专利名称：一种利用含铁物料生产冷固球团的快速粘结剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及粘结剂，特别是一种利用含铁物料生产冷固球团的快速粘结剂。
背景技术：
目前，我国冶金行业球团矿生产，大多釆用膨润土作为粘结剂，但该粘结
剂在成球过程中，返矿率在25~30%，居高不下，在干燥时，其干燥速度慢，影 响了产量，增加了能耗。而且膨润土的主要成分为Si02和A1203,按一般经验， 配加1%的膨润土，球团矿的含Fe品位下降0. 6%，增加出渣量8~15%。我国球 团厂平均配加4 / 的膨润土，多者达到7~8%,少者也不低于2.5%，从而使球团 矿的含铁品位下降，影响冶炼的能耗和产量，对高炉冶炼造成巨大的经济损失。
本公司于2007年11月20曰申请的发明专利"一种适用于利用含铁物料生 产冷固球团的粘结剂，，(专利申请号为200710036164. X，公开号CN101161832)， 专利中所记载的粘结剂配方是由碱性泡化碱、冷溶型聚乙烯醇、聚丙烯腈纤维、 轻质碳酸钙按一定的比例构成，通过几年来的生产及实验数据证明，该专利所 述的粘结剂在成球过程中，仍然存在加入量偏大、成球率偏低、固化时间偏长、 生产成本偏高的缺点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于含铁物料生产冷固球团的快速 粘结剂，它成球工艺简单、使用'成本低、成球率高、生产周期短、适合连续生产。
本发明的目的是通过如下途径实现的 一种用于含铁物料生产冷固球团的 快速粘结剂按重量百分比，该粘结剂用于对含水量<4%、氧化钙含量>1%的含 铁物料进行粘结，该粘结剂是钠水玻璃。
所述的钠水玻璃的比重为1. 1~2. 0克/立方厘米，模数为2.0-3.7，模数 是钠水玻璃中的氧化硅和氧化钠的摩尔比。
4待处理的含铁物料温度在9(TC以下时，钠水玻璃的加入量与含铁物料重量 比为5~10%,模数为2.7~3.7;温度在9(TC以上时，钠水玻璃的加入量与含铁 物料重量比为8~15%，模数为2.0-2.8。
所述的钠水玻璃的比重为1.4克/立方厘米，模数为3.1。 所述的钠水玻璃的比重为1.34克/立方厘米，模数为3.2。 所述的钠水玻璃的比重为1.3克/立方厘米，模数为3.3。 钠水玻璃可配加增效剂，有两种配方 一是钠水玻璃配加碳粉，其组分按 重量百分比为钠水玻璃99%~96.5%、碳粉1%~3.5%; 二是纳水坡璃配加聚丙 烯腈纤维、碳粉、十水合硫酸钠，其组分按重量百分比为钠水玻璃76.8~80%、 聚丙烯腈纤维12~18. 5%、碳粉3. 5~4%、十水合硫酸钠1-4. 5%。
在钠水玻璃配加碳粉的方案中，其组分按重量百分比为钠水玻璃96.5%、 碳粉3.5%;在钠水玻璃配加聚丙烯腈纤维、碳粉、十水合硫酸钠的方案中，其 组分按重量百分比为钠水玻璃77.80%、聚丙烯腈纤维15.5%、碳粉3. 5%、十 水合硫酸钠3. 2%。
待处理的含铁物料温度在9(TC以下时，粘结剂的加入量与含铁物料重量比 为10%,其钠水玻璃的模数为3.2;温度在9(TC以上时，粘结剂的加入量与含铁 物料重量比为15%，其钠水玻璃的模数为2.8;上述所指模数是钠水玻璃中的氧 化硅和氧化钠的摩尔比。
所述的含铁物料为转炉泥、除尘灰、氧化铁皮、精粉矿、莹石等钢铁厂生
产过程中使用或产生的粉状含铁废料中的一种或多种的组合。
本发明粘结剂粘结能力强、成球快，成本低，同时还具备如下优点一、 能有效的利用转炉泥、氧化铁皮、除尘灰、精粉矿、莹石等钢铁厂生产过程中 使用或产生的粉状含铁废料中的含铁物料压制成球，不再需要经过烧结这一工 艺，对环境不会造成再次污染；二、冷固球团的成品球具有抗压强度高(2400N/ 球)，转鼓强度能达到75 - 85,冷固球团在整个冶炼过程中不会出现粉化、爆裂 现象，能直接用于炼钢、炼铁以替代块矿和烧结矿、减少石灰和萤石的用量，
5同时具有降温、造渣、脱磷的效果；三、使用本发明的快速粘结剂成球具有工 艺简单、成本低、生产球团周期短、可连续生产、成球率可达98 /。左右，能最大
程度的提高生产效率、节约生产成本。
具体实施例方式
本发明为一种用于含铁物料生产冷固球团的快速粘结剂，所述的含铁物料 为转炉泥、除尘灰、氧化铁皮、精粉矿、莹石等钢铁厂生产过程中使用或产生 的粉状含铁废料中的一种或多种的组合，所述的快速粘结剂按重量百分比，该
粘结剂用于对含水量< 4%、氧化钙含量> 1%的含铁物料进行粘结，
本发明的粘结剂用于含铁物料进行冷固球团矿的生产，其工艺如下首先筛 选含铁物料，该含铁物料可以是转炉泥、除尘灰、氧化铁皮、精粉矿、莹石等 钢铁厂生产过程中使用或产生的粉状含铁废料中的一种或多种的组合，但含铁 物料应控制在含水量<2%、氧化钙含量>1% (以上所述均为重量百分比)，以便 于更好的成球，然后再将含铁物料中加入粘结剂，与含铁物料最佳重量比为4~ 15%，含铁物料经轮碾搅拌均匀后，在滚压式成球机下成球，生产出冷固球团送 入堆料区，自然干燥1~8小时左右即可(干燥时间于季节温度、粘结剂中的钠 水玻璃模数有关，模数高、气温高则自然干燥时间短，反之则长)。 该粘结剂现有三种以钠水玻璃为主料的配方
1. 单纯以钠水玻璃为原料制成的粘结剂，所述的钠水玻璃的比重为1.1-2.0克/立方厘米，模数为2.0-3.7,模数是水玻璃中的氧化硅和氧化钠的摩尔 比。该粘结剂中钠水玻璃的用量、模数和含铁物料的温度有关，温度越高则粘 结剂钠水玻璃的加入量越大、模数越低，反之则相反。当待处理的含铁物料温 度在9(TC以下时，钠水玻璃的加入量为5~10%,最佳模数为2.7~3.7;温度在 90。C以上时，钠水玻璃的加入量为8~15%，最佳模数为2. 0~2. 8;
2. 钠水玻璃配加碳粉制成的粘结剂，其组分按重量百分比为99%~96.5%、 碳粉1%~3. 5%;
3. 钠水玻璃配加聚丙烯腈纤维、碳粉、十水合硫酸钠制^的粘结剂，其组成成份按重量百分比为钠水玻璃76.8~80%、聚丙烯腈纤维12 ~ 18. 5%、碳粉 3. 5 ~ 4%、十水合硫酸钠1 ~ 4. 5%。
上述三种配方中各组份具有如下特点
钠水玻璃粘结能力强、分散性好、耐热性强；
碳粉提高球团在高温下的空隙率，加快球团的还原性能；
聚丙烯腈纤维抗拉强度高，分散性好、化学性能稳定，提高球团的空隙 率，增高球团的还原性；
十水合硫酸钠提高粘结剂的粘结能力。
实施例一本发明粘结剂配方中的各组分按重量百分比为钠水玻璃在待 处理的含铁物料温度在9(TC以下时，钠水玻璃的加入量与含铁物料重量比为 10%,最佳模数为3.2。
实施例二本发明粘结剂配方中的各组分按重量百分比为钠水玻璃在待 处理的含铁物料温度在90。C以上时，钠水玻璃的加入量与含铁物料重量比为 14%，最佳模数为2.8。
实施例三本发明粘结剂配方中的各组分按重量百分比为钠水坡璃97. 8%、 碳粉2. 2%。
实施例四本发明粘结剂配方中的各组分按重量百分比为钠水玻璃96. 8%、 碳粉3. 2%
实施例五本发明粘结剂配方中的各组分按重量百分比为钠水玻璃 77.80%、聚丙烯腈纤维15. 5%、碳粉3. 5%、十水合硫酸钠3. 2%。
实施例六本发明粘结剂配方中的各组分按重量百分比为钠水玻璃78%、 碳粉3.8%、聚丙烯腈纤维15.2%、十水合硫酸钠3%。
下表对比了现有技术(包括常规技术序号1及200710036164. X专利申请中 公开的技术序号2)与本发明三种配方(序号3、 4、 5)的效果数据比较序 号配方成球 率(％)转 鼓抗压强 度(N)固化时 间(天)球团还 原性粉化 率(°/。)
1聚乙烯醇、水泥796018907不好10
2碱性泡花碱、冷溶型聚乙 烯醇、聚丙烯腈纤维、轻 质碳酸钙 (配比如200710036164. X 专利申请文件中的实施 例一)80621950一般6
3钠水玻璃(配比如本专利 申请实施例一)85631980一般7
4钠水玻璃、碳粉 (配比如本专利申请实施 例三)917420005良好5
5钠水玻璃、聚丙烯腈纤 维、碳粉、十水合硫酸钠 (配比如本专利申请实施 例六)998224004优良3
表中所指的成球率在冷固球团生产中体现粘结剂的粘合能力、分散性。转 鼓在冷固球团生产中体现球团的固化时间和固化后抗压强度。抗压强度是体现 冷固球团的合格最关键的指标。固化时间体现粘结剂在实际生产操作中的连续 生产能力。球团还原性体现冷固球团在冶炼过程中金属性能，提高冶炼效果。 粉化率体现粘结剂的化学稳定性，即固化后不再于发生任何化学反应。
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权利要求
1.一种利用含铁物料生产冷固球团的快速粘结剂，其特征在于按重量百分比，该粘结剂用于对含水量≤4％、氧化钙含量＞1％的含铁物料进行粘结，该粘结剂是钠水玻璃。
2. 如权利要求l所述的一种利用含铁物料生产冷固球团的快速粘结剂，其 特征在于所述的钠水玻璃的比重为1. 1 ~ 2. G克/立方厘米，模数为2. 0 ~ 3. 7， 模数是钠水玻璃中的氧化硅和氧化钠的摩尔比。
3. 如权利要求2所述的一种利用含铁物料生产冷固球团的快速粘结剂，其 特征在于待处理的含铁物料温度在90'C以下时，钠水玻璃的加入量与含铁物 料重量比为5~10 / ，模数为2.7 3.7;温度在90'C以上时，钠水玻璃的加入量 与含铁物料重量比为8~15%,模数为2.0-2.8。
4. 如权利要求2所述的一种利用含铁物料生产冷固球团的快速粘结剂，其 特征在于所述的钠水玻璃的比重为1.4克/立方厘米，模数为3.1。
5. 如权利要求2所述的一种利用含铁物料生产冷固球团的快速粘结剂，其 特征在于所述的钠水玻璃的比重为1.34克/立方厘米，模数为3.2。
6. 如权利要求2所述的一种利用含铁物料生产冷固球团的快速粘结剂，其 特征在于所述的钠水玻璃的比重为1.3克/立方厘米，模数为3.3。
7. 如权利要求l所述的一种利用含铁物料生产冷固球团的快速粘结剂，其 特征在于钠水玻璃可配加增效剂，有两种配方 一是钠水玻璃配加碳粉，其 组分按重量百分比为钠水玻璃99%~96.5%、碳粉1%~3. 5%; 二是钠水玻璃配 加聚丙烯腈纤维、碳粉、十水合硫酸钠，其组分按重量百分比为钠水玻璃76.8 80%、聚丙烯腈纤维12~18. 5%、碳粉3. 5~4%、十水合硫酸钠1 ~ 4. 5%。
8. 如权利要求7所述的一种利用含铁物料生产冷固球团的快速粘结剂，其 特征在于在钠水玻璃配加碳粉的方案中，其组分按重量百分比为钠水玻璃 96.5%、碳粉3.5%;在钠水玻璃配加聚丙烯腈纤维、碳粉、十水合硫酸钠的方案 中，其组分按重量百分比为钠水玻璃80%、聚丙烯腈纤维l5. 5%、碳粉1 5%、 十水合硫酸钠3. 2%。
9.如权利要求7所述的一种利用含铁物料生产冷固球团的快速粘结剂，其特征在于待处理的含铁物料温度在9(TC以下时，粘结剂的加入量与含铁物 料重量比为10%，其钠水玻璃的模数为3.2;温度在WC以上时，粘结剂的加入 量与含铁物料重量比为15%,其钠水玻璃的模数为2.8;上述所指模数是钠水玻 璃中的氧化硅和氧化钠的摩尔比。
10.如权利要求1或7所述的一种用于含铁物料生产冷固球团的快速粘结剂，其特征在于所述的含铁物料为转炉泥、除尘灰、氧化铁皮、精粉矿、莹石等钢铁厂生产过程中使用或产生的粉状含铁废料中的一种或多种的组合。
全文摘要
本发明涉及粘结剂，特别是一种用于含铁物料生产冷固球团的快速粘结剂。该粘结剂由钠水玻璃、碳粉、聚丙烯腈纤维、十水合硫酸钠组成，它具有工艺简单、使用成本低、成球率高、生产周期短、适合连续生产的特点，可以利用含铁物料成球，能提高球团的质量，并能增加球团矿中微孔，提高冷固球团在冶炼过程中还原性，冷固球团强度高、免烧结、粉化率低、能替代块矿直接供炼钢、炼铁使用。
文档编号C22B1/14GK101586184SQ20091004366
公开日2009年11月25日 申请日期2009年6月10日 优先权日2009年6月10日
发明者斌 周, 柯 邓 申请人:湘潭市海森科技有限公司