一种含铁精矿球团的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种含铁精矿球团的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：a、将铁精矿与高温沥青或中温沥青、含碳补充还原剂按照100:5～20:0～20的质量比均匀混合得到混合料，控制所述混合料中的含水量为5～9wt％；b、将所述混合料造球得到球团，并将所述球团干燥后得到含铁精矿球团。本发明结合含铁精矿球团制备过程的生产工艺特点，在不外加粘接剂的基础上，采用以碳为主要成分的高温沥青粉末作为还原剂和粘接剂，既不额外增加生产成本，同时也能够保证制备的氧化球团或含碳球团的质量和强度要求。本发明解决了传统工艺造球制备生产成本高的问题，同时可辅助解决采用无机粘接剂造球时带入灰分等杂质的工艺缺陷。
【专利说明】一种含铁精矿球团的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金【技术领域】，更具体地讲，涉及一种含铁精矿球团的制备方法。
【背景技术】
[0002]将铁精矿制备氧化球团用于高炉炼铁工艺，传统的方法为采用膨润土等为粘接剂进行球团制备，虽具有成本低廉的特点，但带入了一定的杂质，增加了炼铁工序的渣量和能耗。
[0003]近几年，由于非高炉工艺和设备的特点，其逐步受到炼铁界的重视，将其应用于铁矿石直接还原的生产，获得了快速发展。在实际生产中，包括钒钛磁铁矿在内的铁精矿资源采用非高炉直接还原生产工艺，只能选择铁精矿与还原剂(如煤粉)混合后造球形成含碳球团的入炉原料制备方式。因此，铁精矿与还原剂(如煤粉)混合后造球必须外加粘接剂，以满足球团制备及转运的强度要求。此外，对于转底炉生产所使用的含碳球团也存在同样的问题。
[0004]由于在上述含铁精矿球团的制备氧化球团或含碳球团过程中需外加粘接剂，若粘接剂为无机 型时，造成球团制备生产成本增加的同时将增加后续工序的处理负担，造成无谓处理量或电耗的增大；若采用有机型粘接剂时，受其价格总体较高的影响，成本增加幅度更大。
[0005]因此，需要寻求一种不额外增加生产成本但同时能够保证球团的质量和强度要求的含铁精矿球团的制备方法。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中的不足，本发明的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。
[0007]本发明的目的在于提供一种不额外增加生产成本并同时保证球团的质量和强度要求的含铁精矿球团的制备方法。
[0008]为了实现上述目的，本发明提供了一种含铁精矿球团的制备方法，所述制备方法包括以下步骤:a、将铁精矿与高温浙青或中温浙青、含碳补充还原剂按照100:5~20:0~20的质量比均匀混合得到混合料，控制所述混合料中的含水量为5~9wt%;b、将所述混合料造球得到球团，并将所述球团干燥后得到含铁精矿球团。
[0009]根据本发明的含铁精矿球团的制备方法的一个实施例，所述高温浙青或中温浙青为粉末或颗粒，所述高温浙青粉末或中温浙青粉末是由高温浙青颗粒或中温浙青颗粒在常温下破碎得到的并且所述高温浙青粉末或中温浙青粉末中粒度在0.25mm以下的粉末的比重占20wt%以上。
[0010]根据本发明的含铁精矿球团的制备方法的一个实施例，所述含碳补充还原剂为煤粉、焦粉或石墨。
[0011 ] 根据本发明的含铁精矿球团的制备方法的一个实施例，在步骤b中，将所述混合料造球得到的球团的粒径控制为8~35mm。[0012]根据本发明的含铁精矿球团的制备方法的一个实施例，在步骤b中，采用圆盘或者压球的方式造球。
[0013]根据本发明的含铁精矿球团的制备方法的一个实施例，在步骤b中，干燥的温度为100~550°C，干燥的时间为10~300min。
[0014] 本发明结合含铁精矿球团制备过程的生产工艺特点，在不外加粘接剂的基础上，采用以碳为主要成分的高温浙青或中温浙青作为还原剂和粘接剂，既不额外增加生产成本，同时也能够保证球团的质量和强度要求。本发明解决了传统工艺造球制备生产成本高的问题，同时可辅助解决采用无机粘接剂造球时带入灰分等杂质的工艺缺陷。
【具体实施方式】
[0015]在下文中，将详细描述本发明的含铁精矿球团的制备方法。
[0016]本发明的制备方法主要适用于用于高炉生产的氧化球团，同时也适用于转底炉等非高炉工艺所使用的含碳球团，上述氧化球团和含碳球团均含有铁精矿，故在本发明中统称为含铁精矿球团。其中，本发明的铁精矿至少包括钒钛磁铁矿在内，本发明不限于此。
[0017]本发明不采用常规的无机或有机型粘接剂，转而采用具备含碳特性和粘接性的高温浙青或低温浙青同时作为还原剂和粘接剂与铁精矿混合造球制备含铁精矿球团，既不额外增加生产成本，同时能够保证球团的质量和强度要求。
[0018]具体地，根据本发明示例性实施例的含铁精矿球团的制备方法包括以下步骤:
[0019]首先，将铁精矿与高温浙青或低温浙青、含碳补充还原剂按照100:5~20:0~20的质量比均匀混合得到混合料，控制所述混合料中的含水量为5~9wt%。
[0020]其中，高温浙青是煤焦油蒸馏残液部分，它是由三环以上的芳香族化合物和含氧、含氮、含硫杂环化合物及少量高分子碳素物质组成，高温浙青在常温下是体积密度为
1.25~1.35g/cm3的黑色固体，其含碳量约在45wt%左右，灰分含量一般低于0.5wt%，加热到95~120°C的软化点温度即呈软化状态。中温浙青与高温浙青的主要成分基本相同，只是中温浙青的软化点温度为70~100°C。
[0021]本发明采用高温浙青或中温浙青作为粘接剂和还原剂，一方面利用了其常温下的冷脆性，因而易于制粉；另一方面利用了其在95~120°C或70~100°C的条件下软化时具备的良好粘性，因而便于制备球团。此外，所制备的球团中高温浙青或中温浙青内大量的碳也可在后续工序中作为还原剂制备金属化球团，还原过程中由于金属铁的产生，即使其粘性失效也不会降低球团的强度，并且高温浙青或中温浙青中极低的灰分含量基本对球团没有污染。
[0022]根据本发明，高温浙青或中温浙青为粉末或颗粒，高温浙青粉末或中温浙青粉末是由高温浙青颗粒或中温浙青颗粒在常温下破碎得到的。为了保证高温浙青或中温浙青与铁精矿的混合均匀性并提高其还原性和粘接性，优选地采用高温浙青粉末或中温浙青粉末并保证所述高温浙青粉末或中温浙青粉末中粒度在0.25mm以下的粉末的比重占20wt%&上。由于用于制备球团的铁精矿通常都是采用破磨后选矿的方式获得，粒度较细，故对于铁精矿的粒度不作特别要求。除了上述方式，本发明还可以采取将颗粒状高温浙青或中温浙青与铁精矿混合后再进行混磨操作的方式，混料均匀即可。
[0023]根据本发明，由于高温浙青的软熔温度较高可在常温下直接制备粉末，操作较为简单，优先选择高温浙青制备混合料。
[0024]根据本发明，若生产氧化球团，则只将铁精矿与作为粘结剂的高温浙青按照配比混合制备混合料。若生产含碳球团，则先根据按干基折算的铁精矿与碳质还原剂的所需配料比例来配加铁精矿和高温浙青，但若计算的高温浙青的加入比例较高，可另配加适宜的含碳补充还原剂如煤粉、焦粉、石墨等含碳物质替代部分高温浙青，各物料的加入量总体满足混合料所需的配料比例关系即可，本发明对铁精矿、高温浙青及含碳补充还原剂的加入方式不作特别要求。各物料的混料操作可在各类搅拌机、碾混机上进行在线连续或间断式的混料，混料效果以满足各物料充分混匀即可。此外，在上述配制混合料的过程中还可以辅助添加石灰、其它粘接剂等，不影响本发明的方法。
[0025]其中，控制混合料中的含水量为5~9wt%后再进行造球。根据本发明的一个实施例，在步骤b中，将混合料造球得到的球团的粒径控制为8~35_，并且可以采用圆盘或者压球等方式造球。
[0026]若采用压球机压球或圆盘造球方式时，上述范围内含水量可以保证压球的成球率和强度指标，有利于圆盘造球的生产，若混合料中的含水量过高或过低，成球率难于保证并且球团强度不高，易造成返料量过大或圆盘无法成球从而影响生产效率。进一步地，上述混合料的含水量也可根据后续压球设备的实际情况和要求进行灵活地调整。[0027]然后，将所得的混合料造球得到球团，并将所述球团干燥后得到含铁精矿球团。本发明具体是通过后续干燥过程中高温浙青粉末软熔的特性，使球团强度迅速提升。
[0028]该步骤中干燥的温度为100~550°C，干燥的时间为10~300min。将干燥温度设定在100°C以上，是为了利用高温浙青在95~120°C条件下软化时具备的良好粘性从而增加球团的强度，但若干燥温度超过550°C，则通常受相变的影响，难以避免球团的开裂破碎。其中，当干燥温度略高于100°C时，应选择较长的干燥时间，则球团内、外部的高温浙青都能发挥粘接作用，总体使球团强度提高；当干燥温度接近550°C时，为了避免球团内、外部温度不均匀导致球团膨胀破裂，应选择较短的干燥时间，则球团表层的高温浙青能够充分熔化并发挥粘接作用使球团强度提高。
[0029]下面结合具体示例进一步说明本发明。
[0030]示例 1:
[0031]高温浙青粉末中粒度为0.25mm以下的粉末比例为21wt%，将铁精矿与高温浙青粉末按照100:5.9的质量比均匀混合得到混合料，检测混合料中的含水量为5.8wt%;采用压球机将混合料压球，控制球团粒径为25mm左右,之后将球团在530°C的条件下干燥Ilmin后得到含铁精矿球团，球团强度达到21次/m。
[0032]示例2:
[0033]高温浙青粉末中粒度为0.25mm以下的粉末比例为95wt%，将铁精矿、浙青粉末和煤粉按照100:15:18的质量比均匀混合得到混合料，检测混合料中的含水量为7.8wt% ；采用圆盘将混合料造球，控制球团粒径为10~15mm，之后将球团在120°C的条件下干燥290min后得到含铁精矿球团，球团强度达到35次/m。
[0034]本发明采用高温浙青自身的含碳特性和粘接性制备含铁精矿球团，不额外增加生产成本，设备要求低且通用性好，同时能够保证球团的质量和强度要求，彻底解决了含铁精矿球团生产成本过高或灰分杂质的问题。[0035]尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改 变。
【权利要求】
1.一种含铁精矿球团的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤: a、将铁精矿与高温浙青或中温浙青、含碳补充还原剂按照100:5~20:0~20的质量比均匀混合得到混合料，控制所述混合料中的含水量为5~9wt% ; b、将所述混合料造球得到球团，并将所述球团干燥后得到含铁精矿球团。
2.根据权利要求1所述的含铁精矿球团的制备方法，其特征在于，所述高温浙青或中温浙青为粉末或颗粒，所述高温浙青粉末或中温浙青粉末是由高温浙青颗粒或中温浙青颗粒在常温下破碎得到的并且所述高温浙青粉末或中温浙青粉末中粒度在0.25mm以下的粉末的比重占20wt%以上。
3.根据权利要求1所述的转底炉直接还原生产工艺用球团的造球方法，其特征在于，所述含碳补充还原剂为煤粉、焦粉或石墨。
4.根据权利要求1所述的转底炉直接还原生产工艺用球团的造球方法，其特征在于，在步骤b中，将所述混合料造球得到的球团的粒径控制为8~35_。
5.根据权利要求1所述的转底炉直接还原生产工艺用球团的造球方法，其特征在于，在步骤b中，采用圆盘或者压球的方式造球。
6.根据权利要求1所述的转底炉直接还原生产工艺用球团的造球方法，其特征在于，在步骤b中，干燥的 温度为100~550°C，干燥的时间为10~300min。
【文档编号】C22B1/245GK103924071SQ201410158032
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】刘功国, 秦洁, 何绍刚 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司