專利名稱：一種由赤鐵精礦制備煉鐵用氧化球團(tuán)礦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵礦球團(tuán)礦的制取方法，特別是涉及一種用赤鐵精礦制取煉鐵用氧化焙燒球團(tuán)礦的方法。
背景技術(shù)：
高堿度燒結(jié)礦配加酸性球團(tuán)礦這一高爐合理爐料結(jié)構(gòu)模式已被中國煉鐵業(yè)所接受，各煉鐵廠近年來酸性球團(tuán)礦入爐比例在逐年提高。隨著我國鋼鐵工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對酸性球團(tuán)礦的需求量也在逐年增長，國內(nèi)適于鐵礦球團(tuán)生產(chǎn)的鐵礦資源供應(yīng)日趨緊張，利用國外鐵礦資源已成為我國鐵礦球團(tuán)生產(chǎn)必須面臨的一個重要課題。但是，目前進(jìn)口的國外鐵精礦絕大多數(shù)屬赤鐵礦，而我國鐵礦球團(tuán)廠主要以磁鐵精礦為原料，因此，研究用赤鐵礦精礦制備煉鐵用氧化球團(tuán)礦的方法具有重要意義。
利用赤鐵礦制備氧化球團(tuán)礦，研究表明，其固結(jié)機(jī)理主要為Fe2O3晶粒長大和高溫下再結(jié)晶。在1200℃以下，赤鐵礦的礦石顆粒及球團(tuán)礦結(jié)構(gòu)一直保持其原有形態(tài)，各顆粒雖然彼此靠近，但無任何的連接。只有溫度達(dá)到1300℃時，才能觀察到晶體顆粒明顯長大，小晶體之間才形成初期的連接橋。到了1350℃時，可以觀察到再結(jié)晶。與此同時，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度亦隨溫度升高而增加。但焙燒溫度不能太高，在溫度超過1350℃時，赤鐵礦便開始發(fā)生分解6Fe2O3→4Fe3O4+O2，生成磁鐵礦和氧，結(jié)果將導(dǎo)致球團(tuán)礦強(qiáng)度的下降。這表明，利用赤鐵礦制備氧化球礦，其要求的預(yù)熱焙燒溫度高、時間長、適宜的焙燒溫度區(qū)間窄，因而在實際生產(chǎn)過程中對設(shè)備材質(zhì)及生產(chǎn)操作提出了更為嚴(yán)格的要求。
為了改善赤鐵礦球團(tuán)的預(yù)熱焙燒性能，國內(nèi)外進(jìn)行了大量研究。研究較多的方法主要有內(nèi)配碳和配加磁鐵礦，或添加消石灰、石灰石、白云石等。內(nèi)配碳可在一定程度上改善赤鐵礦球團(tuán)的預(yù)熱焙燒性能，但效果并不顯著，而且生球強(qiáng)度和爆裂溫度還會因內(nèi)配碳而有所下降。配加磁鐵礦其配比須在30％以上才能顯著改善赤鐵礦球團(tuán)的預(yù)熱焙燒性能，這一方法須外購大量的磁鐵礦。添加消石灰、石灰石、白云石等生產(chǎn)的產(chǎn)品為熔劑性球團(tuán)礦，用于高爐煉鐵時將會改變高爐的爐料結(jié)構(gòu)，而且其生產(chǎn)過程也較難控制。此外，也有研究對混合料進(jìn)行潤磨處理來改善赤、褐鐵礦球團(tuán)的預(yù)熱焙燒性能的，雖然有一定的效果，但存在著潤磨處理能力低、能耗及鋼耗高等實際問題。
為了有效解決赤鐵礦精礦球團(tuán)礦在預(yù)熱焙燒過程中存在的預(yù)熱焙燒溫度高、時間長、適宜的焙燒溫度區(qū)間窄，以及由此帶來的在實際生產(chǎn)過程中對設(shè)備材質(zhì)及生產(chǎn)操作要求高等問題，實現(xiàn)高效、低耗的利用赤鐵礦制備煉鐵用氧化球團(tuán)礦，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種在預(yù)熱焙燒過程中顯著降低赤鐵礦球團(tuán)的預(yù)熱、焙燒溫度，縮短預(yù)熱、焙燒時間，適宜的焙燒溫度區(qū)間寬的由赤鐵精礦制備煉鐵用氧化球團(tuán)礦的方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的由赤鐵精礦制備煉鐵用氧化球團(tuán)礦的方法，將組成按質(zhì)量百分比為Fe3O4占60％～80％、CaO占5％～20％、B2O3占5％～20％的添加劑細(xì)磨至粒度小于0.074mm，然后按質(zhì)量百分比以1％～5％的比例配入混合料中，經(jīng)混勻后造球，所得生球經(jīng)干燥后進(jìn)行預(yù)熱焙燒，預(yù)熱溫度900℃～950℃，預(yù)熱時間8min～12min，焙燒溫度1250℃～1300℃，焙燒時間10min～15min即可。
當(dāng)添加劑配比取低值時，添加劑中CaO、B2O3的質(zhì)量百分比取上限。配加該添加劑可使赤鐵礦球團(tuán)適宜的預(yù)熱溫度降低100℃左右，焙燒溫度降低50℃左右，預(yù)熱時間和焙燒時間均縮短1/3以上。
本發(fā)明的原理在于經(jīng)過細(xì)磨的添加劑，其中的Fe3O4在球團(tuán)焙燒過程中，能夠形成Fe2O3微晶鍵結(jié)構(gòu)，其中的CaO能與Fe2O3形成鐵酸鈣系低熔點(diǎn)物質(zhì)，破壞赤鐵礦晶格結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)赤鐵礦晶粒表面質(zhì)點(diǎn)遷移能力，而其中的B2O3能顯著強(qiáng)化固相擴(kuò)散。添加劑的上述作用促進(jìn)了相鄰顆粒之間在較低預(yù)熱溫度下形成微晶鍵連接結(jié)晶，在高溫焙燒過程中使球團(tuán)內(nèi)Fe2O3再結(jié)晶良好，F(xiàn)e2O3晶體互連成片，使球團(tuán)內(nèi)顆粒連接成一個較致密、均勻的整體，從而使球團(tuán)礦的強(qiáng)度提高。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要在于添加劑來源廣泛，價格低廉，配比少，基本不改變成品球團(tuán)礦的化學(xué)組成，能顯著降低赤鐵礦球團(tuán)的預(yù)熱、焙燒溫度，縮短預(yù)熱焙燒時間，有利于提高提高生產(chǎn)效率，降低能耗。適用于以赤鐵精礦為主制取煉鐵用氧化焙燒球團(tuán)礦，能有效解決赤鐵礦精礦球團(tuán)在預(yù)熱焙燒過程中存在的預(yù)熱焙燒溫度高、時間長、適宜的焙燒溫度區(qū)間窄以及由此帶來的在實際生產(chǎn)過程中對設(shè)備材質(zhì)及生產(chǎn)操作要求高等問題，實現(xiàn)高效、低耗的利用赤鐵礦制備煉鐵用氧化球團(tuán)礦。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
附圖是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式
參見附圖，實施例1采用巴西卡拉加斯赤鐵精礦制備氧化球團(tuán)礦，其主要化學(xué)成分為TFe 66.54％、FeO 0.8％、SiO21.21％、Al2O31.51％、CaO 0.028％、MgO 0.045％。配加適量造球粘結(jié)劑膨潤土，經(jīng)混勻后造球，所得生球經(jīng)干燥后進(jìn)行預(yù)熱焙燒，在預(yù)熱溫度1000℃～1050℃，預(yù)熱時間18min～21min，焙燒溫度1310℃，焙燒時間21min的條件下，預(yù)熱球抗壓強(qiáng)度為440N/個左右，焙燒球抗壓強(qiáng)度僅達(dá)到1860N/個左右。在造球膨潤土配比不變的前提下，將按質(zhì)量百分比組成為Fe3O4占60％、CaO占20％、B2O3占20％的添加劑細(xì)磨至粒度小于0.074mm以下，然后按質(zhì)量百分比1％的比例配入混合料中，經(jīng)混勻后造球，所得生球經(jīng)干燥后進(jìn)行預(yù)熱焙燒，在預(yù)熱溫度950℃，預(yù)熱時間8min，焙燒溫度1300℃，焙燒時間10min的條件下，預(yù)熱球抗壓強(qiáng)度可達(dá)到462N/個，焙燒強(qiáng)度可達(dá)到2820N/個。
參見附圖，實施例2采用巴西卡拉加斯赤鐵精礦制備氧化球團(tuán)礦，其主要化學(xué)成分為TFe 66.54％、FeO 0.8％、SiO21.21％、Al2O31.51％、CaO 0.028％、MgO 0.045％。配加適量造球粘結(jié)劑膨潤土，經(jīng)混勻后造球，所得生球經(jīng)干燥后進(jìn)行預(yù)熱焙燒，在預(yù)熱溫度1000℃～1050℃，預(yù)熱時間18min～21min，焙燒溫度1310℃，焙燒時間21min的條件下，預(yù)熱球抗壓強(qiáng)度為440N/個左右，焙燒球抗壓強(qiáng)度僅達(dá)到1860N/個左右。在膨潤土配比不變的前提下，將按質(zhì)量百分比組成為Fe3O4占80％、CaO占10％、B2O3占10％的添加劑細(xì)磨至小于0.074mm以下，然后按質(zhì)量百分比5％的比例配入混合料中，經(jīng)混勻后造球，所得生球經(jīng)干燥后進(jìn)行預(yù)熱焙燒，在預(yù)熱溫度900℃，預(yù)熱時間12min，焙燒溫度1250℃，焙燒時間15min的條件下，預(yù)熱球抗壓強(qiáng)度可達(dá)到442N/個，焙燒強(qiáng)度可達(dá)到2590N/個。
參見附圖，實施例3采用巴西卡拉加斯赤鐵精礦制備氧化球團(tuán)礦，其主要化學(xué)成分為TFe 66.54％、FeO 0.8％、SiO21.21％、Al2O31.51％、CaO 0.028％、MgO 0.045％。配加適量造球粘結(jié)劑膨潤土，經(jīng)混勻后造球，所得生球經(jīng)干燥后進(jìn)行預(yù)熱焙燒，在預(yù)熱溫度1000℃～1050℃，預(yù)熱時間18min～21min，焙燒溫度1310℃，焙燒時間21min的條件下，預(yù)熱球抗壓強(qiáng)度為440N/個左右，焙燒球抗壓強(qiáng)度僅達(dá)到1860N/個左右。在膨潤土配比不變的前提下，將按質(zhì)量百分比組成為Fe3O4占80％、CaO占5％、B2O3占15％的添加劑細(xì)磨至小于0.074mm以下，然后按質(zhì)量百分比以3％的比例配入混合料中，經(jīng)混勻后造球，所得生球經(jīng)干燥后進(jìn)行預(yù)熱焙燒，在預(yù)熱溫度930℃，預(yù)熱時間10min，焙燒溫度1270℃，焙燒時間12min的條件下，預(yù)熱球抗壓強(qiáng)度可達(dá)到458N/個，焙燒強(qiáng)度可達(dá)到2720N/個。
權(quán)利要求
一種由赤鐵精礦制備煉鐵用氧化球團(tuán)礦的方法，其特征是將組成按質(zhì)量百分比為Fe3O4占60％～80％、CaO占5％～20％、B2O3占5％～20％的添加劑細(xì)磨至粒度小于0.074mm，然后按質(zhì)量百分比以1％～5％的比例配入混合料中，經(jīng)混勻后造球，所得生球經(jīng)干燥后進(jìn)行預(yù)熱焙燒，預(yù)熱溫度900℃～950℃，預(yù)熱時間8min～12min，焙燒溫度1250℃～1300，焙燒時間10min-15min即可。
全文摘要
一種由赤鐵精礦制備煉鐵用氧化球團(tuán)礦的方法，將一種添加劑細(xì)磨至小于0.074mm以下，按一定的比例與赤鐵精礦混勻后造球，所得生球經(jīng)干燥后進(jìn)行預(yù)熱焙燒，可獲得滿足高爐冶煉要求的氧化球團(tuán)礦。該添加劑是由B
文檔編號C22B1/02GK101045955SQ20071003483
公開日2007年10月3日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者郭宇峰, 姜濤, 邱冠周, 張艷明, 楊永斌, 李光輝, 黃柱成, 范曉慧, 張元波, 董海剛 申請人:中南大學(xué)