專利名稱：燒結(jié)增效劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬冶金材料類，涉及一種煉鋼燒結(jié)冶金化學(xué)添加劑，尤其是涉及一種能夠降低燒結(jié)能耗的燒結(jié)增效劑及其使用方法。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)燒結(jié)生產(chǎn)目前采用焦和煤混用，由于焦粉和無煙煤粉的燃燒產(chǎn)生的熱量有差別，焦粉和無煙煤粉的混用勢(shì)必增加控制燃料配比的難度，對(duì)降低固體燃耗帶來不利影響； 燃料粒度不合理對(duì)固耗的影響也很大，如燃料粒度過粗，混合料局部燃燒，燒結(jié)料燒不到底，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)降低，燒結(jié)礦產(chǎn)量下降，燃料粒度過細(xì)，使得料層透氣性變差，在燒結(jié)過程中混合料中的部分焦粉將被抽走，導(dǎo)致燒結(jié)料不能完全燒結(jié)，燒結(jié)礦產(chǎn)量下降。在此狀態(tài)下，為了提高燒結(jié)礦質(zhì)量，使燒結(jié)料完全燃燒，眾多燒結(jié)工作者通過增加固體燃耗的方式來完成，造成了燒結(jié)固體燃耗的升高，這也是目前國(guó)內(nèi)燒結(jié)系統(tǒng)燃耗一直居高不下的重要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有燒結(jié)生產(chǎn)中利用增加燃料消耗來提高燒結(jié)礦質(zhì)量的生產(chǎn)方式，提供一種燒結(jié)增效劑，采用在原有生產(chǎn)條件下，通過改變?nèi)剂系娜紵匦裕?改變燒結(jié)過程中的燒結(jié)氣氛，產(chǎn)生較多液相，達(dá)到降低固體燃耗、提高燒結(jié)礦質(zhì)量的目的。本發(fā)明的另一目的是提供上述燒結(jié)增效劑的使用方法。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的，本發(fā)明燒結(jié)增效劑采用以下技術(shù)方案。本發(fā)明燒結(jié)增效劑，它包含有活性氧化鈣、活性氧化鎂、螢石、三氧化二硼、硫酸銅，其重量百分組成是(1)粒度-0. 074mm彡70%、活性度彡280ml/4N_HCl的活性氧化鈣20% 30% ；(2)粒度-0. 074mm彡60%、活性度彡180ml/4N_HCl的活性氧化鎂20% 30% ；(3)粒度-0. 147mm 彡 60% 的螢石20% 30% ；(4)純度彡99%的三氧化二硼5% 10% ；(5)純度彡95%的硫酸銅5% 15%。本發(fā)明燒結(jié)增效劑的另一種配方(重量)為(1)粒度-0. 074mm彡70%、活性度彡280ml/4N_HCl的活性氧化鈣:22% 32% ；(2)粒度-0. 074mm彡60%、活性度彡180ml/4N_HCl的活性氧化鎂22% 32% ；(3)粒度-0. 147mm 彡 60% 的螢石22% 32% ；(4)純度彡99%的三氧化二硼5% 10% ；(5)純度彡96%的高錳酸鉀1% 5%。本發(fā)明燒結(jié)增效劑的使用方法為按以上組分、配比均勻攪拌，即配制成產(chǎn)品。在燒結(jié)生產(chǎn)過程中按燒結(jié)上料量的0. 4%。 0. 45%。在燃料倉后添加，可達(dá)到以下效果降低固體燃耗5% 8%，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)提高左右，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高1 2%。
本發(fā)明采用的理論依據(jù)和技術(shù)原理為本發(fā)明理論依據(jù)硼、MgO, CaF作為一種微量添加元素，對(duì)改善材料的組織結(jié)構(gòu)和性能有顯著作用。 燒結(jié)礦中配加含硼添加劑可改善燒結(jié)礦液相的生成和固結(jié)，提高燒結(jié)礦的冷強(qiáng)度，抑制自然粉化，同時(shí)還可改善燒結(jié)礦冶金性能；MgO是一種穩(wěn)定劑，能夠降低燒結(jié)礦粉化程度，提高了燒結(jié)礦的強(qiáng)度和質(zhì)量；CaF具有降低燒結(jié)礦熔點(diǎn)的作用，能夠在燒結(jié)生產(chǎn)中降低固體燃耗，起到節(jié)能降本的作用。另外，高爐冶煉含硼燒結(jié)礦可改善冶煉指標(biāo)，從而取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。燒結(jié)料中配加微量含硼、MgO元素可提高燒結(jié)礦強(qiáng)度、改善冶金性能，其原因是 含硼鐵精礦中的化03熔點(diǎn)低，可與原料中許多氧化物形成低熔點(diǎn)化合物，促進(jìn)燒結(jié)過程中液相的生成。研究表明，燒結(jié)礦生產(chǎn)中加硼后，硼主要富集在初期液相中，當(dāng)氏03進(jìn)入初期液相時(shí)，使初期液相的粘度降低，流動(dòng)性增強(qiáng)，從而有利于燒結(jié)反應(yīng)和粘結(jié)相的形成，使燒結(jié)礦強(qiáng)度增加，質(zhì)量提高；硼是結(jié)晶化學(xué)穩(wěn)定劑中最典型的元素之一，可有效抑制正硅酸鈣 (2Ca0.Si02)的同質(zhì)多相轉(zhuǎn)變。在燒結(jié)礦冷卻固結(jié)過程中，2Ca0 Si02起著極壞的作用，其多種晶型轉(zhuǎn)變會(huì)在燒結(jié)礦內(nèi)部產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力和體積膨脹，使得已固結(jié)成型的燒結(jié)礦發(fā)生粉化，強(qiáng)度大減。由于硼離子半徑小，高溫下可進(jìn)入多種礦物晶格中，使燒結(jié)礦中其它礦物得到穩(wěn)定，減少了內(nèi)應(yīng)力的破壞作用；另外，燒結(jié)礦加硼后，可使2Ca0· SiO2的生成量降低，這是因?yàn)榛?3的存在會(huì)使液相粘度降低，一方面透氣性變好使氧化性增強(qiáng)；另一方面又有利于液相中的Ca2+向F^O3表面的擴(kuò)散，促進(jìn)鐵酸鈣的形成。由于MgO是一種穩(wěn)定劑，其Mg2+在燒結(jié)中會(huì)擴(kuò)散進(jìn)入正硅酸鈣晶格中取代部分Ca， 生成鈣鎂橄欖石，此結(jié)果一方面導(dǎo)致燒結(jié)礦中正硅酸鈣含量減少，降低燒結(jié)礦粉化程度；另一方面由于生成大量強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的鈣鎂橄欖石，進(jìn)一步提高了燒結(jié)礦的強(qiáng)度和質(zhì)量。 另外，硼可提高燒結(jié)礦中Mg2+的活性，促進(jìn)上述過程的進(jìn)行。在燒結(jié)混合料中同時(shí)加入含硼及含鎂物質(zhì)，B2O3與MgO具有明顯的交互作用。B2O3> MgO與CaF相互彌補(bǔ)了各自對(duì)燒結(jié)礦冶金性能的不利影響。同時(shí)加入B203、 MgO與CaF比單獨(dú)加入其中任何一種時(shí)，對(duì)改善燒結(jié)礦質(zhì)量都更為有效；硼具有細(xì)化晶粒的作用，可使燒結(jié)礦中正硅酸鈣的晶粒細(xì)化、分布均勻，有利于松弛相變應(yīng)力，改善燒結(jié)礦的粉化性能。本發(fā)明技術(shù)原理本發(fā)明中是一種由多種非能源性無機(jī)化工原料、有機(jī)夾心化合物、催化劑等物質(zhì)組成，根據(jù)配方按比例配料后，經(jīng)機(jī)械混合、研磨烘干而成，生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生任何污染。在燒結(jié)生產(chǎn)中，加入本產(chǎn)品，可以人為地改善燃燒特性，改變?nèi)剂现懈鞣N有機(jī)結(jié)構(gòu)單元在燃燒過程中的裂解，根據(jù)燃燒環(huán)境的不同，使燃料的燃燒過程提前完成；能夠改變燒結(jié)過程中的氣氛，提供適量的氧離子，并催化CO2的二次反應(yīng)形成C0，擴(kuò)大氧化區(qū)及平衡氧化區(qū)，降低燃料燃點(diǎn)，增加可燃單元，降低返礦率，提高燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)；本產(chǎn)品以低溫?zé)Y(jié)和燃?xì)饣碚摓榛A(chǔ)，能夠提高燒結(jié)礦的質(zhì)量，在燒結(jié)混合料中添加少量的該產(chǎn)品后，對(duì)原、燃料氣化反應(yīng)，燃燒反應(yīng)起到一定的催化作用，使燒結(jié)料層中燃燒速度加快，反應(yīng)完全，形成鈣質(zhì)固熔體，使二者的熔點(diǎn)很快下降，最后由單一鐵酸鹽形態(tài)的幾何體變成其它成份的共溶液相， 經(jīng)過冷卻，鐵酸鹽的再結(jié)晶，形成網(wǎng)狀晶體，使燒結(jié)礦的固結(jié)強(qiáng)度大大的改善。
4
在燒結(jié)生產(chǎn)條件不變的情況下，加入本產(chǎn)品，可以提高燒結(jié)燃料燃燒效率、提高燒結(jié)原料的氧化速度和燒結(jié)礦強(qiáng)度，抑制熱燒結(jié)礦在降溫過程中因?yàn)檎杷徕}(2Ca0 · SiO2) 相變所引起的粉化現(xiàn)象，改善燒結(jié)氣氛，達(dá)到增產(chǎn)、降耗，同時(shí)可降低燒結(jié)尾氣中二氧化硫的含量的目的，在節(jié)能、環(huán)保等各方面的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著。本發(fā)明燒結(jié)增效劑采用以上技術(shù)方案后，其對(duì)燒結(jié)主要作用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方(1)提高燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度；(2)提高燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)、成品率；(3)降低燒結(jié)過程固體燃料消耗。
具體實(shí)施例方式為進(jìn)一步描述本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明燒結(jié)增效劑作更詳細(xì)的描述。表1列示了本發(fā)明燒結(jié)增效劑采用的的重量百分組成。表2列示了本發(fā)明燒結(jié)增效劑另一種配方采用的的重量百分組成。各組分的粒度、活性度及純度與前述相同。表1燒結(jié)增效劑的重量百分組成(％ )
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)增效劑，其特征在于它包含有活性氧化鈣、活性氧化鎂、螢石、三氧化二硼、硫酸銅，其重量百分組成是(1)粒度-0.074mm≥70%、活性度≥280ml/4N_HCl的活性氧化鈣20%~ 30% ；(2)粒度-0.074mm≥60%、活性度≥180ml/4N_HCl的活性氧化鎂20% 30% ；(3)粒度-0.147mm ≥60% 的螢石20% 30% ；(4)純度≥99%的三氧化二硼5% 10%；(5)純度≥95%的硫酸銅5% 15%。
2.一種燒結(jié)增效劑，其特征在于它包含有活性氧化鈣、活性氧化鎂、螢石、三氧化二硼、高錳酸鉀，其重量百分組成是(1)粒度-0.074mm≥70%、活性度≥280ml/4N_HCl的活性氧化鈣22%~ 32% ；(2)粒度-0.074mm≥60%、活性度≥180ml/4N_HCl的活性氧化鎂:22% 32% ；(3)粒度-0.147mm ≥60% 的螢石22% 32% ；(4)純度≥99%的三氧化二硼5% 10%；(5)純度≥96%的高錳酸鉀 5%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)增效劑的使用方法，其特征在于按以上組分、配比均勻攪拌，配制成產(chǎn)品，在燒結(jié)生產(chǎn)過程中按燒結(jié)上料量的0. 4%。 0. 45%。在燃料倉后添加。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燒結(jié)增效劑，其重量百分組成是粒度-0.074mm≥70％、活性度≥280ml/4N-HCl的活性氧化鈣20％～30％，粒度-0.074mm≥60％、活性度≥180ml/4N-HCl的活性氧化鎂20％～30％，粒度-0.147mm≥60％的螢石20％～30％，純度≥99％的三氧化二硼5％～10％，純度≥95％的硫酸銅5％～15％。本發(fā)明也可以用純度≥96％的高錳酸鉀1％～5％代替硫酸銅。本發(fā)明按以上組分、配比均勻攪拌，配制成產(chǎn)品，在燒結(jié)生產(chǎn)過程中按燒結(jié)上料量的0.4％o～0.45‰在燃料倉后添加，可達(dá)降低固體燃耗5％～8％，燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)提高1％左右，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高1～2％。
文檔編號(hào)C22B1/16GK102212681SQ20111012498
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者曹承, 曹銘 申請(qǐng)人:池州市潤(rùn)鵬冶金科技有限公司