CN1074714A

CN1074714A - 炼铁用冷固结高含碳铁矿球团

Info

Publication number: CN1074714A
Application number: CN93102740A
Authority: CN
Inventors: 杜崐; 杜挺; 牛正刚; 王来久; 李万珍
Original assignee: Central Iron and Steel Research Institute
Current assignee: Central Iron and Steel Research Institute
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1993-03-18
Publication date: 1993-07-28

Abstract

本发明属于冶金行业炼铁领域。特别适用于炼铁的冷固结高含碳铁矿球团的制造方法。

本发明球团成分是由铁矿粉、添加剂、煤粉和粘结剂所组成，并采用混料、闷料、辗压混料、造球和烘干硬化的制造方法生产冷固结高含碳铁矿球团。采用本发明方法所生产的球团具有高配碳量、高强度、高自还原能力、高还原速度以及高抗氧化能力的特点。该球团适用于多种冶金炉生产。

Description

本发明属于冶金的炼铁领域。特别适用于铁矿球团的方法。

目前开发研究以煤代焦、短流程、高效、节能、污染小、生产灵活性强和成本低的熔融还原炼铁工艺，已成为当今各国钢铁工业的重要发展趋势。随着熔融还原工艺的发展和铁浴二次燃烧技术的提高，因此更需要提供还原性好且适应性强的炼铁原料。美国球团技术公司研制出一种配入小于19%含碳料的冷固结含碳球团，这种球团的抗压强度可达180公斤/个球。在高炉中可配入10%的该种球团，谐调性种球团也可在电炉、回转窑或冲天炉中使用。但该种球团是采用蒸养法制造，这种制造方法具有工艺复杂，设备投资高和高压釜操作难度大等缺点。另外中南工业大学介绍了一篇“低温固结综合团矿的工艺研究”文章，由该文章提出的冷固结含碳球团由于碳配入量低，属于中低碳球团，不具备完全自还原能力，而且综合冶金性能，尤其是高温性能差。

《（烧结球团）1987年第二期，1992年第二期》。

本发明的目的是提供一种高配碳量、高强度、高自还原能力、高还原速度以及高抗氧化能力的冷固结高含碳铁矿球团的制造方法。

为解决上述问题，本发明所设计的冷固高含碳铁矿球团的原料成分范围是（重量%）铁矿粉55～79.8%，煤粉19.2～30%，粘结剂1～10%，添加剂≤5%。在本发明的冷固结高含碳铁矿球团中，各组份包含有下列原料：铁矿粉是由磁铁矿、赤铁矿、氧化铁皮、含铁炉中的一种或两种和两种以上的混合矿所组成。煤粉是由无烟煤或烟煤中的任意一种组成，也可以是由这两种煤的混合煤所组成。粘结剂主要是水玻璃型粘结剂。粘结剂还可以是由糖浆废液、纸浆废液中的任一种。其中水玻璃型粘结剂可以是钠水玻璃和钾水玻璃中的一种，还可是钠钾混合型水玻璃。该水玻璃的模数应在2.0～4.0范围内，即水玻璃中SiO₂与Na₂O或K₂O或Na₂O+K₂O的摩尔数之比是2-4。

(SiO₂)/(Na₂O) 或 (SiO₂)/(K₂O) 或 (SiO₂)/(Na₂O+K₂O) 的值是2～4。

为了提高水玻璃的粘结能力，在本发明球团组份中的水玻璃型粘结剂中可配入0.1～3.0%（质量%）的尿素。本发明球团组份中添加剂是为改变球团的碱度，改善球团的还原性和熔渣性能，有利于冶炼而设定的，其添加剂的组成是由石灰、石灰石、白云石、膨润土和萤石中的一种或两种和两种以上的原料混合而成，其含量应≤5%（重量%）。

本发明球团主要使用对辊压球、钢模压球、圆盘和圆筒造球方法制造。其造球方法和要求叙述如下。

在本发明球团成分中的原料均需破碎成粒度小于3mm。原料的混合是根据设定要求的重量百分比配料，并加水混合，原料中的总含水量（重量%）必须小于8%（如原料本身水份过高时，必须烘干至小于8%）。混料可在圆筒或轮式混合机中进行，使混合料的水份、粒度和各组分均匀分布。为使水份能充分润湿原料，必须闷料≤24小时。然后采用混合机对含有粘结剂的混合料进行二次混匀，然后采用辗压设备将混合料辗压1-8次，样可提高所造球的强度。本发明冷固结高含碳铁矿球团可用对辊压球法、钢模压球法、圆盘或圆筒式造球法制造。造出的球团必须经干燥处理，烘干硬化可在100℃-250℃下进行，时间为1-3小时。也可在干燥的空气中自然干燥硬化2-10天。使球团达到存放、运输和冶炼要求的强度。

本发明冷固结高含碳铁矿球团及造球方法与现有技术相比较具有以下特点。因本发明球团中可不使用焦炭和焦煤，所以本发明球团具有原材料成本低和环境污染小的特点。球团配碳量合理，使球团具有完全自还原能力，在1200℃-1300℃下，十几分钟就可达到80%以上的还原金属化率。该球团的室温强度，尤其是高温强度高，室温抗压强度可达200公斤/个球，通过调整组份，使球团强度可在几十公斤～200公斤/个球范围内任意调整，完全满足运输和堆放要求，球团高温强度主要性能表现在以下几方面。

1、荷重软化开始温度可达到1000℃以上。

2、900℃还原1小时可达35%以上的还原度，并可调整其还原性。

3、900℃还原膨胀率一般均小于5%。

4、900℃还原后抗压强度达到6公斤/个球以上。

采用本发明方法生产的球团，可以利用各种冶金炉的废气烘干球团，也可在空气中自然干燥，降低了造球成本和能耗。该球团适用于多种冶金炉生产。

实施例

试验是采用本发明球团的组份，配制了七组试验料，为了对比方便，我们同时取五组对比料列入表1中。表1为含碳球团的组成原料及配比表。在表1中序号1-7为本发明球团序号。8-9为美国MTU球团。10-12为中南工大生产的球团。在表1中9号栏中炉尘中碳的百分含量为13.4%。本发明球团原料粒度为≤3mm。

将上述1-7组原料配好后分别进行混料，其混料条件见表2。表2为本发明实施例混料条件及烘干温度表。本发明球团是采用对辊压球机将混合均匀的原料压制成要求尺寸球团，然后烘干硬化并对球团进行冶金性能测试。表3为实施例球团与其它球团冶金性能测试对比表。

表2、实施例混料条件及烘干温度

Claims

1、一种炼铁用冷固结高含碳铁矿球团和这种球团的制造方法，其特征在于冷固结高含碳铁矿球团成分是由(重量%)铁矿粉55～79.8%，煤粉19.2～30%，粘结剂1～10%，添加剂≤5%所组成，和采用混料、闷料、辗料混料、造球及烘干硬化的方法制造该冷固结高含碳铁矿球团。

2、根据权利要求1所述球团，其特征在于该球团成分中铁矿粉是由磁铁矿、赤铁矿、氧化铁皮和含碳炉尘中的一种或两种和两种以上的原料所组成。

3、根据权利要求1所述球团，其特征在于该球团成分中煤粉是由无烟煤和烟煤中的一种或两种煤的混合煤所组成。

4、根据权利要求1所述球团，其特征在于该球团成分中粘结剂是钠水玻璃、钾水玻璃和钠钾混合型水玻璃中的任意一种。

5、根据权利要求1、4所述球团，其特征在于该球团粘结剂中的水玻璃模数，即SiO₂与Na₂O或K₂O或Na₂O+K₂O的摩尔数之比分别为2-4。

6、根据权利要求1、4、5所述球团，其特征在于该球团使用的水玻璃型粘结剂中可配（重量%）0.1～3.0%的尿素。

7、根据权利要求1所述球团，其特征在于该球团成份中粘结剂还可是糖浆废液、低浆废液中的任一种。

8、根据权利要求1所述球团，其特征在于该球团成分中，添加剂可以是由石灰、石灰石、白云石、膨润土、萤石中的一种或两种和两种以上的析料所组成。

9、根据权利要求1所述制造方法，其特征在于混合原料中的总含水量（重量%）必须小于8%。

10、根据权利要求1所述制造方法，其特征在于原料混料后必须闷料≤24小时。

11、根据权利要求1所述制造方法，其特征在于原料混料均匀后应采用辗压设备对混合料辗压1～8次。

12、根据权利要求1所述制造方法，其特征在于该球团烘干硬化的温度×时间为100-250℃×1-3小时。

13、根据权利要求1所述制造方法，其特征在于该球团可以在干燥的空气中自然干燥硬化2-10天。