一種燒結礦添加劑的製作方法
2023-10-11 11:05:59
專利名稱：一種燒結礦添加劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種燒結礦添加劑，尤其是涉及一種可改善燒結礦的冶金性能和節能降耗的燒結礦添加劑。
背景技術：
燒結球團的目的在於將鐵礦石和一些物料科學配製燒結成塊，為高爐冶煉提供具有一定粒度和良好冶金性能的人造富礦。
在目前的燒結礦生產中，一般要求在高鹼度和低FeO的條件下生產燒結礦，高鹼度燒結礦的礦物組成較少，顯微結構一般為熔蝕或共晶結構，其中磁鐵礦與粘結相礦物鐵酸鈣等一起固結，以使燒結礦具有良好的強度和還原性能。提高燒結礦的鹼度，可以增加燒結礦中的鐵酸鈣含量，改變燒結礦的顯微結構。低FeO有利於改善燒結礦的還原性能。但是高鹼度燒結礦質量存在以下幾個問題粉化比較嚴重，裂紋比較多，並且發育比較完全；鹼度提高後，鐵酸一鈣可能轉化成強度和還原性較差的鐵酸二鈣。我國燒結原料主要為磁鐵礦精礦，磁鐵礦精礦不易生成針狀鐵酸鈣；過低的FeO又會影響燒結礦的強度，惡化低溫還原粉化性。
在長期的燒結過程中，總是依靠大量投入固體燃料燃燒後產生高溫，將礦粉、熔劑及其它粉狀物料粘結成塊。隨著燒結理論的發展，逐步發展了低溫燒結工藝。低溫燒結就是依靠減少碳的配比，使燒結過程在較低溫度條件下，形成大量的針狀鐵酸鈣(SFCA)，以此作為主要粘結相，以改善燒結礦的各種性能及降低能耗。
但現有低溫燒結工藝生產的球團燒結礦，強度較低，還原特性較差，能源消耗仍然較高。
發明內容
本發明的目的在於提供一種可提高燒結礦強度，改善燒結礦低溫還原特性，降低能源消耗的燒結礦添加劑。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的其由複合礦化劑、氧化催化劑、增氧劑和保護劑，按常規方法混合製成。其各組分重量百分配比為複合礦化劑20wt％-60wt％，氧化催化劑10wt％-30wt％，增氧劑15wt％-40wt％，保護劑10wt％-30wt％；較優選的配比為複合礦化劑30wt％-50wt％，氧化催化劑15wt％-25wt％，增氧劑20wt％-35wt％，保護劑15wt％-20wt％；更優選的配比為複合礦化劑40wt％，氧化催化劑20wt％，增氧劑25wt％，保護劑15wt％。
所述複合礦化劑為含硼化合物(例如硼砂、硼酸等)中的一種或它們的混合物與MgO的混合物，在所述混合物中，含硼化合物與MgO的重量配比為2-4∶1(優選為3∶1)；所述氧化催化劑可使用Fe2O3·MoO3；所述增氧劑為無機含氧酸鹽，例如硝酸鈉、硝酸鉀、高錳酸鉀、高氯酸鈉，可從中選用一種，也可選用它們的混合物；考慮到加熱過程中氧分解量，價格的高低，使用中的安全性和穩定性等諸多因素，優選為硝酸鈉；所述的保護劑為鹽酸鹽，例如氯化鈣、氯化鈉或氯化鉀中的一種或它們的混合物，其作用是防止低FeO操作導致的低溫還原粉化性能惡化。
製備方法將各組分粉碎成≤1mm的粉末，按預定比例混合，攪拌5分鐘混勻，即成。
用量為燒結或球團礦生料重量的0.5wt‰-1.0wt‰。
用法將所述添加劑倒入水中(添加劑與水的配比可為1∶1)，攪拌均勻後，噴灑在燒結礦混合生料中，使之在燒結或球團礦生料中均勻分布。
本發明的積極效果如下所述複合礦化劑含有硼類物質，可抵消單獨加入MgO時對常溫強度的不利影響，這是由於，所述硼類物質分解而成的B2O3抑制了C2S的生成和促進了鐵酸鈣的生成；但單獨加入硼類物質時，會使開始軟化溫度降低，而同時加入硼類物質及MgO時，開始軟化溫度與單獨加入MgO時一致，高於不加添加劑時的軟化溫度。這是因為硼類物質的加入只改變燒結過程中的燒結液相的流動性，並不改變MgO的成礦特性。單獨加入硼類物質或MgO時，都會使低溫還原粉化率進一步降低。赤鐵礦與磁鐵礦及鐵酸鈣相比均易於還原，單獨加入MgO有抑制鐵酸鈣及赤鐵礦生成的作用，所以同時加入時，還原率比單獨加入MgO時提高。
所述氧化催化劑受熱可分解成活性組分，充當氧的活性載體，促使氧氣從氣相中向礦粒表面擴散，加快磁鐵礦的氧化；另一方面，氧化催化劑可以降低燃料開始熱解溫度和著火溫度，提高燃料燃燒效率，降低固體燃料消耗，有利於磁鐵礦的氧化，加快鐵酸鈣的生成。
所述增氧劑在混合料升溫達到一定值後，會開始分解釋放出氧，以此調節混合料的燃燒條件，提高料球的燃燒溫度和「燒透」效果，避免化學不完全燃燒。
所述保護劑在低於650℃時基本不揮發，其結晶吸附在燒結礦的表面，包裹燒結礦，形成一層保護膜，能阻止還原氣體與之接觸，也就是說，Fe2O3還原為FeO的反應受阻，燒結礦晶體受到破壞的程度降低，從而降低了低溫還原粉化率。
各組分配比綜合考慮了對現有燒結工藝的影響，具有催化助燃，促進燒結礦主要粘結相針狀鐵酸鈣(SFCA)形成和抑制低溫還原粉化作用，強化催化燒結工藝的過程。
將本發明之燒結礦添加劑加入燒結礦混合生料，經燒結後，可提高燒結礦強度，改善燒結礦低溫還原特性，降低燒結過程能源消耗。
具體實施例方式
下面結合實施例，對本發明作進一步的說明。
實施例1按重量稱取原料複合礦化劑，硼酸30kg，MgO 10kg；氧化催化劑Fe2O3·MoO320kg；增氧劑硝酸鈉25kg；保護劑氯化鈣15kg。
製備方法將上述原料粉碎至≤1mm，按比例混合攪拌5分鐘，分裝即可。
將實施例1產品按1∶1比例與水混合，攪拌均勻後配入燒結混合生料中，再充分攪拌進行燒結杯試驗，試驗結果見下表。
注實驗組號為0者為不加添加劑實驗結果。
由上表可以看出使用實施例1添加劑可以降低能耗，提高垂直燒結速度、轉鼓強度得到改善、提高燒結生產效率，以上指標的全面優化改善了燒結礦的冶金性能，降低燒結生產成本。
實施例2按重量稱取原料複合礦化劑，硼砂15kg，MgO 5kg；氧化催化劑Fe2O3·MoO315kg；增氧劑高錳酸鉀20kg；保護劑氯化鉀15kg。
製備方法同實施例1。
實施例3按重量稱取原料複合礦化劑，硼酸40kg，MgO 10kg；氧化催化劑Fe2O3·MoO320kg；增氧劑硝酸鉀15kg；保護劑氯化鈉15kg。
製備方法同實施例1。
實施例4按重量稱取原料複合礦化劑，硼酸40kg，MgO 20kg；氧化催化劑Fe2O3·MoO310kg；增氧劑高氯酸鈉20kg；保護劑氯化鈉10kg。
製備方法同實施例1。
實施例5按重量稱取原料複合礦化劑，硼砂25kg，MgO 10kg；氧化催化劑Fe2O3·MoO320kg；增氧劑硝酸鈉25kg；保護劑氯化鈉15kg。
製備方法同實施例1。
實施例2-5產品具有與實施例1產品類似的性能。
權利要求
1.一種燒結礦添加劑，其特徵在於，其各組分重量百分配比為複合礦化劑20wt％-60wt％，氧化催化劑10wt％-30wt％，增氧劑15wt％-40wt％，保護劑10wt％-30wt％。
2.根據權利要求1所述的燒結礦添加劑，其特徵在於，所述各組分重量百分配比為複合礦化劑30wt％-50wt％，氧化催化劑15wt％-25wt％，增氧劑20wt％-35wt％，保護劑15wt％-20wt％。
3.根據權利要求2所述的燒結礦添加劑，其特徵在於，所述各組分重量百分配比為複合礦化劑40wt％，氧化催化劑20wt％，增氧劑25wt％，保護劑15wt％。
4.根據權利要求1或2或3所述的燒結礦添加劑，其特徵在於，所述複合礦化劑為含硼化合物中的一種或它們的組合物與MgO的混合物，在所述混合物中，含硼化合物與MgO的重量配比為2-4∶1；所述氧化催化劑為Fe2O3·MoO3；所述增氧劑為無機含氧酸鹽中的一種或它們的混合物；所述保護劑為鹽酸鹽中的一種或它們的混合物。
5.根據權利要求4所述的燒結礦添加劑，其特徵在於，所述含硼化合物為硼砂、硼酸。
6.根據權利要求4所述的燒結礦添加劑，其特徵在於，所述無機含氧酸鹽為硝酸鈉、硝酸鉀、高錳酸鉀、高氯酸鈉。
7.根據權利要求4所述的燒結礦添加劑，其特徵在於，所述鹽酸鹽為氯化鈣、氯化鈉、氯化鉀。
全文摘要
本發明公開了一種燒結礦添加劑，其各組分重量配比為複合礦化劑20wt％－60wt％，氧化催化劑10wt％－30wt％，增氧劑15wt％－40wt％，保護劑10wt％－30wt％。將本發明之燒結礦添加劑加入燒結礦生料，可提高燒結礦強度，改善燒結礦低溫還原特性，降低燒結過程能源消耗。
文檔編號C22B1/16GK1924036SQ20061003221
公開日2007年3月7日 申請日期2006年9月8日 優先權日2006年9月8日
發明者鍾文毅 申請人:婁底市裕德科技有限公司