利用铁鳞降低球团生产能耗的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用配加铁鳞降低球团生产能耗的方法，即合理利用钢铁厂回收轧钢氧化铁皮（铁鳞）的新方法，将铁鳞配入赤铁矿粉球团生产中，既可以提高赤铁矿粉球团矿成品球强度，还可以降低球团生产能耗，有助于延长球团生产设备寿命的方法，包括铁鳞预处理、配料、混合、造球、布料、焙烧、冷却工艺。其特征在于：在赤铁矿粉中配加了铁鳞粉，由铁鳞经过细磨预处理制得，添加比例为5%-15%。该方法有效解决了赤铁矿粉球团的焙烧温度高以及由此带来的回转窑结圈、带式机炉篦条烧坏等问题，使球团焙烧温度降低为1200-1250℃，成品球的强度仍可达到2050N/个球以上。本发明可广泛应用于利用赤铁矿粉生产球团工艺。
【专利说明】利用铁鳞降低球团生产能耗的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用配加铁鳞降低球团生产能耗的方法，具体涉及一种合理利用回收铁鳞，以提高赤铁矿粉球团成品球强度的方法，属于回收资源利用领域。
【背景技术】
[0002]铁鳞为钢材轧制过程剥落下来的氧化铁皮及钢材在酸洗过程中被溶解而成的渣泥的总称，是宝贵的再生资源，其FeO含量为50%以上，全铁品位在70%左右。一般该资源用于烧结生产中，配用比例一般在5%左右，比例过大会影响烧结料层透气性。
[0003]—般用于球团生产的矿粉有两种,一种是磁铁矿粉,另一种是赤铁矿粉。磁铁矿粉用链篦机-回转窑工艺焙烧时，其焙烧温度一般在1200-1230°C左右，成品球团强度可达到2300N /个球团。而赤铁矿粉球团焙烧时，由于其固有的焙烧特性，一般焙烧温度需要在1280°C以上时，成品球强度方可达到2300N /个球团，而回转窑长期在1250°C以上的高温焙烧，容易引起局部区域结圈，影响生产的正常进行，对带式焙烧机的寿命也会造成威胁。
[0004]目前，对于以赤铁矿粉为主原料的链篦机-回转窑球团生产企业，主要采取在赤铁矿粉配加部分磁铁矿粉来降低其焙烧温度，但需配加磁铁矿粉的比例较高，一般需在30%以上才有明显的效果，因此配加比例高，需要外购，原料来源不稳定，不利于球团矿成份的稳定及质量控制。
【发明内容】
[0005]为了克服上述不足，本发明旨在提供一种既能充分利用回收资源，又能降低赤铁矿粉球团矿焙烧温度，提高赤铁矿粉球团矿强度的方法，能有效解决赤铁矿粉球团在焙烧过程中存在的焙烧温度高由此带来的回转窑易结圈和带式机篦条易烧坏等问题，能高效地利用赤铁矿粉制备氧化球团矿。
[0006]本发明提供的一种利用铁鳞降低球团生产能耗的方法，包括配料、混合、造球、布料、焙烧、冷却工艺，其特征在于:所述的配料工艺中，在赤铁矿粉中配加了铁鳞粉，由铁鳞经过细磨预处理制得，配加比例为5%-15%。
[0007]所述的利用铁鳞降低球团生产能耗的方法，包括以下步骤:
(1)铁鳞预处理:
对铁鳞进行细磨处理，粒度小于0.01mm的产品含量达到65%以上。
[0008](2)配料:
细磨铁鳞粉、赤铁矿粉和膨润土按下述重量百分比进行配料，具体的配比为:
细磨铁鳞粉5%-15%
赤铁矿粉 84.5%~93%，
膨润土 0.5~2%，
各组分重量之和为100% ；
(3)混合、造球:上述各组分配合料经强力混料机进行混匀后，输送到圆盘造球机中造球，得到含水率为8.8%~9.5% (按重量百分比计)，平均粒径为10mnTl6mm的生球；
(4)布料、焙烧:
将合格生球输送到链篦机上进行布料、干燥预热后，进入回转窑中进行焙烧，回转窑焙烧温度为1200-1250°C ；
(5)冷却:
从回转窑中出来的球团矿送入环冷机进行冷却到150°C左右，得到成品球团矿。
[0009]根据该方法制备赤铁矿粉球团矿，球团能耗可降低2~4kg标煤/t，成品球强度可达到2050 N/个球以上。
[0010]本发明经过在原料中添加符合要求粒度的细磨铁鳞粉，使回转窑焙烧温度降低为1200-1250°C，成品球的强度仍可达到2050N/个球以上。其原理为:Fe0+l/402= l/2Fe203+141.84KJ，即I摩尔FeO反应，就可放出141.84KJ的热能。这样，铁鳞中的Fe2+发生氧化反应能促进质点扩散粘结，产生的热量可使赤铁矿晶格中的质点在获得外界较少的热量下也能扩散，乃至晶粒长大和再结晶固结。也就是这部分热量，在球团内部利用效率较高，有助于强化球团矿内部的固结反应，使得成品球强度提高，同时，也可使外部焙烧温度下降，能耗降低。
[0011]本发明将铁鳞用于球团生产中，一方面可提高球团矿品位，另一方面可充分利用铁鳞在氧化过程中放热这一部分热量，有效降低球团焙烧温度，减少回转窑结圈，提高回转窑和带式焙烧机的作业率，保证球团高效生产，延长球团生产设备寿命；还能提高球团矿强度，对于稳定球团生产，降低球团生产能耗具有非常重要的意义。
[0012]本发明的有益效果:
(1)通过在赤铁矿粉中配加了经细磨工艺处理后的铁鳞，配比为5%-15%，在降低球团矿焙烧温度，节省能耗的同时，还能提高成品球团矿强度，可在一定程度上解决赤铁矿粉生产球团矿时遇到的焙烧温度高、成品球团矿强度低的技术难题；(2)降低了球团矿焙烧温度后，大大减轻了回转窑因高温而结圈，带式焙烧机炉篦条烧坏等影响作业率的问题；(3)本发明提供的方法广泛应用于链篦机-回转窑、带式焙烧机、竖炉生产球团工艺，尤其适用于使用赤铁矿粉为原料的球团生产企业。
【具体实施方式】
[0013]下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
[0014]对比例:赤铁矿粉中未配加细磨工艺处理的铁鳞粉:
通过本方法制备赤铁矿粉球团矿的具体步骤如下:
(I)配料:
赤铁矿粉与膨润土按下述重量百分比进行配料:
赤铁矿粉 98.5份 膨润土1.5份
其中赤铁矿粉为吕梁铁精矿粉，FeO含量为3.1%，粒度小于0.074mm的含量为92%，赤铁矿粉的含水率为8.9%。
[0015](2)混合、造球:上述组分经强力混料机混匀，然后加入圆盘造球机中生产，得到含水率为9.2%的生球团，平均粒径为10mm-16mm左右；
(3)布料、焙烧:
在链篦机-回转窑上进行布料、焙烧，得到成品球团矿；
回转窑焙烧温度为1230°C时，成品球团矿强度为1895N /个球团；工序能耗为32.74kg
标煤/to
[0016]回转窑焙烧温度为1250°C时，成品球团矿强度为2050N /个球团；工序能耗为33.87kg 标煤/t。[0017]回转窑焙烧温度为1270°C时，成品球团矿强度为2281N /个球团；工序能耗为35.16kg 标煤/t。
[0018]本实施例中所述的1份为1kg。
[0019]实施例1:赤铁矿粉中配加经细磨预处理的铁鳞粉:
通过本方法制备赤铁矿粉球团矿的具体步骤如下:
(1)铁鳞粉细磨预处理:
选取铁鳞粉:太钢轧钢铁鳞粉，其FeO含量为56% ；
将上述铁鳞粉在磨碎设备中细磨，其粒度小于0.1mm的比例为65% ；
(2)配料:
细磨预处理后的铁鳞粉、赤铁矿粉与膨润土按下述重量百分比进行配料:
细磨铁鳞粉5份 赤铁矿粉 93.5份 膨润土 1.5份，
各组份重量之和为100份，其中赤铁矿粉来源同实施I。
[0020](3)混合、造球:
上述各组分经强力混料机混匀，然后加入圆盘造球机中生产出球团，得到按重量百分比计的含水率为9.1%的球团矿，平均粒径为10mm-16mm左右；
(4)布料、焙烧:
在链篦机-回转窑上进行布料、焙烧，得到成品球团矿；
回转窑焙烧温度为1200°C时，成品球团矿强度为2051N /个球团；工序能耗为30.85kg
标煤/to
[0021]回转窑焙烧温度为1230°C时，成品球团矿强度为2171N /个球团；工序能耗为
31.54kg 标煤/t。
[0022]回转窑焙烧温度为1250°C时，成品球团矿强度为2285N /个球团；工序能耗为
32.68kg 标煤/t。
[0023]本实施例中所述的1份为1kg。
[0024]实施例1与对比例中所用的赤铁矿粉与膨润土原料来源是相同的，配加细磨铁鳞粉后，在相同的焙烧温度条件下，成品球强度得到提高。在焙烧温度降为1230°C，抗压强度大于2000N/个。且焙烧温度为1200°C时，成品球团矿强度仍可达到2051N /个球团。
[0025]实施例2:赤铁矿粉中配加经细磨预处理的铁鳞粉，并进一步加大其配加比例: 通过本方法制备赤铁矿粉球团矿的具体步骤如下:(1)铁鳞粉细磨预处理:
铁鳞的预处理方法与实施例1相同；
(2)配料:
细磨预处理后的铁鳞粉、赤铁矿粉与膨润土按下述重量百分比进行配料:
细磨铁鳞粉15份 赤铁矿粉 83.3份，
膨润土 1.7份，
各组份重量之和为100份，其中赤铁矿粉等原料来源与实施例1相同。
[0026](3)混合、造球:
上述各组分经强力混料机混匀，然后加入圆盘造球机中生产出球团，得到按重量百分比计的含水率为9.0%的球团矿，平均粒径为10mm-16mm左右；
(4)布料、焙烧:
在链篦机-回转窑上进行布料、焙烧，得到成品球团矿；
回转窑焙烧温度为1200°C时，成品球团矿强度为2119N /个球团；工序能耗为28.69kg
标煤/to
[0027]回转窑焙烧温度为1230°C时，成品球团矿强度为2287N /个球团；工序能耗为
29.52kg 标煤/t。
[0028]回转窑焙烧温度为1250°C时，成品球团矿强度为2508N /个球团；工序能耗为
30.67kg 标煤/t。
[0029]本实施例中所述的1份为1kg。
[0030]实施例2与实施例1相比，提高细磨铁鳞粉的配加比例后，在相同的焙烧温度条件下，成品球强度得到进一步的提高。在降低生产能耗的同时(平均降低工序能耗为2.06kg标煤/t)，提高了赤铁矿粉球团矿强度。
[0031]实施例3:赤铁矿粉中配加经细磨预处理的铁鳞粉，并进一步提高了其细度: 通过本方法制备赤铁矿粉球团矿的具体步骤如下:
(1)铁鳞粉细磨预处理:
将铁鳞粉在磨碎设备中细磨，其小于0.1mm的比例为72% ；
(2)配料:
细磨预处理后的铁鳞粉、赤铁矿粉与膨润土按下述重量百分比进行配料:
细磨铁鳞粉10份 赤铁矿粉 88.5份，
膨润土 1.5份，
各组份重量之和为100份，其中赤铁矿粉等原料来源与实施例1相同。
[0032](3)混合、造球:
上述各组分经强力混料机混匀，然后加入圆盘造球机中生产出球团，得到按重量百分比计的含水率为9.0%的球团矿，平均粒径为10mm-16mm左右；
(4)布料、焙烧:
在链篦机-回转窑上进 行布料、焙烧，得到成品球团矿；
回转窑焙烧温度为1200°C时，成品球团矿强度为2195N /个球团；工序能耗为28.58kg标煤/t。
[0033]回转窑焙烧温度为1230°C时，成品球团矿强度为2298N /个球团；工序能耗为
29.38kg 标煤/t。
[0034]回转窑焙烧温度为1250°C时，成品球团矿强度为2547N /个球团；工序能耗为
30.51kg 标煤/t。
[0035]本实施例中所述的1份为1kg。
[0036]实施例3与实施例2相比，提高细磨铁鳞粉的细度后，在相同的焙烧温度条件下，成品球强度得到进一步的提高，且生产能耗得到进一步降低。
【权利要求】
1.一种利用铁鳞降低球团生产能耗的方法，包括配料、混合、造球、布料、焙烧、冷却工艺，其特征在于:所述的配料工艺中，在赤铁矿粉中配加了铁鳞粉，由铁鳞经过细磨预处理制得，配加比例为5%-15%。
2.根据权利要求1所述的利用铁鳞降低球团生产能耗的方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)铁鳞预处理: 对铁鳞进行细磨处理，粒度小于0.01mm的产品含量达到65%以上； (2)配料: 细磨铁鳞粉、赤铁矿粉和膨润土按下述重量百分比进行配料，具体的配比为: 细磨铁鳞粉59Tl5% 赤铁矿粉 84.5%~93%， 膨润土 0.5~2%， 各组分重量之和为100% ； (3)混合、造球: 上述各组分配合料经 强力混料机进行混匀后，输送到圆盘造球机中造球，得到含水率为8.8%~9.5%，平均粒径为10mnTl6_的生球； (4)布料、焙烧: 将合格生球输送到链篦机上进行布料、干燥预热后，进入回转窑中进行焙烧，回转窑焙烧温度为1200-1250°C ； (5)冷却: 从回转窑中出来的球团矿送入环冷机进行冷却到150°C左右，得到成品球团矿。
3.根据权利要求2所述的利用铁鳞降低球团生产能耗的方法，其特征在于:根据该方法制备球团矿，赤铁矿粉球团矿成品球强度仍可达到2050 N/个球以上，球团生产能耗降低2~4kg标煤/1。
【文档编号】C22B1/216GK103789537SQ201410046306
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年2月10日 优先权日:2014年2月10日
【发明者】贺淑珍, 冯焕林, 范建军, 蔡湄夏, 张华 , 李昊堃 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司