本發明屬于熔融還原煉鐵技術領域,更具體地說,涉及一種抑制COREX豎爐內球團黏結的方法。
背景技術:
高爐煉鐵系統(包括焦化、燒結、高爐)經過幾百年應用發展,具有技術完善、生產量大、設備壽命長等優點。但其流程長、投資大、污染嚴重、靈活性較差,尤其是世界煉焦煤資源日益匱乏,在量與質上都難以滿足高爐煉鐵的需要,促使人們開發新的煉鐵工藝。
熔融還原煉鐵是非高爐煉鐵的主流工藝,是當代冶金工業的前沿技術之一,它的開發應用是對傳統高爐煉鐵工藝的根本性變革。COREX熔融還原煉鐵工藝是近幾年已趨成熟的新型煉鐵生產方法,也是中國目前唯一應用于工業實踐的熔融還原煉鐵工藝,它不僅能使用非煉焦煤直接煉鐵,而且工藝流程短、投資小、生產成本低、污染少、生產的鐵水質量能夠與高爐鐵水相媲美。此外,還能夠利用過剩的高質量煤氣在豎爐中生產海綿鐵,替代優質廢鋼供應電爐煉鋼,這對沒有條件采用天然氣氣基豎爐法大量生產海綿鐵的我國來說,其更具意義。
COREX熔融還原煉鐵工藝是使用球團礦和部分塊礦作為原料進行冶煉,其生產流程由上下兩部分組成,上部是還原豎爐,下部是熔化氣化爐。上部裝入的爐料(塊礦、球團或燒結礦等塊狀物)還原成金屬化率為90%~95%的海綿鐵,然后分別由多臺水冷螺旋輸送機連續供給下方的熔化氣化爐并在此進行熔化和終還原。COREX熔融還原煉鐵工藝要求料柱具有良好的透氣性,降低爐內壓力降,以利于氣流分布。但由于COREX豎爐內的還原氣具有較強的還原勢,豎爐內爐料受到較大的擠壓力,荷重大,使得爐料在還原過程中發生一定程度的粉化,易造成爐料黏結,從而導致豎爐料柱的透氣性變差,排料不暢,影響豎爐的順行。
COREX豎爐內含鐵爐料的黏結一直是COREX工藝的一個重大難題。印度VJSL公司1號和2號預還原豎爐因爐料黏結而進行清空處理,到2004年,年均因爐料黏結產生的清爐次數達到3次/年。南非COREX-2000預還原豎爐的運行情況比印度稍好,但每年需要清空作業的次數仍大于2次。寶鋼C-3000投產截止2014年以來,因豎爐內爐料黏結,已進行了8次清空作業,豎爐清空不僅需要長時間的休風,而且還要消耗大量的物料和人力,嚴重影響著COREX工藝鐵水的競爭力。COREX豎爐內的黏結相主要由較高金屬化率的鐵礦粉組成,預還原豎爐內爐料黏結的主要原因有兩個,其一是含鐵爐料的還原粉化,在煤氣的高還原勢,特別是含有較高H2含量的還原煤氣作用下,導致塊礦、球團礦的還原粉化加劇,產生較多的 含鐵粉末,構成黏結物形成的物質基礎;其二是含粉末爐料間的高溫擠壓,在料柱的高荷重及大爐身角的爐型影響下,爐料承受較大的擠壓力,這一方面加劇了爐料的破碎,另一方面又使得含粉末爐料之間產生長時間的緊密接觸,引起晶粒擴散、晶界移動、晶粒生長及再結晶等一類的高溫固相黏結現象發生,從而構成黏結物形成的充分條件。
我國自引進COREX后,豎爐內黏結問題也一直存在,始終沒有得到很好地解決。寶鋼COREX工藝實踐表明,豎爐內爐料黏結的類型是一種固相黏結類型。預還原豎爐內爐料粉化,容易黏結成塊,累計到一定的程度后,使得豎爐下部的螺旋排料器排料困難,而被迫進行清爐作業,嚴重影響預還原豎爐的順行,降低了設備使用效率,增高了煉鐵成本。目前,COREX工藝緩解爐料黏結的措施主要是通過降低還原氣體氣速和降低還原溫度,但是這兩種措施在防止爐料黏結的同時,使得氣體利用率和球團金屬化率偏低,且后者還加重了熔融氣化爐的負擔。因此,研究出一種能夠有效抑制COREX豎爐內球團間黏結的方法對于我國熔融還原煉鐵工藝的發展就十分必要。
經專利檢索,中國專利號:201210007269.3,授權公告日:2014年8月6日,發明創造名稱:一種豎爐內黏結爐料破碎裝置,該申請案的破碎裝置設置在豎爐圍管入口中心線以下且下表面為水平面,其豎爐圍管通過水平設置在爐壁上的煤氣支管Ⅱ與所述破碎裝置下面形成的煤氣通道連通;上述破碎裝置上部為圓弧面且設有破碎件,在驅動裝置的作用下可以旋轉。該申請案的破碎裝置安裝在螺旋排料器之上,從而對還原過程中產生的黏結球團進行破碎,在一定程度上能夠改善爐料的粘結狀況,但該申請案是在豎爐內產生黏結后再進行機械破碎,無法從源頭上抑制黏結的發生,且其不適用于大規模工業生產。
又如,中國專利申請號:201310512779.0,申請日:2013年10月25日,發明創造名稱為:處理高磷鮞狀赤鐵礦豎爐防球團高溫還原黏結的方法,該申請案是將高磷鮞狀赤鐵礦粉與煤粉、脫磷劑和粘接劑按合適的比例進行配料、混碾、壓球,制成冷固結球團,該固結球團經過烘干或養生處理,進入直接還原豎爐。該申請案通過粘結劑的添加、豎爐的結構設計及球團表面防黏結劑的共同作用,在一定程度上能夠改善高磷鮞狀赤鐵礦在豎爐中的球團黏結問題,但其主要是針對含碳球團的黏結問題,與COREX豎爐內的球團成分差別較大,因此該申請案并不能用于解決COREX豎爐內的球團黏結現象。
技術實現要素:
1.發明要解決的技術問題
本發明的目的在于克服我國現有COREX熔融煉鐵工藝中豎爐內球團間易發生黏結,從而導致料柱的透氣性較差,嚴重影響預還原豎爐的順行,降低了設備使用效率,增高了煉鐵成本的不足,提供了一種抑制COREX豎爐內球團黏結的方法。通過使用本發明的方法能夠 有效避免COREX豎爐內球團間黏結現象的發生,保證了豎爐的順行,提高了生產效率。
2.技術方案
為達到上述目的,本發明提供的技術方案為:
本發明的一種抑制COREX豎爐內球團黏結的方法,是通過將生球球團焙燒后在球團表面制備一層固體抑制劑,制成涂層球團來實現的。
更進一步地,上述方法包括以下步驟:
(1)將生球球團進行焙燒,形成氧化球團成品;
(2)在焙燒后的氧化球團成品表面制備一層固體抑制劑,制成涂層球團;
(3)將制成的涂層球團烘干后加入荷重還原爐中進行還原,還原氣采用H2和CO的混合氣體。
更進一步地,步驟(1)中生球球團進行焙燒之前置于900-1000℃下進行預熱12-15min,且生球球團焙燒溫度為1250-1320℃,時間為12-15min。
更進一步地,步驟(2)中制備涂層球團的具體操作為:將焙燒后的氧化球團成品置于圓盤造球機中,在造球機轉動過程中,加入固體抑制劑粉末,同時噴灑一定量的水,使球團表面均勻裹上一層固體抑制劑,即得涂層球團。
更進一步地,所述的固體抑制劑為Ca(OH)2。
更進一步地,所述涂層球團表面固體抑制劑的厚度為0.2-0.5mm。
更進一步地,步驟(2)中在制備涂層球團之前先噴水將焙燒后的氧化球團成品潤濕,噴水量控制為氧化球團成品質量的1-1.2%;在圓盤造球機中制備涂層球團過程中,噴水量按照涂層質量:噴水質量=3:4-1:1的比例進行控制。
更進一步地,步驟(3)中將制成的涂層球團置于105±5℃溫度下烘干120-150min,涂層球團在還原爐中的還原溫度控制在800-950℃之間,還原時間為2.5-3h。
更進一步地,所述的還原氣體總流量為0.8-0.9m3/h,還原氣體中H2和CO所占體積百分比>90%,且H2和CO的體積比為3:10-1:1。
更進一步地,所述的固體抑制劑粉末中的有效成分含量>50%,SiO2含量<3%,且固體抑制劑中粒度小于75μm的粉末所占質量百分比>85%。
3.有益效果
采用本發明提供的技術方案,與現有技術相比,具有如下顯著效果:
(1)本發明的一種抑制COREX豎爐內球團黏結的方法,通過將生球球團焙燒后在球團表面制備一層固體抑制劑,從而可以有效改善COREX豎爐工藝中球團礦的黏結問題,有利于預還原豎爐的順行,提高了COREX豎爐設備的利用效率,降低了生產成本。由于本發明 中是將生球球團焙燒后得到熟球團,然后再在球團表面制備固體抑制劑層的,從而可以保證固體抑制劑層作用的發揮,有效防止COREX豎爐內球團黏結的發生,避免了采用生球造球時,由于造球機內壁沾有很多鐵礦粉料,從而使涂層球團表面也會沾上鐵礦粉料,進而導致涂層球團的作用明顯降低,無法保證其使用效果。
(2)本發明的一種抑制COREX豎爐內球團黏結的方法,通過對生球球團的成球條件進行控制,并對生球球團進行焙燒之前的預熱溫度、預熱時間及焙燒溫度、焙燒時間進行優化控制,從而可以保證球團入爐后的強度,降低了球團的粉化率,克服了因入爐球團低溫還原粉化率高而造成入爐粉末過多、加重黏結現象的不足。
(3)本發明的一種抑制COREX豎爐內球團黏結的方法,選用Ca(OH)2作為固體抑制劑,對于抑制COREX豎爐內的球團黏結現象具有較好的作用,且Ca(OH)2較易均勻地涂覆于球團表面,與熟球團的結合較牢固,從而進一步保證了其使用效果。本發明中通過對固體抑制劑層的厚度進行有效控制,從而既能夠保證所得涂層球團造球緊實,又能夠有效避免涂層過厚時對球團的后續使用性能影響較大。此外,選用Ca(OH)2作為固體抑制劑不會引入新的雜質元素,不會增加冶煉負擔,相比機械破碎,可以在源頭上抑制黏結的產生。
(4)本發明的一種抑制COREX豎爐內球團黏結的方法,通過在圓盤成球機中進行成球處理,并在制備涂層球團之前先噴水將焙燒后的氧化球團成品潤濕,噴水量控制為氧化球團成品質量的1-1.2%;在圓盤造球機中制備涂層球團過程中,噴水量按照涂層質量:噴水質量=3:4-1:1的比例進行控制,從而可以將固體抑制劑均勻地裹覆于球團表面,保證球團表面涂層的緊實性,能夠有效防止固體抑制劑層與球團之間發生剝裂,從而進一步保證了涂層球團的使用性能,能夠有效防止球團在COREX豎爐內的黏結。
(5)本發明的一種抑制COREX豎爐內球團黏結的方法,通過將制成的涂層球團進行烘干處理,并控制涂層球團在COREX豎爐內的還原溫度、還原時間及還原氣的組分配比,從而可以進一步減少球團在COREX豎爐內的黏結現象。
(6)本發明的一種抑制COREX豎爐內球團黏結的方法,其涂層球團的加工是直接利用現有的圓盤造球機,設備和操作簡單,不需要對現有設備進行較大改造,成本較低,便于工業推廣應用。
附圖說明
圖1為本發明的一種抑制COREX豎爐內球團黏結的方法的工藝流程圖;
圖2為本發明的一種COREX涂層球團的生產裝置的結構示意圖;
圖3為實施例1獲得的還原金屬化球團的黏結指數曲線。
示意圖中的標號說明:
1、涂層料罐;2、下料管;201、下料控制閥;3、造球機;4、刮刀;5、進水管;501、流量閥;502、噴頭;6、噴淋支管;601、流量閥;7、上料傳輸帶;8、焙燒爐;801、熟球存儲區;9、下料傳輸帶;10、涂層球團。
具體實施方式
為進一步了解本發明的內容,現結合附圖和實施例對本發明作詳細描述。
實施例1
如圖2所示,本實施例的一種COREX涂層球團的生產裝置,包括焙燒爐8、造球機3、涂層料罐1和進水管5,其中,所述的焙燒爐8與熟球存儲區801相連,且該熟球存儲區801通過上料傳輸帶7與造球機3相連,本實施例的造球機3采用圓盤造球機。所述的涂層料罐1通過下料管2與造球機3相連,該涂層料罐1內裝有固體抑制劑Ca(OH)2,且在下料管2上設有下料控制閥201。所述進水管5端部的噴頭502位于造球機3的上方,且進水管5靠近噴頭502的一端設有流量閥501,上述噴頭502采用霧化噴頭。上述進水管5還與噴淋支管6相連,該噴淋支管6位于上料傳輸帶7的上方,且噴淋支管6上設有流量閥601。本實施例中造球機3內刮刀4的刀架與造球機盤底平行設置,在造球機3中造好后的涂層球團10通過下料傳輸帶9輸送至烘箱進行干燥。
具體生產過程中,生球球團經焙燒爐8焙燒處理后運輸至熟球存儲區8進行冷卻,在熟球存儲區8冷卻后的球團經上料傳輸帶7輸送至造球機3,在上料傳輸帶7輸送過程中,通過噴淋支管6端部的霧化噴頭噴灑霧化水,先使球團潤濕,球團經過潤濕后再進入造球機3中,從而可以增大其毛細力,增強氧化球團對固體抑制劑料的吸附能力,使固體抑制劑更易料黏附在熟球團上,保證了球團的涂層強度。而噴淋支管6上流量閥601的設置可以對噴淋支管6的噴水量進行控制,從而進一步保證了涂層球團的使用效果。氧化球團進入造球機3后,通過涂層料罐1可以為球團提供固體抑制劑Ca(OH)2粉末,并通過進水管5端部的噴頭502噴灑水,通過造球機3的轉動從而在氧化球團表面裹上一層固體抑制劑。具體生產時,可以通過下料管2上的下料控制閥201對固體抑制劑的量進行調節控制,并通過流量閥501對造球過程中的噴水量進行調節控制。
本實施例的一種抑制COREX豎爐內球團黏結的方法,是將生球球團焙燒后在球團表面制備一層固體抑制劑來制成涂層球團,從而可以有效改善COREX豎爐工藝中球團礦的黏結問題,有利于預還原豎爐的順行,提高了COREX豎爐設備的利用效率,降低了生產成本。如圖1所示,其具體步驟為:
(1)將造好的生球球團于950℃下進行預熱12min,然后置于1250℃下焙燒15min,形成氧化球團成品,本實施例中生球球團的主要成分如下表1,單位(%)。
表1實施例1生球球團的主要成分(%)
值得說明的是,研究表明,固相黏結主要有兩種類型:1、鐵晶須的出現后,鐵晶須會機械的交互纏繞在一起;2、鐵離子的相互滲透引起固相擴散反應的黏結。由于COREX豎爐中,高溫態下的爐料因擠壓而長時間緊密接觸,因此COREX豎爐中一般以第二種固相黏結類型為主。由于COREX的豎爐因料柱有效荷重高,故爐料被擠壓的程度大,需要比相同條件下的高爐承受更大的荷重擠壓力,因此其球團黏結現象就更加突出,其對防止球團黏結措施的要求也就愈加嚴苛,防止其他高爐內球團發生黏結的措施對于防止COREX豎爐內的球團黏結效果較差。
發明人最初采用生球球團來直接制備涂層球團,但其經過大量試驗研究卻發現,由于生球造球過程中,造球機內壁沾有很多鐵礦粉料,添加涂層材料的同時也會沾上鐵礦粉料,無法保證球團礦表面涂層材料的效果;生球涂層球團礦焙燒后相互之間易黏結在一起,也與粘土耐火盤黏結在一起,從而引出了一系列的負面效應。為此,發明人嘗試采取一系列措施,效果均不顯著,最終發明人意外發現,將生球球團焙燒后得到熟球團,然后再在球團表面制備固體抑制劑層,可以保證固體抑制劑層作用的充分發揮,有效防止了COREX豎爐內球團黏結的發生,克服了采用生球造球時,涂層球團表面易沾上鐵礦粉料,從而導致涂層球團的作用明顯降低的不足。此外,為了滿足COREX豎爐對防止球團黏結的需求,發明人經過大量實驗研究,對生球球團的成分(TFe含量>62%,CaO+MgO<3.5%)及成球工藝、預熱和焙燒工藝進行了優化設計,本實施例中生球球團成球時膨潤土的添加量為1.5%,所得生球水分8.0%,造球時間為12min,預熱溫度950℃,預熱時間12min,焙燒溫度1250℃,焙燒時間15min,從而可以有效保證球團入爐后的強度,降低了球團的粉化率,克服了因入爐球團低溫還原粉化率高而造成入爐粉末過多、加重黏結現象的不足。本實施例中焙燒后的氧化球團強度大于2500N。
(2)取500g焙燒后的氧化球團成品置于圓盤造球機中,在造球機轉動過程中,加入32.5g Ca(OH)2粉末作為固體抑制劑,同時噴灑32ml水,使球團表面均勻裹上一層固體抑制劑,即制得涂層球團。本實施例中球團在圓盤造球機中轉動時間為3min,且通過控制成球過程控制所得涂層球團表面固體抑制劑層的厚度為0.5mm,從而既能夠保證所得涂層球團造球緊實,又能夠有效避免涂層過厚時對球團的后續使用性能影響較大。本實施例中固體抑制劑為Ca(OH)2,固體抑制劑粉末中的有效成分含量>50%,SiO2含量<3%,且固體抑制劑中粒度小于75μm的粉末所占質量百分比>85%,從而能夠進一步促進固體抑制劑層作用的有效發 揮,有利于使COREX豎爐內的球團黏結現象得到進一步改善。
值得注意的是,申請號為201410407653.1的發明專利公開了一種氣基豎爐直接還原-磁選分離處理高磷礦的煉鐵方法,該申請案中雖然是將生球團焙燒后,在氧化球團表面涂一層防黏劑,然后再投入氣基豎爐中,但其采用氧化鈣或氧化鎂作為防黏劑,發明人經過試驗研究發現,采用氧化鈣作為防黏劑,對于抑制COREX豎爐內的球團黏結現象效果并不理想。發明人經過大量實驗研究發現,選用Ca(OH)2作為固體抑制劑,對于抑制COREX豎爐內的球團黏結現象具有較好的效果,同時選用Ca(OH)2作為固體抑制劑也不會引入新的雜質元素,不會增加冶煉負擔,相比機械破碎,可以在源頭上抑制黏結的產生。但是,發明人在研究過程中發現,由于熟球團表面較光滑,難以將Ca(OH)2粉末黏結至熟球團表面,Ca(OH)2固體抑制劑層易與球團剝離,因此,如何在熟球團表面做粘結層成了困擾發明人最大的問題。
發明人經過大量實驗,最終得出本實施例的方法,即采用圓盤造球機來制備Ca(OH)2固體抑制劑層,尤其重要的是,在制備涂層球團之前必須先噴水將焙燒后的氧化球團成品潤濕,噴水量需控制為氧化球團成品質量的1-1.2%,本實施例中噴水量為6ml,從而可以增大其毛細力,增強氧化球團對固體抑制劑料的吸附能力,使固體抑制劑更易料黏附在熟球團上,保證了球團的涂層強度。在圓盤造球機中制備涂層球團過程中,噴水量按照涂層質量:噴水質量=3:4-1:1的比例進行控制,從而能夠保證Ca(OH)2較易均勻地涂覆于熟球團表面,且與熟球團的結合較牢固,保證了球團表面涂層的緊實性,能夠有效防止固體抑制劑層與球團之間發生剝裂,從而進一步保證了涂層球團的使用效果,能夠有效防止球團在COREX豎爐內的黏結。此外,還必須保證球團在圓盤造球機中轉動時間>2min,從而使Ca(OH)2涂層粉末可以均勻涂抹,轉動過程起到壓實涂層粉末的作用,并能夠保證涂層的強度,待涂層混勻,即制成涂層球團。
(3)將制成的涂層球團置于105℃溫度下烘干120min后加入模擬COREX預還原豎爐的荷重還原爐中,于溫度800℃下進行還原反應,還原時間為2.5h。其中,還原氣采用H2和CO的混合氣體,還原氣體中H2和CO所占體積百分比>90%,且H2和CO的體積比為1:3,本實施例中還原氣體CO流量為0.6m3/h,H2流量為0.2m3/h,爐內荷重為1.4kg/cm2。
本實施例通過將制成的涂層球團進行烘干處理,并對COREX豎爐內的還原溫度、還原時間進行優化控制,從而可以進一步減少球團在COREX豎爐內的黏結現象。在現有的豎爐還原工藝中,由于COREX爐中H2所占比例較小,更容易發生固相黏結。因此,本實施例中發明人通過適當增加還原氣中H2的體積百分比,在一定程度上能夠減緩鐵晶須黏結類型的產生,從而有助于進一步抑制COREX預還原豎爐內的球團黏結現象。
本實施例的涂層球團還原結束后,獲得還原金屬化球團,測定其球團黏結指數,球團黏 結指數測定方法為:取還原后樣品中相互黏結的球團稱重,并從1m的高度落下10次,記錄每次落下后仍黏結在一起的重量,然后用每次落下后的黏結的球團質量對落下次數作下圖。定義黏結指數(SI)為圖中曲線之下面積所占的百分比,還原后的球團樣品若無黏結的情況則黏結指數為0,而當落下10次后球團結塊的質量無變化則認為此時球團還原后的黏結指數為100%。測試結果(如圖3所示)表明,本實施例還原后的球團黏結指數SI<25%,符合工藝要求,因此,Ca(OH)2粉末可以較好的抑制COREX豎爐內球團黏結的發生,但其能夠抑制黏結的原因還有待進一步研究分析。
實施例2
本實施例的一種抑制COREX豎爐內球團黏結的方法,是將生球球團焙燒后在球團表面制備一層固體抑制劑來制成涂層球團,從而可以有效改善COREX豎爐工藝中球團礦的黏結問題,有利于預還原豎爐的順行,提高了COREX豎爐設備的利用效率,降低了生產成本。其具體步驟為:
(1)將造好的生球球團于1000℃下進行預熱14min,然后置于1300℃下焙燒13min,形成氧化球團成品,本實施例中生球球團的主要成分見表2,生球球團成球時膨潤土的添加量為1.3%,所得生球水分8.0%,造球時間為10min。
表2實施例2生球球團的主要成分(%)
(2)取500g焙燒后的氧化球團成品置于圓盤造球機中,在造球機轉動過程中,加入17.5g Ca(OH)2粉末作為固體抑制劑,同時噴灑17ml水,使球團表面均勻裹上一層固體抑制劑,即制得涂層球團。在制備涂層球團之前必須先噴水將焙燒后的氧化球團成品潤濕,本實施例中噴水量為5ml,球團在圓盤造球機中的轉動時間為3min,所得涂層球團表面固體抑制劑層的厚度為0.2mm。本實施例中固體抑制劑Ca(OH)2粉末中的有效成分含量>50%,SiO2含量<3%,固體抑制劑中粒度小于75μm的粉末所占質量百分比>85%,從而能夠進一步促進固體抑制劑層作用的有效發揮,有利于使COREX豎爐內的球團黏結現象得到進一步改善。
(3)將制成的涂層球團置于100℃溫度下烘干150min后加入模擬COREX預還原豎爐的荷重還原爐中,于溫度950℃下進行還原反應,還原時間為2.8h。其中,還原氣采用H2和CO的混合氣體,還原氣體中H2和CO所占體積百分比>90%,且H2和CO的體積比為1:3,本實施例中還原氣體CO流量為0.6m3/h,H2流量為0.2m3/h,爐內荷重為1.4kg/cm2。
本實施例的涂層球團還原結束后,獲得還原金屬化球團,測定其球團黏結指數,球團黏結指數測定方法同實施例1。
對比例1
本對比例是將焙燒后得到的氧化球團(即未涂層球團)直接投入荷重還原爐中,其他試驗參數同實施例1。分別測量實施例1、實施例2與對比例1所得還原金屬化球團在不同還原溫度下的球團黏結指數,結果如表3所示。由表3中可以看出,將本對比例中未涂層球團直接進入荷重還原爐時,球團的黏結現象較嚴重,而實施例1、實施例2的球團在還原爐中的粘結現象則得到明顯改善。因此,采用本發明的方法可以有效抑制COREX預還原豎爐內的球團黏結現象。
表3球團黏結指數
實施例3
本實施例的一種抑制COREX豎爐內球團黏結的方法,是將生球球團焙燒后在球團表面制備一層固體抑制劑來制成涂層球團,從而可以有效改善COREX豎爐工藝中球團礦的黏結問題,有利于預還原豎爐的順行,提高了COREX豎爐設備的利用效率,降低了生產成本。其具體步驟為:
(1)將造好的生球球團于900℃下進行預熱15min,然后置于1320℃下焙燒12min,形成氧化球團成品,本實施例中生球球團的主要成分見表4,生球球團成球時膨潤土的添加量為1.7%,所得生球水分8.0%,造球時間為15min。
表4實施例3生球球團的主要成分(%)
(2)取500g焙燒后的氧化球團成品置于圓盤造球機中,在造球機轉動過程中,加入25g Ca(OH)2粉末作為固體抑制劑,同時噴灑33ml水,使球團表面均勻裹上一層固體抑制劑,即制得涂層球團。在制備涂層球團之前必須先噴水將焙燒后的氧化球團成品潤濕,本實施例中噴水量為5.5ml,球團在圓盤造球機中的轉動時間為4min,所得涂層球團表面固體抑制劑層的厚度為0.3mm。本實施例中固體抑制劑Ca(OH)2粉末中的有效成分含量>50%,SiO2含量<3%,固體抑制劑中粒度小于75μm的粉末所占質量百分比>85%,從而能夠進一步促進固體抑制劑層作用的有效發揮,有利于使COREX豎爐內的球團黏結現象得到進一步改善。
(3)將制成的涂層球團置于110℃溫度下烘干135min后加入模擬COREX預還原豎爐的荷重還原爐中,于溫度900℃下進行還原反應,還原時間為3h。其中,還原氣采用H2和CO的混合氣體,還原氣體中H2和CO所占體積百分比>90%,且H2和CO的體積比為3:10,本實施例中還原氣體的總流量為0.9m3/h,爐內荷重為1.4kg/cm2。
本實施例的涂層球團還原結束后,獲得還原金屬化球團,測定其球團黏結指數,球團黏結指數測定方法同實施例1,且其球團黏結指數與實施例1較為接近。