一种抑制和降低海砂球团矿还原粉化的方法及其专用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种抑制和降低海砂球团矿还原粉化的方法及其专用系统。所述方法包括：将海砂矿磨细，得到海砂矿粉；将海砂矿粉与膨润土混合均匀得到混合料；将混合料在造球机中制成生球团；将生球团焙烧，得到球团矿；其中，将混合料在造球机中制成生球团时，在生球团长大过程中加入硼酸水溶液作为造球用水。本发明专利技术进一步公开了实现所述方法的专用系统。本发明专利技术利用硼酸低熔点的特性，降低液相形成温度，增加球团矿中铁酸钙含量，大幅降低磷铁矿球团还原温度，从而改善磷铁矿球团还原过程中的冶金性能，抑制高温条件下严重粉化，有效解决了海砂矿高炉冶炼中还原粉化严重的问题，大幅降低能耗，改善炉况，提高经济效益。

A method of restraining and reducing sand pellet powder and its special system

The invention discloses a method for restraining and reducing sand pellet powder and its special system. The method comprises the following steps: grinding sand deposit, get sand powder; the sand powder and bentonite evenly mixed to obtain a mixture; the mixture is made in pellet pelletizer; raw pellets, pellets obtained; among them, the mixture is made in pellet balling when adding boric acid aqueous solution in the ball head in the process as a ball of water. The invention further discloses a special system for realizing the method. The present invention utilizes characteristics of boric acid with low melting point, lower the formation temperature of liquid phase, the increase of pellets of calcium ferrite content, greatly reduce the reduction temperature of iron ore pellets, iron ore pellets and improve metallurgical properties in the reduction process, serious pulverization inhibition under high temperature conditions, effectively solves the serious problem of blast furnace smelting reduction powder sand deposit in reducing the power consumption and improve furnace, improve economic efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抑制和降低海砂球团矿还原粉化的方法及其专用系统，属于海砂矿冶金球团制备领域。
技术介绍
海砂矿是一种在海滨地带由河流、波浪、潮汐和海流作用而形成的次生富集砂铁矿，其主要有用矿物组分为钒、钛以及铁等，通过选矿后，可获得含钒钛的铁精矿。东南亚、澳大利亚、新西兰等沿海国家的海砂矿储量丰富，铁含量较稳定，近年来逐渐受到关注。海砂矿的传统处理方法有烧结法和球团法，烧结中配入过多的钒钛海砂矿将导致烧结矿冷态强度和低温还原粉化性能变差，无法满足高炉正常冶炼要求。相对而言，球团矿比烧结矿有更优越的冶金性能，粒度均匀、强度好、还原性能好，但也有不足之处，也会存在还原粉化的问题。专利申请号为201510003130.5的专利公开了一种海砂矿的预处理方法，其主要技术方案是：将海砂矿和煤粉进行混合处理，进行压制成块状球团，再进行还原处理；该方法没有提及冶金还原过程中出现的还原粉化抑制措施。专利申请号为201510478568.9的专利公开了一种冲天炉处理海砂矿与钢铁厂含铁碳粉尘混合物的方法，其主要技术方案包括：将海砂矿粉与钢铁厂含铁碳粉尘混合制成冷压球团块，在冲天炉内还原、熔化和渣铁分离；该工艺方法介绍了海砂矿如何造块、降低粘结剂使用量、来达到降低焦比的目的。但是未提出海砂矿高炉冶炼中难还原、还原粉化严重的制约措施。现有技术中有在成品球团矿表面喷晒氯化钙的报道，但是，氯化钙中的氯元素会以氯气的形式释放出来，由此会对设备本体和管道造成腐蚀，降低设备的寿命。因此，能否在球团生产阶段发现一种抑制和降低还原过程中粉化的方法，这对海砂矿资源的使用及高炉冶炼具有现实意义。
技术实现思路
本专利技术主要所要解决的技术问题是克服现有的海砂矿高炉冶炼中还原粉化严重的问题，提供一种抑制和降低海砂球团矿还原粉化的方法，包括：将海砂矿磨细，得到海砂矿粉；将海砂矿粉与膨润土混合均匀得到混合料；将混合料在造球机中制成生球团；将生球团焙烧，得到球团矿；其特征在于：将混合料在造球机中制成生球团时，在生球团长大过程中加入硼酸水溶液作为造球用水。其中，所述硼酸水溶液的浓度为0.5wt％～2.0wt％。其中，以海砂矿粉和膨润土的质量为100％计，所加入的硼酸水溶液的用量2wt％-4wt％。本专利技术利用球团矿生产造球工序加水环节，事先将一定比例的硼酸与造球用水混合，在生球长大过程中，均匀地将硼酸水溶液加入生球中，再完成整个球团生产过程。利用硼酸低熔点的特性，降低液相形成温度，增加球团矿中铁酸钙含量，可大幅降低磷铁矿球团还原温度，从而改善磷铁矿球团还原过程中的冶金性能，抑制高温条件下严重粉化。其抑制海砂球团矿还原粉化的理论基础是：利用硼低熔点的特性，在球团矿加热过程中，硼离子进入团粒玻璃相中，改善了玻璃相的力学和动力学性能，可增加球团矿的强度；同时，在球团矿加热过程中，含硼化合物增加了球团矿中的流动相，使球团矿表面气孔率减少，因而降低了低温粉化反应的速度，提高了球团矿冶炼还原过程中的冶金性能。在本专利技术的一个实施方式中，在混合料中，海砂矿粉与膨润土的质量比例为97-99:3-1。在本专利技术的一个实施方式中，所述磨细为细磨至海砂矿粉中粒度小于0.074mm的比例在60％～80％。在本专利技术的一个实施方式中，所制成的生球团的直径优选为10～18mm。在本专利技术的一个实施方式中，所述焙烧的温度优选为1150-1350℃。本专利技术还提供了一种实现上述方法的专用系统，包括：海砂矿磨细装置，所述海砂磨细装置设有海砂矿进料口和海砂矿粉出料口；混料装置，所述混料装置设有进料口和混合物料出料口；海砂矿造球装置，所述混料装置设有混合物料进料口和海砂矿生球团出料口；焙烧装置，所述焙烧装置设有海砂矿生球团进料口和焙烧后海砂矿球团矿出料口；其中，所述海砂矿磨细装置的海砂矿粉出料口与所述混料装置的进料口相连，所述混料装置的混合物料出料口与所述海砂矿造球装置的混合物料进料口相连，所述海砂矿造球装置的海砂矿生球团出料口与所述焙烧装置的海砂矿生球团进料口相连。所述的海砂矿造球装置可以是造球机，例如，可以是圆盘造球机、也可以是圆筒造球机。所述焙烧装置可以是链篦机回转窑、带式焙烧机或竖炉。本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：本专利技术有效解决了海砂矿高炉冶炼中还原粉化严重的问题，可大幅度降低能耗，改善炉况，提高经济效益。附图说明图1本专利技术的一种抑制和降低海砂球团矿还原粉化的专用系统示意图。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步对本专利技术的一种抑制和降低海砂球团矿还原粉化的方法与系统进行说明，本专利技术的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的，不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改或替换均落入本专利技术的保护范围。参考图1，本专利技术提供了一种实现所述抑制和降低海砂球团矿还原粉化方法的专用系统，包括：海砂矿磨细装置100，所述海砂矿磨细装置100设有海砂矿进料口和海砂矿粉出料口；混料装置200，所述混料装置200设有进料口和混合物料出料口；铜渣造球装置300，所述混料装置300设有混合物料进料口和海砂矿生球团出料口；以及焙烧装置400，所述焙烧装置400设有海砂矿生球团进料口和焙烧后海砂球团矿出料口；其中，所述海砂矿磨细装置100的海砂矿粉出料口与所述混料装置200的进料口相连，所述混料装置200的混合物料出料口与所述海砂矿造球装置300的混合物料进料口相连，所述海砂矿造球装置300的海砂矿生球团出料口与所述焙烧装置400的海砂矿生球团进料口相连所述的海砂矿造球装置300可以是造球机。所述焙烧装置400可以是链篦机回转窑、带式焙烧机或竖炉。以下结合具体的实施例对专利技术的抑制和降低海砂球团矿还原粉化方法进行具体说明：球团矿还原粉化率的测定方法按国家标准《铁矿石低温粉化实验静态还原后使用冷转鼓的方法》GB/T13242-1991进行。将被测定试样放入反应管内,把反应管置入加热炉内进行升温,至200℃时通入N2进行保护。当温度升到500℃并稳定时,通入由CO、CO2、N2组成的还原气体进行静态还原。还原气体中三种气体的组成为CO20％、CO220％、N260％，三种还原气体总流量为0.9m3/h，还原时间为1h，然后改通N2保护，将还原管从炉内取出冷却至常温。将试样从还原管内倒出，放入小转鼓机内转300转，时间为10min，然后用6.3mm、3.15mm、0.5mm方孔筛进行筛分，筛分后得到大于6.3mm、3.15mm和小于0.5mm的物料，还原后物料量和转鼓前试样总量之比的百分数即为球团矿还原粉化率。实施例1将海砂矿在磨细装置中磨细至海砂矿粉中粒度小于0.074mm的比例在60％～80％，得到海砂矿粉；将海砂矿粉与膨润土粘结剂在混料装置中混合均匀得到混合料，海砂矿粉与膨润土的质量比例为97:3；将混合料在造球机中制成生球团，生球团的直径为10～18mm；将生球团在焙烧装置(链篦机回转窑)中焙烧，焙烧的温度为1150℃，得到海砂球团矿；其中，将混合料在造球机中制成生球团时，在生球团长大过程中喷洒浓度为0.5％硼酸水溶液；以海砂矿粉和膨润土的质量为100％计，所加入的0.5％硼酸水溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制和降低海砂球团矿还原粉化的方法，包括：将海砂矿磨细，得到海砂矿粉；将海砂矿粉与膨润土混合均匀得到混合料；将混合料在造球机中制成生球团；将生球团焙烧，得到球团矿；其特征在于：将混合料在造球机中制成生球团时，在生球团长大过程中加入硼酸水溶液作为造球用水；其中，所述硼酸水溶液的浓度为0.5wt％～2.0wt％。

【技术特征摘要】
1.一种抑制和降低海砂球团矿还原粉化的方法，包括：将海砂矿磨细，得到海砂矿粉；将海砂矿粉与膨润土混合均匀得到混合料；将混合料在造球机中制成生球团；将生球团焙烧，得到球团矿；其特征在于：将混合料在造球机中制成生球团时，在生球团长大过程中加入硼酸水溶液作为造球用水；其中，所述硼酸水溶液的浓度为0.5wt％～2.0wt％。2.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：以海砂矿粉和膨润土的质量为100％计，所加入的硼酸水溶液的用量为2wt％-4wt％。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：在混合料中，海砂矿粉与膨润土的质量比例为97-99:3-1。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述磨细为细磨至海砂矿粉中粒度小于0.074mm的比例在60％～80％。5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所制成的生球团的直径为10～18mm。6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述焙烧的温度为1150-1350℃。...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹志成，曾刚，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32