CN1598008A - 高炉炼铁烧结矿表面添加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高炉炼铁烧结矿表面添加剂，属于冶金技术领域，添加剂组成为硼酸，硼酸为工业纯，添加剂含量硼酸0.5％－4.0％(重量百分比)，余量为水，采用一般方法均匀混合而成，在炼铁作业时，将表面添加剂溶液喷洒在烧结矿表面，可以有效地降低烧结团矿在高炉中的低温粉化率，可以替代目前普遍使用的氯化钙，并可以避免添加剂中氯的存在，从而可以降低添加剂对高炉系统的腐蚀和减少环境污染。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域。
背景技术
目前，在炼铁过程中，普遍用烧结矿炼铁，它有利于提高高炉炼铁的质量，但高炉炼铁烧结矿存在着低温粉化率高，影响高炉透气性等不足，为克服这个问题，通常采用在烧结矿表面添加氯化钙的方法，因此在生产熔剂性烧结矿时，石灰或石灰石与矿石中的SiO2发生作用生成硅酸钙体系粘结相，它是相变物质，有四种同质异晶，具有多晶转变的特性。四种同质异晶为α、α′、β、γ，它们的密度依次为3.07g/cm3、3.31g/cm3、3.28g/cm3、2.97g/cm3，当这一矿物冷却至725℃时，α′-2CaO·SiO2转变为γ-2CaO·SiO2，其体积增大约12％；冷却至525℃时，发生由β-2CaO·SiO2向γ-2CaO·SiO2的晶型转变，晶体在转变过程中，发生了晶格的重排，密度发生了变化，使得晶型转变过程中体积增大约10％。由于体积膨胀，烧结矿在冷却过程中产生的反应力更大，严重时甚至会造成烧结矿粉化。硅酸钙的存在及β-2CaO·SiO2到γ-2CaO·SiO2的晶形转变是导致烧结矿粉化的主要原因，使得烧结矿强度下降。
发明内容
为解决以上炼铁烧结矿添加剂之不足，本发明的目的提供一种高炉炼铁烧结矿表面添加剂，为工业纯硼酸水溶液，可以有效地降低高炉炼铁烧结矿低温粉化率，同时避免氯的存在。
本发明技术方案是这样实现的：
本发明炼铁高炉烧结矿表面添加剂为硼酸水溶液，其重量百分比为：
硼酸为：0.5％～4.0％ 硼酸为工业纯
余量为水，
采用普通方法混合而成。
使用本发明的添加剂在烧结矿入高炉前喷洒于烧结矿表面，环境温度要求-5℃～50℃。
本发明的特点是：利用添加剂改善烧结矿表面的性质，使烧结矿能够在低温下(＜500℃)对高炉气体保持惰性和强度，从而降低烧结矿的低温粉化率，表面添加剂在高温(＞1000℃)下未对烧结矿产生影响，保持烧结矿高温还原率与未使用添加剂时相同，添加剂不含对铁冶炼有害元素，不会对铁的质量、高炉炉矿和耐火材料产生不利作用，由于不使用氯元素会对高炉和高炉气体冷却回收装置和环境保护产生有利影响；加入硼酸改善烧结矿质量、抑制粉化、降低返矿率的原因可归纳如下：
(1)硼离子的半径小，易扩散到正硅酸钙的晶体中，进入硅酸二钙的晶格，抑制了硅酸二钙由β向γ晶型转变；
(2)硼进入玻璃相，改善了玻璃相的力学性能；
(3)硼进入烧结矿的渣相后，改善了液相的性质，能促使液相较早形成和增加其生成量，加强了胶结作用。同时，由于流动性较好的液相量增加，也促进了铁酸钙的生成和赤铁矿晶粒的长大聚合，使硅酸二钙生成量降低。
(4)从X-衍射结果中可以得到烧结矿中加入硼酸后，有了新物质CaB6生成，所以反应过程中产生CaB6反应是：
800℃
1000℃
形成的低熔点的硼酸钙，由于高炉中的强还原氛围，反应进一步进行，碳或低价碳化合物夺取其他化合物(如硼酸钙)中的氧，进而生成了CaB6。同时由于B2O3的熔点较低，使得烧结过程中较早的出现液相，有利于烧结进行以及粘结相的形成，所以烧结矿强度增加，小粒度的物料降低。
(5)从岩相照片可得出结论，加入硼酸后，促进了铁酸钙的生成，抑制了硅酸钙的生成。
本发明的优点是：可以明显降低高炉烧结矿低温粉化率，不使用氯元素，减少环境污染，添加剂不引入有害元素，在高温状态下不影响烧结矿的还原性，可以保证高炉的正常生产。
具体实施方式
本发明实施例：
将含H3BO3浓度为0.5％-4.0％表面添加剂溶液在烧结矿入高炉前，在传送带上均匀喷洒在烧结矿表面，测定低温粉化率。未加入添加剂、加入氯化钙添加剂、加入添加剂的烧结矿按照国家标准GB/T 13242-91进行铁矿石低温粉化试验，所得实验数据记录见表1。
表1 加入添加剂前后烧结矿低温粉化率(RDI+3.15)
未加添加 加入氯化 加入添加剂
低漏粉化 ＞35.0 22.5 24.8*
20.1**
15.4***
*添加剂含H3BO3浓度为0.5％；
**添加剂含H3BO3浓度为2.0％；
***添加剂含H3BO3浓度为4.0％。
Claims (1)
1、一种高炉炼铁烧结矿表面添加剂，其特征在于该添加剂为硼酸水溶液，其重量百分比：
硼酸为：0.5％～4.0％ 硼酸为工业纯
余量为水
采用普通方法混合而成。
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