CN115354149A - 一种含有氧化铁皮的球团及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶炼技术领域，提出了一种含有氧化铁皮的球团及其制备方法，其中球团按照重量百分比，包括以下原料：铁精粉52％‑64％、磁铁矿粉30％‑42％、氧化铁皮3％‑7％、聚硫酸铝0.5％‑1％、钠基膨润土1％‑1.5％。通过上述技术方案，解决了现有技术中球团性能不能得到改善以及氧化铁皮无法回收利用的问题。
Description
技术领域
本发明涉及冶炼技术领域，具体的，涉及一种含有氧化铁皮的球团及其制备方法。
背景技术
随着钢铁原料市场形势的不断变化，富矿数量的减少，为保证铁品位，减少铁精矿中的杂质，铁精粉细度越来越高，使用纯高细度铁精粉造球，生球强度低，烘干过程极易爆裂产生较多的球粉和碎球，并对球团产量造成较大影响，为了持续稳定的为高炉提供优质低成本原料，在球团原料结构不合理的背景下需要寻找配加部分低细度原料来改善球团原料结构。
氧化铁皮是一种钢厂中常见的废弃料，是在轧制过程中轧件遇水急剧冷却后钢材表面产生的含铁氧化物。但是氧化铁皮并没有得到较好的回收利用，因此研究一种能够回收利用废弃氧化铁皮并能改善球团性能的方法迫在眉睫。
发明内容
本发明提出一种含有氧化铁皮的球团及其制备方法，解决了相关技术中的球团性能不能得到改善以及氧化铁皮无法回收利用的问题。
本发明的技术方案如下：
一种含有氧化铁皮的球团，按照重量百分比，包括以下原料：铁精粉52％-64％、磁铁矿粉30％-42％、氧化铁皮3％-7％、聚硫酸铝0.5％-1％、钠基膨润土1％-1.5％。
作为进一步的技术方案，按照重量百分比，包括以下原料：铁精粉55％-58％、磁铁矿粉35％-37％、氧化铁皮4％-6％、聚硫酸铝0.5％-0.8％、钠基膨润土1.2％-1.4％。
作为进一步的技术方案，按照重量百分比，包括以下原料：铁精粉56％、磁铁矿粉36％、氧化铁皮6％、聚硫酸铝0.7％、钠基膨润土1.3％。
作为进一步的技术方案，铁精粉的粒度为-200目80％至-200目70％，铁精粉的水分≤10％。
作为进一步的技术方案，所述铁精粉中的全铁的质量分数≥65％，所述铁精粉中的二氧化硅的质量分数≤5％。
作为进一步的技术方案，磁铁矿粉的粒度为-200目80％至-200目70％，磁铁矿粉的水分≤10％。
本发明还提出所述的含有氧化铁皮的球团的制备方法，包括以下步骤：
S1、将配方量50％的氧化铁皮湿磨20-25min收集第一磨料；
S2、将配方量60％的第一磨料继续湿磨35-40min收集第二磨料；
S3、将铁精粉、磁铁矿粉、氧化铁皮、第一磨料、第二磨料、聚硫酸铝、钠基膨润土混合浸润，进行湿磨，制备得到10-16mm的生球；
S4、将生球干燥、预热、焙烧得到球团。
本发明中将氧化铁皮分别进行二次研磨，得到不同细度的氧化铁皮，一方面保留低细度的氧化铁皮，能够减少爆裂和碎球，另一方面，添加部分高细度的氧化铁皮能够保证球团的纯度。
作为进一步的技术方案，所述步骤S4中，干燥温度为200-250℃，时间为5-7min。
作为进一步的技术方案，所述步骤S4中，预热温度为900-950℃，时间为8-10min。
作为进一步的技术方案，所述步骤S4中，焙烧温度为1000-1100℃，时间为20-25min。
本发明的有益效果为：
1、本发明中采用钢厂废弃料氧化铁皮来优化球团原料结构，提高球团生球质量，降低球粉量，利用氧化铁皮粒度粗，铁品位高，价格低的特点来优化球团配比结构，弥补球团原料铁精粉细度高，影响生球质量的不足，提高球团质量产量的同时对废弃料回收利用。
2、本发明中添加聚硫酸铝和钠基膨润土，提高球团矿的冶金性能，降低成球难度，原料中磁铁矿亲水性较差，在成球过程中比较困难，添加聚硫酸铝和钠基膨润土能够改善成球性，使得成球更加紧密。本发明以磁铁矿、铁精粉、氧化铁皮和粘结剂为原料，其中磁铁矿Fe2O3较多，有利于粒子间固相固结和再结晶，提高球团密实性和抗压强度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
表1铁精粉的化学组成
表2磁铁矿粉的化学组成
表3氧化铁皮的化学组成
表4氧化铁皮粒度组成
| 目数 | ＜25 | 25-50 | 50-100 | 100-200 | ＞200 |
| 占比(％) | 28.51 | 32.01 | 36.16 | 2.09 | 1.23 |
氧化铁皮是由发明人公司内部生产过程中产生的。
实施例1
配料：铁精粉56份、磁铁矿粉36份、氧化铁皮6份、聚硫酸铝0.7份、钠基膨润土1.3份；
S1、将3份氧化铁皮湿磨25min收集第一磨料；
S2、取60％的第一磨料继续湿磨35min收集第二磨料；
S3、将铁精粉、磁铁矿粉、剩余的6份氧化铁皮、剩余的40％的第一磨料、全部第二磨料、聚硫酸铝、钠基膨润土混合浸润，进行湿磨，制备得到10-16mm的生球；
S4、生球于230-235℃干燥6min，920-925℃预热处理9min，1020-1025℃焙烧24min，整形得到球团。
实施例2
配料：铁精粉52份、磁铁矿粉42份、氧化铁皮4份、聚硫酸铝1份、钠基膨润土1份；
S1、将2份氧化铁皮湿磨20min收集第一磨料；
S2、取60％的第一磨料继续湿磨40min收集第二磨料；
S3、将铁精粉、磁铁矿粉、剩余的2份氧化铁皮、剩余的40％第一磨料、全部第二磨料、聚硫酸铝、钠基膨润土混合浸润，进行湿磨，制备得到10-16mm的生球；
S4、生球于200-205℃干燥7min，900-905℃预热处理10min，1040-1050℃焙烧25min，整形得到球团。
实施例3
配料：铁精粉64份、磁铁矿粉30.5份、氧化铁皮3份、聚硫酸铝1份、钠基膨润土1.5份；
S1、将1.5份氧化铁皮湿磨25min收集第一磨料；
S2、取60％的第一磨料继续湿磨40min收集第二磨料；
S3、将铁精粉、磁铁矿粉、剩余的1.5份氧化铁皮、剩余的40％第一磨料、全部第二磨料、聚硫酸铝、钠基膨润土混合浸润，进行湿磨，制备得到10-16mm的生球；
S4、生球于210-225℃干燥6min，930-935℃预热处理10min，1040-1050℃焙烧24min，整形得到球团。
实施例4
配料：铁精粉55份、磁铁矿粉37份、氧化铁皮6份、聚硫酸铝0.8份、钠基膨润土1.2份；
S1、将3份氧化铁皮湿磨22min收集第一磨料；
S2、取60％的第一磨料继续湿磨38min收集第二磨料；
S3、将铁精粉、磁铁矿粉、剩余的6份氧化铁皮、剩余40％的第一磨料、全部的第二磨料、聚硫酸铝、钠基膨润土混合浸润，进行湿磨，制备得到10-16mm的生球；
S4、生球于240-245℃干燥7min，925-930℃预热处理8min，1090-1100℃焙烧25min，整形得到球团。
实施例5
配料：铁精粉58份、磁铁矿粉35份、氧化铁皮5份、聚硫酸铝0.6份、钠基膨润土1.4份；
S1、将2.5份氧化铁皮湿磨21min收集第一磨料；
S2、取60％的第一磨料继续湿磨37min收集第二磨料；
S3、将铁精粉、磁铁矿粉、剩余的6份氧化铁皮、剩余的40％第一磨料、全部第二磨料、聚硫酸铝、钠基膨润土混合浸润，进行湿磨，制备得到10-16mm的生球；
S4、生球于230-240℃干燥5min，900-905℃预热处理10min，1090-1100℃焙烧20min，整形得到球团。
对比例1
将实施例1中的聚硫酸铝替换为等量的钠基膨润土，其他与实施例1相同。
对比例2
将实施例1中的钠基膨润土替换为等量的聚硫酸铝，其他与实施例1相同。
对比例3
S1、配料：铁精粉56份、磁铁矿粉36份、氧化铁皮6份、聚硫酸铝0.7份、钠基膨润土1.3份；
S2、将氧化铁皮湿磨50min收集第一磨料；
S3、将铁精粉、磁铁矿粉、第一磨料、聚硫酸铝、钠基膨润土混合浸润，进行湿磨，制备得到10-16mm的生球；
S4、生球于230-235℃干燥6min，920-925℃预热处理9min，1020-1025℃焙烧24min，整形得到球团。
按照如下标准进行测试
《GB/T14201-2018高炉和直接还原用铁球团矿抗压强度的测定》(取60个球团测定取平均值)；
《GB/T 13242-2017铁矿石低温粉化试验静态还原后使用冷转鼓的方法》
表5具体实施方式测试数据
| 具体实施方式 | 抗压强度/MPa | RDI<sub>+3.15</sub> |
| 实施例1 | 2564 | 91.22 |
| 实施例2 | 2681 | 90.79 |
| 实施例3 | 2728 | 92.67 |
| 实施例4 | 2596 | 90.91 |
| 实施例5 | 2649 | 91.58 |
| 对比例1 | 2501 | 90.12 |
| 对比例2 | 2521 | 90.57 |
| 对比例3 | 2457 | 89.34 |
本发明得到的球团满足入高炉要求，实施例1-5的抗压强度和低温粉化还原率都较高。对比例1中，没有加入聚硫酸铝，对比例2中没有加入钠基膨润土，使得球团的抗压强度降低，低温粉化还原率降低，只有当聚硫酸铝和钠基膨润土同时添加时，能够对球团的强度和低温粉化率最大程度的提高。对比例3中，没有对氧化铁皮进行多次研磨，一方面保留低细度的氧化铁皮，能够减少爆裂和碎球，另一方面，添加部分高细度的氧化铁皮能够保证球团的纯度。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)
1.一种含有氧化铁皮的球团，其特征在于，按照重量百分比，包括以下原料：铁精粉52％-64％、磁铁矿粉30％-42％、氧化铁皮3％-7％、聚硫酸铝0.5％-1％、钠基膨润土1％-1.5％。
2.根据权利要求1所述的含有氧化铁皮的球团，其特征在于，按照重量百分比，包括以下原料：铁精粉55％-58％、磁铁矿粉35％-37％、氧化铁皮4％-6％、聚硫酸铝0.5％-0.8％、钠基膨润土1.2％-1.4％。
3.根据权利要求1所述的含有氧化铁皮的球团，其特征在于，按照重量百分比，包括以下原料：铁精粉56％、磁铁矿粉36％、氧化铁皮6％、聚硫酸铝0.7％、钠基膨润土1.3％。
4.根据权利要求1所述的含有氧化铁皮的球团，其特征在于，铁精粉的粒度为-200目80％至-200目70％，铁精粉的水分≤10％。
5.根据权利要求1所述的含有氧化铁皮的球团，其特征在于，所述铁精粉中的全铁的质量分数≥65％，所述铁精粉中的二氧化硅的质量分数≤5％。
6.根据权利要求1所述的含有氧化铁皮的球团，其特征在于，磁铁矿粉的粒度为-200目80％至-200目70％，磁铁矿粉的水分≤10％。
7.一种如权利要求1所述的含有氧化铁皮的球团的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将配方量50％的氧化铁皮湿磨20-25min收集第一磨料；
S2、将配方量60％的第一磨料继续湿磨35-40min收集第二磨料；
S3、将铁精粉、磁铁矿粉、氧化铁皮、第一磨料、第二磨料、聚硫酸铝、钠基膨润土混合浸润，进行湿磨，制备得到10-16mm的生球；
S4、将生球干燥、预热、焙烧得到球团。
8.根据权利要求7所述的含有氧化铁皮的球团的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，干燥温度为200-250℃，时间为5-7min。
9.根据权利要求7所述的含有氧化铁皮的球团的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，预热温度为900-950℃，时间为8-10min。
10.根据权利要求7所述的含有氧化铁皮的球团的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，焙烧温度为1000-1100℃，时间为20-25min。
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