一种铬铁精粉矿球团烧结工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于铁合金冶炼领域，涉及铬铁精粉矿冶炼前的原料处理工艺，是一种铬铁精粉矿球团烧结工艺。
【背景技术】
[0002]铬铁冶炼的关键在于铬粉矿的造块处理，在矿热炉冶炼过程中，粉矿直接入炉不仅会造成大量有用元素随炉渣和炉气流失，增加冶炼电耗，还会使炉料的透气性变差，直接威胁矿热炉的运行安全。铬矿资源中块矿只占总量的约20%，其余80%是粉矿。此外，有相当一部分铬矿属于易碎矿石，在开采和储存中极易碎裂，即使强度高的块矿在加工过程中也产生大量的细粉。随着社会对金属需求的增大和矿产资源的不断开发，铬粉矿的造块处理越来越具有重要意义。
[0003]铬粉矿的造块预处理有压块、烧结、球团三种工艺。
[0004]其中压块法具有建设快、设备少、投资低、好管理等优点，但使用压块处理的铬粉矿在冶炼过程中技术经济指标难以得到改善，不但铬的收得率低，且很难冶炼出含碳小于4%的中低碳铬铁和微碳铬铁。
[0005]使用球团法处理络粉矿的方法较多，如芬兰Outotec公司开发的Outokumpu法、日本昭和电工公司研制的SRC法、加拿大国际金属回收公司开发的DRC法。球团矿的粒度小而均匀，有利于炉料透气性的改善和气流的均匀分布，且球团矿的冷态强度高，便于运输、装卸和贮存，但是其投资设备大且球团的还原膨胀率要高于烧结矿。
[0006]络烧结矿气孔率尚、比表面积大，有利于提尚还原反应的速度，可以提尚广量，此外还具有强度高、粒度均匀等优点，可以改善矿热炉透气性，使冶炼产品单位电耗降低200?300kW.h/t。但铬尖晶石熔点很高，且难以形成低熔点的液相，其烧结性主要取决于脉石的性能和所添加的溶剂。因此，利用常规烧结法处理铬粉矿所需烧结温度高、能耗高及产量低，烧结矿强度差，烧结过程中透气性差。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是:提供一种铬铁精粉矿球团烧结工艺，通过将球团法和烧结法的优点相结合，对改善铬矿粉烧结矿产量和质量，降低能耗具有重要的意义。
[0008]本发明解决技术问题的方案是:一种铬铁精粉矿球团烧结工艺，其特征是:包括以下步骤:
I)用球磨机将络铁精粉矿进行球磨，球磨后矿粉小于200目或者小于0.074mm的颗粒占质量的85%-95%，其余矿粉颗粒小于100目或者小于0.165mm，筛选方法如下:
a)将经过球磨机球磨的铬铁精粉矿进行筛选，先用100目的筛子进行筛选，所述筛上的铬铁精粉矿重新用球磨机进行球磨，直至铬铁精粉矿颗粒完全通过100目的筛子；
b)将100目筛子的筛下铬铁精粉矿颗粒用200目的筛子进行筛选，200目筛子的筛下络铁精粉矿颗粒占100目筛子的筛下络铁精粉矿颗粒质量的85%-95% ; 2)用球磨机球磨焦炭，然后进行筛选:
a)用网眼直径1~3_的筛子进行筛选，其筛上焦炭颗粒重新用球磨机进行球磨，直至焦炭颗粒完全通过网眼直径l~3mm的筛子；
b)将网眼直径1~3_筛子的筛下焦炭颗粒再用200目的筛子进行筛选，200目筛子的筛上焦炭颗粒占铬铁精粉矿、水分、焦炭和膨润土的质量总和的4.5%-5.5% ；
3)用200目的筛子筛选膨润土；
4)将步骤I)制得的铬铁精粉矿进行内配炭，铬铁精粉矿与水分、焦炭、膨润土按照质量百分比91:6:2:1的比例用混料机混合均匀，其中焦炭选用步骤2)筛选的200目筛子的筛下焦炭颗粒，其粒度小于200目或者小于0.074mm，膨润土选用步骤3)筛选的200目筛子的筛下膨润土颗粒，其粒度小于200目或者小于0.074mm、含水量小于等于10% ;
5)在第一滚筒内制造成生球，滚筒的转速为10-12r/min，转动时间4min;
6)将步骤5)制得的生球在第二滚筒内进行外配炭，制成配炭生球，其中焦炭选用步骤
2)筛选的200目筛子的筛上焦炭颗粒，其焦炭的粒径为l~3mm，焦炭占铬铁精粉矿、水分、焦炭粉和膨润土的质量总和的4.5%-5.5%，滚筒的转速为8-10r/min，转动时间3min ；
7)在烧结机内采用下部大球上部小球的布料方式进行布料，先铺底料50mm，再铺步骤
6)制得的大球350mm-400mm，最后铺步骤6)制得的小球100mm，料层总厚度为500mm-550mm。所述大球的粒径为8mm-10mm，小球的粒径为；
8)烧结之前用石油气对烧结杯进行烘烤预热，预热温度达到150°C进行烧结，抽风烧结的点火温度为1000 0C -1050 0C，点火时的负压为1000Pa-2000Pa，点火时间为2min-2.5min，烧结温度为1300-1350 °C，烧结时间为35_45min，烧结负压为6000Pa-8000Pa，制得成品。
[0009]本发明的有益效果是:
1)采用下部大球上部小球的布料方式，球团爆裂减少，成品粉化率低，成品率达到90%以上，意味着本工艺生产的烧结球团矿在还原过程中有更好的透气性，从而有更高的生产效率；
2)本工艺生产的烧结球团矿具有较宽的荷重软化区间，荷重软化区间为252°C(1146 °C -1398 °C )，说明该烧结球团矿有较好的高温荷重能力，表明在高料层的情况下该矿石能够正常冶炼，意味着该烧结矿在大型矿热炉的使用中具有较好冶金性能；
3)本工艺的烧结时间为普通烧结矿的烧结时间的一半，意味着本工艺不但能够得到很好性能的产品，同时烧结效率能够大大提高，为大型铬铁矿热炉采用该技术提供了可能。
【具体实施方式】
[0010]下面结合实施例对本发明进一步说明。
[0011]实施例1
主原料:南非Tharisa络铁精粉矿，大于Imm的粉矿不超过5%，主要化学成分为Cr2O3:40?50wt%、Fe:25?31wt%、MgO:8?10wt%、Si02:2.7?3.3 wt%、Al 203:14?17wt% ;
焦炭:粒度lmm-3mm，加入量为6.5%。步骤如下:
I)用球磨机将络铁精粉矿进行球磨，球磨后矿粉小于200目的颗粒占质量的85%-95%，其余矿粉颗粒小于100目，筛选方法如下:； a)将经过球磨机球磨的铬铁精粉矿进行筛选，先用100目的筛子进行筛选，所述筛上的铬铁精粉矿重新用球磨机进行球磨，直至铬铁精粉矿颗粒完全通过100目的筛子；
b)将100目筛子的筛下铬铁精粉矿颗粒用200目的筛子进行筛选，200目筛子的筛下络铁精粉矿颗粒占100目筛子的筛下络铁精粉矿颗粒质量的85%-95% ;
2)用球磨机球磨焦炭，然后进行筛选:
a)用网眼直径1~3_的筛子进行筛选，其筛上焦炭颗粒重新用球磨机进行球磨，直至焦炭颗粒完全通过网眼直径l~3mm的筛子；
b)将网眼直径1~3_筛子的筛下焦炭颗粒再用200目的筛子进行筛选，200目筛子的筛上焦炭颗粒占铬铁精粉矿、水分、焦炭和膨润土的质量总和的4.5%-5.5% ；
3)用200目的筛子筛选膨润土；
4)将步骤I)制得的铬铁精粉矿进行内配炭，铬铁精粉矿与水分、焦炭、膨润土按照质量百分比91:6:2:1的比例用混料机混合均匀，其中焦炭选用步骤2)筛选的200目筛子的筛下焦炭颗粒，其粒度小于200目或者小于0.074mm，膨润土选用步骤3)筛选的20