鉻鐵粉礦冷固球團(tuán)粘結(jié)劑及利用該粘結(jié)劑造球的工藝制造技術(shù)

一種鉻鐵粉礦冷固球團(tuán)粘結(jié)劑，其各組份及重量比為：硅微粉為７０﹪～８０﹪，輕燒氧化鎂為１９．８１﹪～２９．７８﹪，三聚磷酸鈉為０．１９％～０．２２﹪；而利用所述粘結(jié)劑制球的工藝為：在重量比為７６％～８４％的鉻鐵粉礦中加重量比為６﹪～８﹪的所述粘結(jié)劑，再加入重量比為４％～８％的藍(lán)炭粉，經(jīng)碾輪式攪拌機(jī)干混２～３分鐘后，再加重量６﹪～８﹪的強(qiáng)化劑，濕混５～１０分鐘，即可出料進(jìn)入對(duì)輥式壓球機(jī)壓制成球，再經(jīng)１５０℃～２００℃，風(fēng)速１．０ｍ／ｓ～１．８ｍ／ｓ，時(shí)間３０分鐘～４０分鐘干燥，得鉻鐵球團(tuán)成品。使用本發(fā)明專利技術(shù)生產(chǎn)的碳素鉻鐵，產(chǎn)量提高１５％～２０％，電耗下降１２％～１６％，綜合成本降低１０％～１２％。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種鉻鐵粉礦制球的粘結(jié)劑，尤其涉及鉻鐵粉礦冷固球團(tuán)粘結(jié)劑及利 用該粘結(jié)劑造球的工藝。
技術(shù)介紹
隨著鉻礦資源的日益緊缺，塊礦供應(yīng)逐步減少，粉礦制球取代塊礦生產(chǎn)碳素鉻鐵， 已成為目前乃至今后的主要生產(chǎn)形勢(shì)。粉礦制球有兩種方式，早期采用燒結(jié)球團(tuán)，它是通過(guò) 1000°C以上的燒結(jié)而獲取強(qiáng)度較高的球團(tuán)礦；近期開(kāi)發(fā)出冷固球團(tuán)，它只需低溫烘干，就可 獲取具有足夠強(qiáng)度的球團(tuán)礦。冷固球團(tuán)的應(yīng)用，取消了球團(tuán)高溫?zé)Y(jié)工序，不但節(jié)省了投 資，而且還是一項(xiàng)節(jié)能降耗和減少環(huán)境污染的新工藝，值得推廣。煉鐵生產(chǎn)早就推廣了球團(tuán)礦工藝，不少單位在鉻礦球團(tuán)的制作中，沿用了鐵礦球 團(tuán)粘結(jié)劑與生產(chǎn)工藝。但由于鉻鐵粉礦冶煉特性與鐵礦差異較大，相比之下，鉻鐵粉礦的還 原難度更大，所采用的冶煉設(shè)備亦迥然不同，因而完全照搬是行不通的。早期冷固鐵礦球團(tuán)粘結(jié)劑主要為消石灰和糖漿。消石灰具有一定粘性，使球團(tuán) 具有一定初強(qiáng)度，通過(guò)“養(yǎng)生”使Ca(OH)2吸收(X)2轉(zhuǎn)變CaCO3，獲得較高強(qiáng)度。但CaCO3在 900°C，分解放出CO2,就會(huì)失去粘結(jié)強(qiáng)度，使球團(tuán)粉化。消石灰加糖漿，在加熱過(guò)程中，可生 成新粘結(jié)相——糖酸鈣，使球團(tuán)保持一定強(qiáng)度。但糖漿來(lái)源少，不能滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)需 要。近期研制的冷固粘結(jié)劑(又稱“球團(tuán)專用粘結(jié)劑”)，主要是含腐植酸或聚丙烯酰胺的有 機(jī)粘結(jié)劑，它們能賦予球團(tuán)較高的低溫強(qiáng)度與濕態(tài)塑性。在高爐還原氣氛中加熱，會(huì)“碳化” 生成碳粒結(jié)點(diǎn)，將礦粉粘結(jié)在一起，使球團(tuán)具有一定高溫強(qiáng)度。但在冶煉鉻鐵的礦熱爐中， 料面溫度高達(dá)800°C左右，同時(shí)，爐氣中含氧，有機(jī)粘結(jié)劑會(huì)迅速燒失殆盡，使球團(tuán)失去強(qiáng)度 而粉化，造成爐況惡化，產(chǎn)量下降，能耗上升。因而研制鉻鐵粉礦冷固球團(tuán)粘結(jié)劑，是當(dāng)務(wù)之 急。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的之一，在于提供一種在冶煉鉻鐵的過(guò)程中，鉻鐵球團(tuán)不會(huì)因失去強(qiáng) 度而粉化，使?fàn)t況惡化，產(chǎn)量下降，能耗上升的鉻鐵粉礦冷固球團(tuán)粘結(jié)劑；目的之二，在于提供一種與所述粘結(jié)劑相匹配的造球工藝。為此，所采用的技術(shù)方案為一種鉻鐵粉礦冷固球團(tuán)粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑的各組份及 其重量百分比分別為硅微粉為70 % 80 %，輕燒氧化鎂為19. 81 % 29. 78 %，三聚磷 酸鈉為0. 19% 0. 22 % ；將所述三種物料在碾輪式攪拌機(jī)中，經(jīng)強(qiáng)力攪拌，制成均勻混合物 料。一種利用所述粘結(jié)劑制球的工藝在重量比為76% 84%的鉻鐵粉礦中加重量比 為6 % 8 %的所述粘結(jié)劑，再加入重量比為4% 8%的蘭碳粉，經(jīng)碾輪式攪拌機(jī)干混2 3分鐘后，外加重量比為6 % 8 %的強(qiáng)化劑，濕混5 10分鐘，即可出料進(jìn)入對(duì)輥式壓球 機(jī)壓制成球，再經(jīng)150°C 200°C，風(fēng)速1. Om/s 1. 8m/s,時(shí)間30分鐘 40分鐘干燥，得鉻鐵球團(tuán)成品。本專利技術(shù)粘結(jié)劑的原理為應(yīng)用微粉凝聚粘結(jié)原理所研制，配方中所用硅微粉具有 兩大特性第一，硅微粉在水中能形成膠體，微粉表面生成硅烷醇鍵Si-OH，可將礦粉粘在一起，使 球團(tuán)具一定濕強(qiáng)度。干燥后膠體脫水，由Si-OH鍵轉(zhuǎn)變?yōu)镾i-O-Si-O形式的硅氧長(zhǎng)鏈，進(jìn)一 步增加了礦粒間的結(jié)合力，產(chǎn)生較高的低溫干強(qiáng)度；第二，硅微粉為高活性的不定形(非晶體)SiO2,它在400°C以上，就能與鉻礦中鉻鎂尖 晶石(MgOCr2O3)反應(yīng)，奪取其中的MgO，生成新的高溫粘結(jié)相硅酸鎂(MgO · SiO2 )，使球團(tuán) 具有較高的中溫強(qiáng)度。同時(shí)，釋放出Cr2O3，自尖晶中釋放出來(lái)的Cr2O3，具有較高的化學(xué)活 性，易與還原劑(碳粉)反應(yīng)，得到含碳鉻鐵，從而加快了礦石的還原。隨著溫度升高，硅微粉 在800°C左右，會(huì)與鉻礦中的Al2O3反應(yīng)，開(kāi)始生成高溫粘結(jié)相莫來(lái)石，到1200°C時(shí)，莫來(lái)石 大量析出，并結(jié)晶，使球團(tuán)具有較高的高溫強(qiáng)度。配方中輕燒氧化鎂細(xì)粉的加入，同樣也具有兩種作用作用一，輕燒氧化鎂細(xì)粉與硅微粉反應(yīng)，在較低溫度300°C)下，就能在礦粒之間形 成粘結(jié)網(wǎng)狀物，使之具有更高的低溫強(qiáng)度；作用二，可改善鉻礦粉的還原性能。有些鉻鐵粉礦中MgO/ Al2O3比<1，由于Al2O3熔 點(diǎn)高，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)使熔渣變粘稠，鉻的還原率下降。適當(dāng)提高M(jìn)gO，使MgO/ Al2O3比彡1， 熔渣就會(huì)變稀，這樣有利于Cr2O3的還原，提高鉻的回收率。本專利技術(shù)的鉻鐵粉礦冷固球團(tuán)粘結(jié)劑與市售“球團(tuán)專用粘結(jié)劑”相比，具有以下特點(diǎn)O1、從濕態(tài)至干態(tài)，由低溫到高溫，都能與鉻鐵粉礦相互作用，生成新的粘結(jié)相，從 而保證了鉻鐵粉礦球團(tuán)由壓球一干燥一還原，整個(gè)過(guò)程中各階段所需強(qiáng)度，最大限度的消 除了鉻礦球團(tuán)的破碎和粉化現(xiàn)象。與已有粘結(jié)劑相比，冶煉產(chǎn)量提高15 % 20 %，電耗降 低12 % 16 %，綜合成本下降10 % 12 %。2、本新型鉻鐵粉礦冷固球團(tuán)粘結(jié)劑，其中的成分均為鉻鐵冶煉所必須加入的物 質(zhì)，在礦熱爐冶煉鉻鐵爐料中，要配入大量硅石(SiO2)和一定量含MgO礦物(如鎂砂)，以改 善鉻礦還原特性和形成熔點(diǎn)合適的熔渣，提高鉻的回收率。雖然本粘結(jié)劑的用量(質(zhì)量6 % 8 %)大于已有的專用有機(jī)粘結(jié)劑(質(zhì)量1.5 %)，但價(jià)格僅為后者的30%。更為重要的 是，它能確保爐況良好，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)節(jié)能目的，綜合效益大于現(xiàn)有產(chǎn)品。3、本粘劑中含有多種促進(jìn)鉻鐵礦還原的物質(zhì)，更有利于碳素鉻鐵生產(chǎn)，這是現(xiàn)有 產(chǎn)品所不及的。4、本粘接劑所制球團(tuán)，不但有濕強(qiáng)度和低溫干強(qiáng)度，且有較高的中溫和高溫強(qiáng)度， 確保球團(tuán)在加熱還原中不破碎粉化。濕球團(tuán)強(qiáng)度> 4次(10個(gè)球團(tuán)于0. 5m高落于鋼板 上，不破碎的平均次數(shù))，干球強(qiáng)度> 8次(10個(gè)球自1米高落至鋼板上，不破碎的平均次 數(shù))，干燥后的球團(tuán)耐壓強(qiáng)度> ^ON /個(gè)(直徑為20 mm)，大于現(xiàn)有粘結(jié)劑所制備球團(tuán)強(qiáng)度 (30(T400N /個(gè))，減少返回料，降低人工及能量耗能。5、球團(tuán)具有良好的抗爆性和高溫強(qiáng)度。球團(tuán)經(jīng)180°C、30分鐘干燥后，在10公斤 重物加壓的條件下，直接送入1000°c的高溫爐中，不開(kāi)裂、不粉化；再升溫至1350°C保溫2 小時(shí)，球體僅發(fā)生少量變形。附圖說(shuō)明圖1為粘結(jié)劑制作工藝流程圖； 圖2為冷固鉻礦球團(tuán)制作工藝流程圖。具體實(shí)施例方式下述實(shí)施例中的強(qiáng)化劑均為重量比為4%、濃度96%的NaOH溶液加重量比為96%的 水溶解而成。實(shí)施例1，一種新型鉻鐵粉礦冷固球團(tuán)粘結(jié)劑，其各組份及重量分別為硅微粉 29kg,輕燒氧化鎂粉12 kg，三聚磷酸鈉0.08 kg;將所述三種物料在碾輪式攪拌機(jī)中，經(jīng)強(qiáng) 力攪拌，制成均勻混合物料；利用所述粘結(jié)劑造球的工藝，取所述粘結(jié)劑20kg，配南非鉻鐵 粉礦213kg，神木蘭碳粉13. 3 kg，在碾輪式攪拌機(jī)上干混2—3分鐘后，加強(qiáng)化劑，20kg， 繼續(xù)強(qiáng)力攪拌10分鐘后出料，經(jīng)對(duì)輥式壓球機(jī)壓制成直徑為20 mm的球團(tuán)，濕球團(tuán)強(qiáng)度> 4 次(10個(gè)球團(tuán)于0. 5m高落于鋼板上，不破碎的平均次數(shù))，干球強(qiáng)度> 8次(10個(gè)球自1米 高落至鋼板上，不破碎的平均次數(shù))。經(jīng)180°C、風(fēng)速1. Om/s 1. 8m/s、30分鐘烘干后的球 團(tuán)耐壓強(qiáng)度> 560N /個(gè)；在1000°C的強(qiáng)熱下不開(kāi)裂、不粉化，在施壓10 kg/個(gè)條件下，經(jīng) 1350°C保溫2本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鉻鐵粉礦冷固球團(tuán)粘結(jié)劑，其特征在于：所述粘結(jié)劑的各組份及其重量百分比分別為：硅微粉為７０﹪～８０﹪，輕燒氧化鎂為１９．８１﹪～２９．７８﹪，三聚磷酸鈉為０．１９％～０．２２﹪；將所述三種物料在碾輪式攪拌機(jī)中，經(jīng)強(qiáng)力攪拌，制成均勻混合物料。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種鉻鐵粉礦冷固球團(tuán)粘結(jié)劑，其特征在于所述粘結(jié)劑的各組份及其重量百分比 分別為硅微粉為70 % 80 %，輕燒氧化鎂為19. 81 % 29. 78 %，三聚磷酸鈉為0. 19% 0. 22 % ；將所述三種物料在碾輪式攪拌機(jī)中，經(jīng)強(qiáng)力攪拌，制成均勻混合物料。2.一種利用權(quán)利要求1的粘結(jié)劑制球的工藝，其特征在于在重量比為76% 84%的 鉻鐵粉礦中加重量比為6 % 8 %的所述粘結(jié)劑...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏文，彭鏡鑫，田立忠，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘭州三普電力有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：62[中國(guó)|甘肅]