[发明专利]一种基于高压辊磨活化提高磁铁精矿氧化性能的方法

说明书

本发明公开了一种基于高压辊磨活化提高磁铁精矿氧化性能的方法，该方法通过协同控制辊磨压力和铁精矿水分，强化了辊磨过程磁铁精矿颗粒微裂纹的产生，充分发挥了高压辊磨对球团原料的活化作用，提高了磁铁矿的氧化性能，为球团焙烧过程氧气在磁铁矿颗粒内部的扩散提供了有利条件，促进了球团的整体高效氧化，实现了磁铁矿的快速充分氧化，同时其生成的高活性Fe₂O₃促进了球团的再结晶固结，从而降低球团的焙烧温度，实现了球团节能减排。

技术领域

本发明涉及一种基于高压辊磨活化提高磁铁精矿氧化性能的方法，特别涉及一种通过协同控制磁铁精矿水分和辊磨压力来强化高压辊磨过程中磁铁精矿颗粒表面微裂纹产生和磁铁矿晶格活化，从而提高磁铁精矿氧化性能的目的，属于钢铁冶金的铁矿球团制备领域。

背景技术

铁矿氧化球团具有粒度均匀、冷态抗压和抗磨强度高、还原冶金性能好等特点，是一种优质的炼铁炉料，添加到高炉对冶炼起到增产节焦、降低成本的作用。此外，球团法最显著的优点是能耗低、污染小、产品含铁品位高，其工序能耗仅为烧结工序能耗的一半。由于球团具有这些优点，我国钢铁工业非常重视球团产业的发展，产能已多年超过亿吨规模，球团矿在炼铁炉料中的配比逐年提高。

采用高压辊磨改善铁精矿的成球性能，是球团生产常用的原料预处理措施。国内外球团厂已广泛采用高压辊磨对铁精矿进行预处理。通过高压辊磨机处理，铁精粉颗粒之间相互挤压而破碎，产生许多细粒级颗粒，铁精粉粒度变细、比表面积提高，此外还发生晶格畸变及晶块尺寸的减小，使得物料的表面能、自由能增加，铁精矿表面活性增强，从而可以提高铁精矿的成球性能。

国内外球团采用的原料多为磁铁精矿，除粒度组或者比表面积小需要改善成球性能外，磁铁精矿的氧化对球团质量至关重要，但当前采用高压辊磨对磁铁矿球团氧化的关注较少。磁铁矿氧化形成活性高的Fe₂O₃，是预热球微晶连接和焙烧球Fe₂O₃再结晶的关键，磁铁矿氧化进程对球团矿的强度和球团工序能耗有重要影响，磁铁矿氧化如果不充分，会导致球团矿强度降低，而为了提高强度，不得不提高焙烧的温度，会使得球团能耗上升。

因此，如果能够利用高压辊磨提高磁铁精矿的氧化能力，使其能够快速氧化形成高活性的Fe₂O₃，则可促进后续焙烧过程Fe₂O₃的再结晶固结，从而可以降低球团的焙烧温度，还可抑制球团壳层结构的形成，确保球团形成内外较为均匀的结构，对优质球团矿制备和球团节能减排具有重要的意义。

发明内容

为提高磁铁精矿氧化性能，本发明的目的是在于提供一种充分发挥高压辊磨对球团原料的活化作用，通过协同控制高压辊磨过程中的压力和原料水分等条件，促进辊磨粉碎过程磁铁精矿微裂纹的形成，提高磁铁矿氧化能力和晶格活性，为磁铁矿颗粒快速充分氧化提供有利条件，为提高球团质量和降低能耗奠定基础。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种基于高压辊磨活化提高磁铁精矿氧化性能的方法，该方法是在磁铁矿的高压辊磨过程中，协同控制磁铁精矿适宜水分含量W_适宜和适宜辊磨压力P_适宜来强化磁铁精矿颗粒表面微裂纹的产生和磁铁矿晶格活化，提高磁铁精矿的氧化性能；

所述适宜辊磨压力值P_适宜＝0.4×P_m+0.6×P_n；

所述磁铁精矿适宜水分含量W_适宜＝W_p+(0.8～1.5％)；

其中，

P_m为与辊磨压力P的关系曲线图中，取最小值时对应的辊磨压力；