CN102409170A - 一种高炉用高机械强度含碳球团及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高炉用高机械强度含碳球团，原料组成重量百分比含量为：磁铁精矿80-92％，膨润土1-2％，煤粉2-12％，镁石粉2-14％，控制原料中MgO/SiO2为0.4-0.6。该球团生产方法是将磁铁精矿80-92％、煤粉2-12％、膨润土1-2％和镁石粉2-14％按比例称重配料，并保证混合料中MgO/SiO2为0.4-0.6，喷水混匀并控制混合料水分8-9％，闷料30-60分钟，然后采用造球机制备生球，生球筛分得9-16mm的合格生球，随后进行焙烧，控制焙烧温度为1250℃-1300℃，焙烧时间10-15分钟，最终获得具有较高强度的成品球。本发明改善了含碳球团矿强度，获得了具有一定金属化率的含碳球团，对于高炉节能降耗具有很大价值。
Description
技术领域
本发明属于炼铁原料球团矿造块技术领域，特别涉及一种用煤粉及含MgO材料生产高炉用高机械强度含碳球团及其生产方法。
背景技术
含碳球团是一种自身配加一定含量炭质还原剂的球团矿，同传统球团相比，含碳球团能扩大碳氧反应界面，减少气体在固相反应界面的扩散，同时其自身碳氧直接接触，气体由内而外排除，抑制了氧化气体的氧化作用，所以含碳球团生产应用是冶金企业降低焦比的有效手段之一，已有的研究表明，进入高炉铁矿石的金属化率提高1％，焦比降低4-5％，因此在钢铁行业备受关注。
含碳球团一般用于非高炉冶炼，中国专利申请号200510134295.2公布了《复合含碳球团》，其特征在于：含碳材料40-80％，金属氧化物10-42％，稀土氧化物5-30％，粘结剂2-10％，增强剂1-5％，膨胀剂1-5％，钢材加工切屑1-4％，所得产品投入钢水中使用，可增碳，可减少夹杂。
采用压球方式生产含碳球团也较为常见，如中国专利申请号200510117645.4《复合含碳球团的制造方法及其装置》和申请号94103910.2《碱性、含碳、烟尘粉冷固球团》。所述专利中采用的造球方法均为压球方式。
采用传统的圆盘造球工艺也有所涉及，吴斌等人的研究表明，在配煤比为13.1％-20.83％的情况下，将铁矿粉、煤粉和粘结剂均匀混合，然后采用圆盘造球机制备生球，并在1100℃焙烧，最终获得了最高强度为293N/个的成品球。
以上所述之含碳球团生产方法，主要存在以下问题：①碳素材料的加入量高，所生产的含碳球团作用类似于金属化球团，不适于高炉；②是在非传统球团的生产工艺上进行生产制备的，增加生产成本；③采用传统工艺生产，成品球强度较低，不能满足高炉要求。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是采用添加MgO的方法，以较低的煤粉添加量，通过传统的圆盘造球工艺，生产具有一定强度和金属化率的含碳球团，最终在高炉中应用，从而达到节能降耗之目的。
本发明的主要内容如下：
一种高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于，原料组成重量百分比含量为：磁铁精矿80-92％，膨润土1-2％，煤粉2-12％，镁石粉2-14％，控制原料中MgO/SiO2为0.4-0.6。
磁铁精矿的化学成分按重量百分比为：TFe 65-69％，FeO 20-31％，SiO2 4-7％，CaO 0.01-1％，MgO 0.01-0.5％，Al2O30.01-0.5％。
膨润土的化学成分重量百分比为：SiO268-75％，CaO 0.01-4％，MgO 4-14％，Al2O3 12-17％。
镁石粉，包括菱镁石粉、轻烧镁粉、MgO粉化学试剂中任一种或几种组合。
菱镁石粉和轻烧镁粉的化学成分重量百分比为SiO2 2-5％，CaO2-5％，，MgO 80-95％，Al2O3 0.01-11％。
MgO化学纯试剂中MgO＞98％。
镁石粉粒径＜0.074mm的大于90％。
煤粉的化学成分重量百分比为：固定碳50-73％，灰分9-15％，挥发份15-40％。
一种高炉用高机械强度含碳球团的生产方法，其特征为：将磁铁精矿80-92％、煤粉2-12％、膨润土1-2％和镁石粉2-14％按比例称重配料，并保证混合料中MgO/SiO2为0.4-0.6，喷水混匀并控制混合料水分8-9％，闷料30-60分钟，然后采用造球机制备生球，生球筛分得9-16mm的合格生球，随后进行焙烧，控制焙烧温度为1250℃-1300℃，焙烧时间10-15分钟，最终获得具有较高强度的成品球。
采用本发明，在不增加任何设备投资和基本不改变原有工艺的条件下，改善了含碳球团矿强度，获得了具有一定金属化率的含碳球团，对于高炉节能降耗具有很大价值。经检验，焙烧所得的成品低碳含镁球团，其机械强度可达1500N/球，金属化率可达30％左右，如高炉应用，可大大降低焦比，节约能耗。
具体实施方式
下面结合具体实施例进行说明：
表1 实施例中原料组成、化学成分及配比。
实施例1
按表1给出的配比进行称重并初步干混10min，然后喷水润湿，使混合料水分控制在8.1％，经闷料30min后在
的圆盘造球机制备生球，所得生球经筛分得到
的合格生球，然后在带式机进行焙烧，焙烧温度1250℃，焙烧时间12min，最后得到成品球。
实施例2
按表1给出的配比进行称重并初步干混15min，然后喷水润湿，使混合料水分控制在8.5％，经闷料60min后在
的圆盘造球机制备生球，所得生球经筛分得到
的合格生球，然后在链蓖机-回转窑内进行焙烧，焙烧温度1280℃，焙烧时间10min，最后得到成品球。
实施例3
按表1给出的配比进行称重并初步干混15min，然后喷水润湿，使混合料水分控制在9％，经闷料60min后在
的圆盘造球机制备生球，所得生球经筛分得到的合格生球，然后在链蓖机-回转窑内进行焙烧，焙烧温度1300℃，焙烧时间13min，最后得到成品球。
实施例4
按表1给出的配比进行称重并初步干混15min，然后喷水润湿，使混合料水分控制在8.3％，经闷料60min后在
的圆盘造球机制备生球，所得生球经筛分得到的合格生球，然后在链蓖机-回转窑内进行焙烧，焙烧温度1280℃，焙烧时间11min，最后得到成品球。
实施例5
按表1给出的配比进行称重并初步干混13min，然后喷水润湿，使混合料水分控制在8.3％，经闷料60min后在
的圆盘造球机制备生球，所得生球经筛分得到
的合格生球，然后在带式机内进行焙烧，焙烧温度1280℃，焙烧时间15min，最后得到成品球。
实施例6
按表1给出的配比进行称重并初步干混13min，然后喷水润湿，使混合料水分控制在8.3％，经闷料60min后在的圆盘造球机制备生球，所得生球经筛分得到
的合格生球，然后在带式机内进行焙烧，焙烧温度1300℃，焙烧时间14min，最后得到成品球。
实施例7
按表1给出的配比进行称重并初步干混15min，然后喷水润湿，使混合料水分控制在8.3％，随后采用对辊压球机制备生球，所得生球在带式机内进行焙烧，焙烧温度1300℃，焙烧时间12min，最后得到成品球。
对比例
按表1给出的配比进行称重并初步干混13min，然后喷水润湿，使混合料水分控制在8.4％，经闷料60min后在
的圆盘造球机制备生球，所得生球经筛分得到
的合格生球，然后在带式机内进行焙烧，焙烧温度1250℃，焙烧时间12min，最后得到成品球。
表2 实施例效果
| 实施例 | 强度N/球 | 金属化率％ |
| 实施例1 | 1539 | 23.97 |
| 实施例2 | 1630 | 20.70 |
| 实施例3 | 2138 | 20.18 |
| 实施例4 | 1743 | 22.88 |
| 实施例5 | 1842 | 24.28 |
| 实施例6 | 1519 | 29.31 |
| 实施例7 | 1732 | 32.48 |
| 对比例 | 806 | 13.9 |
从以上实施例中可以看出，在MgO/SiO2为0.4-0.6范围内，采用普通的造球工艺可以制备和生产出强度超过1500N/球的含碳球团，且球团金属化率最高可达32.48％，采用本工艺手段，可以在不改变传统工艺条件下，制备出满足高炉需求的高质量含碳球团，若高炉使用，可降低焦比，具有重要的经济意义。
Claims (9)
1.一种高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于：原料组成重量百分比含量为：磁铁精矿80-92％，膨润土1-2％，煤粉2-12％，镁石粉2-14％，控制原料中MgO/SiO2为0.4-0.6。
2.根据权利要求1所述的高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于：所述的磁铁精矿的化学成分按重量百分比为：TFe 65-69％，FeO20-31％，SiO2 4-7％，CaO 0.01-1％，MgO 0.01-0.5％，Al2O30.01-0.5％。
3.根据权利要求1所述的高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于：所述的膨润土的化学成分重量百分比为：SiO268-75％，CaO0.01-4％，MgO 4-14％，Al2O3 12-17％。
4.根据权利要求1所述的高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于：所述的镁石粉包括菱镁石粉、轻烧镁粉、MgO粉化学试剂中任一种或几种组合。
5.根据权利要求1所述的高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于：所述的煤粉的化学成分重量百分比为：固定碳50-73％，灰分9-15％，挥发份15-40％。
6.根据权利要求1所述的高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于：所述的镁石粉粒径＜0.074mm的大于90％。
7.根据权利要求4所述的高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于：所述的菱镁石粉和轻烧镁粉的化学成分重量百分比为SiO2 2-5％，CaO 2-5％，，MgO 80-95％，Al2O3 0.01-11％。
8.根据权利要求4所述的高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于：所述的MgO化学纯试剂中MgO＞98％。
9.一种根据利要求1所述高炉用高机械强度含碳球团的生产方法，其特征在于：将磁铁精矿80-92％、煤粉2-12％、膨润土1-2％和镁石粉2-14％按比例称重配料，并保证混合料中MgO/SiO2为0.4-0.6，喷水混匀并控制混合料水分8-9％，闷料30-60分钟，然后采用造球机制备生球，生球筛分得9-16mm的合格生球，随后进行焙烧，控制焙烧温度为1250℃-1300℃，焙烧时间10-15分钟，最终获得具有较高强度的成品球。
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