CN106119524A

CN106119524A - 一种低硅高镁铁矿球团制备方法

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Publication number: CN106119524A
Application number: CN201610631771.XA
Authority: CN
Inventors: 王新东; 李建新; 常金宝; 胡启晨; 郝良元; 田京雷
Original assignee: Hebei Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Hebei Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2016-08-04
Filing date: 2016-08-04
Publication date: 2016-11-16

Abstract

本发明涉及一种低硅高镁铁矿球团制备方法，属于冶金技术领域，具体方法为将铁精矿粉碎、细磨得到铁精矿粉，要求‑200目细度≥65%；将铁精矿粉和粘结剂配成混合料，经过高压辊磨、烘干，再经过强力混合机混匀；混合料经圆盘造球机加水造球，经过振动筛，筛分出粒度9‑15mm合格生球；输送到链篦机进行干燥和预热，然后进入回转窑中进行焙烧，焙烧后高温球团冷却降温，筛分除去爆裂粉化球团，得到合格低硅高镁球团。本发明使用低硅高镁铁精矿粉，不添加含镁物料，仅使用普通粘结剂可以生产三元碱度≥1.5，含MgO≥3.30%,含SiO₂≤3.5%的球团矿。

Description

一种低硅高镁铁矿球团制备方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低硅高镁铁矿球团制备方法。

背景技术

我国的钢铁产能占世界总产能的50%，球团矿消耗接近2亿吨，在高炉炉料结构中占比平均不足20%，像太钢、首钢京唐等少数钢铁企业球团矿冶炼比例接近30%。目前球团工序比烧结工序废气排放量低、污染物排放量少、工序消耗低、烟气处理难度小等优点，但球团矿原燃料成本高、低镁酸性球团软化温度低、软熔区间宽成为制约高炉提高比例的限制性因素。欧美等西方国家为了减少烧结生产过程的环境污染，逐步减少或关闭烧结机而以球团矿冶炼为主。因此，从保护环境、节能减排的大局出发我们要转变目前以烧结矿为主的高炉炉冶炼模式，逐步过渡为环境友好的球团生产为主的高炉冶炼模式。

我国的铁矿粉资源是以贫矿复选后的铁精矿为主，粒度较细适于造球。目前造球铁精粉价格高，高硅低镁球团不适于大比例冶炼，球团矿软熔温度区间宽，高炉球团矿冶炼不经济。

低硅高镁球团冶金性能优良，在高炉内冶炼可以降低渣比，减少燃料消耗，降低CO2排放量，能够进一步提高球团矿冶炼的经济性。

发明内容

本发明的目的是提供一种低硅高镁铁矿球团矿制备工艺，是一种不添加含镁熔剂、钙镁粉或其它含镁固废料来提高球团MgO含量的球团制备方法，可以进一步降低生产成本，提高球团矿冶炼的经济效益。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种低硅高镁铁矿球团制备方法，所述制备方法如下：

1）铁精矿混合、细磨得到铁精矿粉；

2）将铁精矿粉和粘结剂配成混合料，重量配比为：铁精矿粉97%-99.5%，粘结剂0.5%-3%；

3）混合料经过高压辊磨、烘干，再经过强力混合机混匀；

4）混合料经圆盘造球机加水造球，经过振动筛，筛分出合格生球；

5）合格生球输送到链篦机进行干燥和预热，然后进入回转窑中进行焙烧；

6）焙烧后高温球团进入环冷机通过空气冷却降温，筛分除去爆裂粉化球团，得到合格低硅高镁球团。

本发明所述步骤1）铁精矿粉的-200目粒度≥65%。

本发明所述步骤1）铁精矿粉为含镁低硅铁精矿粉，以质量分数计，Si：0.5%-4.5%，镁：0.5%-3.8%。

本发明所述步骤1）中铁精矿粉为含镁低硅铁精矿粉与高硅铁精矿粉的混合矿粉，质量比为含镁低硅铁精矿粉：高硅铁精矿粉=60-90：40-10。

本发明所述含镁低硅铁精矿粉，以质量分数计，Si：0.5%-4.5%，镁：0.5%-3.8%；所述高硅铁精矿粉，以质量分数计，Si：3.5%-8%，镁：0.01%-2%。

本发明所述步骤2）中粘结剂为膨润土、有机粘结剂、复合粘结剂中的任意一种或几种。

本发明所述步骤3）中混合料烘干至水分含量为5%-9%；所述步骤4）中混合料经圆盘造球机加水造球，加水量为物料总量的6%-10%；合格生球粒度为9-15mm。

本发明所述步骤5）预热温度控制在900-1100℃；焙烧温度控制在1210-1330℃，焙烧时间15-25分钟。

本发明所述步骤6）中高温球团进入环冷机通过空气冷却降温，降温至温度≤100℃。

本发明所述步骤6）中的合格低硅高镁球团三元碱度≥1.5，含MgO≥3.30%,含SiO₂≤3.5%。

本发明生球和成品球检测方法依据国家标准和行业通用方法，具体如下：

1、生球性能检测方法

(1)生球落下强度测定：取直径10.0~12.5mm生球20个，从500mm高处自由落在10mm厚钢板上，记录每个球的不破裂次数，取20个球的落下总次数的算术平均值作为落下强度指标(次/个球)。

(2)生球抗压强度测定：取直径10.0~12.5mm生球20个，在压力机上测定每个球的抗压强度，取20个球的抗压强度的算术平均值作为抗压强度指标(N/个球)。

(3)生球爆裂温度用“生球爆裂温度测定装置”测定，先将空气时标态风速调整为1.8m/s，然后将加热炉预热到预定温度，再装入50个生球，然后将一定温度的热风从下往上吹到生球上，吹时5分钟。取出后目测球团有无爆裂，产生爆裂的球团个数为4%(2个)时的温度即为爆裂温度。

2、成品球团矿抗压强度测定方法，球团抗压强度按照“铁矿球团抗压强度测定方法”(GB/T14201-1993)进行测定。

3、球团矿冶金性能测定方法

(1)低温还原粉化性能测定：按照“铁矿石低温粉化实验静态还原后使用冷转鼓的方法”(GB/T13242-91)进行测定。

(2)球团矿还原性能测定：按照“铁矿石还原性的测定方法”(GB/T13241-1991)进行测定。

(3)荷重软化性能测定：在升温过程中，当料柱高度收缩10%时的温度为软化开始温度(T_10%)，收缩40%时的温度为软化终了温度(T_40%)，ΔT=T_40%－T_10%为软化温度区间。试样粒度为2～3mm，荷重为1kg/cm²，料柱高度为40mm。

(4)球团矿还原膨胀：按照“铁矿球团相对自由膨胀指数的测定方法”(GB/T13240-91)进行测定。

采用上述技术方案的有益效果在于：1、摒弃传统高镁球团制造方法中需要添加白云石粉、高钙镁粉、含镁固废料等提高MgO含量的方法，减少含镁或含钙物料在高温分解时对球团的膨胀粉化破坏作用，提高球团生产效率，减少含镁资源的浪费。2、将原本不适于造球的低硅高镁铁矿粉经过细磨或重选后用于造球，其-200目达到65%以上。3、仅使用普通粘结剂可以生产三元碱度≥1.5，含MgO≥3.30%,含SiO₂≤3.5%的球团矿，其冶金性能优于高硅酸性球团。4、采用本方法制备的球团矿其生球强度复合国家标准：抗压强度≥10N/P、落下强度≥5次，抗爆裂温度≥450℃；焙烧后成品球抗压强度大于2300N/个。

附图说明

图1为本发明制备工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

实施例1

1）含镁低硅铁精矿粉（以质量分数计，Si：2.7%，镁：1.6%）细磨得到铁精矿粉，铁精矿粉的-200目粒度为65%；

步骤1）铁精矿粉为含镁低硅铁精矿粉，以质量分数计，Si：0.5%-4.5%，镁：0.5%-3.8%。2）将铁精矿粉和粘结剂膨润土配成混合料，重量配比为：铁精矿粉97%，粘结剂3%；

3）混合料经过高压辊磨、烘干至水分含量为6%，再经过强力混合机混匀；

4）混合料经圆盘造球机加水造球，加水量为物料总量的8%，经过振动筛，筛分出粒度9-15mm合格生球；

5）合格生球输送到链篦机进行干燥和预热，预热温度控制在900℃，然后进入回转窑中进行焙烧，焙烧温度控制在1210℃，焙烧时间25分钟；

6）焙烧后高温球团进入环冷机通过空气冷却降温至温度95℃，筛分除去爆裂粉化球团，得到合格低硅高镁球团。

合格低硅高镁球团三元碱度1.5，含MgO：3.30%,含SiO₂：3.0%。

实施例2

1）含镁低硅铁精矿粉（以质量分数计，Si：2.9%，镁：1.9%）细磨得到铁精矿粉，铁精矿粉的-200目粒度为68%；

2）将铁精矿粉和复合粘结剂按99.5:0.5配成混合料，重量配比为：铁精矿粉99.5%，粘结剂0.5%；

3）混合料经过高压辊磨、烘干至水分含量为8%，再经过强力混合机混匀；

4）混合料经圆盘造球机加水造球，加水量为物料总量的9%，经过振动筛，筛分出粒度9-15mm合格生球；

5）合格生球输送到链篦机进行干燥和预热，预热温度控制在1100℃，然后进入回转窑中进行焙烧，焙烧温度控制在1330℃，焙烧时间15分钟；

6）焙烧后高温球团进入环冷机通过空气冷却降温至温度90℃，筛分除去爆裂粉化球团，得到合格低硅高镁球团。

合格低硅高镁球团三元碱度2，含MgO：3.50%,含SiO₂：3.5%。

实施例3

1）含镁低硅铁精矿粉（以质量分数计，Si：0.5%，镁：3.8%）与高硅铁精矿粉（以质量分数计，Si：3.5%，镁：0.01%）混合采用高压辊磨机铁矿粉进行细磨得到混合铁精矿粉，混合铁精矿粉的-200目粒度为75%；含镁低硅铁精矿粉：高硅铁精矿粉=60：40

2）将混合铁精矿粉和粘结剂膨润土98:2配成混合料，重量配比为：铁精矿粉98%，粘结剂2%；

3）混合料经过高压辊磨、烘干至水分含量为9%，再经过强力混合机混匀；

4）混合料经圆盘造球机加水造球，加水量为物料总量的6%，经过振动筛，筛分出粒度9-15mm合格生球；

5）合格生球输送到链篦机进行干燥和预热，预热温度控制在1000℃，然后进入回转窑中进行焙烧，焙烧温度控制在1300℃，焙烧时间20分钟；

6）焙烧后高温球团进入环冷机通过空气冷却降温至温度100℃，筛分除去爆裂粉化球团，得到合格低硅高镁球团。

合格低硅高镁球团三元碱度2.5，含MgO：4.00%,含SiO₂：2.8%。

实施例4

1）含镁低硅铁精矿粉（以质量分数计，Si：4.5%，镁：0.5%）与高硅铁精矿粉（以质量分数计，Si：8%，镁：2%）混合采用高压辊磨机铁矿粉进行细磨得到混合铁精矿粉，混合铁精矿粉的-200目粒度为75%；其中含镁低硅铁精矿粉和高硅铁精矿粉混合质量比为90：10；

2）将混合铁精矿粉和复合粘结剂99.5:0.5配成混合料，重量配比为：铁精矿粉99.5%，复合粘结剂0.5%；

3）混合料经过高压辊磨、烘干至水分含量为5%，再经过强力混合机混匀；

4）混合料经圆盘造球机加水造球，加水量为物料总量的10%，经过振动筛，筛分出粒度9-15mm合格生球；

5）合格生球输送到链篦机进行干燥和预热，预热温度控制在1050℃，然后进入回转窑中进行焙烧，焙烧温度控制在1290℃，焙烧时间22分钟；

6）焙烧后高温球团进入环冷机通过空气冷却降温至温度97℃，筛分除去爆裂粉化球团，得到合格低硅高镁球团。

合格低硅高镁球团三元碱度2.0，含MgO：3.80%,含SiO₂：3.2%。

采用本方法制备的铁矿球团即球团矿，其生球强度复合国家标准：抗压强度≥10N/P，落下强度≥5次，抗爆裂温度≥450℃；焙烧后成品球抗压强度大于2300N/个，其低温还原粉化指数优于酸性球团和高碱度烧结矿指标，还原性与现有酸性球团矿持平，其中低温冶金性能如表1。

表1球团还原性和低温还原粉化性能对比

本发明制备的球团矿其软化和熔滴温度高于现有酸性球团矿，与高碱度烧结矿接近，在高炉内冶炼可以明显降低软熔带宽度区间，减少高炉软熔带压力损失，提高高炉透气性，有利于高炉冶炼需求，其性能如表2：

表2球团软化熔滴性能对比

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种低硅高镁铁矿球团制备方法，其特征在于：所述制备方法如下：

1）铁精矿粉混合、细磨得到铁精矿粉；

3）混合料经过高压辊磨、烘干，再经过强力混合机混匀；

2.根据权利要求1所述的一种低硅高镁铁矿球团制备方法，其特征在于：所述步骤1）铁精矿粉的-200目粒度≥65%。

3.根据权利要求1所述的一种低硅高镁铁矿球团制备方法，其特征在于：所述步骤1）铁精矿粉为含镁低硅铁精矿粉，以质量分数计，Si：0.5%-4.5%，镁：0.5%-3.8%。

4.根据权利要求1所述的一种低硅高镁铁矿球团制备方法，其特征在于：所述步骤1）中铁精矿粉为含镁低硅铁精矿粉与高硅铁精矿粉的混合矿粉，质量比为含镁低硅铁精矿粉：高硅铁精矿粉=60-90：40-10。

5.根据权利要求4所述的一种低硅高镁铁矿球团制备方法，其特征在于：所述含镁低硅铁精矿粉，以质量分数计，Si：0.5%-4.5%，镁：0.5%-3.8%；所述高硅铁精矿粉，以质量分数计，Si：3.5%-8%，镁：0.01%-2%。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种低硅高镁铁矿球团制备方法，其特征在于：所述步骤2）中粘结剂为膨润土、有机粘结剂、复合粘结剂中的任意一种或几种。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种低硅高镁铁矿球团制备方法，其特征在于：所述步骤3）中混合料烘干至水分含量为5%-9%；所述步骤4）中混合料经圆盘造球机加水造球，加水量为物料总量的6%-10%；合格生球粒度为9-15mm。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的一种低硅高镁铁矿球团制备方法，其特征在于：所述步骤5）预热温度控制在900-1100℃；焙烧温度控制在1210-1330℃，焙烧时间15-25分钟。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的一种低硅高镁铁矿球团制备方法，其特征在于：所述步骤6）中高温球团进入环冷机通过空气冷却降温，降温至温度≤100℃。

10.根据权利要求1-5任意一项所述的一种低硅高镁铁矿球团制备方法，其特征在于：所述步骤6）中的合格低硅高镁球团三元碱度≥1.5，含MgO≥3.30%,含SiO₂≤3.5%。