CN112176178A - 一种改善天然块矿热爆裂性的方法 - Google Patents

一种改善天然块矿热爆裂性的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112176178A
CN112176178A CN201910599883.5A CN201910599883A CN112176178A CN 112176178 A CN112176178 A CN 112176178A CN 201910599883 A CN201910599883 A CN 201910599883A CN 112176178 A CN112176178 A CN 112176178A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lump ore
roasting
ore
natural
temperature rise
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910599883.5A
Other languages
English (en)
Inventor
孙立伟
王永红
于原浩
陈春平
马文英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meikuang Metallurgical Technology Research Institute Suzhou Co ltd
Original Assignee
Meikuang Metallurgical Technology Research Institute Suzhou Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meikuang Metallurgical Technology Research Institute Suzhou Co ltd filed Critical Meikuang Metallurgical Technology Research Institute Suzhou Co ltd
Priority to CN201910599883.5A priority Critical patent/CN112176178A/zh
Publication of CN112176178A publication Critical patent/CN112176178A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/02—Roasting processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/26—Cooling of roasted, sintered, or agglomerated ores

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明揭示了一种改善天然块矿热爆裂性的方法，包括如下步骤，根据天然块矿的烧损值，使用实验测试方法得到热重曲线；根据热重曲线选取相应的焙烧炉的升温速度、终点温度及保温时间，依此焙烧升温曲线将天然块矿送至该焙烧炉进行焙烧。本发明通过将天然块矿按照一定的升温速度、终点温度及保温时间进行焙烧，使天然块矿内部的结晶水及碳酸盐逐渐分解完毕，在配加到高炉后不再发生爆裂而产生粉末，改善高炉上部透气性。同时由于天然块矿的采购成本相对低，采用该加工处理方法后，可提高块矿使用比例，高炉冶炼的原料成本降低。

Description

一种改善天然块矿热爆裂性的方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体而言，尤其涉及一种改善天然块矿热爆裂性的方法。
背景技术
块矿是高炉炉料的一种，是一种不需要造块仅经过一定筛分即可直接配入高炉进行冶炼的矿石，而且天然块矿在价格上比较便宜，有较高的成本优势；提高天然块矿的使用比例，不仅可起到降本增效的作用，而且由于增加了块矿比例，会降低烧结矿、球团的使用比例，可减轻由于烧结矿、球团矿提产带来的环保压力。
块矿由于在送入高炉前仅进行了筛分处理，未经过高温焙烧，块矿内部的结晶水及碳酸盐在送入高炉升温过程中会分解释放。相关检测数据表明，块矿表面的吸附水在105℃快速干燥和蒸发，对块矿物理性能不会产生影响；结晶水在250℃左右开始分解，350-500℃分解速度激增，在这一阶段块矿内部水蒸气压力会急剧增加，同时由于块矿结构沿各晶面的热膨胀不同而导致块矿爆裂，产生较多粉末，对高炉上部透气性产生不利影响，影响高炉顺行。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种改善天然块矿热爆裂性的方法，以改善高炉上部透气性。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种改善天然块矿热爆裂性的方法，包括如下步骤，
S1、焙烧升温曲线确认步骤，根据天然块矿的烧损值，使用实验测试方法得到热重曲线；
S2、焙烧步骤，根据热重曲线选取相应的焙烧炉的升温速度、终点温度及保温时间，确定合适的焙烧升温曲线，所述升温速度与所述烧损值成反比，所述保温时间与所述烧损值成正比；依此焙烧升温曲线将天然块矿送至该焙烧炉进行焙烧；
S3、冷却筛分步骤，将焙烧后的块矿进行自然冷却，并筛分出大粒径块矿送至高炉，与烧结矿、球团矿一起进行冶炼。
优选的，所述实验测试方法为热重分析法。
优选的，所述的焙烧炉的升温速度为2-10℃/min。
优选的，所述的焙烧炉的终点温度为500-900℃。
优选的，所述的焙烧炉的保温时间为45-120min。
优选的，所述的大粒径块矿粒径为>5mm。
本发明的有益效果主要体现在：本发明通过将天然块矿按照一定的升温速度、终点温度及保温时间进行焙烧，使天然块矿内部的结晶水及碳酸盐逐渐分解完毕，在配加到高炉后不再发生爆裂而产生粉末，改善高炉上部透气性。同时由于天然块矿的采购成本相对低，采用该加工处理方法后，可提高块矿使用比例，高炉冶炼的原料成本降低。
具体实施方式
本发明提出的方法是在块矿入炉前对其进行预处理，即控制升温速度、终点温度及保温时间，将天然块矿进行焙烧，使其内部结晶水及碳酸盐分解，可改善块矿的热爆裂性能，同时保证块矿的粒度分布在高炉可使用的范围之内，能有效提高块矿在高炉内的使用比例，而且对高炉上部透气性不产生不利影响，提高其在高炉中的配加比例，减低高炉冶炼成本。
具体的，本发明的改善天然块矿热爆裂性的方法，包括如下步骤，
S1、焙烧升温曲线确认步骤，根据天然块矿的烧损值，使用实验测试方法得到热重曲线；
S2、焙烧步骤，根据热重曲线选取相应的焙烧炉的升温速度、终点温度及保温时间，确定合适的焙烧升温曲线，所述升温速度与所述烧损值成反比，所述保温时间与所述烧损值成正比；依此焙烧升温曲线将天然块矿送至该焙烧炉进行焙烧；
S3、冷却筛分步骤，将焙烧后的块矿进行自然冷却，并筛分出大粒径块矿送至高炉，所述的大粒径块矿粒径为>5mm，与烧结矿、球团矿一起进行冶炼。
本发明中，通过热重分析法(TG)来得到热重曲线，热重分析法(TG)为常规的测试方法，例如中国专利201810272144.0、201711297777.9所揭示，在此不再赘述。不同种类不同批次的天然块矿烧损值不同，同种类不同批次的也有差异，所以焙烧升温曲线是要根据每次块矿的烧损值来确定具体的参数。
一般来说，结晶水一般在250-400度之间分解完毕，碳酸盐一般在800度附近开始分解，但一般块矿碳酸盐含量少。根据不同块矿结晶水及碳酸盐开始分解及分解完毕的温度确定终点温度值。烧损值越大，越需要放慢速度，使内部易烧损物(结晶水及碳酸盐)缓慢分解释放，以保证块矿不破裂，同时要保证有足够的保温时间保证结晶水及碳酸盐的完全分解释放。因此，烧损值越大，相应的升温速率应越慢，保温时间越长。本发明确定的焙烧升温曲线中，所述升温速度与所述烧损值成反比，所述保温时间与所述烧损值成正比。本发明选取的所述的焙烧炉的升温速度为2-10℃/min，所述的焙烧炉的保温时间为45-120min，所述的焙烧炉的终点温度为500-900℃。
根据不同结晶水含量即碳酸盐含量来确定升温速度，可以减缓由于快速升温而造成块矿的破裂，终点温度要考虑温度要能保证结晶水及碳酸盐可以分解，保温时间是要保证能充分分解完毕。
快速升温会导致块矿内部结晶水蒸发后会形成水蒸气，使天然块矿核颗粒中的压力急剧增加，强度较为薄弱的某一部位或晶形较差的矿物就会发生断裂，产生裂纹甚至碎片，导致块矿爆裂产生粉末，影响使用。焙烧过程中设定升温速度及保温时间是为了保证在焙烧过程中块矿内部的结晶水和碳酸盐能够得到逐渐释放，经过一定的保温时间后，得到完全释放，再次配入高炉后不再发生爆裂而产生粉末。
以下通过具体的实验来进行证明。
选取20-25mm天然块矿主要考虑实验设备对样品的要求；本实施例在可控制升温速度及保温时间的马弗炉上进行。
(1)块矿筛选
选取两种不同烧损值的天然块矿A、B；其中A块矿的烧损值为8.45％，B块矿的烧损值为4.60％。
(2)块矿筛分
将选取的两种不同烧损值的天然块矿分别进行破碎筛分处理，筛选出20-25mm粒径范围颗粒。
(3)块矿焙烧
将筛分后的20-25mm粒径的天然块矿称取500g后放入马弗炉，设定好升温速度、终点温度和保温时间，进行焙烧，焙烧完毕自然冷却。
(4)焙烧方案
为与未经加工处理天然块矿进行性能比较，设定升温速度、终点温度及保温时间对块矿进行焙烧。
表1块矿焙烧工艺参数设定
Figure BDA0002118844810000041
(5)焙烧后处理
将步骤5焙烧后的块矿进行自然冷却，冷却后的块矿进行热爆裂性的测试。
(6)实验结果
表2焙烧前后块矿的热爆裂性能
Figure BDA0002118844810000051
实施例中共选取了两种不同烧损值的块矿进行了测试，由表2可看出，将天然块矿经过设定的升温速度、终点温度及保温时间进行焙烧后，再次进行同温度下的热爆裂性测试，结果表明经过焙烧后的块矿基本不会发生再次爆裂而产生粉末。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种改善天然块矿热爆裂性的方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1、焙烧升温曲线确认步骤，根据天然块矿的烧损值，使用实验测试方法得到热重曲线；
S2、焙烧步骤，根据热重曲线选取相应的焙烧炉的升温速度、终点温度及保温时间，确定合适的焙烧升温曲线，所述升温速度与所述烧损值成反比，所述保温时间与所述烧损值成正比；依此焙烧升温曲线将天然块矿送至该焙烧炉进行焙烧；
S3、冷却筛分步骤，将焙烧后的块矿进行自然冷却，并筛分出大粒径块矿送至高炉，与烧结矿、球团矿一起进行冶炼。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述实验测试方法为热重分析法。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的焙烧炉的升温速度为2-10℃/min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的焙烧炉的终点温度为500-900℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的焙烧炉的保温时间为45-120min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的大粒径块矿粒径为>5mm。
CN201910599883.5A 2019-07-04 2019-07-04 一种改善天然块矿热爆裂性的方法 Pending CN112176178A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910599883.5A CN112176178A (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种改善天然块矿热爆裂性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910599883.5A CN112176178A (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种改善天然块矿热爆裂性的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112176178A true CN112176178A (zh) 2021-01-05

Family

ID=73915129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910599883.5A Pending CN112176178A (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种改善天然块矿热爆裂性的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112176178A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1429920A (zh) * 2001-12-31 2003-07-16 新疆钢铁研究所 褐铁矿在生产球团烧结矿方法中作为铺底料的应用
CN101104881A (zh) * 2007-07-13 2008-01-16 重庆钢铁(集团)有限责任公司 铁矿石焙烧工艺方法
JP2013092539A (ja) * 2013-02-04 2013-05-16 Nippon Steel & Sumitomo Metal 焼結用配合鉄鉱石の評価方法
CN103160683A (zh) * 2011-12-14 2013-06-19 鞍钢股份有限公司 含高结晶水铁矿石的焙烧预处理方法
CN106702145A (zh) * 2015-07-21 2017-05-24 宝山钢铁股份有限公司 一种强化高结晶水褐铁矿烧结的方法
CN108774683A (zh) * 2018-08-08 2018-11-09 胡明意 一种高镁复合烧结矿及其生产方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1429920A (zh) * 2001-12-31 2003-07-16 新疆钢铁研究所 褐铁矿在生产球团烧结矿方法中作为铺底料的应用
CN101104881A (zh) * 2007-07-13 2008-01-16 重庆钢铁(集团)有限责任公司 铁矿石焙烧工艺方法
CN103160683A (zh) * 2011-12-14 2013-06-19 鞍钢股份有限公司 含高结晶水铁矿石的焙烧预处理方法
JP2013092539A (ja) * 2013-02-04 2013-05-16 Nippon Steel & Sumitomo Metal 焼結用配合鉄鉱石の評価方法
CN106702145A (zh) * 2015-07-21 2017-05-24 宝山钢铁股份有限公司 一种强化高结晶水褐铁矿烧结的方法
CN108774683A (zh) * 2018-08-08 2018-11-09 胡明意 一种高镁复合烧结矿及其生产方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王晓哲: "块矿气孔率和热分解对冶金性能影响研究", 《2017年全国高炉炼铁学术年会论文集（下）》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10041144B2 (en) Method for smelting nickel oxide ore
CN104357657A (zh) 一种利用转炉除尘灰制备氧化球团的方法
CN109852788B (zh) 一种用消石灰制备碱性球团矿的方法及装置
CN104263917B (zh) 带式机生产镁质球团矿原料及其镁质球团矿生产方法
CN102676799B (zh) 一种球团矿用硼镁复合添加剂的制备方法及产品
CN109809724A (zh) 一种煤矸石基陶粒及其制备方法
CN111718184A (zh) 一种煅烧高温烤箱用氧化镁粉、其制备方法及用途
CN112176178A (zh) 一种改善天然块矿热爆裂性的方法
WO2023044840A1 (zh) 一种低能耗钾钙镁磷肥的生产方法
AU2014294413B2 (en) Method for manufacturing briquettes and reduced iron
CN106966595B (zh) 一种减少釉面针孔和气泡的方法
CN113292353A (zh) 一种利用镍的湿法冶炼渣制备陶粒的方法
EP3156509B1 (en) Method for producing pellet and method for smelting nickel oxide ore
CN107442550A (zh) 电镀后的钕铁硼废料的回收再利用方法
CN104496230B (zh) 水泥熟料及其制备方法
CN112176176A (zh) 一种提高天然块矿还原性的方法
Li et al. Induration mechanisms of oxidised pellets prepared from mixed magnetite–haematite concentrates
JP2007169603A (ja) フェロコークスおよび焼結鉱の製造方法
CN114410958A (zh) 一种降低球团粉化的生产方法
Vining et al. Briquetting conditions for australian hematite-goethite iron ore fines
CN116179846A (zh) 一种具有高比例赤褐铁矿的球团生产方法
CN112176177A (zh) 一种天然块矿的预处理方法
CN113774216A (zh) 一种用红土镍矿作为球团粘结剂的球团的制备方法
CN107651954A (zh) 永磁铁氧体预烧料的加工方法
CN103757169B (zh) 一种处理氧化铁皮竖炉直接还原工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210105

RJ01 Rejection of invention patent application after publication