CN111647740B

CN111647740B - 一种含K2O、Na2O、F铁精矿配加高镁复合粘结剂制备球团矿的方法

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Publication number: CN111647740B
Application number: CN202010594024.XA
Authority: CN
Inventors: 白晓光; 付国伟; 赵彬; 吕志义; 张永
Original assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2020-06-28
Filing date: 2020-06-28
Publication date: 2022-03-22
Anticipated expiration: 2040-06-28
Also published as: CN111647740A

Abstract

本发明公开了一种含K₂O、Na₂O、F铁精矿配加高镁复合粘结剂制备球团矿的方法。本发明提供的方法采用高镁复合粘结剂配合铁精矿制备的镁质球团矿在较高的MgO含量的情况下，其还原膨胀性能、软熔滴落性能、高温还原性等冶金性能均能满足高炉生产需要，可以克服目前通用的镁质添加剂存在球团矿品位和高炉产质量低的缺点，并且无需再配入膨润土。

Description

一种含K2O、Na2O、F铁精矿配加高镁复合粘结剂制备球团矿的方法

技术领域

本发明属于炼铁原料造块技术，具体涉及一种含K₂O、Na₂O、F精矿配加高镁复合粘结剂制备球团矿的方法。

背景技术

通常球团生产所用的镁质添加剂有轻烧白云石粉料、蛇纹石粉料、菱镁矿粉料，虽然这些镁质粉料粒度很细，弥散度很高，但其粘结性较差，所以在生产镁质球团的配料中，需要配入一定比例的膨润土和一定比例的镁质添加剂，但随着镁质添加剂配入量的增大，成品球团矿品位会显著降低，制约着镁质球团矿的生产。

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精矿配加高镁复合粘结剂制备球团矿的方法，其包括以下步骤：

1)在含铁原料中外加重量百分比为2.0～2.4％的高镁复合粘结剂，充分混合得到混合料；其中所述含铁原料的组份按照重量百分比包括：第一铁矿30～45％，第二铁矿55％～70％，

2)将所述混合料润磨为细粉，造球得到生球；

3)将所述生球经干燥、预热、焙烧、均热，得到氧化球团矿；

其中所述第一铁矿为含K₂O、Na₂O、F铁精矿，其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％；

所述第二铁矿为普通精矿，其化学成分按照重量百分比包括：TFe为64.91～65.83％，FeO 为27.9～29.0％，MgO为0.89～1.13％，CaO为1.06～1.94％，Al₂O₃为≤0.8％，SiO₂为2.99～ 4.01％，S为0.45～0.57％，P≤于0.05％，K₂O≤0.08％，Na₂O≤0.08％；

所述高镁复合粘结剂按照重量百分比包括：SiO₂≤45.0％，MgO≥27.0％，CaO≤1％，有机挥发物≤10％。

上述方法中，步骤3)中所述干燥的条件：温度为150～300℃，时间为15～30min；所述预热的条件：温度为600～1000℃，时间为5～10min；所述焙烧的条件：温度为1200～1280℃，时间为10～15min；所述均热的条件：温度为1200～1280℃，时间为4～8min。

上述第一铁矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述第一铁矿总重量的百分比至少为90％。

上述第二铁矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述第二铁矿总重量的百分比至少为90％。

上述高镁复合粘结剂中粒度≤0.074mm的细磨粉料占所述高镁复合粘结剂总重量的百分比至少为85％。

上述的方法制备得到的球团矿也属于本发明的内容。

用于上述的方法的高镁复合粘结剂也属于本发明恶内容，其按照重量百分比包括： SiO₂≤45.0％，MgO≥27.0％，CaO≤1％，有机挥发物≤10％。

基于以上技术方案提供的含K₂O、Na₂O、F精矿配加高镁复合粘结剂制备球团矿的方法中使用高镁复合粘结剂，其在干燥、预热及焙烧过程中易分解挥发燃烧，形成孔道，可大幅提高爆裂温度同时提高生球的干燥速度，缩短干燥时间，另外其对铁精矿粉有很强的亲合粘结功能，且弥散程度高，可改善混合料的亲水性，促使母球迅速生成并长大，缩短造球时间，提高生球生产效率，所以可克服目前通用的镁质添加剂存在球团矿品位和高炉产质量低的缺点，并且无需再配入膨润土。用该方法制备的镁质球团矿在较高的MgO含量(使得球团矿中 MgO含量≥1.96％)的情况下，其还原膨胀性能、软熔滴落性能、高温还原性等冶金性能均能满足高炉生产需要。

附图说明

图1为本发明提供的含K₂O、Na₂O、F精矿配加高镁复合粘结剂制备球团矿的方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明旨在提供一种还原膨胀性能、软熔滴落性能、高温还原性等冶金性能均能满足高炉生产需要的镁质球团矿(MgO含量≥1.96％)的制备方法，同时在原料配制中无需再单独配入膨润土，以节约成本。

提供的方法具体包括以下步骤：

1)在含铁原料中外加重量百分比为2.0～2.4％的镁质有机粘结剂，充分混合得到混合料；所述含铁原料的组份按照重量百分比包括：第一铁矿30～45％，第二铁矿55％～70％；

其中所述第一铁矿为含K₂O、Na₂O、F铁精矿，其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％；所述第一铁矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述第一铁矿总重量的百分比至少为90％；

所述第二铁矿为普通精矿，其化学成分按照重量百分比包括：TFe为64.91～65.83％，FeO 为27.9～29.0％，MgO为0.89～1.13％，CaO为1.06～1.94％，Al₂O₃为≤0.8％，SiO₂为2.99～4.01％，S为0.45～0.57％，P≤于0.05％，K₂O≤0.08％，Na₂O≤0.08％；所述第二铁矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述第二铁矿总重量的百分比至少为90％；

所述高镁复合粘结剂按照重量百分比包括：SiO₂≤45.0％，MgO≥27.0％，CaO≤1％，有机挥发物≤10％；所述高镁复合粘结剂中粒度≤0.074mm的细磨粉料占所述高镁复合粘结剂总重量的百分比至少为85％。本发明提供的该高镁复合粘结剂在生球干燥时，易分解挥发燃烧，形成孔道，可大幅提高爆裂温度同时提高生球的干燥速度，缩短干燥时间；另外，其对铁精矿粉有很强的亲合粘结功能，且弥散程度高，可改善混合料的亲水性，促使母球迅速生成并长大，缩短造球时间，提高生球生产效率，因此在原料配制时无需再另外配入膨润土，节约成本；

2)将所述混合料润磨为细粉，造球得到生球；

其中所述干燥的条件：温度为150～300℃，时间为15～30min；所述预热的条件：温度为600～1000℃，时间为5～10min；所述焙烧的条件：温度为1200～1280℃，时间为10～15min；所述均热的条件：温度为1200～1280℃，时间为4～8min。

实例

各实例应用含K₂O、Na₂O、F精矿配加高镁粘结剂制备球团矿的原料组成、配矿方案、球团矿化学成分、相关性能见表1～4。

表1：原料化学成分，％

注：表1中QNP-8粘结剂(非高镁复合粘结剂)购自包头市钢兴实业(集团)新星冶金原料有限公司。

表2：配加高镁粘结剂试验方案

表3：配加不同型号高镁粘结剂对生球性能的影响

试验编号	水分，％	落下强度，次/P	生球抗压强度，N/P
				基准	6.90	5.85	15.96
实例1	6.85	8.55	15.71
				实例2	6.90	5.70	15.20
实例3	7.05	6.10	15.27
				实例4	7.10	6.05	15.86

表4：配加不同型号高镁粘结剂对球团矿化学成分的影响

由上表3可知：

(1)从生球性能的落下强度来看，配加1.8％QNP-6M的实例2的生球性能与基准基本一致，可满足包钢球团生球质量需求，但是其MgO含量不能满足预期的1.96％以上。根据测算，在球团矿MgO含量满足预期的1.96％以上的条件下，需外配煅烧菱镁矿0.30％，实例3配料方案即为在配加1.8％QNP-6M基础上再配加煅烧菱镁矿0.3％的方案，该方案高镁粘结剂配比为2.1％，获得的球团矿中MgO含量为1.95％，基本满足预期，生球落下强度较基准稍有改善，可完全满足包钢球团生产需求，但生球抗压强度略有下降，并且实例3还需要加入镁质添加剂煅烧菱镁矿，这就需要另外配入膨润土等。

(2)从生球性能来看，配加2.0％QNP-9M高镁粘结剂的实例4的生球落下强度较基准稍有改善，生球抗压强度与基准基本保持一致，完全可满足包钢球团生产含镁球团生球质量需求。并且由上表4可知：实例4的配料方案(采用2.0％QNP-9M高镁粘结剂)的球团矿MgO含量由基准1.38％提高到1.96％，提高了0.58％，符合预期MgO含量要求，因此将QNP-9M高镁粘结剂作为本发明的高镁复合粘结剂，使用量为铁料的2.0～2.4％。

表5：配加不同型号高镁粘结剂对球团矿性能的影响

由表5可知：将球团矿中的MgO含量提高，在相同焙烧温度条件下，会小幅降低球团矿抗压强度，随着MgO含量的提高越多，其制备的球团矿的抗压强度降低越多，但抗压强度均≥2500N/P，可满足高炉冶炼需求。因此在实际生产中，当球团矿生产原料中配加本发明提供的高镁复合粘结剂时，需要根据实际需要适当提高焙烧温度，可以提高球团矿的抗压强度。

对基准、实例4进行了还原膨胀率及还原性的测定，并与基准进行了对比，测定结果如表6所示。

表6：配加不同型号高镁粘结剂对成品球冶金性能的影响

试验编号	还原膨胀率，％	还原性，％
			基准	13.0	35.49
实例4	16.2	45.68

由表6可知：

(1)球团矿配加高镁复合粘结剂后，还原膨胀率稍有提高，主要与烧结矿SiO₂含量降低有关，但仍可完全满足高炉生产需求。

(2)球团矿配加高镁复合粘结剂后，还原度显著改善，由基准35.49提高到45.68％。

综上所述，本发明通过采用含K₂O、Na₂O、F精矿、普通铁精矿配加高镁复合粘结剂制备的镁质球团矿中MgO含量高达1.96％以上，并且无需另外添加轻烧白云石粉料、蛇纹石粉料、菱镁矿粉料等成本较高的镁质添加剂和膨润土，同时用该方法制备的球团矿还原性能显著改善，还原膨胀率满足高炉冶炼需求，可克服目前通用的无机粘结剂存在球团矿品位低的缺点，同时实现MgO在高炉炉料合分理配技术，系统改善高炉综合炉料结构冶金性能。

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

1.一种含K₂O、Na₂O、F铁精矿配加高镁复合粘结剂制备球团矿的方法，其包括以下步骤：

1）在含铁原料中外加重量百分比为2.0～2.4%的高镁复合粘结剂，充分混合得到混合料；其中所述含铁原料的组份按照重量百分比包括：第一铁矿30～45%，第二铁矿55%～70%，

2）将所述混合料润磨为细粉，造球得到生球；

3）将所述生球经干燥、预热、焙烧、均热，得到氧化球团矿；

其中所述第一铁矿为含K₂O、Na₂O、F铁精矿，其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%；

所述第二铁矿为普通精矿，其化学成分按照重量百分比包括：TFe为64.91～65.83%，FeO为27.9～29.0%，MgO为0.89～1.13%，CaO为1.06～1.94%，Al₂O₃为≤0.8%，SiO₂为2.99～4.01%，S为0.45～0.57%，P≤于0.05%，K₂O≤0.08%，Na₂O≤0.08%；

所述高镁复合粘结剂按照重量百分比包括：SiO₂：43.30%，MgO：29.60%，CaO≤1%，有机挥发物≤10%。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3）中所述干燥的条件：温度为150～300℃，时间为15～30min；所述预热的条件：温度为600～1000℃，时间为5～10min；所述焙烧的条件：温度为1200～1280℃，时间为10～15min；所述均热的条件：温度为1200～1280℃，时间为4～8min。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一铁矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述第一铁矿总重量的百分比至少为90%；

所述第二铁矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述第二铁矿总重量的百分比至少为90%；

所述高镁复合粘结剂中粒度≤0.074mm的细磨粉料占所述高镁复合粘结剂总重量的百分比至少为85%。

4.权利要求1-3中任一项所述的方法制备得到的球团矿，其按照重量百分比包括≥1.96%的MgO。

5.用于权利要求1-3中任一项所述的方法的高镁复合粘结剂，其按照重量百分比包括：SiO₂：43.30%，MgO：29.60%，CaO≤1%，有机挥发物≤10%。

6.根据权利要求5所述的高镁复合粘结剂，其特征在于，所述高镁复合粘结剂中粒度≤0.074mm的细磨粉料占所述高镁复合粘结剂总重量的百分比至少为85%。