[发明专利]一种改善高碱金属球团还原粉化的方法及应用

说明书

本发明提供一种改善高碱金属球团还原粉化的方法。其操作如下：将高碱金属原料加入焦粉、粘结剂和熔剂，进行混合、造球和烘干，得到合格生球；将干球在800℃～1100℃间的中性气氛下进行预热焙烧。本发明通过内配适量焦粉于球团中，配合所添加的适量熔剂，有利于球团内部产生一定液相，有利于提升球团强度，降低还原粉化率，有利于后续高炉冶炼；同时所添加的熔剂有利于球团内产生铁酸钙相，进而有利于增加球团还原性。本发明提供的方法对高碱金属球团还原粉化有很好的改善作用，工艺简单，生产成本低，易于实现工业化生产。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域。具体涉及一种改善高碱金属球团还原粉化的方法及其在球团工艺中的应用。

背景技术

我国铁矿石资源贫、细、杂的特点导致了国内铁矿石供需矛盾十分突出，对国外铁矿石资源的依存度高居不下，这对国民经济健康稳定发展极为不利，有效开发利用冶炼渣将是今后解决铁矿资源瓶颈的基本手段之一，而这些冶炼渣往往具有碱金属含量较高的特点。同时我国主要炼钢流程为高炉-转炉长流程，高炉炉料主要由烧结矿、球团矿及块矿等组成，且球团矿所占比例逐渐增大。含铁原料中过高的碱金属不仅会缩短高炉使用寿命，还会恶化含铁原料在高炉中还原粉化行为，不利于高炉冶炼，高碱金属球团还原粉化性能的改善亟待解决。

梅忠等人通过调节烧结矿碱度，有效的改善了烧结矿的低温还原粉化指数，但未对球团矿进行相应研究，也未对高碱金属原料进行相应研究。

孟燎原等人通过向普通铁矿球团矿表面喷洒CaCl₂溶液，而后通过氧化焙烧来改善球团低温还原粉化指数，但未对内配焦粉及调节碱度对改善低温还原粉化指数的影响进行研究，也未对高碱金属球团进行相关研究。

朱德庆等人研究发现通过调节碱度和内配碳可增强某赤铁矿球团的强度，但未对高碱金属原料及对球团低温还原粉化指数进行研究。

发明内容

针对高碱金属球团还原粉化，所得的球团强度差，不利于回转窑冶炼的技术问题，本发明的目的在于提供一种改善高碱金属球团还原粉化的方法及其在球团工艺中的应用。

本发明实现了对高碱金属含量铁矿资源化应用的首次尝试。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种改善高碱金属球团还原粉化的方法，包括如下步骤：

S1、将粗粒级的熔剂、还原剂和高碱金属铁矿进行球磨，得到细磨物料，然后对细磨物料、铁矿粉进行高压辊磨，得到预处理原料；

S2、将步骤S1所得预处理原料、粘结剂按照设定比例配料，进行混匀，得到混合料；

S3、步骤S2所得到混合料进行造球，得到预定粒度的生球；

S4、将步骤S3所得的生球在800-1100℃进行预热焙烧，得到焙烧球团；其中，焙烧时间为5-30min。

所述铁矿粉中，碱金属氧化物总质量大于0.25wt％、优选为大于等于0.5wt％。

所述混合料中，还原剂的占比大于等于5wt％；

优选的方案，步骤S1中，将粗粒级的熔剂、焦粉和高碱金属铁矿球磨至粒度为-0.074mm占75-85％；所述的球磨工艺为干磨或湿磨。

进一步优选的，所述的球磨工艺为干磨工艺。相比于干磨工艺而言，湿磨工艺流程长，球磨之后，需要压滤，且压滤之后仍然水分较高，无法直接应用于造球，还需要进一步烘干，导致湿磨流程过程，整体能耗过高。因此，采用干磨工艺。

优选的方案，步骤S1中，所述的铁矿的粒度为-0.074mm占80％以上，+0.15mm小于2％，经过高压辊磨预处理原料的比表面积达到1500-1900cm²/g