[发明专利]一种强化赤铁矿球团焙烧的复合添加剂

说明书

技术领域  本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种强化赤铁矿球团焙烧的复合添加剂。

背景技术  我国球团矿近年来快速发展，磁铁矿资源严重短缺，大量高品位进口赤铁矿。但赤铁矿焙烧温度高、球团强度低及还原膨胀率高，导致球团生产成本高，能耗大，且对高炉炼铁将带来严重的不利影响。因此，开发新型高效复合添加剂，对提高球团矿强度、降低还原膨胀率，改善冶金性能等具有十分重要的现实意义。

国内外对提高赤铁矿强度、改善球团矿冶金性能进行了大量研究，试图采用硼酸盐、硼砂、硼泥及含硼磁铁矿或石灰石做添加剂强化球团焙烧。研究结果表明，上述添加剂均能明显改善焙烧球团强度，降低焙烧温度，节省球团焙烧能耗。部分添加剂还能改善冶金性能，提高还原度。但上述所有含硼添加剂会恶化赤铁矿球团的还原性能，特别是球团矿还原膨胀率大幅度升高。

发明内容  本发明的目的是针对赤铁矿球团的焙烧特性及赤铁矿球团冶金性能，开发出一种复合添加剂，在提高球团矿强度、降低焙烧温度及减少球团焙烧能耗的同时，提高球团矿还原性、降低球团矿的还原膨胀率，从而改善球团产品质量。

本发明的原理是：

首先对复合添加剂进行功能设计，使之具有提高球团强度和改善球团矿冶金性能的双重功效。

铁矿球团强度主要是由赤铁矿再结晶固相固结程度和液相粘结强度所决定的。开发一种复合添加剂，其中的硼元素能一方面催化赤铁矿晶粒长大，强化固相固结，另一方面改善液相结构，提高粘结相强度，从而提高球团矿强度。此外，利用氧化硼的低熔点特性，降低铁氧化熔点，降低焙烧温度，节省球团焙烧能耗。

铁矿球团的冶金性能包括还原性和还原膨胀率。利用氧化镁稳定赤铁矿晶格的特性，降低还原膨胀率。利用一些添加剂的高烧损值特性来提高球团矿的孔隙率，从而提高其还原性。

复合添加剂的配方为：

硼砂30-50wt％；碳酸镁30-40wt％；余量为碳酸钙；

复合添加剂产品的性能指标为：粒度0.044mm＞85％，比表面积＞2000cm²/g，B₂O₃30-40％，MgO 20-30％，CaO 10-20％，Na₂O 5-10％，LOI 15-20％。

在赤铁精矿中添加3-6％的复合添加剂制备球团矿，生球落下强度提高30％，球团焙烧温度降低50-100℃，球团孔隙率提高3-5个百分点，球团矿还原性指数提高2-3个百分点，球团矿还原膨胀率下降20-30％。

具体实施方式

实施例1：赤铁精矿铁品位为66.7％，粒度为0.043mm 55.6％，比表面积为670cm²/g。细磨到比表面积为1530cm²/g后添加1.5％的膨润土造球，在造球水分8-8.5％，造球时间12min时，生球落下强度为4.5次/0.5m。在球团预热温度1050℃、预热时间15min、焙烧温度1320℃、焙烧时间15min的条件不，制备出成品球团矿，其抗压强度为2400N/个，球团矿孔隙率13.9％，还原性指数为70.8％，还原膨胀率为19.5％。对该赤铁精矿细磨到比表面积为1530cm²/g后，将含量为30wt％硼砂、30wt％碳酸镁和40wt％碳酸钙的复合添加剂加入3％，再加入1.5％的膨润土造球。造球水分8-8.5％，造球时间12min，生球落下强度为5.2次/0.5m。在球团预热温度1000℃、预热时间15min、焙烧温度1280℃、焙烧时间15min的条件不，制备出成品球团矿，其抗压强度为2680N/个，球团矿孔隙率16.1％，还原性指数为73.9％，还原膨胀率为15.0％。