[發(fā)明專利]一種具有自還原性能的含錳粉末壓制球團(tuán)的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010612064.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111944994B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B1/245
• 分類號(hào): C22B1/245;C22B1/16
• 代理公司: 長(zhǎng)沙惟盛赟鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43228
• 代理人: 馬鳳蘭

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有自還原性能的含錳粉末壓制球團(tuán)的制備方法包括：將含錳粉末和石灰石混合并攪拌得到一次混合原料；加熱煤焦油，并向煤焦油中加入煤瀝青并攪拌，直到煤焦油與煤瀝青完全溶解和混合得到粘結(jié)劑；先向混料機(jī)中通入水蒸氣，然后分別將一次混合原料和粘結(jié)劑加入至混料機(jī)中，使一次混合原料和粘結(jié)劑均勻混合得到二次混合原料；將二次混合原料壓制成球團(tuán)；將壓制成型后的球團(tuán)進(jìn)行干燥去除球團(tuán)內(nèi)的游離水，獲得干球；將干球進(jìn)行焙燒，去除煤瀝青和煤焦油中的揮發(fā)分以及結(jié)晶水；將焙燒后的球團(tuán)進(jìn)行碳化，使煤焦油和煤瀝青碳化成焦炭，得到最終的含錳粉末壓制球團(tuán)。本發(fā)明制備的錳粉球團(tuán)無(wú)新增灰分并減少后續(xù)冶煉中的外配焦炭。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含錳粉末壓球工藝領(lǐng)域，具體涉及一種具有自還原性能的含錳粉末壓制球團(tuán)的制備方法。

技術(shù)背景

對(duì)于煉鋼企業(yè)來(lái)說(shuō)，錳是不可缺少的元素，因此有“無(wú)錳不成鋼”之說(shuō)。隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)鋼材需求的不斷增加,錳系合金的產(chǎn)量也隨之增長(zhǎng)，隨之而來(lái)的是對(duì)錳礦的需求大幅度增長(zhǎng)。我國(guó)的錳礦資源多而不富，錳平均品位約為22％，而富錳礦石(氧化錳礦石Mn≥30％、碳酸錳礦石Mn≥25％)資源僅占總資源的6.71％。隨著多年的開(kāi)采，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的錳礦已遠(yuǎn)不能滿足要求，每年需大量進(jìn)口。國(guó)內(nèi)普遍采用塊礦利用電爐或高爐冶煉錳系合金,這也進(jìn)一步的加劇了資源緊缺的情況。為了緩解資源緊張,很多廠家開(kāi)始較多比例地使用粉錳礦來(lái)冶煉,但是粉礦量增加,直接冶煉將導(dǎo)致?tīng)t況不穩(wěn)、難以控制等不利因素,這就要求將粉礦壓制成塊或團(tuán)后再冶煉。粉礦制成塊或團(tuán),一般采用的方法有燒結(jié)、球團(tuán)、壓團(tuán)三種。目前，世界上錳礦粉造塊多采用燒結(jié)法，只有當(dāng)錳精礦粉粒度很細(xì)(例如-0.074mm在80％以上)，則采用球團(tuán)或壓團(tuán)方法。

1、燒結(jié)法。選用粒度小于8-10mm的錳礦粉、選礦精礦配入一定數(shù)量的熔劑和燃料,經(jīng)混合制粒后布在燒結(jié)機(jī)上,主要靠燒結(jié)時(shí)產(chǎn)生的液相來(lái)粘結(jié)礦物顆粒,在高溫的作用下燒成具有一定粒度和強(qiáng)度的燒結(jié)礦。它具有產(chǎn)量大、對(duì)礦石適應(yīng)性強(qiáng)、工藝簡(jiǎn)單可靠、脫硫率較高(一般90％),但是,由于燒結(jié)法需要加入相當(dāng)數(shù)量的固體燃料，通常殘留較多的碳(0.3％-0.9％)，成品率較低。2、球團(tuán)法。將錳精礦配入添加劑或粘結(jié)劑,經(jīng)混勻后在造球機(jī)上制成一定尺寸的小球,再進(jìn)行預(yù)熱、高溫固結(jié)而獲得足夠強(qiáng)度的球團(tuán)礦。與燒結(jié)法相比，具有粒度均勻、化學(xué)成分均一、能耗低、不含碳、球團(tuán)粉末量少等優(yōu)點(diǎn)。3、壓球法。將錳精礦與粘結(jié)劑混合均勻，在一定壓力下模壓成型，包括冷壓法和熱壓法。優(yōu)點(diǎn)是流程簡(jiǎn)單、投資省、成本低、無(wú)需消耗燃料、能耗低、粒度均一等優(yōu)點(diǎn)。與燒結(jié)法和球團(tuán)法比較，壓球法具有原料粒度范圍更寬、不需要高溫焙燒以及工藝流程短、設(shè)備少等優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)于粘結(jié)劑的要求更高，不是燒結(jié)法或球團(tuán)法通過(guò)高溫焙燒(1000℃以上)獲得錳硅酸鹽作為重要的粘結(jié)相，而是全部由外加粘結(jié)劑提供低溫和高溫強(qiáng)度，所以粘結(jié)劑配方是壓球法的關(guān)鍵。

申請(qǐng)?zhí)朇N200810233617.2提出一種壓球法，把錳礦粉料、含錳煙塵和煤、焦粉以及粘結(jié)劑加入混碾機(jī)中混合，然后在對(duì)輥壓球機(jī)中模壓，最后在鏈蓖式干燥機(jī)上進(jìn)行干燥，該專利所制得的干球爆裂溫度低。申請(qǐng)?zhí)朇N201110225495.4介紹了一種壓球法，把錳礦粉、錳鐵除塵粉、煤粉、粘結(jié)劑一起混合，然后在壓球機(jī)中模壓成型，最后干燥，粘結(jié)劑為廢紙漿液或水玻璃。該方法缺點(diǎn)是所制得的球團(tuán)高溫強(qiáng)度低以及粘結(jié)劑產(chǎn)生的灰分大。

綜上所述,為了解決含錳粉末壓制球團(tuán)中粘結(jié)劑會(huì)產(chǎn)生大量灰分以及球團(tuán)高溫強(qiáng)度低的問(wèn)題,急需一種新的含錳粉末壓制球團(tuán)的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種以煤焦油和煤瀝青作為粘結(jié)劑的具有自還原性能的含錳粉末壓制球團(tuán)的制備方法，該方法一方面能夠降低粘結(jié)劑所產(chǎn)生的灰分、提高球團(tuán)高溫強(qiáng)度，另一方面粘結(jié)劑所生產(chǎn)的焦炭可以作為后續(xù)錳鐵合金冶煉時(shí)的還原劑，其具體技術(shù)方案如下：

S1、將含錳粉末和石灰石混合并攪拌得到一次混合原料,其中石灰石的質(zhì)量為含錳粉末總質(zhì)量的3-5％；

S2、加熱煤焦油，并向煤焦油中加入煤瀝青并攪拌，直到煤焦油與煤瀝青完全溶解和混合得到粘結(jié)劑；