CN113073196A - 一种抑制铁球团矿恶性还原膨胀的方法 - Google Patents

一种抑制铁球团矿恶性还原膨胀的方法 Download PDF

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沈茂森
吕志义
康文革
郭爱芳
孟文祥
李玉柱
柳建勇
白晓光
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Inner Mongolia Boyan Zhicheng Metal Mineral Resources Comprehensive Utilization Engineering Research Co ltd
Baotou Steel Group Mining Research Institute LLC
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Inner Mongolia Boyan Zhicheng Metal Mineral Resources Comprehensive Utilization Engineering Research Co ltd
Baotou Steel Group Mining Research Institute LLC
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Abstract

本发明公开了一种抑制铁球团矿恶性还原膨胀的方法，包括以下步骤：(1)首先要通过球团试验确定适宜的预热和焙烧温度，以预热温度控制在800℃～850℃、焙烧温度控制在1200℃～1220℃为基准，进行微调优化；(2)将铁精矿粒度细磨至‑500网目粒级占70％以上；(3)在造球原料中配加主要成分为二氧化硅的矿物或少量脉石成分主要为二氧化硅的铁精矿作为促散剂以促进预热焙烧时生成的挥发分的扩散，有效抑制球团矿的还原膨胀；(4)采取步骤⑴、(2)、(3)中的至少1条措施以将球团矿的还原膨胀率控制在20％以内。该方法可以将恶性还原膨胀的球团矿的还原膨胀率降低到正常还原膨胀的范围内。

Description

一种抑制铁球团矿恶性还原膨胀的方法
技术领域
本发明涉及冶金工业冶炼原料及矿石预处理的团矿领域，尤其涉及一种抑制铁球团矿恶性还原膨胀的方法。
背景技术
球团矿是高炉炼铁的主要原料之一，球团矿的还原膨胀率是衡量其质量的主要指标之一。球团矿的还原膨胀如果超过了正常膨胀的范围，就会导致高炉中炉尘增加，炉料透气性变差，造成悬料崩料及炉壁结瘤等危害，从而严重影响高炉的正常生产，所以，球团矿的恶性还原膨胀问题是球团生产必须解决的问题。
普通铁矿石球团矿的还原膨胀率一般都在正常膨胀范围内，问题不大。但是，有些复杂的多金属铁矿石(如白云鄂博铁矿石)，其还原膨胀率一般都在异常膨胀范围，也经常能达到灾难性膨胀的范围，严重制约着正常生产。由于没有查明这类矿石球团矿的还原膨胀机理，因而也就不能有针对性地制定有效的抑制球团矿还原膨胀的方法。只能凭经验，通过配矿、调整碱度或成分、提高膨润土配比、选择有抑制效果的添加剂等外部条件来实现。
通过配加膨胀率低的普通矿当然可以抑制球团矿的恶性膨胀，但易膨胀矿的配比会受到限制，不能太高，否则，还原膨胀率将超标。而调整碱度或成分的抑制作用也是有限的，一般不能通过调整碱度或成分将恶性膨胀的球团矿还原膨胀率控制在正常膨胀范围内。通过提高膨润土等添加剂的比例虽然可以将恶性膨胀的球团矿的还原膨胀率控制在正常膨胀范围内，但配比往往需5％～6％以上，不经济，不宜推广应用。
总之，目前常用的抑制球团矿还原膨胀的方法措施是有很大局限性的，在100％使用易膨胀的多金属铁矿石时，尚不能将其还原膨胀率控制在正常膨胀范围内。针对上述不足，本发明通过试验研究，查明了球团矿恶性还原膨胀的机理，提出了球团矿的挥发分膨胀理论，并在该理论的指导下，找到了有效抑制球团矿恶性还原膨胀的方法，成功将易膨胀的多金属铁矿石球团矿的还原膨胀率控制在正常膨胀范围内。
发明内容
本发明的目的是提供一种抑制铁球团矿恶性还原膨胀的方法，该方法是在破解了铁球团矿恶性还原膨胀的机理后，有针对性地制定的方法措施，该方法可以将恶性还原膨胀(包括还原膨胀率20％～60％的异常膨胀和还原膨胀大于60％的灾难性膨胀)的球团矿的还原膨胀率降低到正常还原膨胀的范围内(即还原膨胀率小于20％)。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种抑制铁球团矿恶性还原膨胀的方法，包括以下步骤：
(1)首先要通过球团试验确定适宜的预热和焙烧温度，以预热温度控制在800℃～850℃、焙烧温度控制在1200℃～1220℃为基准，进行微调优化；
(2)将铁精矿粒度细磨至-500网目粒级占60％以上，优选70％左右；
(3)在造球原料中配加主要成分为二氧化硅的矿物或少量脉石成分主要为二氧化硅的铁精矿作为促散剂以促进预热焙烧时生成的挥发分的扩散，有效抑制球团矿的还原膨胀；
(4)采取步骤⑴、(2)、(3)中的至少1条措施以将球团矿的还原膨胀率控制在20％以内。
进一步的，不同矿石如果有不同的适宜温度和粒度，则在生产应用前先通过实验室球团试验先验证优化。
进一步的，所述步骤(3)中还可以配加脉石主要为石英的普通铁精矿，或提高膨润土的配比。
进一步的，采取步骤⑴、(2)两条措施后，可以将球团矿的还原膨胀率控制在20％以内；如果采用100％的易膨胀的多金属铁矿石生产球团矿，则仍会出现采取步骤⑴、(2)两条措施后球团矿的还原膨胀率仍然超标的情况，此时要综合运用步骤(1)、(2)和(3)三条措施将球团矿的还原膨胀控制在20％以内。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
可以有效抑制球团矿的恶性还原膨胀，避免因球团矿还原膨胀率高给高炉冶炼带来的一系列问题。
本发明仅通过调整选矿或球团生产的工艺参数就可以实现，无需投资和改造，极易推广应用。
使生产企业能更加灵活自由地组织生产，摆脱因还原膨胀问题而导致的对矿石配比的限制。
具体实施方式
实施例1
本实施例的抑制球团矿还原膨胀的方法如下(以白云鄂博主东精矿生产球团矿为例)：
(1)以白云鄂博主东精矿生产球团矿，主东精矿-500网目的粒级占47.46％，采用优化后的参数：预热温度825℃、焙烧温度1220℃后，球团矿的还原膨胀率仍然高达75.7％；
(2)将该精矿在球磨机内研磨12min后，-500网目的粒级增加到66.97％。同样采用优化后的参数(预热温度825℃、焙烧温度1220℃)生产球团矿，则球团矿的还原膨胀率降低到17.2％，效果非常好，仅采用两条措施就将球团矿的还原膨胀率从灾难性膨胀的75.7％降低到正常膨胀的17.2％。
实施例2
本实施例的抑制球团矿还原膨胀的方法如下(以巴润精矿〈即白云鄂博西矿〉生产球团矿为例)：
(1)以巴润精矿生产球团矿，精矿-500网目的粒级占50.78％，采用优化后的参数：预热温度825℃、焙烧温度1220℃后，球团矿的还原膨胀率仍然高达53.0％；
(2)将该精矿在球磨机内研磨30min后，-500网目的粒级增加到88.92％。同样采用优化后的参数(预热温度825℃、焙烧温度1220℃)生产球团矿，但球团矿的还原膨胀率只降低到26.5％，仍未达标；
(3)在采取上述措施的基础上，又采取了再配加1.0％的石英粉作为促散剂，才将球团矿的还原膨胀率降低到18.1％。
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 (4)

1.一种抑制铁球团矿恶性还原膨胀的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)首先要通过球团试验确定适宜的预热和焙烧温度，以预热温度控制在800℃～850℃、焙烧温度控制在1200℃～1220℃为基准，进行微调优化；
(2)将铁精矿粒度细磨至-500网目粒级占70％以上；
(3)在造球原料中配加主要成分为二氧化硅的矿物或少量脉石成分主要为二氧化硅的铁精矿作为促散剂以促进预热焙烧时生成的挥发分的扩散，有效抑制球团矿的还原膨胀；
(4)采取步骤⑴、(2)、(3)中的至少1条措施以将球团矿的还原膨胀率控制在20％以内。
2.根据权利要求1所述的抑制铁球团矿恶性还原膨胀的方法，其特征在于：不同矿石如果有不同的适宜温度和粒度，则在生产应用前先通过实验室球团试验先验证优化。
3.根据权利要求1所述的抑制铁球团矿恶性还原膨胀的方法，其特征在于：所述步骤(3)中还可以配加脉石主要为石英的普通铁精矿，或提高膨润土的配比。
4.根据权利要求1所述的抑制铁球团矿恶性还原膨胀的方法，其特征在于：采取步骤⑴、(2)两条措施后，可以将球团矿的还原膨胀率控制在20％以内；如果采用100％的易膨胀的多金属铁矿石生产球团矿，则仍会出现采取步骤⑴、(2)两条措施后球团矿的还原膨胀率仍然超标的情况，此时要综合运用步骤(1)、(2)和(3)三条措施将球团矿的还原膨胀控制在20％以内。
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