一种铬铁矿粉烧结工艺制造技术

一种铬铁矿粉烧结工艺，是将矿粉细磨到－０．０７４ｍｍ大于６５％后添加膨润土粘结剂、燃料、水混匀，造球；然后，在所述球粒表面裹覆一层燃料；装入烧结机，料层层高为５５０－７００ｍｍ；经过干燥、预热后点火烧结，热烧结矿经过冷却、破碎和筛分，得到粒度为３－４０ｍｍ的成品烧结矿和粒度为－３ｍｍ返矿粉；本发明专利技术工艺方法简单，操作方便，通过活化铬铁矿，降低其反应温度，提高烧结矿强度和烧结矿产量，节省固体燃料消耗，对原料的适应性强，可实现工业化生产，特别适于细粒铬铁矿粉或铬铁精矿的烧结。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种铬铁矿粉烧结工艺；属于钢铁冶金

技术介绍
铬是重要的战略物资之一，由于它具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性,在冶金 工业、耐火材料和化学工业中得到了广泛的应用。在冶金工业上，铬铁矿主要用来生产铬 铁合金和金属铬。铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧 化的特种钢；金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金。这些特种钢和特种合金是 航空、宇航、汽车、造船，以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰艇等不可缺少的材料。铬是 从铬铁矿中提取的，铬铁矿的世界储量估计为50亿吨,其探明储量中约62. 4%集中产于南 非，32.7%产于津巴布韦，1.2%产于前苏联。我国铬矿资源贫乏，保有储量仅占世界储量的 0. 15%,而且分布零散,矿床规模小，矿石品位贫低。2005年，我国95%铬铁矿依靠进口，进 口量达3()2万吨。 目前，世界铬矿开采量约为2000万吨Z年，其中块矿约占20% ，粉矿(< 8mm)约 占80% 。据报道，2006年南非铬铁块矿(Cr203 > 43% )价格为2800元/吨，而印度铬铁 矿粉矿(Cr20350% )价格为2150元/吨。虽然，粉矿品位高，价格低，但是，在冶炼高碳铬 铁过程中粉矿过多会使炉料透气性变差,炉况恶化，严重影响各项技术经济指标。因此，如 何利用廉价粉矿，加强铬矿粉的造块是降低我国铬系铁合金生产成本、提高铬系铁合金市 场竞争力的有效措施之一。 当前，铬铁矿主要的造块方法有压团法、球团法和烧结法。在这几种主要的方法 中，压块法工艺简单、生产成本低及环境好,但产品属于生料，其高温性能不如球团法和烧 结法；球团法由于工艺复杂，采用的生产厂家不多；由于铬尖晶石熔点很高，且难以形成低 熔点的液相，铬铁矿烧结有一定的难度。虽然，铬烧结矿具有一些其它预处理法不具有的优 点如烧结矿强度高、粒度均匀，使电炉透气性改善。与块矿和冷压球团相比，烧结矿结构疏 松，高温电阻率比块矿和冷压球团大得多，冶炼产品单位电耗降低幅度为200 300kW * h/ t。目前，世界上仅有一家冶炼厂采用铬矿粉常规烧结工艺。但是,铬铁矿粉常规烧结仍然 存在固体燃料(焦粉或煤粉)消耗高，烧结矿强度差、产量低的问题，尤其是细粒铬铁矿粉 成球性差，烧结产量更低,而且在烧结过程中废气温度太高，严重影响设备寿命。因此，开发 新的铬铁矿粉烧结新工艺具有重要意义。强化常规铁矿粉烧结的专利技术有小球烧结、球 团烧结及烧结机焙烧球团等新工艺，但没有相关铬矿粉烧结新工艺的报道或专利。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足而提供一种工艺方法简单、操作方便、通 过活化铬铁矿、降低其反应温度、提高烧结矿强度和烧结矿产量、节省固体燃料消耗的铬铁 矿粉烧结工艺。本专利技术一种铬铁矿粉烧结工艺，包括下述步骤 第--步矿粉细磨将铬铁矿粉细磨到0. 074mm大于65 % ，比表面积不低于1200cm2/g，待用； 第二步配料、制球 按第一步所得铬铁矿粉重量的1. 2 1. 5%添加膨润土粘结剂，同时添加占所述铬 铁矿粉重量4. 8-5. 2%的燃料，混匀；加水润湿，控制造球水分9-9. 5% ;通过造球机造球， 球粒粒度控制在5-16mm占80%以....匕抗压强度》11. 5N/个； 第三步球粒表面裹覆燃料 按第一步所得铬铁矿粉重量的2-2. 3%加入燃料,通过造球机将燃料裹覆到所述 球粒表面； 第四步烧结 将第三步所得球粒装入烧结机，料层层高为550-700mm经过干燥、预热后点火， 料层产生烧结，热烧结矿经过冷却、破碎和筛分，得到粒度为3-4()mm的成品烧结矿和粒度 为-3mm返矿粉；所述干燥温度300-350。C、干燥负压4-5kPa、干燥时间3-5min，点火温度 1050-110(TC、点火负压5-6kPa、点火时间1. 5-2. Omin、烧结负压8-10kPa。 本专利技术中，所述燃料为-3mm的焦粉或煤粉。 本专利技术第一步中，所述矿粉细磨采用润磨机、球磨机或高压辊磨机进行细磨。 本专利技术第二步中，还添加占所述铬铁矿粉重量10_20%的返矿粉(-3mm)，然后造 球。 专利技术的优点和积极效果由于铬铁矿中的铬以铬尖晶石形态存在，表面活性差，成 球性差，其熔点高,反应性差，需要大量的焦粉或煤粉燃烧供热,但生成的液相量仍然很少， 从而导致烧结矿强度差、产量低及固体能耗高。本专利技术采用球磨、润磨或高压辊磨预处理， 增加铬铁精矿细粒级含量和比表面积，改善其成球性能，再通过添加膨润土粘结剂提高生 球强度和热稳定性、通过造球工艺及燃料分加工艺,提高烧结机上料层的透气性,改善燃料 的燃烧条件。将球团工艺和烧结工艺的优点相结合,铬铁矿烧结矿通过固相固结和液相粘 结相结合，强化烧结矿的固结,在烧结料层中上部,产品以散状的球团为主，在料层下部，以 球团粘结在一起的葡萄状为主。因此，烧结矿强度和产量大幅度提高，能耗明显减少。对原 料的适应性进一步增强,可处理细粒铬铁矿粉或铬铁精矿。若为电炉提供炉料,热的球团烧 结矿不需冷却，通过破碎筛分后直接给入电炉，可节省电炉冶炼电耗30 %以上。与常规烧工 艺相比，采用本专利技术工艺烧结矿的成品率由60-65%提高到72-90% ;转鼓指数由58-61% 提高到80-85. 8% ;烧结矿产量由1. 10-1. 48t/(m2 *h)提高到2. 30-3. 00t/(m2 *h)，固体燃 料消耗由110-98. 8kg/t下降到69. 3-75kg/t。 综上所述，本专利技术工艺方法简单，操作方便，通过活化铬铁矿，降低其反应温度，提 高烧结矿强度和烧结矿产量，节省固体燃料消耗,对原料的适应性强，可实现工业化生产， 特别适于细粒铬铁矿粉或铬铁精矿的烧结。附图说明 附图1为本专利技术工艺流程图。 采用常规烧结工艺时，在铬铁矿粉(铬矿粉1的品位为47. 10% Cr203,原始粒度 为-100目占75%左右；铬矿粉2的品位50. 30% 0203,原始粒度为-3鹏占78. 69%，-l細 占64.50%。)中配入重量比为9% _12%的焦粉，经过二段制粒后，混合料水分控制在 7. 8-8. 8% % 。然后混合料装入烧结杯内烧结，烧结工艺参数为料层高度550rnm，点火温度 1050-1100。C、点火负压5-6kPa、点火时间1. 5-2. Omin、烧结负压8-10kPa，取得如下指标 烧结矿成品率60-65%，烧结矿产量仅1. 1-1. 3t/ra2. h转鼓强度仅为58-60. 1%，固体能耗 高达110-120kg/t。 实施例1 : 铬铁精粉1的品位为47. 10% Cr203，原始粒度为-100目占75%左右。采用球磨 机对该矿进行细磨预处理，细磨到比表面积为ll()()cm7g后进行造球和烧结。在膨润土配比 1.5%，造球水分9. 5% ，造球时间12min的条件下造成球，制备的生球落下强度5次/0. 5m， 抗压强度12N/个，爆裂温度48CTC ，生球粒度组成为5-16mm 75. 8% 。优化的球团烧结工艺 参数为焦粉用量7. 5% (在造球前配入其中的70%,然后在生球外配入其中的30% ),混 合料水分9. 5% ，料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铬铁矿粉烧结工艺，包括下述步骤：　　第一步：矿粉细磨　　将铬铁矿粉细磨到－０．０７４ｍｍ大于６５％，比表面积不低于１２００ｃｍ↑［２］／ｇ，待用；　　第二步：配料、制球　　按第一步所得铬铁矿粉重量的１．２－１．５％添加膨润土粘结剂，同时添加占所述铬铁矿粉重量４．８－５．２％的燃料，混匀；加水润湿，控制造球水分９－９．５％；通过造球机造球，球粒粒度控制在５－１６ｍｍ占８０％以上，抗压强度≥１１．５Ｎ／个；　　第三步：球粒表面裹覆燃料　　按第一步所得铬铁矿粉重量的２－２．３％加入燃料，通过造球机将燃料裹覆到所述球粒表面；　　第四步：烧结　　将第三步所得球粒装入烧结机，料层层高为５５０－７００ｍｍ；经过干燥、预热后点火，料层产生烧结，热烧结矿经过冷却、破碎和筛分，得到粒度为３－４０ｍｍ的成品烧结矿和粒度为－３ｍｍ返矿粉；所述干燥温度３００－３５０℃、干燥负压４－５ｋＰａ、干燥时间３－５ｍｉｎ，点火温度１０５０－１１００℃、点火负压５－６ｋＰａ、点火时间１．５－２．０ｍｉｎ、烧结负压８－１０ｋＰａ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘建，朱德庆，李启厚，仉宏亮，赵强，罗艳红，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]