CN1807662A - 一种铁矿球团及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铁矿球团的制备方法。其技术方案是：在铁矿中外加2～4wt％的镁橄榄石和0.2～0.8wt％的粘结剂，加水混匀，加水混匀后的混合料中的水份含量为6～11wt％；再造球、干燥，然后在温度为900～1000℃条件下预热、预热时间为15～25min；最后在温度为1260～1320℃条件下焙烧，焙烧时间为20～40min。粘结剂是按重量百分含量将羧甲基淀粉钠20～40％、聚丙烯酰胺5～10％、聚丙烯0～5％、腐植酸钠0～5％、耐水腻子粉20～40％、高岭土3～5％、硫酸亚铁5～10％、碳酸钠5～10％进行细磨混合。本发明可提高生球的强度、热稳定性，能改善球团矿还原膨胀性能、软熔性能、还原粉化性能、还原性。

Description

一种铁矿球团及其制备方法
一、技术领域
本发明属于炼铁原料球团矿造块技术。尤其涉及一种铁矿球团及其制备方法。
二、背景技术
高炉炼铁生产追求的目标是优质、低耗、高产，精料是高炉优质、低耗、高产的物质基础。国内外强化高炉冶炼，都把精料放在首位。八十年代以来，从世界范围来看，球团生产进入第三个发展阶段，由产量转为质量。球团生产厂家开始从追求球团数量转向为提高球团质量、降低成本和改善工艺。大致从以下几方面着手：
改善球团的成分组成。由于高炉冶炼技术进展迅速，操作速度加快，单纯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，就是通过添加不同的添加剂来改善球团成分。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(J.W.Currier(美国)，橄榄石在高炉生产中的作用，烧结球团，1989年第5期：50-56.)。目前常见的球团添加剂主要有石灰石、白云石、菱镁矿等。(许满兴，论新世纪球团矿的质量进步，球团技术，1990第1期：1-3)添加石灰石、白云石、菱镁矿，由于都是MeCO3形式添加，在炉内热分解均会消耗大量热量，同时，熔剂热分解释放出大量的CO2，引起煤气化学能利用率降低，这样会引起球团能耗的升高。
采用新的粘结剂。目前，可能或已经用于铁矿粉成型的粘结剂有膨润土、石灰、水泥、硅酸钠、硼酸盐、粘土、煤焦油、石油渣、粉煤灰、纸浆废液、糖浆、海洋植物(海藻酸钠)、腐植酸、各种淀粉、水玻璃、Peridur和聚丙烯酰胺等，名目繁多。一般按其来源将粘结剂分为无机和有机粘结剂等。一般来说，无机粘结剂具有热稳定性好，制得的干球团强度较好等特点，但都会不可避免地存在生球强度较差，带进了杂质，降低了精矿品位等。而现有的有机粘结剂虽生球强度高，但普遍存在着热性能差、价格偏高等问题(黄天正，球团添加物的研究现状与发展，烧结球团，1997，22(3)：1-7)。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种能提高生球的强度、热稳定性，能改善球团矿还原性、还原粉化性能、还原膨胀性能及软熔性能的铁矿球团及其制备方法。这种方法既不增加设备投资、又不改变原有的生产工艺、也不增加成本、且能改善球团质量。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：在铁矿中外加2～4wt％的镁橄榄石和0.2～0.8wt％的粘结剂，加水混匀，加水混匀后的混合料中的水份含量为6～11wt％；再造球、干燥，然后在温度为900～1000℃条件下预热、预热时间为15～25min；最后在温度为1260～1320℃条件下焙烧，焙烧时间为20～40min。
粘结剂是按重量百分含量将羧甲基淀粉钠20～40％、聚丙稀酰胺5～10％、聚丙稀0～5％、腐植酸钠0～5％、耐水腻子粉20～40％、高岭土3～5％、硫酸亚铁5～10％、碳酸钠5～10％进行细磨混合。
所述的铁矿是：TFe为58～68wt％、CaO为0～2wt％、MgO为0～3wt％、SiO2为2～8wt％、Al2O3为0～0.8wt％、S为0～0.5wt％。
所述的镁橄榄石的MgO重量百分含量为40％以上；镁橄榄石粒度为≤0.074mm的含量≥90％。
由于采用上述技术方案，本发明可以全面提高球团质量，改善球团性能。采用新的粘结剂与添加其它粘结剂相比：生球强度可提高2.0～5.0次/0.5m、爆裂温度可提高约100～150℃、球团TFe含量约高1.5～2.0％、球团抗压强度提高200～500N/个。
本发明由于添加了镁橄榄石，使球团矿冶金性能得到非常明显的改善，其指标远远优于常规酸性球团矿，有效地改善了球团矿的冶金性能。
总之，本发明可提高生球的强度、热稳定性，能改善球团矿还原膨胀性能、软熔性能、还原粉化性能、还原性。而且在不增加设备投资、又不改变原有生产工艺的条件下能明显改善铁矿球团质量。
本发明对高炉冶炼还具有如下优点：能增加炉渣的流动性，可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、降低焦比，并抑制碱金属循环。
四、具体实施方式
一种铁矿球团的制备方法，其具体实施方式是：
1、本实施例采用的铁矿是：TFe为63～66wt％、CaO为1～2wt％、MgO为1～3wt％、SiO2为4～6wt％、Al2O3为0.2～0.3wt％、S为0.05～0.2wt％；
2、本实施例采用的粘结剂是：粘结剂是按重量百分含量将将羧甲基淀粉钠25～35％、聚丙稀酰胺5～10％、腐植酸钠1～5％、耐水腻子粉30～40％、高岭土3～5％、硫酸亚铁8～10％、碳酸钠5～10％进行细磨混合，细磨为≤0.074mm粒度的含量≥80％。聚丙稀酰胺的分子量为300万以上。
3、本实施例的制备方法是：在铁精矿中外加镁橄榄石2.5～3.5wt％、粘结剂0.3～0.5wt％。其中，镁橄榄石为≤0.074mm的粒度含量≥90％，镁橄榄石的MgO为40％wt％以上。先加水混匀，加水混匀后的混合料中的水份含量为7～10wt％；再造球、干燥，然后在温度为900～950℃条件下预热、预热时间为15～20min；最后在温度为1260～1300℃条件下焙烧，焙烧时间为30～35min。
4、本实施例的检测结果是：完全冷却后进行检测其抗压强度及其他性能。该球团矿的物化性能结果对比见下表1，冶金性能对比见表2。
                       表1  球团矿物化性能对比
  条件粘结剂种类                         成品球强度                       化学成分/％
  镁橄榄石添加量/％   抗压强度/N/个   转鼓指数+6.3mm，％   耐磨指数/-0.5mm，％ TFe FeO MgO CaO SiO2
膨润土   03   28733025～   90.3392.00   4.503.31   64.0762.67   0.651.05   1.913.09   1.171.03   4.655.28
  本发明采用的粘结剂   03   28463141   92.6690.85   4.314.18   64.8663.39   0.430.85   1.952.89   1.141.05   4.065.17
                                表2  球团矿冶金性能对比
  粘结剂种类   镁橄榄石添加量/％ 还原度RI/％   还原粉化指数RDI-3.15/％ 还原膨胀率RSI/％ 软化开始Ta/℃ 软化终了Ts/℃                熔滴性能   熔融状态下最大压差/Pa
软化区间Ts-a/℃ 滴落温度Tm/℃ 软熔区间Tm-s/℃
膨润土   03   69.4175.22   15.597.3   15.617.17   10161151   12051303   189152   14061471   201168   38202401
  本发明采用的粘结剂   03   71.3677.48   11.59.18   10.846.81   10031153   11981310   195157   13571478   159168   29581978
从表1、表2可以看出，由于添加镁橄榄石，成品球团矿冶金性能得到了非常明显的改善；球团还原度有所提高，最大提高幅度约为14％；球团低温还原粉化率和膨胀性能显著改善，RDI-3.15最低降到5.50％，最大降幅为64.7％；RSI最低降到6.86％，最大降幅为56.0％。指标远远优于常规酸性球团矿，有效改善了球团的冶金性能。
总之，本实施例提高了生球的强度、热稳定性，改善了球团矿还原膨胀性能、软熔性能、还原粉化性能、还原性，既不必增加设备投资，又勿须改变原有的生产工艺，能改善铁矿球团的质量。
本实施例对高炉冶炼还具有可增加炉渣的流动性、能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、可降低焦比、抑制碱金属循环的优点。

Claims (4)

1、一种铁矿球团的制备方法，其特征是在铁矿中外加2～4wt％的镁橄榄石和0.2～0.8wt％的粘结剂，加水混匀，加水混匀后的混合料中的水份含量为6～11wt％；再造球、干燥，然后在温度为900～1000℃条件下预热、预热时间为15～25min；最后在温度为1260～1320℃条件下焙烧，焙烧时间为20～40min。
粘结剂是按重量百分含量将羧甲基淀粉钠20～40％、聚丙稀酰胺5～10％、聚丙稀0～5％、腐植酸钠0～5％、耐水腻子粉20～40％、高岭土3～5％、硫酸亚铁5～10％、碳酸钠5～10％进行细磨混合。
2、根据权利要求1所述的铁矿球团的制备方法，其特征在于所述的铁矿是，TFe为58～68wt％、CaO为0～2wt％、MgO为0～3wt％、SiO2为2～8wt％、Al2O3为0～0.8wt％、S为0～0.5wt％。
3、根据权利要求1所述的铁矿球团的制备方法，其特征在于所述的镁橄榄石的MgO重量百分含量为40％以上。
4、根据权利要求1所述的铁矿球团的制备方法，其特征在于所述的镁橄榄石粒度为≤0.074mm的含量≥90％。
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