富鐵冷固球團及其製造工藝和用途
2023-05-30 05:25:06 2
富鐵冷固球團及其製造工藝和用途
【專利摘要】本發明屬於資源綜合利用【技術領域】，涉及一種富鐵冷固球團及其製造工藝和用途。本發明所解決的技術問題是提供一種富鐵冷固球團的製造工藝，該工藝具有成球性能優、抗摔打能力強，改善粉化情況，金屬鐵的收得率高的優點。本發明製造工藝步驟如下：（1）預乾燥；（2）混料；（3）壓球；（4）自然乾燥。本發明的關鍵改進點在於：1）粘結劑的選擇及2）乾燥方式採用自然晾曬。由本發明所得富鐵冷固球團可以用於替代廢鋼應用於煉鋼轉爐冶煉。使用富集汙泥替代廢鋼後，對轉爐熱量的調整較廢鋼更靈活，過程渣態好、來渣快，脫磷脫硫效果穩定，全鐵收得率89.29%，達到了預期水平。不僅在生產工藝方面優於廢鋼，而且價格更比廢鋼經濟。
【專利說明】富鐵冷固球團及其製造工藝和用途
【技術領域】
[0001]本發明屬於資源綜合利用【技術領域】，涉及冶金礦粉的粘結、制團，具體是一種富鐵冷固球團及其製造工藝和用途。
【背景技術】 [0002]現有的冷固球團加工方法幾乎都是鋼鐵板塊產生的二次資源如含鐵物料、冶金塵泥及工業副產資源，採用粘結劑或複合膠粘劑、熟石灰粉、煤粉或其它需要的配料為原來，經過原料烘乾一加料一混料一壓球一乾燥等工序進行造球。如:
[0003]同濟大學採用有複合膠粘劑製得冷固球團，利用有機膠粘劑與無機膠粘劑合成的複合膠粘劑與鐵精礦粉、含鐵汙泥按一定質量比用壓球機進行壓球，得到生球團，然後把生球團放在室溫下冷卻後得到成品冷固球團(CN101775489A)。此法雖能利用複合膠粘劑各組分的集成優勢，具有較好的粘結作用，但製備工藝複雜、流程長、對工業化生產而言效率不高，且對後續環節的控制不夠。
[0004]嶽效群的個人發明專利中提供了一種自助燃燒生產煉鋼用冷固球團的方法，在已有成熟技術利用氧化鐵皮、煉鋼汙泥、鋼渣粉等加上粘結劑生產冷固球團的基礎上，加入強氧化劑，在球團成型後，經過引燃，能產生化學反應，同時放出大量熱量，從而使含鐵球團自助燃燒，燃燒過程不使用任何燃料和傳統能源，燒結後的球團硬度極高，不含水分，從根本上滿足了煉鋼生產的需要(CN101089204)。此法對成球強度能起到很好作用，但由於強氧化劑的加入增加了生產成本，自助燃燒對場地與安全也提出了要求，實施起來有一定局限。
[0005]呂美竺的個人發明專利中提到的冷固球團製作方法是將鐵精礦、非焦煤、水泥熟料、球團均勻混合後一圓筒造球機滾動造球一滾動篩分成互不粘結的生球一進綜合反應倉水化和碳酸化反應一綜合反應倉下部出成品冷固球團一篩出6mm以下的顆粒及碎屑一進成品庫待用(CN1158903)。該法全流程無燃燒汙染，但成球性能及強度、產品的水分、粉化率等在實際應用中還有提升空間。
[0006]現有類似技術中的乾燥方法基本上採用入爐烘烤，但入爐烘烤會大大影響富集汙泥球的成球性能、強度及金屬鐵含量，而且抗摔打能力弱，粉化嚴重，大幅降低了金屬鐵的收得率。
【發明內容】
[0007]本發明所解決的技術問題是提供一種富鐵冷固球團的製造工藝，該工藝具有成球性能優、抗摔打能力強，改善粉化情況，金屬鐵的收得率高的優點。
[0008]本發明製造工藝中，原料為富鐵汙泥、粘結劑、純鹼為原料，所得冷固球團的主要化學成分重量百分比滿足以下條件:MFe≥50%,TFe≥65%,S ( 0.10%,P ( 0.15%、水分< 3.0%，其餘為不可避免的雜質，採用自然晾乾方式去除水分，粒度控制在30-50mm，其中< 5mm的粒級≥5% ;富鐵汙泥球粉碎率≥5%。
[0009]富鐵冷固球團的製造工藝，其特徵在於步驟如下:[0010](I)準備原料及預乾燥:以富鐵汙泥、粘結劑、純鹼為原料；，其重量配比為:富鐵汙泥1-3份、粘結劑1-3份、純鹼0.5-1.5份；控制原料富鐵汙泥含水量降至5-8% ；
[0011]其中，優選原料重量配比為:富鐵汙泥2份、粘結劑2份、純鹼1份。所述粘結劑為環氧樹脂；優選採用華輝牌FH-9複合粘結劑。
[0012](2)混料:將富鐵汙泥、粘結劑、純鹼混合，攪拌，至原料混合均勻，不粘攪拌輥為準，得混合料；
[0013]其中，攪拌時，可根據原料水分控制加水量，以便攪拌均勻同時不粘攪拌輥。
[0014](3)壓球:步驟(2)所得混合料，壓製成球團；球團過篩，篩出粉料繼續壓制，製成球團；
[0015]若球團粉料多，可至少壓球2次。
[0016](4)乾燥:將步驟(3)得到的球團自然晾曬乾燥，冷固，即得。其中，優選冷固時間約2-3天。
[0017]若在露天乾燥，則乾燥過程中需要做好防雨措施，嚴禁產品淋雨。成品經檢測各項指標要求合格後方可入庫。
[0018]本發明的關鍵改進點在於:
[0019]I)粘結劑的選擇不同於現有技術，粘結劑作為配料的關鍵環節，直接影響成球性能。本發明使用的是經多次工業試驗嚴選論證後的優質新型粘結劑。採用環氧樹脂作為本球團的粘結劑，產品強度能達到要求，但生產成本較高。由於本物料金屬鐵含量高，顆粒大，採用固體粘結劑加入量大，帶入的的矽、硫、灰分較多，影響產品質量，通過篩選後選用華輝牌FH-9複合粘結劑，由於是純有機粘合劑，灰分增加基本小於百分之一，不增矽，不增硫，添加量非常低，同時保證了球團的強度和成分。
[0020]2)乾燥方式採用自然晾曬，同時降低了能源消耗，達到了節能減排的目的。
[0021]由本發明製造工藝所得的富鐵冷固球團可以用於替代廢鋼應用於煉鋼轉爐冶煉。使用富集汙泥替代廢鋼後，對轉爐熱量的調整較廢鋼更靈活，過程渣態好、來渣快，脫磷脫硫效果穩定，全鐵收得率89.29%，達到了預期水平。不僅在生產工藝方面優於廢鋼，而且價格更比廢鋼經濟。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1本發明富鐵冷固球團的製造工藝流程圖【具體實施方式】
[0023]本發明富鐵冷固球團的製造工藝，其特徵在於步驟如下:
[0024](I)準備原料及預乾燥:以富鐵汙泥、粘結劑、純鹼為原料；控制原料富鐵汙泥含水量降至5-8% ；
[0025](2)混料:將富鐵汙泥、粘結劑、純鹼混合，攪拌，至原料混合均勻，不粘攪拌輥為準，得混合料； [0026](3)壓球:步驟(2)所得混合料，壓製成球團；球團過篩，篩出粉料繼續壓制，製成球團；
[0027](4)乾燥:將步驟(3)得到的球團自然晾曬乾燥，冷固，即得。其中，冷固時間約2-3天。達到水分要求後入庫，露天乾燥過程要做好防雨措施，嚴禁產品淋雨。
[0028]其中，步驟(1)準備原料及預乾燥中，控制原料富鐵汙泥含水量降至8%。
[0029]步驟(2)混料攪拌時，根據原料水分控制加水量，以便攪拌均勻同時不粘攪拌輥。
[0030]步驟(3)壓球時，若球團粉料多，可至少壓球2次。
[0031]採用上述方法製備的富鐵冷固球團主要化學成分重量百分比為:MFe≤50%,TFe≤65%, S≤0.10%、P≤0.15%、水分≤3.0%，其餘為不可避免的雜質。該富鐵冷固球團可用於替代廢鋼應用於煉鋼轉爐冶煉。
[0032]發明人發現:.採用現有烘烤工藝製備的的富集汙泥球，由於含金屬鐵品位較高，前期的球的強度低，在迴轉窯中轉動，球團一次成球率僅為80%，經過煤氣烘烤後，部分金屬鐵被氧化，MFe小於40%，從2米高空落下後，球團破碎率達到10%。採用本發明工藝生產的富集汙泥球，一次成球率達到90%，進過自然晾曬，球團可以金屬鐵不被氧化，MFe大於45%，通過粘接劑養生後，球團強度較好，從2米高空落下後，球團破碎率小於2%。
[0033]發明人將本發明所得球團用於替代廢鋼應用於煉鋼轉爐冶煉，發明人採用所在企業自產的二次資源(煉鋼轉爐汙泥)為主要原料，富集後添加粘結劑等原材料壓製成冷固球團，年產量為3.16萬噸，已在發明人所在企業開展了多輪工業試驗，使用富集汙泥替代廢鋼後，對轉爐熱量的調整較廢鋼更靈活，過程渣態好、來渣快，脫磷脫硫效果穩定，全鐵收得率89.29%，達到了預期水平。不僅在生產工藝方面優於廢鋼，而且價格更比廢鋼經濟，每年替代5.06萬噸廢鋼的直接經濟效益就達5395萬元(其中未計降低鋼鐵料消耗帶來的收益)。
[0034]目前該產品已在發明人所在企業全面推廣應用，由於全鐵收得率高、溫降、脫磷、終點控制、渣量都優於廢鋼，所以深受現場操作人員好評。該技術工藝簡單，無需複雜的工裝條件，易於推廣。富集汙泥球的推廣應用使得二次資源得到高附加值綜合利用，它產業化的重要意義在於解決了堆積佔地、環境汙染問題的同時，讓企業實現了效益最大化。
【權利要求】
1.富鐵冷固球團的製造工藝，其特徵在於: (1)準備原料及預乾燥:以富鐵汙泥、粘結劑、純鹼為原料，其重量配比為:富鐵汙泥1-3份、粘結劑1-3份、純鹼0.5-1.5份；控制原料富鐵汙泥含水量降至5-8% ； (2)混料:將富鐵汙泥、粘結劑、純鹼混合，攪拌，至原料混合均勻，不粘攪拌輥為準，得混合料； (3)壓球:步驟(2)所得混合料，壓製成球團；球團過篩，篩出粉料繼續壓制，製成球團； (4)乾燥:將步驟(3)得到的球團自然晾曬乾燥，冷固，即得；其中，優選冷固時間約2-3天。
2.根據權利要求1所述的富鐵冷固球團的製造工藝，其特徵在於:步驟(1)準備原料及預乾燥中，控制原料富鐵汙泥含水量降至8%。
3.根據權利要求1所述的富鐵冷固球團的製造工藝，其特徵在於:步驟(1)所述粘結劑為環氧樹脂。
4.根據權利要求1所述的富鐵冷固球團的製造工藝，其特徵在於:步驟(1)所述粘結劑為華輝牌FH-9複合粘結劑。
5.根據權利要求1所述的富鐵冷固球團的製造工藝，其特徵在於:步驟(1)原料重量配比為:富鐵汙泥2份、粘結劑2份、純鹼1份。
6.根據權利要求1所述的富鐵冷固球團的製造工藝，其特徵在於:步驟(2)混料攪拌時，根據原料水分控制加水量，以便攪拌均勻同時不粘攪拌輥。
7.根據權利要求1所述的富鐵冷固球團的製造工藝，其特徵在於:步驟(3)壓球時，若球團粉料多，可至少壓球2次。
8.權利要求1-7任一項所述的製造工藝所得的富鐵冷固球團。
9.根據權利要求8所述的富鐵冷固球團，其特徵在於:冷固球團的主要化學成分重量百分比為:MFe≥50%, TFe≥65%, S ^ 0.10%,P ^ 0.15%、水分≥3.0%，其餘為不可避免的雜質。
10.權利要求8或9所述富鐵冷固球團用於替代廢鋼應用於煉鋼轉爐冶煉。
【文檔編號】C21C5/28GK103627897SQ201310669921
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】路強, 劉珂含, 羅開林, 楊金成 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司