烧结方法和烧结料层组合物技术

一种聚结并烧结铁矿和锌矿及矿石精矿、钢厂含铁废料和锌厂废料的方法。该方法包括以下步骤：ａ）把工厂废料或矿石与燃烧燃料源和烧结料聚结剂混合以形成含有聚结的颗粒的聚结可烧结混合物，所述烧结料聚结剂选自硅酸钠、水溶性聚合物和油的水乳液；ｂ）在烧结机的炉箅上使所述可烧结混合物形成烧结料层；和ｃ）把所述烧结料层点燃以产生足以烧结所述聚结颗粒的温度。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚结和烧结铁矿和锌矿及矿石精矿、钢厂含铁废料和锌厂废料的方法。它还涉及包含钢厂含铁废料或锌厂废料的聚结颗粒的烧结料层组合物。在重新使用之前聚结工厂废料的主要方法已知为烧结。烧结过程基本是工厂的回收中心，使得可以使用副产品来增大钢和/或锌的产率。在传统的烧结过程中，废料一般与细分散的燃料如焦炭或无烟煤良好混合，通过使其在转筒中翻动并喷洒水来聚结。然后把湿法聚结的材料送入烧结机的移动炉篦，在这里形成均匀均质的料层，称为烧结料层。靠近炉篦的头部或进料端，所述料层在表面上点火，随着混合物在炉篦上移动，通过向下通风的燃烧，空气向下通过混合物使所述燃料燃烧。当炉篦向卸料端移动时，料层中的燃烧面不断向下移动。这产生了足够的热量和温度把细颗粒烧结在一起形成多孔烧结砖，所述温度约1300℃-1500℃。在该方法中，为了获得快速均匀的烧结，烧结料层的高渗透性是重要的。烧结料层的高度以及由此得出的在一定时间内可以烧结的材料量受当聚结水蒸发时可以产生的细粉限制，这些细粉降低烧结料层的渗透性。在工业上对可以减少细料量从而可以利用更高的烧结料层高度的聚结剂存在需求。根据本专利技术，提供了一种聚结和烧结铁矿和锌矿及矿石精矿、钢厂含铁废料和锌厂废料的方法，其包括a)把所述废料或矿石与燃烧燃料源和选自硅酸钠、水溶性聚合物及油的水乳液的烧结料聚结剂混合以形成包含聚结的颗粒的聚结可烧结混合物；b)使所述可烧结混合物在烧结机的炉篦上形成烧结料层；和c)把所述烧结料层点火，以产生足以烧结所述聚结颗粒的温度。在本专利技术的另一种实施方案中，提供了一种烧结料层组合物，其包含钢厂含铁废料或锌厂废料的聚结颗粒，其包含选自硅酸钠、水溶性聚合物和油的烧结料聚结剂。专利技术详述用于本专利技术目的的烧结料聚结剂选自硅酸钠、水溶性聚合物和油的水乳液。硅酸钠也称为水玻璃，优选的是得自水溶性的硅酸钠玻璃。它们通常是以各种比例组合的氧化钠(Na2O)和二氧化硅(SiO2)的溶液。可接受的硅酸钠的实例包括硅酸钠D、硅酸钠K和硅酸钠N，都是得自PQ公司。本专利技术的硅酸钠一般具有约1.6-3.9的SiO2∶Na2O重量比。SiO2∶Na2O重量比的优选范围是约2-约3.2。硅酸钠优选的是以水溶液形式使用。这些水溶液的固体含量优选的是约10％-约50％，更优选的是约25％-约40％。用于本专利技术中的优选的水溶性聚合物包括聚醚、聚醚衍生物和水溶性纤维素衍生物。优选的聚醚及其衍生物是聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、和聚环氧乙烷-环氧丙烷共聚物。聚环氧乙烷及其衍生物具有以下通式R-(CH2CH2O)n-R1其中，R是-OH或C1-C6烷氧基，R1是-H或C1-C6烷基，n约为5-约100,000。聚环氧丙烷及其衍生物具有以下通式 其中，R是-OH或C1-C6烷氧基，R1是-H或C1-C6烷基，m约为5-约100,000。聚环氧乙烷-聚环氧丙烷共聚物及其衍生物具有以下通式 其中，R是-OH或C1-C6烷氧基，R1是-H或C1-C6，且p和q是约5-约100,000的整数。用于本专利技术的优选的聚醚是聚环氧乙烷化合物，包括聚环氧乙烷和甲氧基聚乙二醇。聚环氧乙烷材料、聚乙二醇和甲氧基聚乙二醇是相对非挥发性的且是热稳定的。其物理形式为粘性液体到蜡状固体。本专利技术的聚环氧乙烷聚合物及其衍生物优选的是具有约200-约5,000,000的分子量，更优选的是约100,000-约1,000,000。所用的聚环氧乙烷从Union Carbide Corporation购得。优选的化合物包括以PolyoxWSR N750获得的聚环氧乙烷(MW＝300,000)和以Carbowax3350获得的聚乙二醇(MW＝3,350)。对于本专利技术的目的，可以使用添加剂来改善聚环氧乙烷化合物的稳定性和性质。这些添加剂包括木质素磺酸盐、润湿剂、溶液稳定剂(醇)、热稳定剂(抗氧化剂)和增塑剂。阴离子型、阳离子型和/或非离子型表面活性剂可以用来改善聚环氧乙烷化合物的润湿性。用于本专利技术的优选的水溶性纤维素衍生物包括纤维素醚和酯。可操作的材料的分子量并不重要，但是一般约10,000-约500,000。这样的优选材料的实例包括羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)、水溶性乙基羟乙基纤维素(EHEC)、羧甲基纤维素(CMC)、羧甲基羟乙基纤维素(CMHEC)、羟丙基羟乙基纤维素(HPHEC)、甲基纤维素(MC)、甲基羟丙基纤维素(MHPC)、甲基羟乙基纤维素(MHEC)、羧甲基甲基纤维素(CMMC)及其混合物。特别优选的水溶性纤维素衍生物包括甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素和羟乙基纤维素。本专利技术的纤维素衍生物也可以与其它添加剂一起使用，用于改善其性能，如烧结助剂。在某些温度条件下可以使用增塑剂。这些增塑剂包括例如二甘醇、丙二醇、三乙醇胺、甘油和山梨糖醇。可以使用诸如蔗糖和甘油的添加剂来降低纤维素衍生物水溶液的胶凝点温度，这在某些条件下是有利的。本专利技术的水溶性聚合物优选的是以水溶液形式用于工厂废料。这些水溶液的固体含量优选的是约0.1％-约25％，更优选的是约0.5％-约10％。用于本专利技术的含水油乳液的优选的油是能够在水包油或油包水乳液中乳化的油，例如沥青、在美国专利4,571,116中记录的类型的填充油，该专利在这里全部引入作为参考、重质操作油和轻质操作油。重质操作油具有Kittle的美国专利4,561,905说明的类型，该专利在这里全部引入作为参考。即它们包括沥青“稀释物”，即在中质重油如No.3燃料油、较高粘度的渣油燃料油如No.6燃料油等中的沥青。重质操作油可以进一步定义为具有约600-7,000 SUS的粘度。一种典型的重质操作油是由Sun Oil Company销售的Hydrolene90。这种产品是一种低挥发性芳香油，其在38℃的SUS粘度约3,500。优选的油分类为“轻粘度操作油”。这些油在38℃测定的SUS粘度约为60-600。最优选的是具有约200-400的SUS粘度。这些油以Shellflex、Tellura、和Tufflo商标购得。可以使用表面活性剂来乳化油/水混合物。对于这些目的，众所周知且可以购得的阴离子型、阳离子型或非离子型表面活性剂可以满足要求。阴离子和非离子型表面活性剂是最优选的。可以接受的阴离子型表面活性剂包括烷基芳基磺酸、烷基磺酸、烯基磺酸、磺化的醇酸、硫酸化的甘油一酸酯和硫酸化的脂肪酯。还可以提及长链α烯烃磺酸盐、烯基磺酸的水溶性盐、水溶性烷基芳基磺酸盐、月桂基硫酸钠等的水溶性盐。非离子型表面活性剂例如包括烷基苯酚的环氧乙烷缩合物、脂肪酸的环氧乙烷缩合物、脂肪酸酰胺等。附加可操作的表面活性剂对于本领域技术人员是众所周知的。可以通过在乳液组合物中包含一种或多种不溶于水的弹性聚合物来提高油乳液的性能。这些含有不溶于水的弹性聚合物在美国专利4,780,223中公开并讨论，该专利整体引入本文作为参考。可用于本专利技术的弹性体在美国专利4,551,261和2,854,347中描述，这两个专利都整体引入本文作为参考。用于本专利技术优选的聚合物是合成的橡胶状聚合物，包括丁二烯与单烯烃单体如苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、和丙烯腈的共聚物。丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯与丙烯腈或与苯乙烯的共本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚结并烧结铁矿和锌矿及矿石精矿、钢厂含铁废料和锌厂废料的方法，其包括：ａ）把工厂废料或矿石与燃烧燃料源和烧结料聚结剂混合以形成含有聚结的颗粒的聚结可烧结混合物，所述烧结料聚结剂选自硅酸钠、水溶性聚合物和油的含水乳液；ｂ）在烧结机 的炉篦上使所述可烧结混合物形成烧结料层；和ｃ）把所述烧结料层点燃以产生足以烧结所述聚结颗粒的温度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DC罗，
申请(专利权)人：GE貝茨公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]