[发明专利]一种高炉用熔剂性复合含碳球团的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于炼铁原料生产技术领域，特别涉及一种高炉用熔剂性复合含碳球团矿的生产方法。

背景技术

高炉炼铁是钢铁流程中节能减排的关键工序。目前在全球对节能减排要求日趋严格的形势下,急需开发创新型的能够大力节能和减少污染物排放的技术。另外,近年来优质原燃料资源日益匮乏,且在原燃料价格不断上涨的情况下,需要开发新型炉料来灵活应对这种局面。含碳球团就是针对这一需要而开发的新型高炉炉料。

含碳球团是一种自身配加一定含量炭质还原剂的球团矿，同传统球团相比，含碳球团能扩大碳氧反应界面，减少气体在固相反应界面的扩散，同时其自身碳氧接触，气体由内而外排出，抑制了氧化气体的氧化作用，所以含碳球团生产应用是冶金企业降低高炉焦比的有效手段之一。已有的研究表明，进入高炉铁矿石的金属化率提高1%，焦比降低4%～5%，因此在钢铁行业备受关注。

含碳球团传统生产方法为冷固结，但由于强度差以及使用粘结剂等问题，限制了其进一步的应用和发展。近年来国内外开始重点研究一种新型的炼铁原料—热压含碳球团，它是具有一定热塑性的煤与含铁原料的热压产物。与冷固结球团及其他炉料相比，热压含碳球团具有高温强度高、原料适应性强的优点，是应用于熔融还原乃至高炉炼铁的新型原料。

中国专利申请号201210426472.4提出了一种高炉用含碳球团的复合式制备方法，其步骤为：1、按质量分数称取烧结机头电除尘灰11～13份、无钙铬渣17～19份、炉前矿槽除尘灰20～22份、氧化锆3～5份和消石灰1份；2、将上述物料混合，并逐步加入盘式造球机制成7～9mm的球团；3、按质量分数称取高炉瓦斯泥38～42份、钒钛磁铁精矿10～12份和膨润土1～2份；4、将步骤2中制得的球团移入另一个盘式成球机，并将步骤3中的物料混合，混合后逐步加入该盘式成球机继续造球。本发明过分强调冶金废弃物的循环利用，没有充分考虑的碱度和配碳量对含碳球团性质的影响。

采用压球方式生产含碳球团较为常见，如中国专利申请号200510134295.2公布了一种复合含碳球团的生产方法，其含碳材料40%～80%，金属氧化物10%～42%，稀土氧化物5%～30%，粘结剂2%～10%，增强剂1%～5%，膨胀剂1%～5%，钢材加工屑1%～4%，所得产品用于钢水增碳，但该含碳球团强度较低，不适用于高炉冶炼；

中国专利申请号200510117645.4《复合含碳球团的制造方法及其装置》和专利94103910.2《碱性、含碳、烟尘粉冷固球团》采用的造球方法均为压球式。

以上含碳球团生产方法主要存在以下问题：（1）含碳材料加入较高，所产球团类似于金属化球团，不适用于高炉；（2）用非传统压球工艺进行生产制备，增加成本；（3）采用传统工艺生产，成品球强度较低，不能满足高炉要求。

发明内容

本发明提供一种高炉用熔剂性复合含碳球团的生产方法，旨在通过两次造球生产具有双碱度、且含碳原料在球团内外层呈梯度分布的熔剂性复合含碳球团，以解决熔剂性球团焙烧粘结和含碳球团内部自还原延迟的问题。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种高炉用熔剂性复合含碳球团的生产方法，其特征在于，具体方法和步骤为：

1、配制混合料A：混合料A的原料组成为铁精矿、粘接剂、含碳材料及熔剂，其质量百分含量为：铁精矿65-80%，粘接剂1-2%，含碳材料10-20%，调整熔剂添加量，使混合料A的三元碱度(CaO+MgO)/SiO₂为1～1.4。

所述粘接剂为膨润土；

所述含碳材料为半焦、石油焦和生物质炭中的一种或几种；

所述熔剂为生石灰与镁石粉的混合料。

2、制取球团核：将混合料A加水混匀，其中加水量占混合料A的质量百分数为7.6～8.6%，然后用圆盘造球机制成粒度为5～7mm的自熔性球团核。

3、配制混合料B：混合料B的原料组成为铁精矿、粘接剂、含碳材料及熔剂，其质量百分含量为：铁精矿75-85%，粘接剂1～2%，含碳材料5-15%，调整熔剂添加量，使混合料B的三元碱度(CaO+MgO)/SiO₂为0.2～0.5；将混合料B加水混匀，其中加水量占混合料B的质量百分数为7.6～8.6%。

所述粘接剂为腐殖酸钠或羧甲基纤维素钠；

所述含碳材料为煤粉或焦粉；

所述熔剂为生石灰与镁石粉的混合物。