鐵礦粉球團鎂質(zhì)粘結劑的配制方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金方法，特別涉及鐵礦粉球團粘結劑的配制方法。
【背景技術】
[0002] 隨著鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，球團礦已經(jīng)成為重要的高爐原料。球團礦的質(zhì)量對高爐生 產(chǎn)起著重要的作用，直接決定高爐出爐鐵水品位，并影響鐵產(chǎn)量和燃料消耗。球團生產(chǎn)相對 燒結礦生產(chǎn)有著流程短、能耗低、污染少的優(yōu)勢。球團生產(chǎn)中在造球過程必須添加粘結劑， 目前生產(chǎn)球團礦基本上用膨潤土作為粘結劑。膨潤土的優(yōu)點是Si0 2、Al2O3含量高，粘結性 好，價格較低；缺點是Si02、Al 2O3含量過高，降低了球團礦品位，給高爐生產(chǎn)帶入太多的渣 量，影響高爐產(chǎn)量和燃料比的最佳發(fā)揮，特別是Al 2O3含量高會增加爐渣的粘性，降低爐渣 的流動性，嚴重時會影響高爐爐況順行。其他還有一些近幾年出現(xiàn)的高效球團粘結劑，特點 是添加量少，粘結效果也較好，可以提高球團礦品位，降低高爐渣量，但是價格昂貴，同時由 于添加量太少生產(chǎn)中不容易添加、攪拌和均勻，所以應用推廣受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種鐵礦粉球團粘結劑的配制方法，配制的鎂質(zhì)粘結劑取代 膨潤土和其他高效粘結劑，使用該粘結劑生產(chǎn)的球團具有MgO含量高、高溫冶金性能優(yōu)量 的特點。
[0004] 發(fā)明的技術方案： 鐵礦粉球團鎂質(zhì)粘結劑的配制方法，所用原料海泡石的化學組成質(zhì)量百分組成為 Si02=60% ~65%、Mg0=12% ~15%、Al203=2% ~5%，吸藍量為 18 ~20m. mol/100g，2 小時吸水率 為100%~105%，膨脹容為2~3ml/g，菱苦土質(zhì)量百分組成為SiO'P/cKMgO^SycKAlWyi%， 包括以下工藝步驟： (1)混合配加：原料配比為海泡石90%~95%、菱苦土 5%~10%，配制后的化學組成質(zhì) 量百分比為Si02〈60%、Mg0>18%、Al203=3%~6%，吸藍量為18~20m. mol/100g，2小時吸水 率為100%~105%，膨脹容為2~3ml/g ;配好后用螺旋攪拌機或圓筒混合機進行充分混合。
[0005] (2)粗破碎：用錘式破碎機或者鄂式破碎機將海泡石和菱苦土混合物破碎到粒度 小于3mm 〇
[0006] (3)研磨：用雷蒙磨機或者中速磨將已經(jīng)破碎到小于3mm的混合料繼續(xù)細磨 到-200目占比95%以上。
[0007] 發(fā)明原理： 鎂質(zhì)粘結劑中的MgO含量分別來自菱苦土和海泡石，其中海泡石MgO含量為10%~ 20%，而且波動很大，不利于生產(chǎn)配礦；菱苦土 MgO含量相當高，成份相對單純，用來調(diào)劑鎂 含量和硅含量。采取先配礦后破碎和研磨的工藝，有利于混合均勻，同時節(jié)約電耗，簡化工 藝路線。
[0008] 針對膨潤土和高效粘結劑存在的問題，該粘結劑的特點是Al2O3含量低，MgO含量 高，既可以起到粘結劑的作用，又可以增加球團礦的MgO含量。MgO是一種有利于高爐生產(chǎn) 的化合物，可以提高高爐爐渣的流動性。所以本發(fā)明鎂質(zhì)球團粘結劑與膨潤土相比具有顯 著的優(yōu)點：一是價格便宜，與膨潤土價格相當，不會增加企業(yè)生產(chǎn)成本；二是海泡石和菱苦 土資源豐富，容易獲取，可以確保穩(wěn)定供應；三是用鎂質(zhì)粘結劑取代膨潤土生產(chǎn)的球團礦低 溫粉化和高溫冶金性能都有較大改善，有利于高爐穩(wěn)定和順行。四是球團礦中鎂含量增加 后，可以降低尚爐另外一種爐料燒結礦提尚MgO的壓力，有利于穩(wěn)定和提尚燒結礦質(zhì)量，解 決了燒結礦因為被迫提高MgO含量而導致燒結礦的轉(zhuǎn)鼓強度下降的難題。五是該新產(chǎn)品生 產(chǎn)工藝簡單，投資不高，容易進行大規(guī)模生產(chǎn)。
[0009] 鐵礦粉球團粘結劑通過選擇市場上大部分能用的含鎂粘結劑，通過試驗研究不斷 進行改進、優(yōu)化和篩選，最后研究出一種合格的鎂質(zhì)粘結劑。該粘結劑的成份與膨潤土的差 別是MgO高、Al 2O3低。該發(fā)明的主要原料為海泡石和菱苦土。
[0010] 海泡石是一種具層鏈狀結構的含水富鎂硅酸鹽黏土礦物。斜方晶系或單斜晶系， 一般呈塊狀、土狀或纖維狀集合體。顏色呈白色、淺灰色、暗灰、黃褐色、玫瑰紅色、淺藍綠 色。新鮮面為珍珠光澤，風化后為土狀光澤。硬度2~3,密度2~2. 5g/cm3。具有滑感 和澀感，粘舌。干燥狀態(tài)下性脆。收縮率低，可塑性好，比表面大，吸附性強。溶于鹽酸、 質(zhì)輕。海泡石還具有脫色、隔熱、絕緣、抗腐蝕、抗輻射及熱穩(wěn)定等性能。
[0011] 海泡石由沉積作用形成或由蛇紋巖蝕變而成的。海泡石本身是無毒無害的，但是 由于海泡石礦是由蛇紋巖蝕變而來，而蛇紋巖又是石棉的主要成分，因此很難將海泡石與 石棉分離，一般的海泡石都會含有少量的石棉成分，比例大約在5%~30%。海泡石的主要化 學成分為Si和Mg，標準晶體化學式為Mg 8 (H2O) 4 [Si6O16] 2 (OH) 4 · 8H20,其中SiO2含量一般在 54%~60%之間，MgO含量多在12%~25%范圍內(nèi)。海泡石具有極強的吸附、脫色和分散等 性能，亦有極高的熱穩(wěn)定性，耐高溫性可達1500~1700°C，造型性、絕緣性、抗鹽度都非常 好。
[0012] 海泡石顏色多變，有白色、淺黃、淺灰、黑綠，條呈白色，不透明，觸感光滑且粘濕， 硬度2~2. 5,比重為1~2. 3,耐高溫：在350度的高溫下，結構不發(fā)生變化，耐高溫性能達 1500~1700度；吸咐性強，吸收大于自身重量150%的水。
[0013] 另一種原料為菱苦土，又名苛性苦土、苦土粉。主要成份為MgO,以天然菱鎂礦為原 料在800~850°C溫度下鍛燒而成。是一種細粉狀氣硬性膠結材料。顏色有純白、灰白或者 淡黃色，會閃爍玻璃光澤。燒損約50%。
[0014] 本發(fā)明以鎂質(zhì)粘結劑取代膨潤土和其他高效粘結劑，鎂質(zhì)粘結劑的特點是Al2O 3 含量低，MgO含量高，既可以起到粘結劑的作用，又可以增加球團礦的MgO含量。用鎂質(zhì)粘 結劑生產(chǎn)的球團與用膨潤土做粘結劑生產(chǎn)的球團相比，具有顯著的優(yōu)點：一是價格便宜，與 膨潤土價格相當，不會增加企業(yè)生產(chǎn)成本；二是海泡石和MgO資源豐富，容易獲取，可以確 保穩(wěn)定供應；三是用鎂質(zhì)粘結劑取代膨潤土生產(chǎn)的球團礦低溫粉化和高溫冶金性能改善較 大，有利于高爐穩(wěn)定和順行。四是球團礦中鎂含量增加后，可以降低燒結礦提高MgO的壓 力，有利于穩(wěn)定和提高燒結礦質(zhì)量，解決了燒結礦因為被迫提高MgO含量而降低燒結礦的 轉(zhuǎn)鼓強度。五是生產(chǎn)工藝簡單，投資不高，容易進行大規(guī)模生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0015] 實施例一：某公司1號豎爐進行鎂質(zhì)粘結劑取代膨潤土工業(yè)試驗。
[0016] 所用原料的化學組成與性能如表1。
[0017] 表1實施例一所用原料化學組成與性能表
配制工藝步驟： (1) 混合配加：原料配比為海泡石95%、菱苦土 5%，配制后的化學組成質(zhì)量百分比為 SiO2 58. 5%、Mg0 18. 63%、Α1203 4. 1%，吸藍量為 19m.mol/100g，2 小時吸水率為 102. 81%，膨 脹容為2. 25ml/g ;配好后用螺旋攪拌機或圓筒混合機進行充分混合。
[0018] (2)粗破碎：用錘式破碎機或者鄂式破碎機將海泡石和菱苦土混合物破碎到粒度 小于3mm 〇
[0019] (3)研磨：用雷蒙磨機或者中速磨將已經(jīng)破碎到小于3mm的混合料繼續(xù)細磨 到-200目占比98%。
[0020] 所配制的以鎂質(zhì)粘結劑的檢測性能如表2。
[0021] 表2實施例一所配制的鎂質(zhì)粘結劑的檢測性能
實施例二：某公司2號豎爐進行鎂質(zhì)粘結劑取代膨潤土工業(yè)試驗。
[0022] 所用原料的化學組成與性能如表3。
[0023] 表3實施例二所用原料化學組成與性能表
配制工藝步驟： (2) 混合配加：原料配比為海泡石94%、菱苦土 6%，配制后的化學組成質(zhì)量百分比為 SiO2 57. 9%、MgO 18. 89%、A1203 3· 8%，吸藍量為 18. 5m. mol/100g，2 小時吸水率為 101. 21%， 膨脹容為2. 43ml/g ;配好后用螺旋攪拌機或圓筒混合機進行充分混合。
[0024] (2)粗破碎：用錘式破碎機或者鄂式破碎機將海泡石和菱苦土混合物破碎到粒度 小于3mm 〇
[0025] (3)研磨：用雷蒙磨機或者中速磨將已經(jīng)破碎到小于3mm的混合料繼續(xù)細磨 到-200目占比96. 2%。
[0026] 所配制的以鎂質(zhì)粘結劑的檢測性能如表4。
[0027] 表4實施例二所配制的鎂質(zhì)粘結劑的檢測性能
【主權項】
1.鐵礦粉球團鎂質(zhì)粘結劑的配制方法，所用原料海泡石的化學組成質(zhì)量百分比為Si02=60% ~65%、MgO=12% ~15%、Al203=2% ~5%，吸藍量為 18 ~20m.mol/100g，2 小時吸 水率為100%~105%，膨脹容為2~3ml/g，所用原料菱苦土的質(zhì)量百分組成為SiO'l%、 Mg0>95%、A1203〈1%，其特征在于包括以下工藝步驟： (1) 混合配加：原料配比為海泡石90%~95%、菱苦土 5%~10%，配制后的化學組成質(zhì) 量百分比為Si02〈60%、Mg0>18%、Al203=3%~6%，吸藍量為18~20m.mol/100g，2小時吸水率 為100%~105%，膨脹容為2~3ml/g;配好后用螺旋攪拌機或圓筒混合機進行充分混合； (2) 粗破碎：用錘式破碎機或者鄂式破碎機將海泡石和菱苦土混合物破碎到粒度小于 3mm； (3) 研磨：用雷蒙磨機或者中速磨將已經(jīng)破碎到小于3mm的混合料繼續(xù)細磨到-200目 占比95%以上。
【專利摘要】鐵礦粉球團鎂質(zhì)粘結劑的配制方法，包括以下工藝步驟：（1）混合配加：原料配比為海泡石90%～95%、菱苦土5%～10%，配制后的化學組成質(zhì)量百分比為SiO2<60%、MgO>18%、Al2O3=3%～6%，吸藍量為18～20m.mol/100g，2小時吸水率為100%～105%，膨脹容為2～3ml/g；配好后用螺旋攪拌機或圓筒混合機進行充分混合；（2）粗破碎：用錘式破碎機或者鄂式破碎機將海泡石和菱苦土混合物破碎到粒度小于3mm；（3）研磨：用雷蒙磨機或者中速磨將已經(jīng)破碎到小于3mm的混合料繼續(xù)細磨到-200目占比95%以上。本發(fā)明以鎂質(zhì)粘結劑取代膨潤土和其他高效粘結劑生產(chǎn)的球團性能改善較大，可以降低燒結礦提高MgO的壓力，有利于穩(wěn)定和提高燒結礦質(zhì)量，生產(chǎn)工藝簡單。
【IPC分類】C22B1/243
【公開號】CN105385848
【申請?zhí)枴緾N201510761236
【發(fā)明人】周云花, 高在勇, 陳佑明, 張衛(wèi)
【申請人】湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年11月10日