专利名称：一种含四水八硼酸钠和硼砂的烧结矿表面添加剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及高炉炼铁技术领域，具体涉及一种含四水八硼酸钠和硼砂的烧结矿表面添加剂。
背景技术：
目前在炼铁过程中，普遍采用烧结矿块矿或球团矿为原料，这有利于资源的高效合理利用和提高高炉炼铁的质量。然而烧结矿块矿或球团矿在生产过程中，石灰(或石灰石)与矿石中二氧化硅反应形成硅酸二钙(2Ca0.Si02)。2Ca0. SiO2有四种同质异晶体(由高温到低温)分别为α、α，、β和γ，它们的密度为3. 07g/cm3、3· 31g/cm3、3. 28 g/cm3和 2.97 g/cm3。因而烧结矿块矿或球团矿在冷却过程中由于相变，分子体积膨胀产生内应力， 将使得烧结矿强度降低，往往会出现低温(500°C以下)粉化现象。烧结矿低温粉化率高，将影响到炼铁时高炉的透气性，不利于冶炼过程的正常进行。为克服这一缺点，现有技术是在烧结矿表面添加含氯的表面添加剂。添加含氯的表面添加剂后，可明显地降低烧结矿的低温粉化率；但含氯的表面添加剂的加入却增加了高炉气中氯的含量，这不但加速了对气体回收、冷却装置中金属材料的腐蚀，同时还会对环境产生不良影响。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种含四水八硼酸钠及硼砂的烧结矿表面添加剂，有效地降低烧结矿的低温粉化率，同时又能避免传统添加剂中氯的不良影响。本发明的烧结矿表面添加剂，其特征在于其组分按重量百分比为四水八硼酸钠 0. 01 9. 9%，硼砂0. 05 9. 99%，余量为水，按所述的各组分配比配制后，均勻混合而成；
四水八硼酸钠，化学式Na2B8013*4H20，相对分子质量412 ； 硼砂为硼酸的钠盐，化学式Na2B4O7 · IOH2O0与现用技术相比，本发明的特点及其有益效果是
(1)硼离子的半径小，易于扩散到硅酸二钙中。进入硅酸二钙的晶格后它可抑制硅酸二钙由β向Y的相变，即抑制了分子体积膨胀；
(2)硼在铁矿粉烧结过程中，能改善液相的流动性能，增强了铁矿粉的胶结效果。由于流动性较好的液相量的增加，也促进了铁酸钙的生成和赤铁矿晶粒的长大聚合，使硅酸二钙生成量减小；
(3)在烧结矿团加热过程中，硼离子进入团粒玻璃相中，改善了玻璃相的力学和动力学性能，可增加团粒的强度；
(4)在烧结矿团加热过程中，含硼化合物增加了烧结团矿中的流动相，使团矿表明气孔率减少，降低了低温粉化反应的速度，从而改善了烧结团矿的低温粉化性能；
(5)将本发明的添加剂喷洒到烧结矿块矿或球团矿的表面上，有效地改善烧结矿块矿或球团矿的表面性质，降低烧结矿的低温粉化率，添加剂在高炉炼铁的过程中，使烧结矿在温度<500°C条件下有足够的强度和透气性；而在温度>1000°C条件下不会对高炉的运行和铁的质量产生不良影响。由于添加剂中完全不含氯化物，对高炉炉衬、炉壁耐火材料和高炉气体冷却、回收装置的腐蚀现象将得到有效抑制，有利于环境保护。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不仅限于下述的实施例下述实施例中采用的四水八硼酸钠、硼砂均为工业纯产品或化学试剂，将添加剂的原料按比例配制，溶于水中均勻混合，制成本发明的表面添加剂；按国家标准GB/T133242-91进行铁矿石低温粉化试验，未加添加剂时低温粉化率 (RDI+3. 15) >35% ；使用单一氯化钙添加剂低温粉化率(RDI+3. 15)为22. 5% ；实施例1 本实施例的表面添加剂，其各组分按重量百分比为四水八硼酸钠0.01%，硼砂0. 05%,余量为水。将其喷洒在烧结矿块矿或球团矿表面上，按国家标准GB/T133242-91 进行铁矿石低温粉化试验，测得低温粉化率(RDI+3. 15)为22. 8% ；实施例2 本实施例的表面添加剂，其各组分按重量百分比为四水八硼酸钠0. 05%，硼砂0. 05%,余量为水。将其喷洒在烧结矿块矿或球团矿表面上，按国家标准GB/T133242-91 进行铁矿石低温粉化试验，测得低温粉化率(RDI+3. 15)为22. 1% ；实施例3 本实施例的表面添加剂，其各组分按重量百分比为四水八硼酸钠1%，硼砂 1%，余量为水。将其喷洒在烧结矿块矿或球团矿表面上，按国家标准GB/T133242-91进行铁矿石低温粉化试验，测得低温粉化率(RDI+3. 15)为20% ；实施例4 本实施例的表面添加剂，其各组分按重量百分比为四水八硼酸钠2%，硼砂 2%，余量为水。将其喷洒在烧结矿块矿或球团矿表面上，按国家标准GB/T133242-91进行铁矿石低温粉化试验，测得低温粉化率(RDI+3. 15)为19% ；实施例5 本实施例的表面添加剂，其各组分按重量百分比为四水八硼酸钠5%，硼砂 5%，余量为水。将其喷洒在烧结矿块矿或球团矿表面上，按国家标准GB/T133242-91进行铁矿石低温粉化试验，测得低温粉化率(RDI+3. 15)为18% ；实施例6 本实施例的表面添加剂，其各组分按重量百分比为四水八硼酸钠9. 9%，硼砂9. 99%，余量为水。将其喷洒在烧结矿块矿或球团矿表面上，按国家标准GB/T133242-91 进行铁矿石低温粉化试验，测得低温粉化率(RDI+3. 15)为17%。
权利要求
1. 一种含四水八硼酸钠和硼砂的烧结矿表面添加剂，其特征在于其组分按重量百分比为四水八硼酸钠0. 01 9. 9%，硼砂0. 05 9. 99%，余量为水，按所述的各组分配比配制后，均勻混合而成。
全文摘要
本发明涉及高炉炼铁技术领域，具体涉及一种含四水八硼酸钠及硼砂的烧结矿表面添加剂，其组分按重量百分比为四水八硼酸钠0.01～9.9%，硼砂0.05～9.99%，余量为水。将本发明的添加剂喷洒到烧结矿块矿或球团矿的表面上，有效地改善烧结矿块矿或球团矿的表面性质，降低烧结矿的低温粉化率，添加剂在高炉炼铁的过程中，使烧结矿在温度<500℃条件下有足够的强度和透气性；而在温度>1000℃条件下不会对高炉的运行和铁的质量产生不良影响。由于添加剂中完全不含氯化物，对高炉炉衬、炉壁耐火材料和高炉气体冷却、回收装置的腐蚀现象将得到有效抑制，有利于环境保护。
文档编号C22B1/16GK102492835SQ20111045027
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者于桂兰, 孙挺, 孙萌, 李涛, 邢敏华 申请人:东北大学