一种镁质熔剂型铁焦复合球团及其热压制造方法技术

本发明专利技术一种镁质熔剂型铁焦复合球团及其热压制造方法，镁质熔剂型铁焦复合球团的成分按质量百分数其固定碳含量为61％～75％，金属铁含量为11％～25％，灰分含量为10％～15％；灰分中MgO/SiO

【技术实现步骤摘要】
一种镁质熔剂型铁焦复合球团及其热压制造方法
本专利技术涉及高炉原燃料领域，尤其涉及一种镁质熔剂型铁焦复合球团及其热压制造方法。
技术介绍
铁焦复合球团是一种新型的铁碳复合炉料，高炉使用这种块状复合炉料时，由于铁焦复合球团中活性金属铁的对固定碳具有正催化作用，降低了碳的快速气化反应温度，提高了碳气化反应速率，同时抑制了传统焦碳的气化反应，使传统焦碳到达高炉下部仍然具有较高强度，增强高炉下部的透气性；同时提高了铁矿石在软熔带上方的还原程度，减少高炉直接还原，节约了燃料，减排二氧化碳，还可以提高弱黏结煤和低品位铁矿石的使用比率。高炉使用铁焦复合球团时，首先铁焦复合球团中水分、挥发分随着炉料下降和温度的升高而蒸发和挥发，固定碳则与高炉中二氧化碳发生气化反应消耗，随着铁焦复合球团中固定碳的逐渐消耗和温度升高，铁焦复合球团中灰分和未还原铁氧化物会逐渐变软甚至熔化，由于与有机碳基体收缩膨胀速率不同，产生裂痕，加速铁焦复合球团的恶化程度，导致铁焦复合球团高温反应后粉化程度加重，其灰分中氧化物熔点低在高炉内软熔并影响焦窗透气性，限制其使用比例。国内外申请专利(CN101724746A、CN101619387、CN1341143等)关于铁焦复合球团生产的原料主要为煤粉、含铁原料和粘结剂，采用工艺主要为热压和冷压两种，没有在原料中添加含MgO材料物质，它们在高温反应粉化后其灰分易形成低熔点氧化物熔化，导致灰分与有机碳基体发生分离加速，能够快速降低铁焦复合球团高温强度，同时熔化的氧化物堵塞高炉内焦窗，影响高炉透气性等问题。<br>
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种镁质熔剂型铁焦复合球团及其热压制造方法，采用两次造球法，在原料中添加含MgO、CaO材料物质，在不添加黏结剂的条件下，采用热压成型技术，同时在焦化炉焦化成镁质溶剂型铁焦复合球团，提高了铁焦复合球团高温反应粉化后的强度，改善其高温性能，有效防止铁焦复合球团高温反应粉化后其形成低熔点氧化物熔化堵塞高炉内焦窗，影响高炉透气性的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种镁质熔剂型铁焦复合球团，所述镁质熔剂型铁焦复合球团的成分按质量百分数其固定碳含量为61％～75％，金属铁含量为11％～25％，灰分含量为10％～15％；灰分中MgO/SiO2＝0.6～1.0，CaO/SiO2＝0.9～1.3。所述镁质熔剂型铁焦复合球团的金属化率MFe/TFe不低于92％，冷态抗压强度不低于3500N/个，反应后强度CSR不低于50％。一种镁质熔剂型铁焦复合球团的热压制造方法，包括如下方法：1)该方法以铁矿粉，含MgO、CaO材料物质及煤粉为原料；2)对原料进行化学分析，根据分析结果中铁矿粉的MgO、CaO、SiO2含量和煤粉灰分的MgO、CaO、SiO2的含量，按照所述镁质熔剂型铁焦复合球团中灰分中氧化物之间比例范围要求，将含铁矿粉和含MgO、CaO材料物质放入混合机内进行一次混合，混合时间为10-30min；3)将一次混合物料在圆筒造球机上造球；小球粒度0.5～1mm占60％以上，将小球与占煤粉总质量65％～80％的煤粉混合放入混合机内二次混合，混合时间为3-10min；4)将二次混合物料进行升温加热，当加热至350～450℃，使用对辊热压机将物料热压成型制得直径为20～40mm，强度不低于300N/球的铁焦复合球团生球，混料均不添加粘结剂；5)再将铁焦复合球团生球及剩余煤粉散料放入焦炉内焦化，当焦饼中心温度加热到950℃～1100℃后保持1～2小时，最终得到高强度铁焦复合球团。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在不添加黏结剂的条件下，在原料中添加含MgO、CaO材料物质，采用两次造球法和热压成型技术，在焦化炉焦化制成镁质铁焦复合球团，铁焦复合球团反应后强度CSR≥50％，冷态抗压强度≥3500N/个，金属化率(MFe/TFe)≥92％，灰分熔点温度≥1500℃，提高了铁焦复合球团高温反应粉化后的强度，改善其高温性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。实施例1：镁质熔剂型铁焦复合球团的成分按质量百分数固定碳含量65％，金属铁含量20％，灰分含量为12％,同时按照铁焦复合球团灰分中MgO/SiO2＝0.6,CaO/SiO2＝0.9的比例要求，将铁矿粉、含MgO、CaO材料物质放入混合机内进行一次混匀，混合时间为10min；将一次混合物料在圆筒造球机上造球；造球时间为3分钟，小球粒度0.5～1mm占65％，将二次混合小球和65wt％的煤粉再次放入混合机内二次混匀；将二次混合料进行升温加热，当加热至350℃，在10Mpa的压力下使用对辊热压机将其热压成型制得直径为25mm，强度400N/球的铁焦复合球团生球，混料均未添加粘结剂；再将铁焦复合球团生球及剩余煤粉散料放入焦炉内焦化，当焦饼中心温度加热到950℃后保持2小时，最终得到高强度铁焦复合球团。实施例2：镁质熔剂型铁焦复合球团的成分按质量百分数固定碳含量70％，金属铁含量16％，灰分含量为14％,同时按照铁焦复合球团灰分中MgO/SiO2＝0.8,CaO/SiO2＝1.1的比例要求，将铁矿粉、含MgO、CaO材料物质放入混合机内进行一次混匀，混合时间为15min；将一次混合物料在圆筒造球机上造球；造球时间为4分钟，小球粒度0.5～1mm占66％，将二次混合小球和74wt％的煤粉再次放入混合机内二次混匀；将二次混合进行升温加热，当加热至350℃，在12Mpa的压力下使用对辊热压机将其热压成型制得直径为20mm，强度423N/球的铁焦复合球团生球，混料均未添加粘结剂；再将铁焦复合球团生球及剩余煤粉散料放入焦炉内焦化，当焦饼中心温度加热到1050℃后保持2小时，最终得到高强度铁焦复合球团。实施例3：镁质熔剂型铁焦复合球团的成分按质量百分数固定碳含量72％，金属铁含量17％，灰分含量为11％,同时按照铁焦复合球团灰分中MgO/SiO2＝0.7,CaO/SiO2＝1.0的比例要求，将铁矿粉、含MgO、CaO材料物质放入混合机内进行一次混匀，混合时间为30min；将一次混合物料在圆筒造球机上造球；造球时间为5分钟，小球粒度0.5～1mm占70％，将二次混合小球和76wt％的煤粉再次放入混合机内二次混匀；将二次混合进行升温加热，当加热至400℃，在14Mpa的压力下使用对辊热压机将其热压成型制得直径为20mm，强度457N/球的铁焦复合球团生球，混料均未添加粘结剂；再将铁焦复合球团生球及剩余煤粉散料放入焦炉内焦化，当焦饼中心温度加热到1100℃后保持2小时，最终得到高强度铁焦复合球团。实施例4：镁质熔剂型铁焦复合球团的成分按质量百分数固定碳含量68％，金属铁含量18％，灰分含量为14％,同时按照铁焦复合球团灰分中MgO/SiO2＝1.0,CaO/SiO2＝1.3的比例要求，将铁矿粉、含MgO、CaO材料物质放入混合机内进行一次混匀，混合时间为25min；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁质熔剂型铁焦复合球团，其特征在于，所述镁质熔剂型铁焦复合球团的成分按质量百分数其固定碳含量为61％～75％，金属铁含量为11％～25％，灰分含量为10％～15％；灰分中MgO/SiO

【技术特征摘要】
1.一种镁质熔剂型铁焦复合球团，其特征在于，所述镁质熔剂型铁焦复合球团的成分按质量百分数其固定碳含量为61％～75％，金属铁含量为11％～25％，灰分含量为10％～15％；灰分中MgO/SiO2＝0.6～1.0，CaO/SiO2＝0.9～1.3。


2.根据权利要求1所述的一种镁质熔剂型铁焦复合球团，其特征在于，所述镁质熔剂型铁焦复合球团的金属化率MFe/TFe不低于92％。


3.根据权利要求1所述的一种镁质熔剂型铁焦复合球团，其特征在于，所述镁质熔剂型铁焦复合球团的冷态抗压强度不低于3500N/个。


4.根据权利要求1所述的一种镁质熔剂型铁焦复合球团，其特征在于，所述镁质熔剂型铁焦复合球团的反应后强度CSR不低于50％。


5.一种如权利要求1或2所述的镁质熔剂型铁焦复合球团的热压制造方法，其特征在于，包括如下方法：
1)该方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金莲，韩子文，王亮，朱建伟，李仲，张伟，宫作岩，张立国，任伟，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21