CN112195339A - 一种含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备的球团矿及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备的球团矿及其制备方法,其原料按照重量百分比包括:含K2O、Na2O、F磁铁精矿40%,第一普通磁铁精矿20%~30%,第二普通磁铁精矿20%,赤铁精矿5%‑15%,外配的膨润土2.1%~2.2%。本发明利用含K2O、Na2O、F磁铁精矿和赤铁精矿性能互补的特征,通过将含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备球团矿的技术措施,既克服了赤铁精矿难于焙烧的缺点,又克服了含K2O、Na2O、F磁铁精矿制备球团矿还原膨胀率高的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及炼铁原料造块技术领域,尤其涉及一种含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备的球团矿及其制备方法。
背景技术
氧化球团矿是一种品位高、还原性好、强度高的酸性高炉炉料,而且优质球团矿与高碱度烧结矿搭配可以显著改善高炉炉料结构,使高炉增产节焦,降低钢铁企业的生产成本。因此,近年来,氧化球团矿的生产在我国受到了广泛的重视。
生产氧化球团矿的主要原料为磁铁矿和赤铁矿。由于单一赤铁矿球团在焙烧过程中所需固结温度较高(1300~1350℃),其所需热量完全由外部供给。而且产生的粉末在高温下易发生粘结,因而赤铁矿制备球团焙烧较为困难。而包钢所用含K2O、Na2O、F磁铁精矿制备的球团矿,要求焙烧温度低,且制备的球团还原膨胀率高,不能满足高炉冶炼需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备的球团矿及其制备方法,利用含K2O、Na2O、F磁铁精矿和赤铁精矿性能互补的特征,通过将含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备球团矿的技术措施,既克服了赤铁精矿难于焙烧的缺点,又克服了含K2O、Na2O、F磁铁精矿制备球团矿还原膨胀率高的缺点。用该方法制备的球团矿膨润土配比降低、球团矿品位提高、还原膨胀性能改善。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备的球团矿,其原料按照重量百分比包括:含K2O、Na2O、F磁铁精矿40%,第一普通磁铁精矿20%~30%,第二普通磁铁精矿20%,赤铁精矿5%-15%,外配的膨润土2.1%~2.2%。
进一步的,所述含K2O、Na2O、F磁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%;所述含K2O、Na2O、F铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述含K2O、Na2O、F铁精矿总重量的百分比至少为90%。
进一步的,所述第一普通磁铁精矿的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≤0.05%,K2O≤0.08%,Na2O≤0.08%;所述第一普通铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述第一普通铁精矿总重量的百分比至少为70%。
进一步的,所述第二普通磁铁精矿的化学成分按照重量百分比包括:TFe为67.50~68.50%,FeO为27.9~30.0%,MgO为0.70~0.90%,CaO为0.50~0.70%,Al2O3为≤0.4%,SiO2为0.90~2.00%,S为0.40~0.90%,P≤0.05%,K2O≤0.03%,Na2O≤0.04%;所述第二普通铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述第二普通铁精矿总重量的百分比至少为70%。
进一步的,所述赤铁精矿的化学成分按照重量百分比包括:TFe为65.00~65.50%,FeO为5.00~6.00%,MgO为0.50~0.70%,CaO为0.50~0.70%,Al2O3为≤1.00%,SiO2为3.00~3.50%,S≤0.05%,P≤0.05%;所述赤铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述赤铁精矿总重量的百分比至少为90%。
进一步的,所述的膨润土按照重量百分比包括:SiO2≤70.0%,MgO≥3.0%,Al2O3为≤15.00%,所述膨润土中粒度≤0.074mm的细磨粉料占所述膨润土总重量的百分比为95%。
进一步的,按照重量百分比计,所述含K2O、Na2O、F磁铁精矿配比为40%,所述第一普通磁铁精矿配比为25%,所述第二普通磁铁精矿配比为20%,所述赤铁精矿配比为15%,外配的所述膨润土在造球混合料中的重量百分比为2.1%。
一种含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备的球团矿的制备方法,包括如下步骤:
S1:在含铁原料中外加重量百分比为2.1~2.2%的膨润土,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:含K2O、Na2O、F磁铁精矿40%,第一普通磁铁精矿20%~30%,第二普通磁铁精矿20%,赤铁精矿5%-15%,外配的膨润土2.1%~2.2%;
S2:将所述混合料应用造球盘制备得到生球,所述造球盘工艺参数控制:生球制备时间10min,压实时间21min,球盘转速30r/min,球团直径1m。所述小球平均粒径为11mm。
S3:将所述生球经干燥、预热、焙烧、均热,得到氧化球团矿。
进一步的,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1160~1220℃,时间为8~12min;所述均热的条件:温度为900~1000℃,时间为2~4min。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
超细赤铁精矿有很强的比表面积大,且造球混合料中弥散程度高,可改善混合料的成球性,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;可降低膨润土配比,显著提高球团矿的品位,有利于高炉的强化冶炼。
利用含K2O、Na2O、F磁铁精矿和赤铁精矿性能互补的特征,通过将含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备球团矿的技术措施,既克服了赤铁精矿难于焙烧的缺点,又克服了含K2O、Na2O、F磁铁精矿制备球团矿还原膨胀率高的缺点。用该方法制备的球团矿膨润土配比降低、球团矿品位提高、还原膨胀性能改善。
具体实施方式
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。
各实施例应用含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备球团矿的原料组成、配矿方案、生球性能、焙烧制度、球团矿化学成分、冶金性能见表1~4。
表1原料化学成分,%
由表1可知:袁家村铁精矿品位在65.40%,SiO2含量中等,粒度较细,属于赤铁精矿,适用于带式球团工艺配加。
表2配矿方案
由表2可知:配矿方案以对比例“40%巴润+40%区内+20%低硫蒙古”的铁料配置为基础,分别用10%、15%、20%赤铁精矿替代第一磁铁精矿,其他铁料配比保持不变,同时膨润土配比也由对比例的2.7%,分别降低至2.2%、2.1%、2.1%。
表3不同配比赤铁精矿对生球性能的影响
编号 | 水分% | 生球落下强度次/P | 生球抗压强度N/P |
对比例 | 7.5 | 4.75 | 10.8 |
实施例1 | 7.6 | 4.65 | 11.2 |
实施例2 | 7.5 | 4.75 | 11.9 |
实施例3 | 7.5 | 4.80 | 11.5 |
由表3可知:
以10%赤铁精矿替代区内铁精矿,同时降低0.5个百分点膨润土配比,其生球性能与对比例的生球性能相近,甚至生球的抗压强度要好于对比例,选用该方案就可以使每吨球团矿的膨润土用量降低5kg,效果最为显著。
随着赤铁精矿配比的提高,生球性能改善不明显,因此,以下球团配加赤铁精矿的对比分析均以10%的方案为主。
表4不同配比赤铁精矿对球团矿焙烧制度的影响
由表4可知:
(1)对比例及实施例球团的适宜的焙烧温度均为1160-1180℃,且随着袁家村铁精矿配比的提高,成品球抗压强度有提高趋势。
(2)配加赤铁精矿后焙烧温度控制范围变宽,更有利于生产现场的操作。
(3)将含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备球团矿的技术措施,既克服了赤铁精矿难于焙烧的缺点,又克服了含K2O、Na2O、F磁铁精矿制备球团矿焙烧温度低的缺点。
表5不同配比赤铁精矿对球团矿化学成分的影响
由表5可知:与对比例相比,随着赤铁矿配比提高,球团矿品位提高,S iO2含量降低。配加10%赤铁精矿,可提高球团矿品位0.43个百分点,S iO2含量降低0.40个百分点,球团矿品质得到改善。
表6不同配比赤铁精矿对球团矿冶金性能的影响
由表6可知:
(1)在含K2O、Na2O、F磁铁精矿配比40%的情况下,配加10%赤铁精矿球团矿的膨胀率较对比例降低了3个百分点,之后随着赤铁精矿配比的提高,其膨胀率降低幅度缩小。由此可见,将含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备球团矿的技术措施,克服了含K2O、Na2O、F磁铁精矿制备球团矿还原膨胀率高的缺。
(2)配加赤铁精矿后,球团矿还原性呈下降趋势。配加10%赤铁精矿,还原性降低6.45个百分点,但随着赤铁精矿配比的进一步提高,球团矿还原性呈下降趋势,但变化幅度较小。
综上所述,本发明利用含K2O、Na2O、F磁铁精矿和赤铁精矿性能互补的特征,通过将含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备球团矿的技术措施,既克服了赤铁精矿难于焙烧的缺点,又克服了含K2O、Na2O、F磁铁精矿制备球团矿还原膨胀率高的缺点。用该方法制备的球团矿膨润土配比降低、球团矿品位提高、还原膨胀性能明显改善。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备的球团矿,其特征在于:其原料按照重量百分比包括:含K2O、Na2O、F磁铁精矿40%,第一普通磁铁精矿20%~30%,第二普通磁铁精矿20%,赤铁精矿5%-15%,外配的膨润土2.1%~2.2%。
2.根据权利要求1所述的含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备的球团矿,其特征在于:所述含K2O、Na2O、F磁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%;所述含K2O、Na2O、F铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述含K2O、Na2O、F铁精矿总重量的百分比至少为90%。
3.根据权利要求1所述的含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备的球团矿,其特征在于:所述第一普通磁铁精矿的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≤0.05%,K2O≤0.08%,Na2O≤0.08%;所述第一普通铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述第一普通铁精矿总重量的百分比至少为70%。
4.根据权利要求1所述的含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备的球团矿,其特征在于:所述第二普通磁铁精矿的化学成分按照重量百分比包括:TFe为67.50~68.50%,FeO为27.9~30.0%,MgO为0.70~0.90%,CaO为0.50~0.70%,Al2O3为≤0.4%,SiO2为0.90~2.00%,S为0.40~0.90%,P≤0.05%,K2O≤0.03%,Na2O≤0.04%;所述第二普通铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述第二普通铁精矿总重量的百分比至少为70%。
5.根据权利要求1所述的含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备的球团矿,其特征在于:所述赤铁精矿的化学成分按照重量百分比包括:TFe为65.00~65.50%,FeO为5.00~6.00%,MgO为0.50~0.70%,CaO为0.50~0.70%,Al2O3为≤1.00%,SiO2为3.00~3.50%,S≤0.05%,P≤0.05%;所述赤铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述赤铁精矿总重量的百分比至少为90%。
6.根据权利要求1所述的含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备的球团矿,其特征在于:所述的膨润土按照重量百分比包括:SiO2≤70.0%,MgO≥3.0%,Al2O3为≤15.00%,所述膨润土中粒度≤0.074mm的细磨粉料占所述膨润土总重量的百分比为95%。
7.根据权利要求1所述的含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备的球团矿,其特征在于:按照重量百分比计,所述含K2O、Na2O、F磁铁精矿配比为40%,所述第一普通磁铁精矿配比为25%,所述第二普通磁铁精矿配比为20%,所述赤铁精矿配比为15%,外配的所述膨润土在造球混合料中的重量百分比为2.1%。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的含K2O、Na2O、F磁铁精矿为主搭配赤铁精矿制备的球团矿的制备方法,包括如下步骤:
S1:在含铁原料中外加重量百分比为2.1~2.2%的膨润土,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:含K2O、Na2O、F磁铁精矿40%,第一普通磁铁精矿20%~30%,第二普通磁铁精矿20%,赤铁精矿5%-15%,外配的膨润土2.1%~2.2%;
S2:将所述混合料应用造球盘制备得到生球,所述造球盘工艺参数控制:生球制备时间10min,压实时间21min,球盘转速30r/min,球团直径1m。所述小球平均粒径为11mm。
S3:将所述生球经干燥、预热、焙烧、均热,得到氧化球团矿。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于: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1160~1220℃,时间为8~12min;所述均热的条件:温度为900~1000℃,时间为2~4min。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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