[发明专利]利用冶金含铁尘泥生产的高强度复合金属化球团及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及冶金和矿物工程技术领域，公开了一种利用冶金含铁尘泥生产的高强度复合金属化球团及其生产工艺。

背景技术

冶金含铁尘泥是钢铁工业生产过程中产生的种类多、成分杂的固体含铁物料，总产生量约占钢铁产量的5～6%，主要有：烧结除尘灰、球团除尘灰、高炉瓦斯灰、转炉OG泥、炼钢除尘灰、出铁场集尘等。冶金含铁尘泥的主要成分为铁，其含铁量为30～65%，含碳量为15～35%，同时含有一定的K、Na、Zn等碱金属元素。

在钢铁企业中，炼铁及炼钢尘泥中的Zn主要以ZnO形式存在，当冶金含铁尘泥供烧结配加使用时，物料中含有的ZnO仍然会留存在烧结矿中，最终造成锌在高炉内的循环富集，影响高炉的正常生产。因此企业除部分冶金含铁尘泥在烧结配料中使用外，其余尘泥大量堆积，未能开发利用。

目前国内外主要采用转底炉对冶金尘泥进行直接还原处理，生产的金属化球团供炼铁高炉或炼钢转炉使用，存在投资大，单台投资在2亿元左右，单台处理能力20万吨/年左右，金属化率约为65%问题，尚未广泛推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用冶金含铁尘泥生产的高强度复合金属化球团及其生产工艺，将废弃的冶金含铁尘泥作为生产原料，生产出复合金属化球团，为高炉调整炉料结构提供金属化炉料，以解决大量的冶金含铁尘泥不能回收利用的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

一种利用冶金含铁尘泥生产的高强度复合金属化球团，用于高炉或转炉冶炼炉料，它包括内核、包裹在内核外部的外壳，所述内核由冶金含铁尘泥组成，所述冶金含铁尘泥由高炉瓦斯灰、转炉OG泥、转炉二次除尘灰按质量比为650：580～610：55～70的比例混合而成，所述外壳由铁精矿与膨润土按质量比为650：13～18的比例混合而成，所述冶金含铁尘泥与所述铁精矿的质量比为60～65：35～40，所述内核的粒度为20～25mm，所述外壳的厚度为5～10mm。

作为本发明的进一步改进，所述外壳的外部还覆盖有一层还原剂。

作为本发明的更进一步改进，所述还原剂为煤炭粉，其质量为所述外壳中铁精矿质量的5～8%，其中粒度为-120目的煤炭粉颗粒的质量百分比含量大于80%。

作为本发明的更进一步改进，所述铁精矿的铁品位为54～66%、SiO₂含量2～15%，其中粒度为-200目的铁精矿颗粒的质量百分比含量大于80%。

作为本发明的更进一步改进，所述煤炭粉中固定碳、灰分、挥发分的质量百分比为72～76：11～15：11～14。

作为本发明的更进一步改进，所述高强度复合金属化球团中金属化率大于90%，抗压强度大于1600N/个球。

如上所述的一种利用冶金含铁尘泥生产的高强度复合金属化球团的生产工艺，它包括以下步骤：

步骤一、制备内核，将高炉瓦斯灰、转炉OG泥、转炉二次除尘灰按质量比为650：580～610：55～70的比例配料并混合均匀形成制备内核用冶金含铁尘泥，把冶金含铁尘泥加入到圆盘造球机中，加入混合物料总质量7～10%的水分进行圆盘或圆筒造球，控制内核的粒度为20～25mm；

步骤二、包裹外壳形成复合金属化球团，将铁精矿与膨润土按质量比为650：13～18的比例配料并混合均匀，将步骤一所生产的内核放入该混合物料中，采用造球圆盘或圆筒将混合物料均匀包裹在所述内核的外壁上，形成所述外壳，外壳的厚度为5～10mm，得到粒度为25～35mm的湿复合金属化球团，其中步骤一中所述冶金含铁尘泥与所述铁精矿的质量比为60～65：35～40；

步骤三、复合金属化球团外壁包裹还原层，将所述步骤二中制备的湿复合金属化球团放入质量为铁精矿质量5～8%的煤炭粉中，采用圆盘造球机使其外部均匀覆盖一层煤炭粉，形成还原层；

步骤四、复合金属化球团的布料与干燥，在还原窑的窑车底部、周边铺设一层10～20mm厚度的残炭或挥发分较低的煤炭，将复合金属化球团采用分级分层布料的方式铺设在窑车上，在复合金属化球团的上表层铺设一层10～20mm厚度的盖面煤炭，静置干燥；

步骤五、复合金属化球团的还原焙烧，干燥后的复合金属化球团在还原窑内经过温度1150～1250℃、还原时间90～120min的直接还原及高温固结，得到高温还原复合金属化球团；