CN111575479B - 一种采用镜铁矿生产氧化球团矿的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用镜铁矿生产氧化球团矿的方法，其特征在于包括以下步骤：1）原料准备，比表面积≥1200cm2/g的镜铁矿、比表面积≥1400cm2/g的磁铁矿、‑200目含量≥85%的烧结返矿和复合膨润土；2）配料成球，按干料重量比例配料，镜铁矿80%，磁铁矿10%~20%，烧结返矿7%~10%，复合膨润土1.5%~2.0%；制得生球；3）预热焙烧，预热温度950~980℃、预热时间10min，焙烧温度1200~1250℃、焙烧时间10min，制得抗压强度≥2300N/个球的焙烧球。本发明的优点是：镜铁矿比表面积相对较低，且配比达到80%；预热焙烧温度和时间相对较低和较短，节能降耗。

Description

一种采用镜铁矿生产氧化球团矿的方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种采用镜铁矿生产氧化球团矿的方法。
背景技术
随着我国铁矿氧化球团工艺的快速发展，铁品位高和可焙烧性能优良的磁铁矿资源供应日益紧张，因此，开发和应用新的铁矿资源已成为推动我国钢铁工业持续发展的新途径。为了降低生产成本，并顺应高炉精料方针的发展方向，越来越多的钢铁企业开始尝试在原料中添加镜铁矿来生产球团矿。镜铁矿作为一种铁矿石，具有铁品位高，有害杂质少，现有储量大，价格相对低廉的优势，因此引起了钢铁行业的广泛关注。但是由于镜铁矿结晶粒度完好、颗粒表面光滑、结构致密，从而导致了镜铁矿的亲水性和成球性能都比较差，难以成球。同时，由于镜铁矿的高温反应性能差，很难形成低熔点化合物或颗粒之间的再结晶互联，从而导致镜铁矿球团预热温度和焙烧温度均比较高。由于以上缺点，目前镜铁矿仍然没有在球团行业得到大比例的应用。
为了将镜铁矿资源有效的利用，国内的科研院校和研究机构也对如何使用镜铁矿生产氧化球团进行了大量的研究。如中南大学的张道远就提到，将镜铁矿进行预处理，当镜铁矿比表面积达到1600cm2/g后，采用1.0%的特制粘结剂MHA成球，生球指标就基本可以满足生产要求。中南大学的朱德庆教授在评论镜铁矿用于烧结球团生产的现状和发展趋势的文章中，就提到镜铁矿用在球团生产中的强化措施主要是使用优质高效的粘结、生产熔剂性球团、分批加燃料、机械活化等，在现场生产中可将多种强化措施综合运用，以达到改善成球效果的目的。但是以上研究者也均提到球团矿中镜铁矿的添加量不能超过20%。为了提高镜铁矿的使用比例，中南大学唐艳云也对采用高压辊磨工艺强化巴西镜铁矿球团进行了研究，并得出镜铁矿和磁铁矿混合使用时，通过机械活化，镜铁矿的配入量可以达到70%。研究中也指出，经过机械活化后的球团预热温度仍然在1000℃以上。中南大学的何奥平通过在巴西镜铁矿中添加含铁杂料、石灰石泥饼，并对混合料进行润磨，从而解决了使用单一巴西镜铁矿制备球团的技术难题，研究中对原料的性质有明确的要求，而且预热时间和焙烧时间均在15min。
一些专利也介绍了有关镜铁矿制取球团的方法，如申请号为CN201610056164.5的专利公开了一种高比例镜铁矿的焙烧方法，其中介绍镜铁矿经过高压辊磨后比表面积达到2000cm2/g，用来生产球团矿，镜铁矿的配入量可以达到60%~75%，但是球团的预热温度仍然较高，在1100~1180℃。如申请号为CN200810197952.1的专利公开了一种镜铁矿球团及其冶炼方法，介绍了使用雷蒙磨处理镜铁矿，但未明确球团矿的制备工艺和热工制度。
所以对镜铁矿在球团矿生产中的有效使用还需要大量的研究工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用镜铁矿生产氧化球团矿的方法。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
本发明的一种采用镜铁矿生产氧化球团矿的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、原料准备
原料包括镜铁矿、磁铁矿、烧结返矿和复合膨润土；
将镜铁矿原料经过高压辊磨机挤压破碎，使镜铁矿的比表面积≥1200cm2/g；
将碱度为1.82.0的烧结返矿原料采用球磨机细磨至粒度为-200目含量≥85%；
磁铁矿原料为磁铁矿精矿，其比表面积≥1400cm2/g；
步骤二、配料成球
将步骤一获得的镜铁矿、磁铁矿和烧结返矿与复合膨润土按干料重量比例进行配料，其中镜铁矿80%，磁铁矿10%~20%，烧结返矿7%~10%，复合膨润土1.5%~2.0%。加水混匀后在圆盘造球机上进行成球得到试验所用生球；
步骤三、预热焙烧
将步骤二获得的生球烘干后在卧式管炉上进行预热和焙烧，在预热温度为950℃~980℃、预热时间为10min的条件下得到预热球；然后预热球在焙烧温度为1200℃~1250℃、焙烧时间为10min的条件下得到焙烧球。
在步骤二中，所述的生球具有如下强度参数：落下强度≥5.0次/个球，抗压强度≥9.8N/个球。
在步骤三中，所述的预热球具有抗压强度≥500N/个球，所述的焙烧球具有抗压强度≥2300N/个球。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1.本发明所用的镜铁矿比表面积相对较低；
2.本发明中镜铁矿的配入比例较大，达到了80%；
3.本发明的预热球抗压强度≥500N/个球时，预热温度为950℃~980℃，预热时间为10min，预热温度相对比较低，且预热时间相对较短，节能降耗；
4.本发明的焙烧球抗压强度≥2300N/个球时，焙烧温度为1200℃~1250℃，焙烧时间为10min，焙烧温度相对比较低，且焙烧时间相对较短，同样节能降耗；
5.本发明中与镜铁矿搭配的原料比较普遍，容易获得。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面参照图1和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1.
步骤一、原料准备
实施例1原料的主要化学成分如表1所示：
表1、实施例1采用原料的主要化学成分
Figure 200862DEST_PATH_IMAGE001
镜铁矿经过高压辊磨机挤压破碎，比表面积增加到1210cm2/g，磁铁矿比表面积为1470cm2/g，烧结返矿采用球磨机细磨至粒度为-200目含量占88%；
步骤二、配料成球
镜铁矿、磁铁矿、烧结返矿按镜铁矿80%，磁铁矿10%，烧结返矿8%，复合膨润土2.0%配矿造球，加水混匀后在圆盘造球机上进行成球得到试验所用生球；所得生球落下强度为5.2次/个球，生球抗压强度为12.0N/个球；
步骤三、预热焙烧
生球烘干后在卧式管炉上进行预热和焙烧，在预热温度为980℃、预热时间为10min的条件下得到预热球；然后预热球在焙烧温度为1250℃、焙烧时间为10min的条件下得到焙烧球，焙烧球抗压强度为3008N/个球。
实施例2.
步骤一、原料准备
实施例2原料的主要化学成分如表2所示：
表2、实施例2采用原料的主要化学成分
Figure 540707DEST_PATH_IMAGE002
镜铁矿经过高压辊磨机挤压破碎，比表面积增加到1230cm2/g，磁铁矿比表面积为1550cm2/g，烧结返矿采用球磨机细磨至粒度为-200目含量占90%；
步骤二、配料成球
镜铁矿、磁铁矿、烧结返矿按镜铁矿80%，磁铁矿12.5%，烧结返矿6%，复合膨润土1.5%配矿造球，加水混匀后在圆盘造球机上进行成球得到试验所用生球；所得生球落下强度为5.2次/个球，生球抗压强度为12.0N/个球；
步骤三、预热焙烧
生球烘干后在卧式管炉上进行预热和焙烧，在预热温度为980℃、预热时间为10min的条件下得到预热球；然后预热球在焙烧温度为1250℃、焙烧时间为10min的条件下得到焙烧球，焙烧球抗压强度为3220N/个球。
实施例3.
步骤一、原料准备
实施例3原料的主要化学成分如表3所示：
表3、实施例3原料的主要化学成分
Figure 285285DEST_PATH_IMAGE003
镜铁矿经过高压辊磨机挤压破碎，比表面积增加到1280cm2/g，磁铁矿比表面积为1610cm2/g，烧结返矿采用球磨机细磨至粒度为-200目含量占85%；
步骤二、配料成球
镜铁矿、磁铁矿、烧结返矿按镜铁矿80%，磁铁矿8.2%，烧结返矿10%，复合膨润土1.8%配矿造球，加水混匀后在圆盘造球机上进行成球得到试验所用生球；所得生球落下强度为5.6次/个球，生球抗压强度为14.0N/个球；
步骤三、预热焙烧
生球烘干后在卧式管炉上进行预热和焙烧，在预热温度为950℃、预热时间为10min的条件下得到预热球；然后预热球在焙烧温度为1220℃、焙烧时间为10min的条件下得到焙烧球，焙烧球抗压强度为2610N/个球。
实施例4.
步骤一、原料准备
实施例4原料的主要化学成分如表4所示：
表4、实施例4原料的主要化学成分
Figure 357277DEST_PATH_IMAGE004
镜铁矿经过高压辊磨机挤压破碎，比表面积增加到1280cm2/g，磁铁矿比表面积为1520cm2/g，烧结返矿采用球磨机细磨至粒度为-200目含量占90%；
步骤二、配料成球
镜铁矿、磁铁矿、烧结返矿按镜铁矿80%，磁铁矿11.5%，烧结返矿7%，复合膨润土1.5%配矿造球，加水混匀后在圆盘造球机上进行成球得到试验所用生球；所得生球落下强度为5.1次/个球，生球抗压强度为13.2N/个球；
步骤三、预热焙烧
生球烘干后在卧式管炉上进行预热和焙烧，在预热温度为980℃、预热时间为10min的条件下得到预热球；然后预热球在焙烧温度为1200℃、焙烧时间为10min的条件下得到焙烧球，焙烧球抗压强度为2389N/个球。

Claims (1)

1.一种采用镜铁矿生产氧化球团矿的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、原料准备
原料包括镜铁矿、磁铁矿、烧结返矿和复合膨润土；
将镜铁矿原料经过高压辊磨机挤压破碎，使镜铁矿的比表面积≥1200cm2/g；
将碱度为1.8~2.0的烧结返矿原料采用球磨机细磨至粒度为-200目含量≥85%；
磁铁矿原料为磁铁矿精矿，其比表面积≥1400cm2/g；
步骤二、配料成球
将步骤一获得的镜铁矿、磁铁矿和烧结返矿与复合膨润土按干料重量比例进行配料，其中镜铁矿80%，磁铁矿10%~20%，烧结返矿7%~10%，复合膨润土1.5%~2.0%，加水混匀后在圆盘造球机上进行成球得到试验所用生球，所述的生球具有如下强度参数：落下强度≥5.0次/个球，抗压强度≥9.8N/个球；
步骤三、预热焙烧
将步骤二获得的生球烘干后在卧式管炉上进行预热和焙烧，在预热温度为950℃~980℃、预热时间为10min的条件下得到预热球；然后预热球在焙烧温度为1200℃~1250℃、焙烧时间为10min的条件下得到焙烧球，所述的预热球具有抗压强度≥500N/个球，所述的焙烧球具有抗压强度≥2300N/个球。
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