CN114836618A - 一种熔剂性磁铁矿球团的焙烧方法 - Google Patents

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李�杰
肖洪
杨爱民
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Abstract

本发明涉及一种熔剂性磁铁矿球团的焙烧方法。混合铁矿粉，由庙沟粉、研山粉两种高硅铁矿粉组成质量比为8：2的铁矿粉；配比混合料，调整石灰石粉、白云石粉、铁矿粉配比来调节混合料使碱度为1，MgO的质量分数为0.5%，膨润土含量为0.7%，SiO2的质量分数为6.0%~7.5%；将混合料混匀造球；将造得的生球团在300℃下进行干燥，在800~1000℃下进行预热，处理后球团在1220~1250℃下进行焙烧，处理后球团在1000~1100℃下进行均热冷却，特殊的温度控制使得本发明所制得的球团不发生粘结，同时能保证球团的冶金性能。

Description

一种熔剂性磁铁矿球团的焙烧方法
技术领域
本发明涉及实现熔剂性磁铁矿球团焙烧过程中不发生粘结现象并保证球团冶金性能的热工制度，属于球团生产技术领域。
背景技术
在环保与优质铁矿资源减少的双重压力下，大幅度提高球团矿在炉料结构中的配比是目前钢铁企业解决这一问题的有效途径之一。据统计，2019年中钢协会员单位的球团矿中平均含SiO2高达6.13%，这说明国内铁矿粉中硅含量越来越多，SiO2与CaO熔剂发生反应会生成低熔点物质，导致球团发生粘结。而通过改变球团的焙烧制度是改善球团粘结现象的有效方法之一。
针对球团粘结问题，中国专利申请号CN200610001254.0公开的熔剂性铁矿粉复合球团的生产方法中采用多次造球方式生产单球双碱度复合熔剂性球团，第一次造球控制碱度和MgO含量，第二次在外面均匀包裹上阻粘层，采用酸性球团矿的焙烧温度和焙烧方式进行焙烧，保证球团矿不产生粘结。该方法不足之处在于：此方法重点是提供了多次造球工艺，对于熔剂性球团的焙烧是依据酸性球团的焙烧制度。二次造球工序复杂不易实现，冶金性能有所下降。
中国专利申请号CN202110174675.8公开了一种含钛镁质熔剂性球团及其制造方法。所制造的球团分为核心、本体和外层三部分。核心为烧结矿返矿，外层包裹阻粘腹膜，用来解决熔剂性球团焙烧粘结的问题。此方法的不足之处在于：含钛镁质熔剂性球团制备复杂，只对预热温度和焙烧温度进行了改变，对干燥、均热的温度以及预热时间和焙烧时间未考虑。
发明内容
本发明提供了一种实现高硅熔剂性球团焙烧不粘接的热工制度，通过调控焙烧温度和时间来降低球团粘结率，同时保证球团的冶金性能达到国家标准要求，本发明采用以下技术方案实现。
一种熔剂性磁铁矿球团的焙烧方法，其中，包括以下步骤：
步骤一：混合铁矿粉，由庙沟粉、研山粉两种高硅铁矿粉组成质量比为8：2的铁矿粉；庙沟粉的TFe含量为66.47%、SiO2的含量为6.37%；研山粉TFe含量为67.01%、SiO2的含量为6.16%；球团的全铁品位TFe＞66%，SiO2＞6%，全铁品味TFe＞66%，SiO2＞6%。
步骤二：配比混合料，调整石灰石粉、白云石粉、铁矿粉配比来调节混合料使碱度为1，MgO的质量分数为0.5%，膨润土含量为0.7%，SiO2的质量分数为6.0%~7.5%。
步骤三：将混合料混匀造球；加水量为16%，制得粒度为10~16mm的生球。
步骤四：将步骤三造得的生球团在300℃下进行干燥，在800~1000℃下进行预热，干燥预热时间30~50min。
步骤五：步骤四处理后球团在1220~1250℃下进行焙烧，焙烧时间为10~15min。
步骤六：步骤五处理后球团在1000~1100℃下进行均热冷却，均热时间为20~30min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)球团制备容易，不用在外层包裹阻粘层，适宜于国内高硅铁矿粉；
2)特殊的温度控制使得本发明所制得的球团不发生粘结，同时能保证球团的冶金性能。
具体实施方式
混合铁矿粉由庙沟粉、研山粉两种本地高硅铁矿粉组成，质量比为8：2，全铁品味TFe＞66%，SiO2＞6%。
通过调整石灰石粉、白云石粉、铁矿粉配比来调节混合料使碱度为1，MgO的质量分数为0.5%~2.0%，SiO2的质量分数为6.0%~7.5%。球团粘结剂为膨润土。
用圆盘造球机对混合料进行造球，制得粒度为10~16mm的生球。
将生球团在300℃下进行干燥，取出干燥球团进行预热。预热温度控制在800~1000℃，随着SiO2含量的增高，干燥预热时间也相应提高，时间范围为30~60min，提高干燥预热温度和时间主要是让熔剂性球团中的碳酸盐充分分解，生成的CO2充分排出球团；同时使球团中的磁铁矿充分氧化成赤铁矿。
对球团进行焙烧，焙烧温度随着SiO2含量的增高而降低，焙烧温度范围为1220~1250℃，焙烧时间为10~20min。在预热阶段熔剂性球团中的碳酸盐已经充分分解，磁铁矿氧化；在高温焙烧阶段主要发生的是磁铁矿继续不断氧化成赤铁矿，同时赤铁矿再结晶长大并发生晶型之间的转变。在保证球团强度的条件下，尽量降低焙烧阶段的温度和时间，主要是为了控制熔剂性球团中液相量的生成和球团表面生成液相，消除熔剂性球团在焙烧过程中的粘结现象，同时保证熔剂性球团的冶金性能达到国家标准要求。
焙烧后的球团进行均热冷却，均热温度为1000~1100℃，时间控制在20~30min。制得成品熔剂性球团。均热冷却是指经过步骤五高温焙烧后的球团在上述温度条件下，进行冷却；通过20~30min时间冷却，使球团降温且表层和内部的温度均匀一致。
实施例1
本发明所用球团为熔剂性球团，所用混合铁矿粉由本地高硅铁矿粉庙沟粉、研山粉以8：2比例组成。通过加入石灰石粉调节碱度为1，配加白云石粉调节MgO质量分数为0.5%，填加膨润土含量为0.7%，所得混合料SiO2含量为6.0%。
将混合料混匀造球，加水量为16%，制得粒度为10~16mm的生球。
在300℃下进行干燥，在900℃下进行预热，干燥预热时间一共为30min。
在1250℃下进行焙烧，焙烧时间为15min。
在1100℃下进行均热冷却，均热时间为20min。
对其进行冶金性能测试，如表1所示。
实施例2
本发明所用球团为熔剂性球团，所用混合铁矿粉由本地高硅铁矿粉庙沟粉、研山粉以8：2比例组成。通过加入石灰石粉调节碱度为1，配加白云石粉调节MgO质量分数为0.5%，填加膨润土含量为0.7% ，所得混合料SiO2含量为7%。
将混合料混匀造球，加水量为16%，制得粒度为10~16mm的生球。
在300℃下进行干燥，在900℃下进行预热，干燥预热时间一共为50min。
在1220℃下进行焙烧，焙烧时间为15min。
在1100℃下进行均热冷却，均热时间为30min。
对其进行冶金性能测试，如表1所示。
实施例3
本发明所用球团为熔剂性球团，所用混合铁矿粉由本地高硅铁矿粉庙沟粉、研山粉以8：2比例组成。通过加入石灰石粉调节碱度为1，配加白云石粉调节MgO质量分数为0.5%，填加膨润土含量为0.7%，所得混合料SiO2含量为7.5%。
将混合料混匀造球，加水量为16%，制得粒度为10~16mm的生球。
在300℃下进行干燥，在900℃下进行预热，干燥预热时间一共为50min。
在1220℃下进行焙烧，焙烧时间为10min。
在1100℃下进行均热冷却，均热时间为30min。
对其进行冶金性能测试，如表1所示。
表1不同焙烧制度熔剂性球团的冶金性能
Figure 701057DEST_PATH_IMAGE001
。
结论：本发明主要是通过建立合适的干燥、预热、焙烧、均热冷却段的温度和时间，在均热冷却阶段熔剂性磁铁矿球团中主要发生赤铁矿再结晶长大、赤铁矿不同晶型之间的转化、部分磁铁矿继续氧化等反应，这些反应直接决定这球团的强度和冶金性能，因此在熔剂性磁铁矿球团焙烧过程中增加该阶段对提高球团强度和冶金性能起到了关键作用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种熔剂性磁铁矿球团的焙烧方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：混合铁矿粉，由庙沟粉、研山粉两种高硅铁矿粉组成质量比为8：2的铁矿粉；
步骤二：配比混合料，调整石灰石粉、白云石粉、铁矿粉配比来调节混合料使碱度为1，MgO的质量分数为0.5%，膨润土含量为0.7%，SiO2的质量分数为6.0%~7.5%；
步骤三：将混合料混匀造球；
步骤四：将步骤三造得的生球团在300℃下进行干燥，在800~1000℃下进行预热，干燥预热时间30~50min；
步骤五：步骤四处理后球团在1220~1250℃下进行焙烧，焙烧时间为10~15min；
步骤六：步骤五处理后球团在1000~1100℃下进行均热冷却，均热时间为20~30min。
2.根据权利要求1所述的一种熔剂性磁铁矿球团的焙烧方法，其特征在于，步骤三中加水量为16%，制得粒度为10~16mm的生球。
3.根据权利要求1所述的一种熔剂性磁铁矿球团的焙烧方法，其特征在于，步骤一中，庙沟粉的TFe含量为66.47%、SiO2的含量为6.37%；研山粉TFe含量为67.01%、SiO2的含量为6.16%；球团的全铁品位TFe＞66%，SiO2＞6%。
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