本发明属于冶金
技术领域：
，尤其涉及一种采用赤铁矿制备含碳球团矿、其球团矿及其冶炼方法。
背景技术：
：含碳球团矿是主要的炼铁原料之一。然而含碳球团的爆裂现象会使料层内传热条件变差，金属化率较低，因此改善含碳球团的爆裂现象尤为重要。传统的造球方法为赤铁矿粉与煤粉直接混合进行造球，采用此方法造球获得的含碳球团进行冶炼时，当高价铁还原到低价铁时，含碳球团会发生开裂，即爆裂现象。技术实现要素：(一)要解决的技术问题针对现有存在的技术问题，本发明提供一种采用赤铁矿制备含碳球团矿以及含碳球团矿在炉内冶炼的方法，有效地消除含碳球团在冶炼过程中发生爆裂的倾向。(二)技术方案为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：一种采用赤铁矿制备含碳球团矿的方法，步骤1：将赤铁矿粉中的fe2o3转化为fe3o4，获得人造磁铁矿；步骤2：将人造磁铁矿与煤粉混合制得含碳球团矿。优选地，所述步骤1中，将赤铁矿粉中的fe2o3转化为fe3o4，包括将赤铁矿粉和煤粉混合后放入加热炉内焙烧，焙烧温度设定为700℃-800℃，焙烧时间为20-40min。优选地，所述温度设定为750℃；所述焙烧时间为30min。优选地，所述赤铁矿粉和煤粉的质量配比为(6-8)∶3。优选地，步骤2中，所述人造磁铁矿与煤粉的质量比为(3-5)：1。本方案还提供一种上述方法制得的含碳球团矿。本方案还提供一种赤铁矿冶炼方法，采用上述任一方案所述的方法制得含碳球团矿；将所述含碳球团矿放入炉内中高温冶炼。(三)有益效果本发明的有益效果是：本发明提供的一种采用赤铁矿制备含碳球团矿、其球团矿及其冶炼方法，有效地消除含碳球团矿在冶炼过程中发生爆裂的倾向，进而避免了因球团矿爆裂而造成传热条件差、还原不充分、金属化率低等问题。含碳球团矿的还原过程，一般是分级还原的，主要的还原步骤为fe2o3→fe3o4→feo→fe，其中由fe2o3到fe3o4的转变，会发生相变，晶格的改变产生了极大的内应力，从而会导致球团矿发生严重爆裂。实验结果表明：适当的提高预处理赤铁矿中人造磁铁矿含量，然后进行造球还原，爆裂现象得到明显改变。本发明能够在矿石造球还原前对矿粉进行磁化处理，将含碳球团矿中的氧化铁转化为四氧化三铁，避免了含碳球团矿由fe2o3到fe3o4的转变，从而避免球团矿严重爆裂现象的发生。具体实施方式为了更好的解释本发明，以便于理解，通过以下具体实施方式，对本发明作详细描述。本发明主要在造球还原前，对矿粉进行预处理，改变矿粉内的化学成分，从而达到改善球团爆裂的目的。(一)制备方法本实施例公开了一种采用赤铁矿制备含碳球团矿的方法，包括如下步骤：步骤1：将赤铁矿粉中的fe2o3转化为fe3o4，获得人造磁铁矿；步骤2：将人造磁铁矿与煤粉混合制得含碳球团矿。具体为在赤铁矿粉造球冶炼前，将赤铁矿粉中的fe2o3转化为fe3o4，获得人造磁铁矿用于制造含碳球团矿。本方案的内容主要为，在造球还原前，对矿粉进行预处理，改变矿粉内的化学成分，从而达到消除球团矿在冶炼过程中发生爆裂的倾向，进而避免了因球团矿爆裂而造成传热条件差、还原不充分、金属化率低等问题。详细地，将赤铁矿粉和煤粉混合后放入加热炉内焙烧，焙烧温度设定为700℃-800℃，焙烧时间为20-40min，将赤铁矿粉中的fe2o3还原为fe3o4，获得人造磁铁矿。本实施例中所述的赤铁矿粉和煤粉混合后在加热炉内焙烧的最佳温度设定为750℃；在此温度下fe2o3转化为fe3o4的效率最高。本实施例中焙烧的最佳时间为30min。焙烧时间短，磁化效果差；焙烧时间长，则造成焙烧能源浪费。本实施例中还提供了赤铁矿粉在转化前和转化后的化学成分对比表，如表1所示：赤铁矿粉化学成分表1表格中的feo含量的变化间接展示了赤铁矿粉中fe3o4含量的增多(fe3o4是一种复合物，具体为一个fe2o3分子和一个feo分子复合组成)。最后需要说明的是本实施例中所述赤铁矿粉和煤粉的质量配比为(6-8)∶3，在经过多次计算和试验验证获知，本实施例中所述赤铁矿粉和煤粉的配别在此比例下的煤粉作为还原剂所起到的作用最好。最后需要说明的是：s2中人造磁铁矿和煤粉混合制成标准大小的含碳球团矿；所述人造磁铁矿和煤粉的质量配比为(3-5)∶1。(二)一种含碳球团矿本实施例公开了一种含碳球团矿，该球团矿在冶炼过程中，不会发生球团爆裂，进而不会对传热条件、金属化率和炼铁效率造成影响。具体地，这里的含碳球团矿在制作的过程中采用预处理过的赤铁矿粉，详细过程参见(一)制备方法，本实施例中的含碳球团矿包括所述预处理的赤铁矿和煤粉。(三)一种赤铁矿冶炼方法本实施例中公开的一种赤铁矿冶炼方法，包括如下步骤：采用(一)或(二)中获得的含碳球团矿。将所述含碳球团矿放入冶炼炉中高温冶炼。通过实际验证，采用本实施例中的赤铁矿冶炼方法，含碳球团矿在炼铁还原的过程中完整度高，不爆裂，同时达到金属化率高的炼铁目的。(四)对比试验应用实例1本实施例中由赤铁矿粉制得的人造磁铁矿和本实施例中的赤铁矿粉与不同的煤进行搭配，进行马弗炉小型试验。实验参数如表2所示：试验参数表2c/o球团尺寸球团数量还原温度还原时间1.216～18mm3个1200℃10min本实施例中的赤铁矿粉分别与c，d，g煤搭配使用制成球团矿x、y、z并置入马弗炉中进行还原试验，都会出现不同程度的爆裂现象，尤其g煤更加严重。为了使实验现象更加明显，选择本实施例中由赤铁矿粉制得的人造磁铁矿与g煤搭配制得的球团矿s并进行还原试验，爆裂现象得到明显改变。具体对比参见表3所示：表3球团矿种类xyzs爆裂程度严重严重非常严重几乎无爆裂应用实例2由以上实验可知：本实施例中的赤铁矿和g煤搭配使用，爆裂更加严重。因此选择本实施例中的赤铁矿粉以及由本实施例中的赤铁矿粉制得的人造磁铁矿分别与g煤配合制得的球团矿z和s进行电炉高料层试验。所用球团矿与小型马弗炉试验一致，装料方式为坩埚底热装料，最高还原温度1500℃，总还原时间50min，料层为5层球团，s没有发生爆裂现象，z爆裂现象明显。因此s的金属化率明显高于z，且底层球团残炭减少，如表4所示。dri化学分析表4试样tfemfemd残炭z(整体)80.4064.5780.31s(整体)79.4176.0195.71z(5thlayer)8.51s(5thlayer)8.06为了清楚说明上述实施例中的c、d、g三种煤粉的区别，本实施例中提供了表5供参考。煤粉的工业分析与灰分分析表5以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。当前第1页12