一種提高球團礦強度的方法
【專利摘要】本發明提供一種提高球團礦強度的方法，分別將磁鐵精礦與非磁鐵精礦單獨與外配膨潤土混合均勻。球團由≥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%的膨潤土作為粘結劑；球團加壓和減壓處理。本發明可提高中間層礦物的焙燒溫度和球團礦的晶橋連接，改變球團中水分含量和存在狀態，縮短預熱干燥時間，降低預熱干燥溫度，降低球團的爆裂性，提高球團強度，增加赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦在球團中的使用比例，降低球團生產成本。
【專利說明】—種提高球團礦強度的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于煉鐵原料生產工藝領域，尤其涉及一種用于提高球團礦強度的方法?！颈尘凹夹g】
[0002]氧化球團礦是煉鐵原料的重要組成部分，其與高堿度燒結礦組合構成了我國高爐的主要爐料結構，在國內高爐中的使用比例一般在25%左右。生產球團的原料一般為經過浮選或磁選的鐵精礦，粒度要求比較細，成球性能要好。
[0003]目前，國內球團廠大多采用磁鐵精礦組織生產球團礦，主要原因是，磁鐵精礦粒度細，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，磁鐵精礦發生放熱反應，也有助于降低焙燒溫度，提高設備的使用壽命。單獨使用赤鐵精礦進行球團生產時，根據球團礦的焙燒固結機理，在1200°C以下時，球團內部顆粒之間基本不發生反應，只有在1300°C以上時才發生晶體顆粒的長大與再結晶，隨著溫度的繼續提高，球團礦的強度才會繼續增加。但是當焙燒溫度超過1350°C時，赤鐵礦又會發生分解，生成磁鐵礦和氧，導致球團礦的強度急劇降低。所以用赤鐵礦單獨生產球團礦時，焙燒溫度高，焙燒區間窄，并且預熱時間長，球團礦強度低等，都給生產帶來很多的困難。而單獨使用褐鐵礦或菱鐵礦進行球團生產時，球團礦的抗壓強度以及成球率等指標都大幅降低，難以滿足高爐生產的需要。
[0004]目前解決球團礦強度的措施主要有:1、對鐵精礦進行細磨處理；2、球團中內配碳；3、添加熔劑。在球團生產中，鐵精礦的粒度一般都能滿足造球的需要，經過細磨再處理的鐵精礦表面活性會增大，所以生球的固結強度會提高，但是鐵精礦的細度并不是越高越好，也有一定的范圍。在球團中內配碳主要是針對生產赤鐵礦氧化球團，內配碳的數量也有限度，配碳量超過一定的比例，球團會過熔粘結。而在球團中添加熔劑主要是生產堿性球團，目前國內高爐使用的球團主要還是氧化酸性球團，使用堿性球團會改變高爐的爐料結構，不適合于常規的高爐生產。[0005]文獻《鐵精礦粒度對球團強度的影響》認為，當小于0.074 mm粒級含量為75%時，生球落下強度達到最大值，之后有下降趨勢。并不是鐵精礦粒度越細球團強度就會越好，鐵精礦粒度還應該滿足一個合適的粒度組成。文獻《堿度和內配燃料對赤鐵礦球團強度的影響》認為添加堿性熔劑或內配部分燃料均可以提高球團的強度?！读忤F礦和褐鐵礦球團制備技術研究》認為，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礦的生產。中國專利200910104365.8公布了采用兩次成球方式制作的冶金復合球團、制備方法及應用的專利，其球團由球團核和球殼構成，球團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核為原料，另加粘結劑，以球團核為球心采用圓盤造球獲得。中國專利CN200610001254.0公布了一種熔劑性鐵礦粉復合球團的生產方法，其主要特征是生產單球雙堿度復合熔劑性球團，核心是在球團生產中添加部分熔劑。以上文獻和專利采用的方法不同，但核心都是內配碳或添加熔劑，因此解決程度有限，而且會影響球團礦的品位，甚至改變球團礦的用途。另外，從氧化球團的角度考慮，上述方法并不能有效提高球團礦的強度。

【發明內容】

[0006]本發明提供一種提高球團礦強度的方法，通過采用三層結構的球團礦，提高中間層礦物的焙燒溫度，強化球團礦的晶橋連接，改變球團中水分含量和存在狀態，從而實現降低預熱干燥的時間和溫度，緩釋球團的爆裂性，提高球團礦強度的目的。
[0007]為此，本發明所采取的解決方案是:
一種提高球團礦強度的方法，其特征在于，具體方法為:
1、球團原料混合:將磁鐵精礦與膨潤土單獨混合均勻；再將非磁鐵精礦與膨潤土單獨混合均勻；外配膨潤土作為粘結劑，其質量百分比占磁鐵精礦和非磁鐵精礦原料總量
1.3%~1.5%，其中與磁鐵精礦進行混合的膨潤土用量占膨潤土總用量的30%~50%，與非磁鐵精礦進行混合的膨潤土用量占膨潤土總用量的50%~70%。
[0008]2、造球:球團由磁鐵精礦、非磁鐵精礦組成，其中:磁鐵精礦質量百分比為≤20%，非磁鐵精礦質量百分比為< 80%。
[0009]第一次加料，先將磁鐵精礦與膨潤土的混合料加入造球盤中生產母核并造球，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土的混合料，繼續造球；
第三次加料，加入余下的磁鐵精礦與膨潤土的混合料繼續造球。
[0010]3、球團加壓和減壓處理，加壓壓力為3-8 MPa，，加壓時間為0.8-2min，且球團不出現破裂。
[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]本發明的有益效果為:
由于本發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，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，利用新生成的赤鐵礦活性高、高價鐵離子向球心方向移動，氧離子向球心反方向移動的特點，可以提高球團礦的晶橋連接，提高固固連接的強度。將造好的生球進行加壓處理，可以將生球進一步的壓緊密實，在增強球團礦的強度同時，可以擠壓出或改變部分球團中水分的含量和存在狀態，縮短預熱干燥時間，降低預熱干燥溫度，減小干燥時球團中水分的逸出壓力，降低球團的爆裂性，提高爆裂溫度，提高球團強度。另外，可有效改善球團焙燒時對溫度的苛刻要求，提高赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦在球團中的使用比例，擴大煉鐵原料來源，提高原料劣質情況下的球團礦強度，有效降低球團生產成本。
【具體實施方式】
[0013]實施例1:
將總質量百分數為20%的磁鐵精礦與占磁鐵精礦和非磁鐵精礦原料總量0.45%的外配膨潤土進行充分混合；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，容器壓力達到7.5MPa時，保持Imin，最后進行預熱，干燥，焙燒和冷卻。
[0014]實施例1復合造球與對比例(20%磁鐵精礦與80%赤鐵精礦)生產的球團礦性能對比如表I所示。
[0015]表1實施例1復合造球與對比例球團礦性能對比表
【權利要求】
1.一種提高球團礦強度的方法，其特征在于，具體方法為: (1)、球團原料混合:將磁鐵精礦與膨潤土單獨混合均勻；再將非磁鐵精礦與膨潤土單獨混合均勻；外配膨潤土作為粘結劑，其質量百分比占磁鐵精礦和非磁鐵精礦原料總量1.3%-1.5%，其中與磁鐵精礦進行混合的膨潤土用量占膨潤土總用量的30%-50%，與非磁鐵精礦進行混合的膨潤土用量占膨潤土總用量的50%-70% ； (2)、造球:球團由磁鐵精礦、非磁鐵精礦組成，其中:磁鐵精礦質量百分比為>20%，非磁鐵精礦質量百分比為< 80% ； 第一次加料，先將 磁鐵精礦與膨潤土的混合料加入造球盤中生產母核并造球，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土的混合料，繼續造球； 第三次加料，加入余下的磁鐵精礦與膨潤土的混合料繼續造球； (3)、球團加壓和減壓處理，加壓壓力為3-8MPa，，加壓時間為0.8-2min，且球團不出現破裂。
2.根據權利要求1所述的提高球團礦強度的方法，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】C22B1/14GK103451416SQ201310402720
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月7日 優先權日:2013年9月7日
【發明者】劉杰, 周明順, 翟立委, 張輝, 徐禮兵, 童曉宇 申請人:鞍鋼股份有限公司