[发明专利]一种高MgO型烧结矿的复合熔剂及制备方法、及其应用

说明书

 

技术领域

本发明属于铁矿粉烧结领域，尤其涉及一种高MgO型烧结矿的复合熔剂及制备方法、及其应用。

 

技术背景

随着钢铁产量逐年增加，优质铁矿资源趋于匮乏，高铝铁矿资源的开发受到人们的关注。同时，高炉上增加高铝铁矿的用量，获得了较好的经济效益，促进了高铝铁矿资源的开发与利用。但是，烧结矿中铝含量增高，高炉炉渣内Al₂O₃增多，炉渣黏度增加，脱硫能力下降，导致高炉操作困难，制约了高铝铁矿的使用。目前，解决这个问题办法，是增加MgO的入炉量，改善高炉炉渣的高温物理化学性能。

从强化高炉冶炼和降低炼铁成本上，把MgO加入烧结矿和球团矿，可以说是一个不错的选择。但是，球团矿内增加MgO，阻止了固结过程中铁矿物的结晶、长大，导致球团矿的高温强度降低；烧结矿内增加MgO，它与Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等容易形成高熔点的镁盐，导致液相量减少，抑制了铁酸钙生成，转鼓指数明显下降。因此，在烧结或球团生产中提出配加MgO熔剂技术，是增加高铝铁矿石在高炉上使用的关键因素之一。

铁矿粉烧结中，前人提出一些与配加高MgO有关的添加剂，如硼镁复合添加剂及其制取方法（CN98113815.2）、富镁粉强化烧结添加剂（CN200710157778.3）、烧结球团添加剂及其制备方法和应用（CN200810177559.6）和高效节能烧结添加剂（CN200810031969.x）等，主要以固体形态加入，用来促进混合料制粒、燃料燃烧和改善炉渣粘度，对提高烧结矿质量起到一定作用。但是，由于添加剂加入量较少，固相难以混匀，降低了它的作用；另外，对解决MgO导致液相量减少的问题针对性不强，其效用也受到限制；并且高含量氧化镁导致烧结矿强度变差的问题一直没有得到很好的解决。

 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，现有技术中高MgO烧结矿强度差的问题，本发明公开了一种复合熔剂，通过促进铁酸钙液相生成和MgO在其中的溶解，从而提高烧结矿化速率，获得合理的矿物组成和矿相结构，从而提高强度。

为实现上述目的本发明采用的技术方案如下。

一种高MgO型烧结矿的复合熔剂,所述复合熔剂由MgO源和水溶性添加剂组成，所述水溶性添加剂为氧化硼、氯化钙、草酸铁、硝酸铁、草酸铁铵中的一种或几种的组合物。

本发明所述复合熔剂的优选方案为，所述MgO源为氧化镁、菱镁矿中的一种或两者按照100~60:50~40的质量比混合。

本发明所述复合熔剂的优选方案为，所述MgO源与水溶性添加剂的质量比为100~10:2~1。

本发明所述复合熔剂的优选方案为，所述水溶性添加剂为组合物其中各组分的质量百分数分别为，氧化硼为0-40%、氯化钙为30-100%、草酸铁或硝酸铁或草酸铁铵为0-50%。

本发明所述复合熔剂的优选方案为，所述水溶性熔剂组合物的质量比为，氧化硼: 氯化钙: 硝酸铁为1:1:1的混合物。

本发明还涉及一种复合熔剂的制备方法，按照水溶性添加剂与MgO源的质量比为100~10:2~1的比例称取原料，首先将水溶性添加剂溶于水中，然后倒入MgO源物质，使MgO源颗粒表面均匀附着添加剂，将其放于烘箱内95℃以下烘干，得到高MgO型烧结矿的复合熔剂。

    所述制备方法的优选方案为，所述水溶性添加剂为质量比，氧化硼: 氯化钙: 硝酸铁为1:1:1的混合物。

    本发明还涉及此复合熔剂的应用，所述复合熔剂可用作MgO质熔剂。

    所述复合熔剂应用的优选方案为，熔炼时添加此复合熔剂，得到的烧结矿中MgO的质量份数为2.5~4%。

上述制备方法，使MgO源颗粒表面均匀附着水溶性添加剂，烧结时，这种复合熔剂与铁矿粉、石灰熔剂一起混合，作为MgO质熔剂，可以增加烧结矿中MgO含量到4%；同时，利用添加剂自身熔点低，促进烧结过程中MgO周围铁酸钙液相生成和MgO在其内溶解，提高烧结矿化速率，以获得合理的矿物组成和矿相结构，来提高烧结矿强度和高温冶金性能，并且成品率和转鼓指数明显提高。

 

附图说明

图1 为基础例、实施例1和实施例2烧结试样的X射线衍射曲线；

图2为基础例、实施例3和实施例4烧结试样的X射线衍射曲线；

图3为基础例、实施例5和实施例6烧结试样的X射线衍射曲线；