[發明專利]一種鎂質自熔性球團礦及其制備方法

無效

• 申請號: 201010600752.3
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102021318A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 張一敏;王賓;陳鐵軍;胡承凡;張興才;李圣輝;徐春燕
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵(集團)公司
• 主分類號: C22B1/24
• 分類號: C22B1/24;C21B5/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 王和平

一、技術領域

本發明屬于煉鐵原料球團礦造塊技術，尤其涉及一種鎂質自熔性球團礦及其制備方法。

二、背景技術

高爐爐料結構是煉鐵生產能否實現優質、低耗、高產的重要前提和物質基礎。我國高爐爐料主要以高堿度燒結礦為主，配加部分酸性球團礦或塊礦，因此球團生產廠家主要生產酸性球團礦，即球團礦生產基本上是控制在自然堿度，其還原膨脹、軟熔滴落、高溫還原性等冶金性能較差，已不能滿足現代化高爐快速操作的要求，從改善冶金性能的觀點出發，通過添加不同的添加劑來改善球團的成分成為了各球團生產廠家提高球團質量的優先方向。

研究表明，通過增加球團礦中MgO的添加量能較大地改善其冶金性能。隨著MgO添加量的增加，球團礦的還原膨脹率逐漸減小(姜濤，何國強，李光輝，等.脈石成分對鐵礦球團還原膨脹性能的影響.鋼鐵，2007(42)，5：9-10.)。球團焙燒時形成鐵酸鎂，其熔化溫度比酸性球團礦內成份的熔化溫度一般提高80℃-160℃，使熔化開始溫度和熔化終了溫度的區間減小，改善了球團礦的軟熔性；由于鐵酸鎂的熔化溫度比酸性球團礦內成份的熔化溫度高，CO與FeO的反應沒有受到阻礙，從而提高了間接還原率(Kenneth?G.Oja.自熔性球團礦生產.燒結球團，1989(14)，2：2-3)。MgO添加量增加，使得球團礦的孔隙率增加，氧離子到達磁鐵礦表面的阻力減小，Fe²⁺更容易氧化，致使Fe₂O₃增多，FeO減少(張亞平，傅菊英，江濤，等.脈石含量對球團礦性能的影響.燒結球團，2002(27)，4：11-12.)。資料顯示，目前生產自熔性球團礦主要的添加劑有石灰石、輕燒白云石、蛇紋石、橄欖石等，由于這些添加劑會帶入較大含量的CaO、SiO₂等組分，這樣就容易產生以下問題：

1、球團中w(SiO₂)高。在大于1000℃氧化的過程中，由于氧化放熱球團局部過熱，或者是氧化氣氛過弱的情況下，Fe₃O₄易與SiO₂反應生成相對較低熔點的(1205℃)鐵橄欖石(2FeO.SiO₂)，并包圍著大顆粒的磁鐵礦，從而抑制了Fe₃O₄氧化成Fe₂O₃，造成氧化不完全；如果焙燒溫度過高，晶格中就會出現大量硅酸鹽液相，同時伴有大顆粒鐵鎂橄欖石存在，易形成液相粘接2FeO.SiO₂，冷卻過程中很難結晶，常成性脆、強度低的玻璃質，制備的球團礦的機械強度(抗壓強度)低。在高爐生產時，w(SiO₂)高還會使球團還原度降低，粉化率增加，軟化區間和滴落區間擴大，導致爐渣過多，爐況不順，嚴重影響生產。

2、球團中w(CaO)高。在焙燒時往往難以控制，因為生成的鐵酸鈣化合物熔點低，容易出現液相，隨著溫度的增加，液相量便迅速增加，過多的液相會使球團粘結，降低料層透氣性，影響焙燒的正常進行。在高爐生產時，w(CaO)過高容易引起爐渣過粘、爐況不順、爐缸堆積等問題。

3、為保證經濟合理性，制備球團礦的磁鐵精礦品味不能太低。

三、發明內容：

本發明所要解決的技術問題是提供一種鎂質自熔性球團礦及其制備方法，該方法既不增加設備投資、又不改變原有的生產工藝、且制備的球團礦的低溫還原粉化性能、還原膨脹性能、軟熔滴落性能、高溫還原性等冶金性能均有較大改善。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：在含鐵原料中外加2～4wt％的鎂砂和1～2wt％的膨潤土并充分混勻，混勻后的混合料中的水分含量為5～10wt％。潤磨1～8min，造球，干燥，然后在溫度為800～1000℃條件下預熱，預熱時間為10～20min；最后在溫度為1180～1300℃條件下焙燒，焙燒時間為15～35min。

所述的含鐵原料為磁鐵精礦與硫酸渣、除塵灰的混合鐵精礦，磁鐵精礦在含鐵原料中的占比為大于等于70wt％、小于等于90wt％，硫酸渣在含鐵原料中的占比為大于0、小于等于20wt％，除塵灰在含鐵原料中的占比為大于0、小于等于10wt％。