本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種鐵礦球團(tuán)的制備工藝，按以下步驟進(jìn)行：（1）鐵精礦通過(guò)添加0.5%～1%的膨潤(rùn)土進(jìn)行配料和混勻，混合料水分低于適宜造球水分1%～3%，在圓盤造球機(jī)或圓筒造球機(jī)上進(jìn)行造球,當(dāng)母球長(zhǎng)大至8mm左右的球團(tuán)時(shí)，在成球長(zhǎng)大區(qū)，通過(guò)噴灑纖維化膨潤(rùn)土繼續(xù)造球長(zhǎng)大至直徑為12mm～16mm的合格生球。（2）纖維化膨潤(rùn)土的制備是采用膨潤(rùn)土與CMC溶液混合，在機(jī)械攪拌力的作用下，膨潤(rùn)土在水分子和CMC分子的作用下蒙脫石分子充分吸水和膨脹，展開(kāi)并與CMC分子復(fù)合，制成纖維化膨潤(rùn)土。纖維化膨潤(rùn)土通過(guò)霧化噴灑到成球長(zhǎng)大區(qū)進(jìn)行造球，能高效與鐵精礦顆粒表面作用，充分發(fā)揮粘結(jié)作用，可顯著提高生球質(zhì)量以及預(yù)熱球和焙燒球強(qiáng)度。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種鐵礦球團(tuán)的制備工藝，特別是涉及一種采用添加CMC在攪拌磨機(jī)械力的作用下復(fù)合制備了纖維化膨潤(rùn)土，將其霧化噴灑在鐵精礦成球長(zhǎng)大區(qū)進(jìn)行造球，強(qiáng)化了膨潤(rùn)土在球團(tuán)制備中作用以及顯著改善生球質(zhì)量、預(yù)熱球和焙燒球強(qiáng)度的鐵礦球團(tuán)的制備工藝。
技術(shù)介紹
鐵礦球團(tuán)由于具有良好的冶金性能及改善高爐料柱透氣性等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高爐爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化所必需的優(yōu)質(zhì)爐料，現(xiàn)代高爐煉鐵向著高產(chǎn)、低耗、長(zhǎng)壽目標(biāo)發(fā)展，鐵球團(tuán)礦在鋼鐵工業(yè)中的使用和作用越來(lái)越顯得迫切和重要，已成為一種不可或缺的高爐爐料，其使用量也越來(lái)越大。2011年世界球團(tuán)礦產(chǎn)量為4. 16億噸，同比增長(zhǎng)3. 5%，中國(guó)球團(tuán)礦產(chǎn)量為I. 32億噸，同比增長(zhǎng)6.5%。目前國(guó)內(nèi)外球團(tuán)廠大都采用膨潤(rùn)土作粘結(jié)劑，膨潤(rùn)土用量一般為I. 5% 3. 0%，甚至更高。降低膨潤(rùn)土用量，提高球團(tuán)礦的鐵品位，對(duì)高爐實(shí)·現(xiàn)高產(chǎn)、低耗意義重大。理論上，高爐冶煉中，入爐原料鐵品位提高I %，焦比降低2%，產(chǎn)量可提高3% 4%。因此，在無(wú)法取代膨潤(rùn)土的情況下，如何發(fā)揮膨潤(rùn)土在球團(tuán)中的作用，從而降低膨潤(rùn)土用量，具有重要意義。多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外廣泛和大量的采用有機(jī)粘結(jié)劑部分或全部取代膨潤(rùn)土進(jìn)行了造球試驗(yàn)研究。然而，有機(jī)粘結(jié)劑至今未能獲得廣泛應(yīng)用，在球團(tuán)生產(chǎn)中占絕對(duì)支配地位的粘結(jié)劑仍然是膨潤(rùn)土。研究認(rèn)為，膨潤(rùn)土提高生球強(qiáng)度有兩個(gè)方面的作用一是膨潤(rùn)土顆粒中膠體物質(zhì)減少了膨潤(rùn)土內(nèi)部各層間的距離，從而增加了各層間的范德華力；二是膨潤(rùn)土顆粒形成了固體粘結(jié)橋加強(qiáng)了鐵精礦顆粒之間的作用。S. K. Kawatra和S. J. Ripke提出膨潤(rùn)土纖維結(jié)構(gòu)理論。當(dāng)膨潤(rùn)土被潤(rùn)濕后，膨潤(rùn)土各層吸水膨脹，導(dǎo)致各層間的靜電引力變?nèi)酰辉趬毫Α⒓羟辛ψ饔孟拢驖?rùn)土各片層產(chǎn)生滑動(dòng)，促使膨潤(rùn)土纖維結(jié)構(gòu)形成。在造球過(guò)程中強(qiáng)化了膨潤(rùn)土在鐵精礦顆粒之間分散和聯(lián)接作用，可明顯提高球團(tuán)質(zhì)量。膨潤(rùn)土晶層間的氧層與氧層以范德華力結(jié)合，鍵能較弱，可形成良好的解離面，層間易侵入水分子或其他極性分子，引起體積的不斷膨脹，使相鄰晶層分開(kāi)。在鐵精礦造球過(guò)程中，膨潤(rùn)土在水的作用下吸水和蒙脫石展開(kāi)，并與鐵精礦顆粒表面作用而形成粘結(jié)力，膨潤(rùn)土作用原理如圖I。然而在造球原料中水分較少，膨潤(rùn)土吸水、膨脹時(shí)間短，蒙脫石難以充分展開(kāi)與鐵精礦顆粒作用，甚至部分較粗顆粒膨潤(rùn)土未能有效吸水和蒙脫石展開(kāi)，難以發(fā)揮作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種降低膨潤(rùn)土用量，提高生球質(zhì)量以及預(yù)熱球和焙燒球強(qiáng)度，從而有利于高爐高產(chǎn)、低耗的鐵礦球團(tuán)的制備工藝。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供的鐵礦球團(tuán)的制備工藝，采用在膨潤(rùn)土中添加溶于水后的CMC溶液(羧甲基纖維素鈉溶液)在攪拌磨機(jī)械力的作用下制備纖維化膨潤(rùn)土，將其噴灑在鐵精礦成球長(zhǎng)大區(qū)進(jìn)行造球，顯著改善生球質(zhì)量以及預(yù)熱球和焙燒球強(qiáng)度，按以下步驟進(jìn)行(I )、鐵精礦添加O. 5% 1% (質(zhì)量比)的膨潤(rùn)土進(jìn)行配料和混勻成混合料，為生球質(zhì)量打下一定基礎(chǔ)；(2)、混合料水分低于適宜造球水分1% 3%，為添加纖維化膨潤(rùn)土預(yù)留水分空間；(3)、混合料在造球機(jī)上造球，當(dāng)母球長(zhǎng)大至7 9mm的球團(tuán)時(shí),在成球長(zhǎng)大區(qū),通過(guò)霧化噴灑纖維化膨潤(rùn)土繼續(xù)造球使球團(tuán)長(zhǎng)大至直徑為12mm 16mm的生球。制備好的生球進(jìn)行生球落下強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度和爆裂溫度的檢測(cè)，預(yù)熱、焙燒實(shí)驗(yàn)在臥式管狀電爐中進(jìn)行，預(yù)熱溫度900°c，時(shí)間15min，焙燒溫度1280°C，時(shí)間lOmin，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度在最大載荷為10. OkN的智能球團(tuán)壓力機(jī)上測(cè)定。 所述的造球機(jī)為圓盤造球機(jī)或圓筒造球機(jī)。所述的纖維化膨潤(rùn)土的制備工藝是采用膨潤(rùn)土與CMC溶液(羧甲基纖維素鈉溶液)混合，其中膨潤(rùn)土、水、CMC(羧甲基纖維素鈉溶液)的比例(質(zhì)量比)為100: (500 250) : (5 I)，然后在機(jī)械攪拌力的作用下復(fù)合制備。采用上述技術(shù)方案的鐵礦球團(tuán)的制備工藝，在鐵精礦球團(tuán)制備中無(wú)法取代膨潤(rùn)土的情況下，制備纖維化膨潤(rùn)土并充分發(fā)揮膨潤(rùn)土在球團(tuán)中的作用，降低膨潤(rùn)土用量，提高生球質(zhì)量以及預(yù)熱球和焙燒球強(qiáng)度，從而有利于高爐高產(chǎn)、低耗。采用CMC水溶液在攪拌機(jī)械力的作用下制備纖維化膨潤(rùn)土，并將其霧化噴灑在鐵精礦成球長(zhǎng)大區(qū)進(jìn)行造球。充分發(fā)揮膨潤(rùn)土的作用，在成球長(zhǎng)大區(qū)噴灑纖維化膨潤(rùn)土，形成纖維化膨潤(rùn)土球團(tuán)殼層，顯著改善生球質(zhì)量、預(yù)熱球和焙燒球強(qiáng)度。本專利技術(shù)采用膨潤(rùn)土與溶于水后的CMC溶液混合，然后在機(jī)械攪拌力的作用下制成纖維化膨潤(rùn)土，在此過(guò)程中，膨潤(rùn)土吸水和膨脹，在水分子和CMC分子的作用下，蒙脫石分子充分吸水，展開(kāi)并與CMC分子復(fù)合，形成穩(wěn)定的纖維化的膨潤(rùn)土，纖維化膨潤(rùn)土能高效與鐵精礦顆粒表面作用，充分發(fā)揮粘結(jié)作用，顯著改善生球質(zhì)量以及預(yù)熱球和焙燒球強(qiáng)度。綜上所述，本專利技術(shù)是一種在鐵精礦球團(tuán)制備中無(wú)法取代膨潤(rùn)土的情況下，制備纖維化膨潤(rùn)土并充分發(fā)揮膨潤(rùn)土在球團(tuán)中的作用，降低膨潤(rùn)土用量，提高生球質(zhì)量以及預(yù)熱球和焙燒球強(qiáng)度，從而有利于高爐高產(chǎn)、低耗的鐵礦球團(tuán)的制備工藝。附圖說(shuō)明圖I是膨潤(rùn)土作用原理圖。圖2是纖維化膨潤(rùn)土制備及其作用原理圖。圖3是球團(tuán)制備工藝流程圖。具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖3，本專利技術(shù)提供的鐵礦球團(tuán)的制備工藝，采用在膨潤(rùn)土中添加溶于水后的CMC溶液(羧甲基纖維素鈉溶液)在攪拌磨機(jī)械力的作用下制備纖維化膨潤(rùn)土，將其噴灑在鐵精礦成球長(zhǎng)大區(qū)進(jìn)行造球，顯著改善生球質(zhì)量以及預(yù)熱球和焙燒球強(qiáng)度，按以下步驟進(jìn)行(I)、鐵精礦添加O. 5% 1% (質(zhì)量比)的膨潤(rùn)土進(jìn)行配料和混勻成混合料，為生球質(zhì)量打下一定基礎(chǔ)；(2)、混合料水分低于適宜造球水分1% 3%，為添加纖維化膨潤(rùn)土預(yù)留水分空間；(3)、混合料在造球機(jī)上造球，當(dāng)母球長(zhǎng)大至7 9_的球團(tuán)時(shí),在成球長(zhǎng)大區(qū),通過(guò)霧化噴灑纖維化膨潤(rùn)土繼續(xù)造球使球團(tuán)長(zhǎng)大至直徑為12mm 16mm的生球。制備好的生球進(jìn)行生球落下強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度和爆裂溫度的檢測(cè)，預(yù)熱、焙燒實(shí)驗(yàn)在臥式管狀電爐中進(jìn)行，預(yù)熱溫度900°C，時(shí)間15min，焙燒溫度1280°C，時(shí)間lOmin，球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度在最大載荷為10. OkN的智能球團(tuán)壓力機(jī)上測(cè)定。 纖維化膨潤(rùn)土的制備工藝是采用膨潤(rùn)土與CMC溶液(羧甲基纖維素鈉溶液)混合，其中膨潤(rùn)土、水、CMC(羧甲基纖維素鈉溶液)的比例(質(zhì)量比)為100: (500 250) : (5 I)，然后在機(jī)械攪拌力的作用下復(fù)合制備。下面實(shí)施例是對(duì)專利技術(shù)的進(jìn)一步說(shuō)明，而不是限制專利技術(shù)的范圍。試驗(yàn)用鐵精礦的化學(xué)成分和粒度組成見(jiàn)表I和表2。試驗(yàn)所用膨潤(rùn)土的化學(xué)組成和物理性能見(jiàn)表3和表4。纖維化膨潤(rùn)土的制備是采用膨潤(rùn)土與溶于水后的CMC溶液混合，其中膨潤(rùn)土、水、CMC的比例為100: (500 250): (5 I)，然后在機(jī)械攪拌力的作用下復(fù)合制備纖維化膨潤(rùn)土。表I鐵精礦化學(xué)成分/%TFe FeOAl2O3 CaO MgO MnO K2O Na2O PS燒損66. 72 24. 73 3. 87 O. 70 O. 54 O. 29 O. 16 O. 051 O. 18 O. 031 O, 029 O. 97表2鐵精礦粒度組成/%>0. 15mm O. 15mm O. 075mm O. O75mm O. O45mm O. 045 ηπι O. 038mm <本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鐵礦球團(tuán)的制備工藝，采用在膨潤(rùn)土中添加溶于水后的羧甲基纖維素鈉溶液在攪拌磨機(jī)械力的作用下制備纖維化膨潤(rùn)土，將其噴灑在鐵精礦成球長(zhǎng)大區(qū)進(jìn)行造球，其特征在于：按以下步驟進(jìn)行：（1）、鐵精礦添加質(zhì)量比為0.5%～1%的膨潤(rùn)土進(jìn)行配料和混勻成混合料；（2）、混合料水分低于適宜造球水分1%～3%；（3）、混合料在造球機(jī)上造球，當(dāng)母球長(zhǎng)大至7～9mm的球團(tuán)時(shí)，在成球長(zhǎng)大區(qū)，通過(guò)霧化噴灑纖維化膨潤(rùn)土繼續(xù)造球使球團(tuán)長(zhǎng)大至直徑為12mm～16mm的生球。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃柱成，姜濤，范曉慧，劉贊偉，李光輝，郭宇峰，楊永斌，張?jiān)?/a>，李鐵輝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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