CN1752227A - 镁橄榄石铁矿球团的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镁橄榄石铁矿球团的生产方法，属于铁矿团的制造技术领域。本发明是直接添加适当比例的MgO含量在43％以上的镁橄榄石生料或熟料粉，以膨润土或wkd为粘结剂，经配料、混匀、润磨、造球、干燥、焙烧制成镁橄榄石铁矿球团。用本方法生产出的镁橄榄石铁矿球团具有增加炉渣的流动性，提高炉料的软熔温度，降低软熔带，压缩滴落带，降低SiO2活度，方便冶炼脱硫，抑制碱金属循环，降低焦比的特点。主要应用于冶金行业中的高炉冶炼，可改善球团质量，增加产品品种，适应市场多方位、多品种需求，扩大市场份额，增加产、销量，其综合效益良好。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁矿球团的生产方法，特别是一种通过添加镁橄榄石粉生产镁橄榄石铁矿球团的生产方法。
背景技术
随着钢铁工业的不断发展，高炉迫切需要合理的炉料结构，而球团矿配加比例增加被认为是一种较理想的高炉炉料结构。因此，近几年国内许多有条件的企业都纷纷利用自身的铁精矿生产球团矿。我国球团矿的产量一路攀升，但绝大部分都只是生产纯酸性球团矿，即球团矿生产基本上是控制在自然碱度，在生产过程中不添加石灰石、白云石或是橄榄石，且含铁品位较低，球团矿的冶金性能受到一定程度的影响。
对提高球团质量、降低成本和改善工艺的研究有几下几个方面：一、研究新的粘结剂。大多数球团厂都使用膨润土作粘结剂，虽然它是一种有效的粘结剂，并在造球过程中可成为水分控制剂，但它带入碱金属和其它杂质，对还原有不良的影响。因此要寻求新的粘结剂，现在已研究出多种高效有机粘结剂，但在实际应用方面仍存在着一些未解决的问题。对新粘结剂的寻找仍在继续进行。二、改善球团的成分组成。长期以来酸性球团矿的还原性已满足了高炉的要求，并优于烧结矿。但由于高炉冶炼技术进展迅速，操作速度加快，老的酸性球团矿已满足不了现代化高炉快速操作的要求，从改善冶金性能的观点出发，改进球团生产工艺途径之一，就是生产镁质球团矿。日本首先从酸性球团转向生产添加石灰石的碱性球团，进而生产白云石球团。瑞典研究添加橄榄石的“橄榄石球团”，经高炉实践证明，这种含镁球团能使高炉炉况大为改善。美国、瑞典、日本和德国等国家的高炉使用这种球团后，与普通酸性球团相比，焦比降低了40-50公斤。三、降低球团的生产成本，途径主要是通过降低动力和燃料单位消耗来实现。
发明内容
本发明的目的是要提供一种利用镁橄榄石中MgO含量高的特点，并将其作为原料添加剂改善球团质量、降低高炉吨铁成本的镁橄榄石铁矿球团的生产方法。
本发明的目的是这样实现的：一种镁橄榄石铁矿球团的生产方法，包括以下步骤：
将晒干混均的铁精矿、镁橄榄石粉混合加按比例加入粘结剂后混匀，加入预润湿水分，控制混合物料的水分低于2％，以重量份计，铁精矿、镁橄榄石粉和粘结剂的比例为95-97∶2-3∶0.3-2.0。
将混合好的物料在润磨机上进行润磨；
将润磨得到的物料在圆盘造球机上进行造球；
得到的生球进行焙烧，焙烧时先预热10-20分钟，预热温度为950-1000℃，焙烧时间20-40分钟，焙烧温度为1180-1380℃。
本发明中粘合剂为改性膨润土，重量份计，铁精矿、镁橄榄石粉和改性膨润土的比例为95-97∶2-3∶1.5-2.0。
本发明的粘合剂也可以为WKD球团粘结剂，重量份计，铁精矿、镁橄榄石粉和WKD球团粘结剂比例为95-97∶2-3∶0.3-0.5。
3、根据权利要求1或2或3所述的镁橄榄石铁矿球团的生产方法，其特征在于：镁橄榄石粉选用含MgO在43％以上的镁橄榄石粉，镁橄榄石粉粒度达到-200目含量在90％以上。
使用本发明所提供的镁橄榄石铁矿球团的生产方法生产的镁橄榄石铁矿球团，能恰当地增加高炉炉渣中的MgO的含量，对高炉冶炼可增加炉渣的流动性；提高炉料的软熔温度，降低软熔带，压缩滴落带；降低SiO2活度；有利于冶炼中脱硫；可以一定程度降低焦比；抑制碱金属循环。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
本发明的镁橄榄石铁矿球团的生产方法，其基本步骤如下：
原料的配比一：以改性膨润土作为粘合剂
铁精矿 镁橄榄石粉 改性膨润土
95Kg 2Kg 1.5Kg
96Kg 2.5Kg 1.75Kg
97Kg 3Kg 2Kg
原料的配比二：以wkd作为粘合剂
铁精矿 镁橄榄石粉 wkd
95Kg 2Kg 0.3Kg
96Kg 2.5Kg 0.4Kg
97Kg 3Kg 0.5Kg
(一)原料物化性能检测
1、原料化学成分测定：按国家标准进行化验。
2、原料粒度测定：含铁原料的粒度测定采用干、湿法相结合测定。首先称取200克铁精矿，用320目的筛子进行湿筛，筛上物烘干称重，然后再用200目套筛的振筛机上干筛15分钟后，称出各粒级的质量，计算各粒级的百分含量。
膨润土粒度测定是将膨润土矿样在自动恒温干燥箱中于105℃下烘干，热态下用天平(精度为0.02g)快速称20g，迅速放入经105℃预热的200目筛子上(筛底和筛盖同时预热)。然后立即开动振动筛，使之振动20分钟，取出后称量筛上物和筛下物质量，算出小于200目含量。每个试样测两次，筛上物和筛下物之和的质量差不超过0.1g。
3、成球性指数K的测定：原料的成球性好坏，常用成球性指数K来决断。K值可用下列经验公式计算：K＝w分/w毛-w分，式中：w分——原料最大分子水含量，％；w毛——原料最大毛细水含量，％。原料的最大分子水是采用压滤法测定的，最大毛细水的测定是采用容量法。
(二)造球方法
1、原料准备。含铁原料采用武钢大冶铁精矿和程潮铁精矿，经过晒干混匀，水分控制在5％左右。粘结剂采用大冶改性膨润土或武汉科技大学开发研制的新型wkd球团粘结剂。
2、混匀。混合料采用人工配料，按比例称取含铁混合料、预先磨细的镁橄榄石粉，配加按比例计算好的粘结剂，在橡胶布上混匀，然后再加预润湿水分，使混合料的水分低于生球适宜水分的2％，再进行第二次混匀。
A：铁精矿化学成分及粒度组成
铁精矿化学组成/％
| 种类 | TFe | FeO | CaO | MgO | SiO2 | Al2O3 | S | P | Mn | As |
| 大冶铁矿程潮铁矿 | 64.3065.06 | 23.2825.97 | 1.170.65 | 1.661.15 | 4.364.10 | 0.260.84 | 0.260.19 | 0.0060.015 | 0.0750.059 | ＜0.002＜0.002 |
铁精矿粒度组成/％
| 种类 | +20目 | 20-40目 | 40-80目 | 80-120目 | 120-160目 | 160-200目 | 200-300目 | -320目 | -200目 |
| 大冶铁矿程潮铁矿 | 0.20.5 | 1.31.7 | 1.73.7 | 4.64.4 | 3.51.5 | 5.76.1 | 22.624.0 | 53.458.1 | 83.082.1 |
B：铁精矿成球性指数及密度
铁精矿成球性指数及密度
| 种类 | 最大分子水％ | 最大毛细水/％ | 成球性指数K | 堆密度g/cm3 | 真密度g/cm3 |
| 大冶铁矿程潮铁矿 | 6.706.25 | 16.8716.18 | 0.660.63 | 2.2582.234 | 4.6834.410 |
C：膨润土物化性能
膨润土化学成分/％
| 种类 | SiO2 | CaO | MgO | Al2O3 | K2O | Na2O | S | 烧损 |
| 大冶 | 68.40 | 1.07 | 2.86 | 14.36 | 1.84 | 2.11 | 0.031 | 7.19 |
膨润土粘结性
| 种类 | 吸兰量/g/100g | 蒙脱石/％ | 吸水率(2小时)/％ | 膨胀容/ml/g | 粒度(-200目)/％ |
| 大冶 | 30.5 | 69.0 | 202.2 | 8.2 | 96.0 |
D：镁橄榄石物化性能
镁橄榄石化学组成/％
| 镁橄榄石 | TFe | MgO | CaO | SiO2 | Al2O3 | P2O5 | IL |
| 生料熟料 | 7.008.54 | 43.5646.47 | 0.360.47 | 38.3943.01 | 0.650.71 | 0.0060.015 | 6.970.48 |
注：镁橄榄石粒度，-200目含量90％以上。
3、润磨。混合料润磨采用Φ500×500mm的实验室无级调速的润磨机。润磨机的转速为35-40r/min，介质充填率为12％。将混合料一次性倒入润磨机内，润磨到规定的时间，再将介质和料一起倒出，用筛子将介质和料分开。
4、造球、干燥。生球的制备是在圆盘造球机上进行的。造球机直径为800mm，转速为25-35转/分，倾角45°--50°可调。造球机的基本参数为：直径800mm、倾角45°--47°，转速25-28r/min。
造球过程分为母球形成、母球长大、生球紧密三个阶段。首先将混合好的物料，用小铲铲半铲物料加进转动的造球机内加水造母球，然后连续加水加料，使母球在规定的造球时间内长大成球。生球经过1-2分钟滚动紧密后，用小铲将生球铲出，将10-15min的生球作为成品，生球进行强度测定及干燥。
5、焙烧。在卧式管状电炉中进行，管炉由炉膛直径为50mm的一介铁铬铝丝电阻炉和一个硅碳管电阻炉对接而成。前者作预热，后者作焙烧之用。直径为10-15mm生球首先在烘干箱中于120℃温度下烘干，将10个左右干球装入磁舟中进行预热焙烧，焙烧约30min得成品性镁橄榄石铁矿球团。
造球基本参数：0.3-0.5％份或1.5-2.0％份膨润土，配加2.0-3.0份的镁橄榄石，原料水分7.5％-8.0％，造球时间15min。
最佳焙烧参数：预热15min，预热温度950-1000℃，焙烧约30min，焙烧温度约1280℃。
Claims (4)
1、一种镁橄榄石铁矿球团的生产方法，其特征在于：
将晒干混均的铁精矿、镁橄榄石粉混合加按比例加入粘结剂后混匀，加入预润湿水分，控制混合物料的水分低于2％，以重量份计，铁精矿、镁橄榄石粉和粘结剂的比例为95-97∶2-3∶0.3-2.0。
将混合好的物料在润磨机上进行润磨；
将润磨得到的物料在圆盘造球机上进行造球；
得到的生球进行焙烧，焙烧时先预热10-20分钟，预热温度为950-1000℃，焙烧时间20-40分钟，焙烧温度为1180-1380℃。
2、根据权利要求1所述的镁橄榄石铁矿球团的生产方法，其特征在于：粘合剂为改性膨润土，重量份计，铁精矿、镁橄榄石粉和改性膨润土的比例为95-97∶2-3∶1.5-2.0。
3、根据权利要求1所述的镁橄榄石铁矿球团的生产方法，其特征在于：粘合剂为WKD球团粘结剂，重量份计，铁精矿、镁橄榄石粉和WKD球团粘结剂比例为95-97∶2-3∶0.3-0.5。
4、根据权利要求1或2或3所述的镁橄榄石铁矿球团的生产方法，其特征在于：镁橄榄石粉选用含MgO在43％以上的镁橄榄石粉，镁橄榄石粉粒度达到-200目含量在90％以上。
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