[发明专利]一种利用回转窑工艺添加石灰石制备高赤铁矿自熔性球团矿的方法

说明书

本发明涉及一种利用回转窑工艺添加石灰石制备高赤铁矿自熔性球团矿的方法，属于冶金技术领域；具体包括原料预处理、高压辊磨、造球、干燥、预热、焙烧、冷却和筛分步骤；该方法通过配加适量磁铁矿，解决石灰石分解吸热及赤铁矿球团预热焙烧温度高易导致回转窑结圈，以及内配煤带入以硅和铝为主的煤灰进入球团内部的问题，从而获得有害杂质少、抗压强度高、膨胀指数低、还原性好的自熔性球团矿。

技术领域

本发明涉及一种利用回转窑工艺添加石灰石制备高赤铁矿自熔性球团矿的方法，属于冶金技术领域。

背景技术

球团法是国内外钢铁企业最广泛采用的细粒级含铁原料造块方法，根据是否添加熔剂又分为酸性球团和碱性球团，一般碱度为0.8-1.2倍的碱性球团称为自熔性球团。

自熔性球团高温冶金性能优于酸性球团，且适用于高比例甚至全球团的高炉冶炼。自熔性球团替代烧结矿，可显著提高入炉品位、降低能源消耗、减少污染物排放，从而促进炼铁系统节能减排。随着国家环保管控力度的加大，烧结机持续环保升级改造将不可避免，国内自熔性球团的需求将会越来越大。

由于赤铁矿球团焙烧过程几乎没有Fe₃O₄的氧化放热反应，没有晶格转变，主要靠Fe₂O₃再结晶长大固结，其预热焙烧温度要比磁铁矿球团高，预热焙烧时间也更长。巴西部分球团厂通过内配煤补热解决这一难题，但内配煤会带入以硅和铝为主的煤灰进入球团内部，影响球团矿成分控制。

石灰石价格较低，石灰石替代生石灰或消石灰可显著降低生产成本，但石灰石在预热焙烧过程会分解吸热，与赤铁矿同时使用，会进一步提高预热温度。

以石灰石作为熔剂的赤铁矿球团，加入一定量的磁铁矿，通过磁铁矿氧化放热，可以有效替代内配煤补充热量，且磁铁矿氧化过程中的晶格变化及新生晶体表面原子具有较高的迁移能力，有利于在相邻的颗粒之间形成晶键，从而降低预热焙烧温度。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用回转窑工艺添加石灰石制备高赤铁矿自熔性球团矿的方法，通过配加适量磁铁矿，解决石灰石分解吸热及赤铁矿球团预热焙烧温度高易导致回转窑结圈，以及内配煤带入以硅和铝为主的煤灰进入球团内部的问题，从而获得有害杂质少、抗压强度高、膨胀指数低、还原性好的自熔性球团矿。

为实现上述发明的目的，本发明采取的技术方案如下：

一种利用回转窑工艺添加石灰石制备高赤铁矿自熔性球团矿的方法，包括如下步骤：

(1)原料预处理：磁铁矿和赤铁矿通过磨矿处理至要求的粒度，原料预处理采用干磨或湿磨工艺；同时将石灰石从块状破碎至粒状，然后进一步磨细成粉状；

(2)高压辊磨：将粒度满足要求的磁铁矿、赤铁矿和石灰石分开或混合后进行高压辊磨，高压辊磨后物料在缓冲槽内储存；

(3)造球：将高压辊磨后的物料，添加粘结剂后混合，利用圆盘或圆筒造球机造球，得出强度、粒度和水分合格的生球；

(4)干燥、预热、焙烧：通过链箅机、回转窑设备，控制温度和风量，将生球逐步干燥、预热并焙烧成高强度成品球团矿；

(5)冷却和筛分：焙烧好的成品球团矿通过环式冷却机和筛分设备，制成满足运输和储存要求的成品球团矿；

步骤(1)所述的磁铁矿中TFe的含量为62.0％-71.0％，SiO₂的含量0.5％-4.5％，预处理后44μm以下的颗粒含量≥60％；

步骤(1)所述的石灰石CaO含量≥52.0％，预处理后44μm以下的颗粒含量≥70％；

步骤(2)所述的原料重量份为：磁铁矿15-30份、赤铁矿70-85份、石灰石3-5份；