专利名称：一种高炉用高机械强度含碳球团及其生产方法
技术领域：
本发明属于炼铁原料球团矿造块技术领域，特别涉及一种用煤粉及含MgO材料生产高炉用高机械强度含碳球团及其生产方法。
背景技术：
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，同时其自身碳氧直接接触， 气体由内而外排除，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。含碳球团一般用于非高炉冶炼，中国专利申请号200510134295. 2公布了《复合含碳球团》，其特征在于含碳材料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%，钢材加工切屑1_4%，所得产品投入钢水中使用，可增碳，可减少夹杂。采用压球方式生产含碳球团也较为常见，如中国专利申请号200510117645. 4《复合含碳球团的制造方法及其装置》和申请号94103910. 2《碱性、含碳、烟尘粉冷固球团》。所述专利中采用的造球方法均为压球方式。采用传统的圆盘造球工艺也有所涉及，吴斌等人的研究表明，在配煤比为 13. 1% -20. 83%的情况下，将铁矿粉、煤粉和粘结剂均勻混合，然后采用圆盘造球机制备生球，并在1100°C焙烧，最终获得了最高强度为293N/个的成品球。以上所述之含碳球团生产方法，主要存在以下问题①碳素材料的加入量高，所生产的含碳球团作用类似于金属化球团，不适于高炉；②是在非传统球团的生产工艺上进行生产制备的，增加生产成本；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
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是采用添加MgO的方法，以较低的煤粉添加量，通过传统的圆盘造球工艺，生产具有一定强度和金属化率的含碳球团，最终在高炉中应用，从而达到节能降耗之目的。本发明的主要内容如下一种高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于，原料组成重量百分比含量为磁铁精矿80-92 %，膨润土 1-2 %，煤粉2-12 %，镁石粉2-14%，控制原料中Mg0/Si02为0. 4-0. 6。磁铁精矿的化学成分按重量百分比为=TFe 65-69%, FeO 20-31%, SiO2 4-7%, CaO 0. 01-1%, MgO 0. 01-0· 5%，Al2O3O. 01-0· 5%。膨润土的化学成分重量百分比为:Si0268-75%,Ca00.01-4%, MgO 4-14%, Al2O3 12-17%。镁石粉，包括菱镁石粉、轻烧镁粉、MgO粉化学试剂中任一种或几种组合。
菱镁石粉和轻烧镁粉的化学成分重量百分比为SiO2 2-5%, Ca02-5%,, MgO 80-95%, Al2O3 0. 01-11%。MgO化学纯试剂中MgO > 98 %。镁石粉粒径< 0. 074mm的大于90%。煤粉的化学成分重量百分比为固定碳50-73%，灰分9-15%，挥发份15-40%。一种高炉用高机械强度含碳球团的生产方法，其特征为将磁铁精矿80-92%、煤粉2-12%、膨润土 1-2%和镁石粉2-14%按比例称重配料，并保证混合料中Mg0/Si02为 0. 4-0. 6，喷水混勻并控制混合料水分8-9%，闷料30-60分钟，然后采用造球机制备生球， 生球筛分得9_16mm的合格生球，随后进行焙烧，控制焙烧温度为1250°C -1300°C，焙烧时间 10-15分钟，最终获得具有较高强度的成品球。采用本发明，在不增加任何设备投资和基本不改变原有工艺的条件下，改善了含碳球团矿强度，获得了具有一定金属化率的含碳球团，对于高炉节能降耗具有很大价值。经检验，焙烧所得的成品低碳含镁球团，其机械强度可达1500N/球，金属化率可达30%左右， 如高炉应用，可大大降低焦比，节约能耗。
具体实施例方式下面结合具体实施例进行说明表1实施例中原料组成、化学成分及配比。
权利要求
1.一种高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于原料组成重量百分比含量为磁铁精矿80-92 %，膨润土 1-2 %，煤粉2-12 %，镁石粉2-14%，控制原料中Mg0/Si02为0. 4-0. 6。
2.根据权利要求1所述的高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于所述的磁铁精矿的化学成分按重量百分比为:TFe 65-69%, Fe020-31%, SiO2 4-7%, CaO 0. 01-1%, MgO 0. 01-0. 5%, Al2O3O. 01-0. 5%。
3.根据权利要求1所述的高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于所述的膨润土的化学成分重量百分比为Si0268-75%，CaOO. 01-4%，MgO 4-14%, Al2O3 12-17%。
4.根据权利要求1所述的高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于所述的镁石粉包括菱镁石粉、轻烧镁粉、MgO粉化学试剂中任一种或几种组合。
5.根据权利要求1所述的高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于所述的煤粉的化学成分重量百分比为固定碳50-73 %，灰分9-15 %，挥发份15-40 %。
6.根据权利要求1所述的高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于所述的镁石粉粒径< 0. 074mm的大于90%。
7.根据权利要求4所述的高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于所述的菱镁石粉和轻烧镁粉的化学成分重量百分比为SiO2 2-5%, CaO 2-5%,, MgO 80-95%, Al2O3 0. 01-11%。
8.根据权利要求4所述的高炉用高机械强度含碳球团，其特征在于所述的MgO化学纯试剂中MgO >98%。
9.一种根据利要求1所述高炉用高机械强度含碳球团的生产方法，其特征在于将磁铁精矿80-92 %、煤粉2-12 %、膨润土 1-2 %和镁石粉2_14 %按比例称重配料，并保证混合料中Mg0/Si02为0. 4-0. 6，喷水混勻并控制混合料水分8-9 %，闷料30-60分钟，然后采用造球机制备生球，生球筛分得9-16mm的合格生球，随后进行焙烧，控制焙烧温度为 1250°C -1300°C，焙烧时间10-15分钟，最终获得具有较高强度的成品球。
全文摘要
本发明公开了一种高炉用高机械强度含碳球团，原料组成重量百分比含量为磁铁精矿80-92％，膨润土1-2％，煤粉2-12％，镁石粉2-14％，控制原料中MgO/SiO2为0.4-0.6。该球团生产方法是将磁铁精矿80-92％、煤粉2-12％、膨润土1-2％和镁石粉2-14％按比例称重配料，并保证混合料中MgO/SiO2为0.4-0.6，喷水混匀并控制混合料水分8-9％，闷料30-60分钟，然后采用造球机制备生球，生球筛分得9-16mm的合格生球，随后进行焙烧，控制焙烧温度为1250℃-1300℃，焙烧时间10-15分钟，最终获得具有较高强度的成品球。本发明改善了含碳球团矿强度，获得了具有一定金属化率的含碳球团，对于高炉节能降耗具有很大价值。
文档编号C22B1/243GK102409170SQ20101029141
公开日2012年4月11日 申请日期2010年9月20日 优先权日2010年9月20日
发明者任伟, 刘万山, 周明顺, 李冰, 李艳茹, 李金莲, 王再义 申请人:鞍钢股份有限公司