[發(fā)明專利]一種雙層含碳球團(tuán)的制備方法及應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910337244.1
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN110079668A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁學(xué)勇;劉程宏;代婧鑫;居天華;王博
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: C22B1/242
• 分類號: C22B1/242;C21B13/00
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 任凱

本發(fā)明屬于煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙層含碳球團(tuán)的制備方法及應(yīng)用。技術(shù)方案如下：包括如下步驟：(1)將鐵礦粉、煤粉和粘結(jié)劑按不同配比分別制成第一混合料及第二混合料；第一混合料中固定碳與鐵氧化物的氧的摩爾比C/O＝0.95?1.15，且粘結(jié)劑所占第一混合料的質(zhì)量百分比為1.0％?1.5％；第二混合料中固定碳與鐵氧化物的氧的摩爾比C/O＝1.2?1.5，且粘結(jié)劑所占第二混合料的質(zhì)量百分比為2.0％?3.0％；(2)將第一混合料制成直徑為5?15mm的內(nèi)層球心，利用第二混合料包覆在所述內(nèi)層球心外部制成直徑為10?25mm的雙層含碳球團(tuán)。本發(fā)明能夠有效防止還原后期的二次氧化，提高了球團(tuán)的金屬化率，同時也減少了球團(tuán)內(nèi)有害雜質(zhì)的含量，改善了產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙層含碳球團(tuán)的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

含碳球團(tuán)是指鐵礦粉、含碳粉料和粘結(jié)劑按一定的配比，經(jīng)充分混勻后制成一定粒度的團(tuán)塊。與傳統(tǒng)氧化球團(tuán)相比，含碳球團(tuán)自身帶有還原劑，不依賴外部氣氛中的還原氣體，其還原速率明顯優(yōu)于普通球團(tuán)。在含碳球團(tuán)的工業(yè)生產(chǎn)中，生球配碳量直接影響球團(tuán)的最終金屬化率，配碳量過低會造成球團(tuán)內(nèi)部鐵氧化物還原的不徹底，而過量的碳一方面會造成資源的浪費，同時也會帶入更多的雜質(zhì)進(jìn)而降低了球團(tuán)的含鐵品位。因此，在保證最終金屬化率的前提下，尋求在較低配碳量下合理的配碳方式是提高煤炭利用率、改善產(chǎn)品質(zhì)量的重要途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的一種雙層含碳球團(tuán)的制備方法及應(yīng)用，能夠有效防止還原后期的二次氧化，提高了球團(tuán)的金屬化率，同時也減少了球團(tuán)內(nèi)有害雜質(zhì)的含量，改善了產(chǎn)品質(zhì)量。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種雙層含碳球團(tuán)的制備方法，包括如下步驟：

(1)將鐵礦粉、煤粉和粘結(jié)劑按不同配比分別制成第一混合料及第二混合料；第一混合料中固定碳與鐵氧化物的氧的摩爾比C/O＝0.95-1.15，且粘結(jié)劑所占第一混合料的質(zhì)量百分比為1.0％-1.5％；第二混合料中固定碳與鐵氧化物的氧的摩爾比C/O＝1.2-1.5，且粘結(jié)劑所占第二混合料的質(zhì)量百分比為2.0％-3.0％；

(2)將第一混合料制成直徑為5-15mm的內(nèi)層球心，利用第二混合料包覆在所述內(nèi)層球心外部制成直徑為10-25mm的雙層含碳球團(tuán)，控制所述內(nèi)層球心和外層球殼的體積比為2:1-1:1。

進(jìn)一步地，所述的雙層含碳球團(tuán)的制備方法，其中所述鐵礦粉為一種類型鐵礦粉或多種類型鐵礦粉的混合物。

進(jìn)一步地，所述的雙層含碳球團(tuán)的制備方法，其中所述煤粉為一種類型煤粉或多種類型煤粉的混合物。

進(jìn)一步地，所述的雙層含碳球團(tuán)的制備方法，其中所述粘結(jié)劑為一種類型粘結(jié)劑或多種類型粘結(jié)劑的混合物。

一種雙層含碳球團(tuán)的應(yīng)用，將上述的雙層含碳球團(tuán)的制備方法制得的所述雙層含碳球團(tuán)放入高溫爐中還原，溫度為900-1250℃，還原時間為15-120min。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的方法與傳統(tǒng)含碳球團(tuán)制備方法相比，由于外層碳氧較高，可有效防止還原后期的二次氧化，提高了球團(tuán)的金屬化率，同時也減少了球團(tuán)內(nèi)有害雜質(zhì)的含量，改善了產(chǎn)品質(zhì)量。雙層含碳球團(tuán)在還原過程中，還原初期基本不會受周圍氣氛的影響，只有到了還原后期，雙層含碳球團(tuán)外層碳被完全消耗，殘?zhí)贾淮嬖谟陔p層含碳球團(tuán)內(nèi)部。此時雙層含碳球團(tuán)外層處于氧化氣氛中，會發(fā)生再氧化現(xiàn)象。上述現(xiàn)象在實驗和模擬計算中均觀測到。因此，雙層含碳球團(tuán)合理的配碳方式為外高內(nèi)低。

具體實施方式

實施例1：