[发明专利]酸性复合金属化球团及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及冶金和矿物工程技术领域，具体的说是一种用于高炉调整碱度，可提高高炉产能、降低焦比的酸性复合金属化球团及其生产工艺。

背景技术

我国铁矿石资源中难选铁矿石比例约为95%以上，此类难选矿生产的铁精矿大多为高硅铁精矿，硅含量在8～18%，因自身硅含量较高，在烧结配加使用时需配入大量石灰石调整碱度，从而增加了原料成本，降低了烧结矿入炉品位，降低了高炉产能，增加了炼铁能耗，因此这类铁精矿利用率较低。

国内部分高炉为大量使用高碱度烧结矿，需要配加酸性炉料来平衡碱度，以酒钢为例，由于酸性球团与高碱度烧结矿比例不能满足高炉生产要求，为平衡碱度维持正常生产，被迫配加一定比例的硅石，造成高炉炉渣量大，生产成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种酸性复合金属化球团，代替硅石和部分酸性氧化球团配入高炉调整碱度，充分发挥此类铁精矿硅含量高的特点，提升高硅铁精矿的利用率，优化炉料结构，降低生产成本。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种酸性复合金属化球团，用于高炉调整碱度，它包括内核、包裹在内核外部的外壳，所述内核由高硅铁精矿、煤炭粉、水泥按100：17～26：1～2的比例混合而成，所述外壳由高硅铁精矿与膨润土按质量比为100：2～3的比例混合而成，其中内核中的高硅铁精矿的质量为高硅铁精矿总质量的70～80%、外壳中高硅铁精矿的质量为高硅铁精矿总质量的20～30%，所述内核的粒度为20～25mm，所述外壳的厚度为5～10mm。

作为本发明的进一步改进，所述外壳的外部还覆盖有一层还原剂。

作为本发明的更进一步改进， 所述还原剂为煤炭粉，其质量为所述外壳中铁精矿质量的5～8%，其中粒度为-120目的煤炭粉颗粒的质量百分比含量大于80%。

作为本发明的更进一步改进，所述铁精矿的铁品位为54～66%、SiO₂含量8～18%，其中粒度为-200目的铁精矿颗粒的质量百分比含量大于80%。

作为本发明的更进一步改进，所述煤炭粉中固定碳、灰分、挥发分的质量百分比为72～76：11～15：11～14。

作为本发明的更进一步改进，所述酸性复合金属化球团中金属化率大于90%，抗压强度为2000N/个球，碱度为0.05～0.3。

基于上述的一种酸性复合金属化球团的生产工艺，它包括以下步骤：

步骤一、制备内核，将高硅铁精矿、煤炭粉、水泥按100：17～26：1～2的比例配料并混合均匀，混合物料加入少量水润湿后静置45min，当水泥开始初凝时进行圆盘或圆筒造球，造球中控制球团中水的质量百分比含量为7～10%、内核的粒度为20～25mm；

步骤二、包裹外壳形成复合金属化球团，将铁精矿与膨润土按质量比为100：2～3的比例配料并混合均匀，将步骤一所生产的内核放入该混合物料中，采用造球圆盘或圆筒将混合物料均匀包裹在所述内核的外壁上，形成所述外壳，外壳的厚度为5～10mm，得到粒度为25～35mm的湿复合金属化球团，其中内核中的高硅铁精矿的质量为高硅铁精矿总质量的70～80%、外壳中高硅铁精矿的质量为高硅铁精矿总质量的20～30%；

步骤三、复合金属化球团外壁包裹还原层，将所述步骤二中制备的湿复合金属化球团放入质量为铁精矿质量5～8%的煤炭粉中，采用圆盘造球机使其外部均匀覆盖一层煤炭粉，形成还原层；

步骤四、复合金属化球团的布料与干燥，在还原窑的窑车底部、周边铺设一层10～20mm厚度的残炭或挥发分较低的煤炭，将复合金属化球团采用分级分层布料的方式铺设在窑车上，在复合金属化球团的上表层铺设一层10～20mm厚度的盖面煤炭，静置干燥；

步骤五、复合金属化球团的还原焙烧，干燥后的复合金属化球团在还原窑内经过温度1150～1250℃、还原时间90～120min的直接还原及高温固结，得到高温还原复合金属化球团；

步骤六、高温还原复合金属化球团的冷却与分选，将步骤五所得的高温还原复合金属化球团无氧冷却到常温后进行磁性物料与非磁性物料分选，得到金属化率大于90%、抗压强度2000N/个球、碱度为0.05～0.3的酸性复合金属化球团产品。

作为本发明的更进一步改进，所述还原窑为隧道窑或者车底炉或者室式炉。