一種提高球團(tuán)礦強(qiáng)度的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種提高球團(tuán)礦強(qiáng)度的方法，分別將磁鐵精礦與非磁鐵精礦單獨(dú)與外配膨潤(rùn)土混合均勻。球團(tuán)由≥20%的磁鐵精礦和≤80%的非磁鐵精礦組成，造球過程中，第一次加入磁鐵精礦占磁鐵精礦總加入量的40%-80%；第二次加入非磁鐵精礦與膨潤(rùn)土的混合料；第三次加入余下的磁鐵精礦；造球過程中外加重量百分比為1.3%-1.5%的膨潤(rùn)土作為粘結(jié)劑；球團(tuán)加壓和減壓處理。本發(fā)明可提高中間層礦物的焙燒溫度和球團(tuán)礦的晶橋連接，改變球團(tuán)中水分含量和存在狀態(tài)，縮短預(yù)熱干燥時(shí)間，降低預(yù)熱干燥溫度，降低球團(tuán)的爆裂性，提高球團(tuán)強(qiáng)度，增加赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦在球團(tuán)中的使用比例，降低球團(tuán)生產(chǎn)成本。
【專利說明】—種提高球團(tuán)礦強(qiáng)度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煉鐵原料生產(chǎn)工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種用于提高球團(tuán)礦強(qiáng)度的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]氧化球團(tuán)礦是煉鐵原料的重要組成部分，其與高堿度燒結(jié)礦組合構(gòu)成了我國(guó)高爐的主要爐料結(jié)構(gòu)，在國(guó)內(nèi)高爐中的使用比例一般在25%左右。生產(chǎn)球團(tuán)的原料一般為經(jīng)過浮選或磁選的鐵精礦，粒度要求比較細(xì)，成球性能要好。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)球團(tuán)廠大多采用磁鐵精礦組織生產(chǎn)球團(tuán)礦，主要原因是，磁鐵精礦粒度細(xì)，成球性能好，在氧化焙燒過程中，需要的焙燒溫度比較低，并且在焙燒過程中，磁鐵精礦發(fā)生放熱反應(yīng)，也有助于降低焙燒溫度，提高設(shè)備的使用壽命。單獨(dú)使用赤鐵精礦進(jìn)行球團(tuán)生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)球團(tuán)礦的焙燒固結(jié)機(jī)理，在1200°C以下時(shí)，球團(tuán)內(nèi)部顆粒之間基本不發(fā)生反應(yīng)，只有在1300°C以上時(shí)才發(fā)生晶體顆粒的長(zhǎng)大與再結(jié)晶，隨著溫度的繼續(xù)提高，球團(tuán)礦的強(qiáng)度才會(huì)繼續(xù)增加。但是當(dāng)焙燒溫度超過1350°C時(shí)，赤鐵礦又會(huì)發(fā)生分解，生成磁鐵礦和氧，導(dǎo)致球團(tuán)礦的強(qiáng)度急劇降低。所以用赤鐵礦單獨(dú)生產(chǎn)球團(tuán)礦時(shí)，焙燒溫度高，焙燒區(qū)間窄，并且預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)，球團(tuán)礦強(qiáng)度低等，都給生產(chǎn)帶來很多的困難。而單獨(dú)使用褐鐵礦或菱鐵礦進(jìn)行球團(tuán)生產(chǎn)時(shí)，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度以及成球率等指標(biāo)都大幅降低，難以滿足高爐生產(chǎn)的需要。
[0004]目前解決球團(tuán)礦強(qiáng)度的措施主要有:1、對(duì)鐵精礦進(jìn)行細(xì)磨處理；2、球團(tuán)中內(nèi)配碳；3、添加熔劑。在球團(tuán)生產(chǎn)中，鐵精礦的粒度一般都能滿足造球的需要，經(jīng)過細(xì)磨再處理的鐵精礦表面活性會(huì)增大，所以生球的固結(jié)強(qiáng)度會(huì)提高，但是鐵精礦的細(xì)度并不是越高越好，也有一定的范圍。在球團(tuán)中內(nèi)配碳主要是針對(duì)生產(chǎn)赤鐵礦氧化球團(tuán)，內(nèi)配碳的數(shù)量也有限度，配碳量超過一定的比例，球團(tuán)會(huì)過熔粘結(jié)。而在球團(tuán)中添加熔劑主要是生產(chǎn)堿性球團(tuán)，目前國(guó)內(nèi)高爐使用的球團(tuán)主要還是氧化酸性球團(tuán)，使用堿性球團(tuán)會(huì)改變高爐的爐料結(jié)構(gòu)，不適合于常規(guī)的高爐生產(chǎn)。[0005]文獻(xiàn)《鐵精礦粒度對(duì)球團(tuán)強(qiáng)度的影響》認(rèn)為，當(dāng)小于0.074 mm粒級(jí)含量為75%時(shí)，生球落下強(qiáng)度達(dá)到最大值，之后有下降趨勢(shì)。并不是鐵精礦粒度越細(xì)球團(tuán)強(qiáng)度就會(huì)越好，鐵精礦粒度還應(yīng)該滿足一個(gè)合適的粒度組成。文獻(xiàn)《堿度和內(nèi)配燃料對(duì)赤鐵礦球團(tuán)強(qiáng)度的影響》認(rèn)為添加堿性熔劑或內(nèi)配部分燃料均可以提高球團(tuán)的強(qiáng)度?！读忤F礦和褐鐵礦球團(tuán)制備技術(shù)研究》認(rèn)為，通過配加一定的磁鐵精礦和一些工藝措施可以將菱鐵礦和褐鐵礦用于球團(tuán)礦的生產(chǎn)。中國(guó)專利200910104365.8公布了采用兩次成球方式制作的冶金復(fù)合球團(tuán)、制備方法及應(yīng)用的專利，其球團(tuán)由球團(tuán)核和球殼構(gòu)成，球團(tuán)核是以含鐵物料和還原煤粉或焦粉為原料造球獲得，球殼是以含鐵物料和球團(tuán)核為原料，另加粘結(jié)劑，以球團(tuán)核為球心采用圓盤造球獲得。中國(guó)專利CN200610001254.0公布了一種熔劑性鐵礦粉復(fù)合球團(tuán)的生產(chǎn)方法，其主要特征是生產(chǎn)單球雙堿度復(fù)合熔劑性球團(tuán)，核心是在球團(tuán)生產(chǎn)中添加部分熔劑。以上文獻(xiàn)和專利采用的方法不同，但核心都是內(nèi)配碳或添加熔劑，因此解決程度有限，而且會(huì)影響球團(tuán)礦的品位，甚至改變球團(tuán)礦的用途。另外，從氧化球團(tuán)的角度考慮，上述方法并不能有效提高球團(tuán)礦的強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種提高球團(tuán)礦強(qiáng)度的方法，通過采用三層結(jié)構(gòu)的球團(tuán)礦，提高中間層礦物的焙燒溫度，強(qiáng)化球團(tuán)礦的晶橋連接，改變球團(tuán)中水分含量和存在狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)降低預(yù)熱干燥的時(shí)間和溫度，緩釋球團(tuán)的爆裂性，提高球團(tuán)礦強(qiáng)度的目的。
[0007]為此，本發(fā)明所采取的解決方案是:
一種提高球團(tuán)礦強(qiáng)度的方法，其特征在于，具體方法為:
1、球團(tuán)原料混合:將磁鐵精礦與膨潤(rùn)土單獨(dú)混合均勻；再將非磁鐵精礦與膨潤(rùn)土單獨(dú)混合均勻；外配膨潤(rùn)土作為粘結(jié)劑，其質(zhì)量百分比占磁鐵精礦和非磁鐵精礦原料總量
1.3%~1.5%，其中與磁鐵精礦進(jìn)行混合的膨潤(rùn)土用量占膨潤(rùn)土總用量的30%~50%，與非磁鐵精礦進(jìn)行混合的膨潤(rùn)土用量占膨潤(rùn)土總用量的50%~70%。
[0008]2、造球:球團(tuán)由磁鐵精礦、非磁鐵精礦組成，其中:磁鐵精礦質(zhì)量百分比為≤20%，非磁鐵精礦質(zhì)量百分比為< 80%。
[0009]第一次加料，先將磁鐵精礦與膨潤(rùn)土的混合料加入造球盤中生產(chǎn)母核并造球，加入的磁鐵精礦占磁鐵精礦總加入量的40%-80% ；
第二次加料，加入非磁鐵精礦與膨潤(rùn)土的混合料，繼續(xù)造球；
第三次加料，加入余下的磁鐵精礦與膨潤(rùn)土的混合料繼續(xù)造球。
[0010]3、球團(tuán)加壓和減壓處理，加壓壓力為3-8 MPa，，加壓時(shí)間為0.8-2min，且球團(tuán)不出現(xiàn)破裂。
[0011]所述非磁鐵精礦為赤鐵精礦、揭鐵礦、菱鐵礦中的一種或兩種、二種礦石的混合物，且赤鐵精礦、褐鐵礦、菱鐵礦粒度小于200目的> 95%。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:
由于本發(fā)明將磁鐵精礦做為核心和最外面的球殼，將其它精礦包裹在中間層，利用磁鐵精礦焙燒溫度低，焙燒放熱量高的特點(diǎn)，可以在不提高焙燒溫度的前提下，提高中間層礦物的焙燒溫度。同時(shí)，利用新生成的赤鐵礦活性高、高價(jià)鐵離子向球心方向移動(dòng)，氧離子向球心反方向移動(dòng)的特點(diǎn)，可以提高球團(tuán)礦的晶橋連接，提高固固連接的強(qiáng)度。將造好的生球進(jìn)行加壓處理，可以將生球進(jìn)一步的壓緊密實(shí)，在增強(qiáng)球團(tuán)礦的強(qiáng)度同時(shí)，可以擠壓出或改變部分球團(tuán)中水分的含量和存在狀態(tài)，縮短預(yù)熱干燥時(shí)間，降低預(yù)熱干燥溫度，減小干燥時(shí)球團(tuán)中水分的逸出壓力，降低球團(tuán)的爆裂性，提高爆裂溫度，提高球團(tuán)強(qiáng)度。另外，可有效改善球團(tuán)焙燒時(shí)對(duì)溫度的苛刻要求，提高赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦在球團(tuán)中的使用比例，擴(kuò)大煉鐵原料來源，提高原料劣質(zhì)情況下的球團(tuán)礦強(qiáng)度，有效降低球團(tuán)生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1:
將總質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20%的磁鐵精礦與占磁鐵精礦和非磁鐵精礦原料總量0.45%的外配膨潤(rùn)土進(jìn)行充分混合；將粒度小于200目95%的赤鐵礦80%與占磁鐵精礦和非磁鐵精礦原料總量1.05%的外配膨潤(rùn)土充分混合。分三次將混合好的磁鐵精礦16%，赤鐵精礦80%，磁鐵精礦4%依次加入造球盤中造球。將造好的生球布入耐壓容器中，通入壓縮空氣，容器壓力達(dá)到7.5MPa時(shí)，保持Imin，最后進(jìn)行預(yù)熱，干燥，焙燒和冷卻。
[0014]實(shí)施例1復(fù)合造球與對(duì)比例(20%磁鐵精礦與80%赤鐵精礦)生產(chǎn)的球團(tuán)礦性能對(duì)比如表I所示。
[0015]表1實(shí)施例1復(fù)合造球與對(duì)比例球團(tuán)礦性能對(duì)比表
【權(quán)利要求】
1.一種提高球團(tuán)礦強(qiáng)度的方法，其特征在于，具體方法為: (1)、球團(tuán)原料混合:將磁鐵精礦與膨潤(rùn)土單獨(dú)混合均勻；再將非磁鐵精礦與膨潤(rùn)土單獨(dú)混合均勻；外配膨潤(rùn)土作為粘結(jié)劑，其質(zhì)量百分比占磁鐵精礦和非磁鐵精礦原料總量1.3%-1.5%，其中與磁鐵精礦進(jìn)行混合的膨潤(rùn)土用量占膨潤(rùn)土總用量的30%-50%，與非磁鐵精礦進(jìn)行混合的膨潤(rùn)土用量占膨潤(rùn)土總用量的50%-70% ； (2)、造球:球團(tuán)由磁鐵精礦、非磁鐵精礦組成，其中:磁鐵精礦質(zhì)量百分比為>20%，非磁鐵精礦質(zhì)量百分比為< 80% ； 第一次加料，先將 磁鐵精礦與膨潤(rùn)土的混合料加入造球盤中生產(chǎn)母核并造球，加入的磁鐵精礦占磁鐵精礦總加入量的40%-80% ； 第二次加料，加入非磁鐵精礦與膨潤(rùn)土的混合料，繼續(xù)造球； 第三次加料，加入余下的磁鐵精礦與膨潤(rùn)土的混合料繼續(xù)造球； (3)、球團(tuán)加壓和減壓處理，加壓壓力為3-8MPa，，加壓時(shí)間為0.8-2min，且球團(tuán)不出現(xiàn)破裂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高球團(tuán)礦強(qiáng)度的方法，其特征在于，所述非磁鐵精礦為赤鐵精礦、揭鐵礦、菱鐵礦中的一種或兩種、二種礦石的混合物，且赤鐵精礦、揭鐵礦、菱鐵礦粒度小于200目的≥95%。
【文檔編號(hào)】C22B1/14GK103451416SQ201310402720
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月7日
【發(fā)明者】劉杰, 周明順, 翟立委, 張輝, 徐禮兵, 童曉宇 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司