可满足高炉需求，同时其还原膨胀性能大幅改善，远远满足高炉生产需求。
附图说明
图1为本发明提供的氧化球团矿的制备流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作详细说明。
如图1所示，为本发明提供的制备球团矿的流程示意图，包括以下步骤：
S1：将以下重量份的原料在强混机中充分混合得到混合料：含K2O、Na2O、F铁精矿：含TiO2矿物：膨润土＝100：1.0～3.0：2.0；
S2：将所述混合料在造球盘中造球得到生球；和
S3：将所述生球经干燥、预热、焙烧、均热，而后冷却，最终得到所述氧化球团矿；
其中步骤S3中所述干燥的条件：温度为150～250℃，时间为15～30min；所述预热的条件：温度为600～900℃，时间为8～10min；所述焙烧的条件：温度为1160～1240℃，时间为5～10min；所述均热的条件：温度为800～1000℃，时间为3～5min。
上述含K2O、Na2O、F铁精矿的化学成分按照重量百分比包括：TFe为65.0～66.6％，FeO为27.0～31.0％，MgO为0.87～1.30％，CaO为0.8～1.95％，Al2O3≤0.2％，SiO2为1.05～2.04％，K2O≤0.15％，Na2O为0.05％～0.20％，F为0.25％～0.50％；所述铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述铁精矿总重量的百分比至少为90％；
上述含TiO2矿物按照重量百分比包括：TiO2≥95％，Ig≤3％，所述含TiO2矿物中粒度≤0.074mm的粉料占所述含TiO2矿物总重量的百分比为100％；
上述膨润土按照重量百分比包括：SiO2≥65％，CaO≤2.5％，MgO≤3％，Al2O3≥12％，所述膨润土中粒度≤0.074mm的粉料占所述膨润土总重量的百分比为100％。
以下结合具体实施例详细说明本发明。
各实施例中配加含TiO2矿物及高比例含K2O、Na2O、F精矿制备的氧化球团矿原料成分见表1所示。
表1原料化学成分，％
实施例1：
按下表2所示进行配料，随后将原料在强混机中充分混合得到混合料；将所述混合料在造球盘中造球得到10mm生球；将所述生球经干燥、预热、焙烧、均热，而后冷却，最终得到所述氧化球团矿；其中干燥的条件：温度为150℃，时间为30min；预热的条件：温度为900℃，时间为8min；焙烧的条件：温度为1200℃，时间为8min；均热的条件：温度为900℃，时间为4min。
其中制备得到的生球和成球性能如下表3所示，制备得到的球团矿的化学成分如下表4所示。
实施例2：
按下表2所示进行配料，随后将原料在强混机中充分混合得到混合料；将所述混合料在造球盘中造球得到10mm生球；将所述生球经干燥、预热、焙烧、均热，而后冷却，最终得到所述氧化球团矿；其中干燥的条件：温度为250℃，时间为15min；预热的条件：温度为600℃，时间为10min；焙烧的条件：温度为1160℃，时间为8min；均热的条件：温度为800℃，时间为4min。
其中制备得到的生球和成球性能如下表3所示，制备得到的球团矿的化学成分如下表4所示。
实施例3：
按下表2所示进行配料，随后将原料在强混机中充分混合得到混合料；将所述混合料在造球盘中造球得到10mm生球；将所述生球经干燥、预热、焙烧、均热，而后冷却，最终得到所述氧化球团矿；其中干燥的条件：温度为200℃，时间为25min；预热的条件：温度为750℃，时间为10min；焙烧的条件：温度为1200℃，时间为10min；均热的条件：温度为1000℃，时间为4min。
其中制备得到的生球和成球性能如下表3所示，制备得到的球团矿的化学成分如下表4所示。
实施例4：
按下表2所示进行配料，随后将原料在强混机中充分混合得到混合料；将所述混合料在造球盘中造球得到10mm生球；将所述生球经干燥、预热、焙烧、均热，而后冷却，最终得到所述氧化球团矿；其中干燥的条件：温度为200℃，时间为25min；预热的条件：温度为750℃，时间为10min；焙烧的条件：温度为1160℃，时间为8min；均热的条件：温度为800℃，时间为4min。
其中制备得到的生球和成球性能如下表3所示，制备得到的球团矿的化学成分如下表4所示。
表2实施例原料配制方案
表3实施例生球及成球性能
表4实施例成品球团矿化学成分分析，％
由上表2～4可知：
(1)在球团矿的造球工艺指标基本不变、膨润土配比为2重量份、生球水分稍有波动的情况下，配加含TiO2矿物及高比例含K2O、Na2O、F精矿制备的氧化球团矿的生球落下强度、生球抗压强度、干燥后球团抗压强度均可满足球团工艺技术要求。
(2)在高比例含K2O、Na2O、F精矿条件下制备球团矿时，通过添加一定比例的含TiO2矿物增加TiO2含量的方式可以实现球团矿还原膨胀率的抑制，球团矿还原膨胀率均在20％以下，甚至达到11.7％以下，远远满足高炉生产需求。
(3)通过添加不同比例的含TiO2矿物可以明显提高制备得到的球团矿中SiO2含量，高含量的SiO2有助于生产时焙烧温度及能耗指标的降低。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种含K2O、Na2O、F铁矿的氧化球团矿，其特征在于，由以下重量份的原料制成：含K2O、Na2O、F铁精矿：含TiO2矿物：膨润土＝100：1.0～3.0：2.0；
其中所述含K2O、Na2O、F铁精矿的化学成分按照重量百分比包括：TFe为65.0～66.6％，FeO为27.0～31.0％，MgO为0.87～1.30％，CaO为0.8～1.95％，Al2O3≤0.2％，SiO2为1.05～2.04％，K2O≤0.15％，Na2O为0.05％～0.20％，F为0.25％～0.50％；所述铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述铁精矿总重量的百分比至少为90％；
所述含TiO2矿物按照重量百分比包括：TiO2≥95％，Ig≤3％，所述含TiO2矿物中粒度≤0.074mm的粉料占所述含TiO2矿物总重量的百分比为100％；
所述膨润土按照重量百分比包括：SiO2≥65％，CaO≤2.5％，MgO≤3％，Al2O3≥12％，所述膨润土中粒度≤0.074mm的粉料占所述膨润土总重量的百分比为100％。
2.根据权利要求1所述的氧化球团矿，其特征在于，由以下重量份的原料制成：含K2O、Na2O、F铁精矿：含TiO2矿物：膨润土＝100：2.0：2.0。
3.根据权利要求1或2所述的氧化球团矿，其特征在于，所述氧化球团矿的还原膨胀率≤11.7％，抗压强度≥2787N/个球。
4.权利要求1-3中任一项所述的氧化球团矿的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将以下重量份的原料在强混机中充分混合得到混合料：含K2O、Na2O、F铁精矿：含TiO2矿物：膨润土＝100：1.0～3.0：2.0；
S2：将所述混合料在造球盘中造球得到生球；和
S3：将所述生球经干燥、预热、焙烧、均热，而后冷却，最终得到所述氧化球团矿；
其中步骤S3中所述干燥的条件：温度为150～250℃，时间为15～30min；所述预热的条件：温度为600～900℃，时间为8～10min；所述焙烧的条件：温度为1160～1240℃，时间为5～10min；所述均热的条件：温度为800～1000℃，时间为3～5min。
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