[发明专利]一种铬铁球团生产方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及铁合金冶炼技术领域，尤其涉及一种用于直接还原的铬铁球团生产方法及系统。

背景技术

铬铁矿冶炼一般在矿热炉中进行，传统的冶炼方法是将铬铁块矿与硅石、石灰石、焦炭直接加入矿热炉进行冶炼，但电耗大、成本高等问题较为突出。为了降低冶炼成本，铬铁生产企业会以部分廉价的粉矿代替块矿作为原料进行生产，然而，在冶炼铬铁过程中粉矿过多会使炉料透气性变差，炉况恶化、翻渣，严重影响各项技术经济指标。近年来，为了降低铬铁合金生产成本，国内外开展了大量的研究工作，研发了将铬铁矿粉、硅石、焦炭及粘结剂混合制成球团进行预还原，而后再用矿热炉冶炼铬铁或电炉直接合金化的生产工艺。然而，铬铁矿具有铬铁尖晶石结构，其结构致密，润湿性差，制成球团的干球强度低，易粉碎，容易给生产环节造成不良影响，导致生产效率降低。

微硅粉是在冶炼硅铁或工业硅时，矿热炉内产生大量挥发性很强的SiO₂和Si气体，排放后遇空气迅速氧化冷凝沉淀而成，主要成分为SiO₂。微硅粉中二氧化硅含量大于95％，其余不足的5％主要为碳以及其他微量杂质。微硅粉平均粒径在0.15-0.20μm，比表面积为20000-28000m²/kg，由于其粒度小、质量轻，回收利用难度极大。因此，每年都会有大量的微硅粉堆积，造成资源浪费。遇刮风下雨，该粉尘就会经风力飘到空中形成雾霾，或经雨水冲刷进入地下直接影响水质质量，对环境造成严重污染，需要后期花费大量的资金去维持微硅粉的管理。

因此，如何提高球团强度以及合理利用微硅粉成为铬铁合金冶炼领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种用于直接还原的铬铁球团生产方法。该方法在制备铬铁球团的过程中以适量微硅粉代替硅石，同时达到粉尘资源综合利用和改善铬铁干球团强度的目的。本发明同时提供一种使用该方法生产铬铁球团的系统。

依据本发明的一种铬铁球团生产方法，包含以下步骤：

步骤一：将铬铁矿、含碳还原剂和粘结剂按照100：20-40：3-6的质量比混合送入球磨装置中制成混合料；

步骤二：将微硅粉送入加湿装置中加湿至含水量为8％-15％；

步骤三：将混合料与加湿后的微硅粉按照100：8-15的质量比送入混料装置中混合均匀；

步骤四：将步骤三所得混合物送入造球装置中进行造球，制得粒径为8-20mm的铬铁湿球团，并进一步烘干得到含水量低于2％的铬铁干球团。

进一步地，步骤一中铬铁矿、含碳还原剂和粘结剂的质量比为100：25-35：4-5。

进一步地，含碳还原剂为焦炭或半焦。

进一步地，粘结剂为膨润土或淀粉。

进一步地，含碳还原剂的含碳量与铬铁矿中氧化物的含氧量的摩尔比为C/O＝1.2-1.8。

进一步地，微硅粉中SiO₂含量大于90％。

进一步地，混合料满足至少80％的颗粒的粒度小于74μm。

进一步地，步骤二包含将微硅粉加湿至含水量为10％-12％

依据本发明的一种铬铁球团生产系统，包含第一入料装置、第二入料装置、加湿装置、球磨装置、混料装置以及造球装置，其中，

第一入料装置包含铬铁矿储料仓、含碳还原剂储料仓和粘结剂储料仓，并且第一入料装置的出料口与球磨装置的入料口连接；

第二出料装置包含微硅粉储料仓，并且第二出料装置的出料口与加湿装置的入料口连接；

加湿装置的出料口与混料装置的入料口连接；

球磨装置的出料口与混料装置的入料口连接；

混料装置的出料口与造球装置的入料口连接。

进一步地，包含连接第一入料装置的出料口与球磨装置的入料口的第一皮带称重装置，连接球磨装置的出料口与混料装置的入料口的第二皮带称重装置，以及连接加湿装置的出料口与混料装置的入料口的第三皮带称重装置。

采用于上技术方案，本发明在铬铁矿造球过程中配加微硅粉，不但达到了冶金粉尘资源综合利用的目的，还改善了铬铁矿造球成型条件，使铬铁矿干球团强度明显提高，改善了球团在生产环节的粉碎现象，并且由于不需要添加硅石，减少了硅石破碎磨粉工艺过程，因而降低了生产能耗。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得显而易见和容易理解，其中：

图1是依据本发明的示例性铬铁球团生产系统的示意图；