CN103725875A

CN103725875A - 一种高性能的球团矿

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Publication number: CN103725875A
Application number: CN201310743619.7A
Authority: CN
Inventors: 吴雪健; 杨建�; 安国涛; 徐忠瑞; 徐贤东; 阮堂耀; 李航; 张向阳; 秦垚; 于亮; 梁建; 黄荣辉; 王东冬
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2033-12-30
Also published as: CN103725875B

Abstract

本发明公开了一种高性能的球团矿，属于冶金球团技术领域。本发明的一种高性能的球团矿，由精矿粉和粘结剂构成，粘结剂的质量为精矿粉质量的1.0-1.2%；粘结剂的各组分按如下质量份组成：膨润土35-42份，活性石灰5-8份，聚乙二醇2-4份，聚酯树脂2-3份，粉煤灰1-2份，烧结矿筛下料5-9份，氧化锆1份，淀粉4-7份，食盐1-3份，聚氨基甲酸酯1-3份，酚醛树脂2-4份。本发明的一种高性能的球团矿，将钢铁企业的废弃物作为球团矿粘结剂的部分组分使用，使废物得到资源化利用，且烧残率低，球团矿的冶金性能得到改善，入炉球团矿的品位提高，且减少了高炉炼铁冶炼的渣量，燃耗降低，具有良好的经济效益。

Description

一种高性能的球团矿

技术领域

本发明涉及冶金球团技术领域，更具体地说，涉及一种高性能的球团矿。

背景技术

球团矿是球团法得到的产品，是将细磨精矿制成能满足钢铁冶炼要求的块状物料，其过程为：用细磨的铁精矿或含铁粉料、添加剂或粘结剂按一定的比例配料、混匀，经造球机滚动造球或压团机压块成生球，然后采用干燥、焙烧或其它方法使之硬化固结。球团矿根据不同方法可得氧化球团矿、冷固球团矿、金属化球团矿等。

目前，球团矿已经成为钢铁行业的主要入炉原料之一，球团矿质量与球团矿成本也是钢铁企业降低成本的主要瓶颈。冶金球团使用的粘结剂一般分为二大类：一是有机粘合剂，二是无机粘合剂。有机粘结剂，粘结效果好，用量少，但其价格较高，应用不成熟，对精矿粉和造球工艺要求苛刻，而且有机粘结剂在升温预热焙烧过程中，会发生氧化分解等反应，产生应力，破坏预热球团结构，造成预热强度很低，因此我国应用较少。无机粘结剂主要是膨润土，部分使用白灰或其他黏土类粘结剂，膨润土粘结剂应用成熟，且我国膨润土资源丰富，开采加工成本低、适应性强、可控范围广；但是膨润土烧残率高，使用膨润土生产的球团矿的铁品位降低，并增加了硅的含量，使高炉炼铁冶炼的渣量增加，高炉系数下降，燃耗上升。因此，急需提高球团矿的冶金性能，并为后期冶炼提供更好的冶炼基础，从而减少带入对炼铁、炼钢有害的成分。

经专利检索，中国专利号：ZL201110021863.3，授权公告日：2012年7月4日，发明创造的名称为：一种粘结剂及制备方法、以及作为冶金球团粘结剂的应用，其由下列组分组成：聚丙烯酰胺，腐殖酸钠，硝酸盐或氯酸盐或高氯酸盐混合物，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺铝酸钠混合物之一或二者组合，前述粘结剂加入到200目筛通过率不小于70%的造球铁精粉中混匀、造球，粘结剂的加入量为铁精粉的0.2-0.5%。该申请案虽然有较高的烧损，但是用该粘结剂所生产的生球矿的抗压性能较差，其生产的球团矿的性能有待提高。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中，冶金废弃物难以综合利用，现有技术生产的球团矿的冶金性能较差的不足，提供了一种高性能的球团矿，该球团矿不但资源化利用了冶金废弃物，且粘结剂的粘结性强，粘结剂的用量少，减少带入对炼铁、炼钢有害的成分，提高球团矿的综合冶金性能。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种高性能的球团矿，由精矿粉和粘结剂构成，所述的粘结剂的质量为精矿粉质量的1.0-1.2%；

所述的精矿粉成分的质量百分含量为：磁铁矿粉：5-14%，赤铁矿粉：85-93%，菱铁矿粉：1-2%；

所述的粘结剂各组分按如下质量份组成：

更进一步地，所述的粉煤灰和烧结矿筛下料的平均粒径为42-74微米。

更进一步地，所述的粘结剂各组分按如下质量份组成：

更进一步地，所述的粘结剂中的聚酯树脂为饱和聚酯树脂。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

（1）本发明的一种高性能的球团矿，粘结剂具有较强的粘结性，使得粘结剂的用量减少，减少了膨润土的使用，同时，烧残率低，使得球团矿的品位得到提高，减少了高炉炼铁冶炼的渣量，燃耗降低，并将冶金废弃的粉煤灰和烧结矿筛下料作为粘结剂的组分使用，资源化利用了冶金废弃物；

（2）本发明的一种高性能的球团矿，可直接应用于现有的圆盘造球机进行生产，不需要对现有的造球设备进行工艺上的改进，节约成本，且克服了膨润土降低球团矿的品位的缺点，减少了有害杂质的带入，使球团矿的冶金性能得到改善。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

本实施例的一种高性能的球团矿，由精矿粉和粘结剂构成，且粘结剂的质量为精矿粉质量的1.1%，所述的精矿粉成分的质量百分含量为：磁铁矿粉：10%，赤铁矿粉：88.5%，菱铁矿粉：1.5%；且本发明应用的精矿粉加入到200目筛的通过率为80%，所述的磁铁矿粉的铁品味和赤铁矿粉的铁品味大于65%，磁铁矿和赤铁矿水分含量为8.0%。

本实施例所采用的粘结剂组分和含量如下：膨润土38kg，活性石灰7kg，聚乙二醇3kg，聚酯树脂3kg，粉煤灰1kg，烧结矿筛下料8kg，氧化锆1kg，淀粉5kg，食盐2kg，聚氨基甲酸酯2kg，酚醛树脂3kg。

值得说明的是，上述的活性石灰又称为软烧石灰，是在煅烧温度1100℃左右而获得的晶粒小、孔隙率高、体积密度小的石灰，且本实施例所采用的活性石灰的活性度在330ml/4N-HCl以上。

本实施例的一种高性能的球团矿所采用的聚乙二醇为PEG-3000，分子量在2700至3300之间，熔点为51-53℃，常温下为乳白色固体粉末。上述的聚酯树脂可根据合成原料中是否含有除苯环外的不饱和键，分为不饱和聚酯和饱和聚酯，本实施例的聚酯树脂为312C无油醇酸树脂，该312C无油醇酸树脂为高分子量线型饱和聚酯树脂。

上述的粉煤灰是引风机将燃煤烟气排入大气之前，急冷呈玻璃体状态的细粒，经过除尘器，被分离、收集得到的细粒，该粉煤灰成分的质量百分含量为：SiO₂：45.5%，Al₂O₃：29.6%，Fe₂O₃：9.2%，CaO：6.5%，MgO：3.6%，Na₂O+K₂O：2.5%，其余杂质：3.1%；此外，高炉生产过程中，如果入炉料物粒度太细，则阻力大，料柱透气性差，影响高炉顺行，因此必须通过筛分来控制入炉物料的粒度，本发明所采用的烧结矿筛下料，即为烧结矿入炉之前的筛下细料。

上述的淀粉为马铃薯淀粉、酯化淀粉和小麦淀粉的混合物，其中各组分的质量百分含量为：马铃薯淀粉：38.5%，酯化淀粉：24%，小麦淀粉：37.5%，且马铃薯淀粉、酯化淀粉和小麦淀粉加入到200目筛的通过率为75%。

上述的酚醛树脂为线型酚醛树脂，其是在酸性催化剂存在下，由过量苯酚与甲醛缩聚制得的一种热塑性酚醛树脂。

本实施例所应用的粘结剂的制备方法，其步骤如下：

（1）按质量比称取膨润土38kg、活性石灰7kg、聚乙二醇3kg和聚酯树脂3kg，在搅拌机中混合搅拌28分钟，搅拌速度为250r/min，混合均匀得混合物A；

（2）按质量比称取粉煤灰1kg、烧结矿筛下料8kg和氧化锆1kg，并将粉煤灰和烧结矿筛下料分别在研磨机中研磨成平均粒径为42-74微米的粉末，而后将粉煤灰粉末、烧结矿筛下料粉末、氧化锆与步骤（1）得到的混合物A混合，在搅拌机中混合搅拌40分钟，搅拌速度为180r/min，混匀得混合物B；

（3）按质量比称取淀粉5kg、食盐2kg、聚氨基甲酸酯2kg和酚醛树脂3kg，在搅拌机中混合搅拌22分钟，搅拌速度为150r/min，混匀得混合物C；

（4）将步骤（2）得到的混合物B与步骤（3）得到的混合物C混合，混合均匀后即得粘结剂。

通过上述制备方法所制得的球团矿粘结剂应保持密封，否则，应在48小时内使用。使用时，粘结剂的加入量为精矿粉质量的1.1%，用混料设备将其混合均匀成混合料，而后加入圆盘造球机中，在圆盘造球机上向精矿粉和粘结剂的混合物中喷水，粘结剂吸水后成为胶泥，在圆盘造球机滚动机械力的作用下，团块中的“胶泥”从内向外挤排，到球团表面后粘合精矿粉和粘结剂的混合粉料，如此反复多次使球长大，直至形成合格球团排出圆盘造球机，就得到生球团。将成型生球团输送到竖炉进行高温焙烧，得到合格的熟球团。

实施例2

本实施例的一种高性能的球团矿，其基本内容同实施例1，不同之处在于：所述的精矿粉成分的质量百分含量为：磁铁矿粉：14%，赤铁矿粉：85%，菱铁矿粉：1%。

本实施例粘结剂各组分和含量如下：膨润土35kg，活性石灰5kg，聚乙二醇2kg，聚酯树脂2kg，粉煤灰1kg，烧结矿筛下料5kg，氧化锆1kg，淀粉4kg，食盐1kg，聚氨基甲酸酯1kg，酚醛树脂2kg。

本实施例所应用的粘结剂的制备方法，其步骤如下：

（1）按质量比称取膨润土35kg、活性石灰5kg、聚乙二醇2kg和聚酯树脂2kg，在搅拌机中混合搅拌25分钟，搅拌速度为250r/min，混合均匀得混合物A；

（2）按质量比称取粉煤灰1kg、烧结矿筛下料5kg和氧化锆1kg，并将粉煤灰和烧结矿筛下料分别在研磨机中研磨成平均粒径为42-74微米的粉末，而后将粉煤灰粉末、烧结矿筛下料粉末、氧化锆与步骤（1）得到的混合物A混合，在搅拌机中混合搅拌35分钟，搅拌速度为180r/min，混匀得混合物B；

（3）按质量比称取淀粉4kg、食盐1kg、聚氨基甲酸酯1kg和酚醛树脂2kg，在搅拌机中混合搅拌20分钟，搅拌速度为150r/min，混匀得混合物C；

本实施例的一种高性能的球团矿，由精矿粉和粘结剂构成，且粘结剂的质量为精矿粉质量的1.2%

实施例3

本实施例的一种高性能的球团矿，其基本内容同实施例1，不同之处在于：所述的精矿粉成分的质量百分含量为：磁铁矿粉：5%，赤铁矿粉：93%，菱铁矿粉：2%。

本实施例的粘结剂的各组分和含量如下：膨润土42kg，活性石灰8kg，聚乙二醇4kg，聚酯树脂3kg，粉煤灰2kg，烧结矿筛下料9kg，氧化锆1kg，淀粉7kg，食盐3kg，聚氨基甲酸酯3kg，酚醛树脂4kg。

本实施例所应用的粘结剂的制备方法，其步骤如下：

（1）按质量比称取膨润土42kg、活性石灰8kg、聚乙二醇4kg和聚酯树脂3kg，在搅拌机中混合搅拌30分钟，搅拌速度为250r/min，混合均匀得混合物A；

（2）按质量比称取粉煤灰2kg、烧结矿筛下料9kg和氧化锆1kg，并将粉煤灰和烧结矿筛下料分别在研磨机中研磨成平均粒径为42-74微米的粉末，而后将粉煤灰粉末、烧结矿筛下料粉末、氧化锆与步骤（1）得到的混合物A混合，在搅拌机中混合搅拌45分钟，搅拌速度为180r/min，混匀得混合物B；

（3）按质量比称取淀粉7kg、食盐3kg、聚氨基甲酸酯3kg和酚醛树脂4kg，在搅拌机中混合搅拌25分钟，搅拌速度为150r/min，混匀得混合物C；

本实施例的一种高性能的球团矿，由精矿粉和粘结剂构成，且粘结剂的质量为精矿粉质量的1.0%

分别对实施例1～3中的生球团和熟球团进行性能检测，表1为实施例1～3中的球团矿与现有的球团矿的性能指标对比。

表1实施例1～3中的球团矿与现有的球团矿的性能指标对比

通过对表1的性能指标对比，可以发现本发明的球团矿的生球落下强度、抗压强度和成品熟球抗压强度均超过现有的球团矿的性能指标。

本实发明的一种高性能的球团矿所应用的粘结剂具有较强的粘结性，使得粘结剂的用量减少，粘结剂的加入量为精矿粉质量的1.0-1.2%，而利用膨润土做粘结剂时，膨润土的加入量为精矿粉质量的2%左右，减少了粘结剂的用量；同时，粘结剂烧残率低，使得入炉球团矿的品位得到提高，减少了高炉炼铁冶炼的渣量，燃耗降低。

Claims

1.一种高性能的球团矿，其特征在于：由精矿粉和粘结剂构成，所述的粘结剂的质量为精矿粉质量的1.0-1.2%；

所述的粘结剂各组分按如下质量份组成：

2.根据权利要求1所述的一种高性能的球团矿，其特征在于：所述的粉煤灰和烧结矿筛下料的平均粒径为42-74微米。

3.根据权利要求2所述的一种高性能的球团矿，其特征在于：所述的粘结剂各组分按如下质量份组成：

4.根据权利要求1或3所述的一种高性能的球团矿，其特征在于：所述的粘结剂中的聚酯树脂为饱和聚酯树脂。