富铁冷固球团及其制造工艺和用途
【专利摘要】本发明属于资源综合利用【技术领域】，涉及一种富铁冷固球团及其制造工艺和用途。本发明所解决的技术问题是提供一种富铁冷固球团的制造工艺，该工艺具有成球性能优、抗摔打能力强，改善粉化情况，金属铁的收得率高的优点。本发明制造工艺步骤如下：（1）预干燥；（2）混料；（3）压球；（4）自然干燥。本发明的关键改进点在于：1）粘结剂的选择及2）干燥方式采用自然晾晒。由本发明所得富铁冷固球团可以用于替代废钢应用于炼钢转炉冶炼。使用富集污泥替代废钢后，对转炉热量的调整较废钢更灵活，过程渣态好、来渣快，脱磷脱硫效果稳定，全铁收得率89.29%，达到了预期水平。不仅在生产工艺方面优于废钢，而且价格更比废钢经济。
【专利说明】富铁冷固球团及其制造工艺和用途
【技术领域】
[0001]本发明属于资源综合利用【技术领域】，涉及冶金矿粉的粘结、制团，具体是一种富铁冷固球团及其制造工艺和用途。
【背景技术】 [0002]现有的冷固球团加工方法几乎都是钢铁板块产生的二次资源如含铁物料、冶金尘泥及工业副产资源，采用粘结剂或复合胶粘剂、熟石灰粉、煤粉或其它需要的配料为原来，经过原料烘干一加料一混料一压球一干燥等工序进行造球。如:
[0003]同济大学采用有复合胶粘剂制得冷固球团，利用有机胶粘剂与无机胶粘剂合成的复合胶粘剂与铁精矿粉、含铁污泥按一定质量比用压球机进行压球，得到生球团，然后把生球团放在室温下冷却后得到成品冷固球团(CN101775489A)。此法虽能利用复合胶粘剂各组分的集成优势，具有较好的粘结作用，但制备工艺复杂、流程长、对工业化生产而言效率不高，且对后续环节的控制不够。
[0004]岳效群的个人发明专利中提供了一种自助燃烧生产炼钢用冷固球团的方法，在已有成熟技术利用氧化铁皮、炼钢污泥、钢渣粉等加上粘结剂生产冷固球团的基础上，加入强氧化剂，在球团成型后，经过引燃，能产生化学反应，同时放出大量热量，从而使含铁球团自助燃烧，燃烧过程不使用任何燃料和传统能源，烧结后的球团硬度极高，不含水分，从根本上满足了炼钢生产的需要(CN101089204)。此法对成球强度能起到很好作用，但由于强氧化剂的加入增加了生产成本，自助燃烧对场地与安全也提出了要求，实施起来有一定局限。
[0005]吕美竺的个人发明专利中提到的冷固球团制作方法是将铁精矿、非焦煤、水泥熟料、球团均匀混合后一圆筒造球机滚动造球一滚动筛分成互不粘结的生球一进综合反应仓水化和碳酸化反应一综合反应仓下部出成品冷固球团一筛出6mm以下的颗粒及碎屑一进成品库待用(CN1158903)。该法全流程无燃烧污染，但成球性能及强度、产品的水分、粉化率等在实际应用中还有提升空间。
[0006]现有类似技术中的干燥方法基本上采用入炉烘烤，但入炉烘烤会大大影响富集污泥球的成球性能、强度及金属铁含量，而且抗摔打能力弱，粉化严重，大幅降低了金属铁的收得率。
【发明内容】
[0007]本发明所解决的技术问题是提供一种富铁冷固球团的制造工艺，该工艺具有成球性能优、抗摔打能力强，改善粉化情况，金属铁的收得率高的优点。
[0008]本发明制造工艺中，原料为富铁污泥、粘结剂、纯碱为原料，所得冷固球团的主要化学成分重量百分比满足以下条件:MFe≥50%,TFe≥65%,S ( 0.10%,P ( 0.15%、水分< 3.0%，其余为不可避免的杂质，采用自然晾干方式去除水分，粒度控制在30-50mm，其中< 5mm的粒级≥5% ;富铁污泥球粉碎率≥5%。
[0009]富铁冷固球团的制造工艺，其特征在于步骤如下:[0010](I)准备原料及预干燥:以富铁污泥、粘结剂、纯碱为原料；，其重量配比为:富铁污泥1-3份、粘结剂1-3份、纯碱0.5-1.5份；控制原料富铁污泥含水量降至5-8% ；
[0011]其中，优选原料重量配比为:富铁污泥2份、粘结剂2份、纯碱1份。所述粘结剂为环氧树脂；优选采用华辉牌FH-9复合粘结剂。
[0012](2)混料:将富铁污泥、粘结剂、纯碱混合，搅拌，至原料混合均匀，不粘搅拌辊为准，得混合料；
[0013]其中，搅拌时，可根据原料水分控制加水量，以便搅拌均匀同时不粘搅拌辊。
[0014](3)压球:步骤(2)所得混合料，压制成球团；球团过筛，筛出粉料继续压制，制成球团；
[0015]若球团粉料多，可至少压球2次。
[0016](4)干燥:将步骤(3)得到的球团自然晾晒干燥，冷固，即得。其中，优选冷固时间约2-3天。
[0017]若在露天干燥，则干燥过程中需要做好防雨措施，严禁产品淋雨。成品经检测各项指标要求合格后方可入库。
[0018]本发明的关键改进点在于:
[0019]I)粘结剂的选择不同于现有技术，粘结剂作为配料的关键环节，直接影响成球性能。本发明使用的是经多次工业试验严选论证后的优质新型粘结剂。采用环氧树脂作为本球团的粘结剂，产品强度能达到要求，但生产成本较高。由于本物料金属铁含量高，颗粒大，采用固体粘结剂加入量大，带入的的硅、硫、灰分较多，影响产品质量，通过筛选后选用华辉牌FH-9复合粘结剂，由于是纯有机粘合剂，灰分增加基本小于百分之一，不增硅，不增硫，添加量非常低，同时保证了球团的强度和成分。
[0020]2)干燥方式采用自然晾晒，同时降低了能源消耗，达到了节能减排的目的。
[0021]由本发明制造工艺所得的富铁冷固球团可以用于替代废钢应用于炼钢转炉冶炼。使用富集污泥替代废钢后，对转炉热量的调整较废钢更灵活，过程渣态好、来渣快，脱磷脱硫效果稳定，全铁收得率89.29%，达到了预期水平。不仅在生产工艺方面优于废钢，而且价格更比废钢经济。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1本发明富铁冷固球团的制造工艺流程图【具体实施方式】
[0023]本发明富铁冷固球团的制造工艺，其特征在于步骤如下:
[0024](I)准备原料及预干燥:以富铁污泥、粘结剂、纯碱为原料；控制原料富铁污泥含水量降至5-8% ；
[0025](2)混料:将富铁污泥、粘结剂、纯碱混合，搅拌，至原料混合均匀，不粘搅拌辊为准，得混合料； [0026](3)压球:步骤(2)所得混合料，压制成球团；球团过筛，筛出粉料继续压制，制成球团；
[0027](4)干燥:将步骤(3)得到的球团自然晾晒干燥，冷固，即得。其中，冷固时间约2-3天。达到水分要求后入库，露天干燥过程要做好防雨措施，严禁产品淋雨。
[0028]其中，步骤(1)准备原料及预干燥中，控制原料富铁污泥含水量降至8%。
[0029]步骤(2)混料搅拌时，根据原料水分控制加水量，以便搅拌均匀同时不粘搅拌辊。
[0030]步骤(3)压球时，若球团粉料多，可至少压球2次。
[0031]采用上述方法制备的富铁冷固球团主要化学成分重量百分比为:MFe≤50%,TFe≤65%, S≤0.10%、P≤0.15%、水分≤3.0%，其余为不可避免的杂质。该富铁冷固球团可用于替代废钢应用于炼钢转炉冶炼。
[0032]发明人发现:.采用现有烘烤工艺制备的的富集污泥球，由于含金属铁品位较高，前期的球的强度低，在回转窑中转动，球团一次成球率仅为80%，经过煤气烘烤后，部分金属铁被氧化，MFe小于40%，从2米高空落下后，球团破碎率达到10%。采用本发明工艺生产的富集污泥球，一次成球率达到90%，进过自然晾晒，球团可以金属铁不被氧化，MFe大于45%，通过粘接剂养生后，球团强度较好，从2米高空落下后，球团破碎率小于2%。
[0033]发明人将本发明所得球团用于替代废钢应用于炼钢转炉冶炼，发明人采用所在企业自产的二次资源(炼钢转炉污泥)为主要原料，富集后添加粘结剂等原材料压制成冷固球团，年产量为3.16万吨，已在发明人所在企业开展了多轮工业试验，使用富集污泥替代废钢后，对转炉热量的调整较废钢更灵活，过程渣态好、来渣快，脱磷脱硫效果稳定，全铁收得率89.29%，达到了预期水平。不仅在生产工艺方面优于废钢，而且价格更比废钢经济，每年替代5.06万吨废钢的直接经济效益就达5395万元(其中未计降低钢铁料消耗带来的收益)。
[0034]目前该产品已在发明人所在企业全面推广应用，由于全铁收得率高、温降、脱磷、终点控制、渣量都优于废钢，所以深受现场操作人员好评。该技术工艺简单，无需复杂的工装条件，易于推广。富集污泥球的推广应用使得二次资源得到高附加值综合利用，它产业化的重要意义在于解决了堆积占地、环境污染问题的同时，让企业实现了效益最大化。
【权利要求】
1.富铁冷固球团的制造工艺，其特征在于: (1)准备原料及预干燥:以富铁污泥、粘结剂、纯碱为原料，其重量配比为:富铁污泥1-3份、粘结剂1-3份、纯碱0.5-1.5份；控制原料富铁污泥含水量降至5-8% ； (2)混料:将富铁污泥、粘结剂、纯碱混合，搅拌，至原料混合均匀，不粘搅拌辊为准，得混合料； (3)压球:步骤(2)所得混合料，压制成球团；球团过筛，筛出粉料继续压制，制成球团； (4)干燥:将步骤(3)得到的球团自然晾晒干燥，冷固，即得；其中，优选冷固时间约2-3天。
2.根据权利要求1所述的富铁冷固球团的制造工艺，其特征在于:步骤(1)准备原料及预干燥中，控制原料富铁污泥含水量降至8%。
3.根据权利要求1所述的富铁冷固球团的制造工艺，其特征在于:步骤(1)所述粘结剂为环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的富铁冷固球团的制造工艺，其特征在于:步骤(1)所述粘结剂为华辉牌FH-9复合粘结剂。
5.根据权利要求1所述的富铁冷固球团的制造工艺，其特征在于:步骤(1)原料重量配比为:富铁污泥2份、粘结剂2份、纯碱1份。
6.根据权利要求1所述的富铁冷固球团的制造工艺，其特征在于:步骤(2)混料搅拌时，根据原料水分控制加水量，以便搅拌均匀同时不粘搅拌辊。
7.根据权利要求1所述的富铁冷固球团的制造工艺，其特征在于:步骤(3)压球时，若球团粉料多，可至少压球2次。
8.权利要求1-7任一项所述的制造工艺所得的富铁冷固球团。
9.根据权利要求8所述的富铁冷固球团，其特征在于:冷固球团的主要化学成分重量百分比为:MFe≥50%, TFe≥65%, S ^ 0.10%,P ^ 0.15%、水分≥3.0%，其余为不可避免的杂质。
10.权利要求8或9所述富铁冷固球团用于替代废钢应用于炼钢转炉冶炼。
【文档编号】C21C5/28GK103627897SQ201310669921
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】路强, 刘珂含, 罗开林, 杨金成 申请人:攀钢集团攀枝花钢钒有限公司