一种高二氧化硅熔剂性球团及其制备方法

本发明涉及熔剂性球团，尤其涉及一种高二氧化硅熔剂性球团及其制备方法。

背景技术：

1、熔剂性球团是指在混合料中添加含cao的熔剂(例如生石灰、石灰石等)制备得到的球团。熔剂性球团作为高炉炉料结构的主要组成部分，其具有能耗低、铁品位高、污染小等特点，大量的实际生产工艺表明球团矿入炉比例的提高可以大幅度降低冶炼能耗以及污染物的排放，且高炉利用度也较高。

2、目前，熔剂性球团的生产方法可分为为竖炉、链蓖机-回转窑，而链蓖机-回转窑由于燃料选择多样性、后期维护成本低、原料适应性强，且生产的球团焙烧效果好、粒度均匀，产品质量好，已成为目前的主要生产工艺。而由于熔剂性球团中熔剂的添加，在回转窑焙烧的过程中极易产生粉末，且随着熔剂性球团碱度的提高，其中添加的熔剂更易在焙烧过程中出现低熔点液相，使得球团自身强度降低，且还会在回转窑内衬发生结圈现象，造成球团生产质量的下降，生产成本增高，严重制约了熔剂性球团的广泛应用。

3、因此，如何提供一种低成本制备高性能熔剂性球团的方法是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高二氧化硅熔剂性球团及其制备方法，解决现有熔剂性球团制备方法存在的上述问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将铁精矿a、粘结剂、白云石混合，再加入生石灰调整碱度，然后加入水混合，得到混合料a；将混合料a在造球盘中造球，得到球核a；

5、(2)将铁精矿b、粘结剂、白云石混合，再加入生石灰调整碱度，然后加入水混合，得到混合料b；以球核a为核心，以混合料b为壳层，在造球盘中造球，得到生球；

6、(3)将生球的表面包覆钛渣和轻烧镁粉，得到含包覆层生球；

7、(4)将含包覆层生球依次进行干燥、预热、焙烧、冷却，得到高二氧化硅熔剂性球团；

8、其中，步骤(1)所述混合料a的碱度为1.5～2，mgo的质量分数为1.5～2％，sio2的质量分数为6.2～7％；

9、步骤(2)所述混合料b的碱度为1～1.3，mgo的质量分数为2.2～3％，sio2的质量分数为4～6％。

10、优选的，在上述一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法中，步骤(1)所述铁精矿a和步骤(2)所述铁精矿b独立的包括质量比为1～5：3～7的赤铁精矿和磁铁精矿；所述赤铁精矿中tfe＞62％，sio2＜6％；所述磁铁精矿中tfe＞66％，sio2＜12％。

11、优选的，在上述一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法中，步骤(1)所述混合料a，按质量份数计，包括铁精矿a60～90份，粘结剂0.1～5份，白云石1～6份，水5～15份。

12、优选的，在上述一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法中，步骤(2)所述混合料b，按质量份数计，包括铁精矿b70～85份，粘结剂0.1～5份，白云石5～12份，水5～15份。

13、优选的，在上述一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法中，步骤(1)所述粘结剂和步骤(2)所述粘结剂独立的为膨润土和/或羧甲基纤维素钠。

14、优选的，在上述一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法中，步骤(1)所述球核a的粒径为3～5mm；步骤(2)所述生球的粒径为6～15mm；步骤(3)所述钛渣和轻烧镁粉的粒径独立的为0.01～5mm。

15、优选的，在上述一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法中，步骤(3)所述钛渣为含钛高炉渣，钛渣中tio2的质量分数为20～25％；生球、钛渣和轻烧镁粉的质量比为80～100：3～7：0.1～2。

16、优选的，在上述一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法中，步骤(4)所述干燥包括鼓风干燥和抽风干燥；鼓风干燥的温度为200～260℃；鼓风干燥的时间为1～4min；抽风干燥的温度为350～500℃；抽风干燥的时间为2～5min；

17、步骤(4)所述预热包括两段预热；第一段预热的温度为700～900℃；第一段预热的时间为1～3min；第二段预热的温度为950～1000℃；第二段预热的时间为1～3min。

18、优选的，在上述一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法中，步骤(4)所述焙烧的温度为1200～1300℃；焙烧的时间为10～20min。

19、本发明还提供了一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法制得的一种高二氧化硅熔剂性球团。

20、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

21、本发明的高二氧化硅熔剂性球团由内核到外壳碱度逐渐降低，sio2含量逐渐降低，mgo含量逐渐增加，通过控制球团中碱度变化以及sio2、mgo含量的变化，使熔剂性球团具有较好的冶金性能，避免回转窑烧结过程中球团粘结的问题。而且，本发明在生球表面包覆了一层小粒径的钛渣和轻烧镁粉，钛渣和轻烧镁粉的熔点较高，可以减少液相的出现，减轻回转窑结圈现象。

技术特征：

1.一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述铁精矿a和步骤(2)所述铁精矿b独立的包括质量比为1～5：3～7的赤铁精矿和磁铁精矿；所述赤铁精矿中tfe＞62％，sio2＜6％；所述磁铁精矿中tfe＞66％，sio2＜12％。

3.根据权利要求2所述的一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合料a，按质量份数计，包括铁精矿a60～90份，粘结剂0.1～5份，白云石1～6份，水5～15份。

4.根据权利要求2或3所述的一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合料b，按质量份数计，包括铁精矿b70～85份，粘结剂0.1～5份，白云石5～12份，水5～15份。

5.根据权利要求4所述的一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述粘结剂和步骤(2)所述粘结剂独立的为膨润土和/或羧甲基纤维素钠。

6.根据权利要求1或3所述的一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述球核a的粒径为3～5mm；步骤(2)所述生球的粒径为6～15mm；步骤(3)所述钛渣和轻烧镁粉的粒径独立的为0.01～5mm。

7.根据权利要求6所述的一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述钛渣为含钛高炉渣，钛渣中tio2的质量分数为20～25％；生球、钛渣和轻烧镁粉的质量比为80～100：3～7：0.1～2。

8.根据权利要求1或7所述的一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述干燥包括鼓风干燥和抽风干燥；鼓风干燥的温度为200～260℃；鼓风干燥的时间为1～4min；抽风干燥的温度为350～500℃；抽风干燥的时间为2～5min；

9.根据权利要求7所述的一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述焙烧的温度为1200～1300℃；焙烧的时间为10～20min。

10.权利要求1～9任一项所述的一种高二氧化硅熔剂性球团的制备方法制得的一种高二氧化硅熔剂性球团。

技术总结
本发明属于熔剂性球团技术领域，公开了一种高二氧化硅熔剂性球团及其制备方法。本发明先以铁精矿A、粘结剂、白云石、生石灰为原料造球制备球核A，再以铁精矿B、粘结剂、白云石、生石灰为原料造球制备壳层，得到生球，将生球表面包覆钛渣和轻烧镁粉后进行干燥、预热、焙烧、冷却，得到高二氧化硅熔剂性球团。该球团由内核到外壳通过控制碱度及SiO2、MgO含量的变化，使熔剂性球团具有较好的冶金性能，避免回转窑烧结过程中球团粘结的问题。而且，本发明在生球表面包覆了一层小粒径的钛渣和轻烧镁粉，钛渣和轻烧镁粉的熔点较高，可以减少液相的出现，减轻回转窑结圈现象。

技术研发人员：师学峰,胡长庆,韩伟刚,韩涛,杨广庆
受保护的技术使用者：华北理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15