含铁低硅粘结剂及其制备方法
阅读说明：本技术 含铁低硅粘结剂及其制备方法 (Iron-containing low-silicon binder and preparation method thereof ) 是由 胡城玮 胡启晨 李小萍 于 2021-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种含铁低硅粘结剂及其制备方法和用途,该含铁低硅粘结剂包括如下重量份数的混合物：含铁元素的组合物：30-90份,其中,所述含铁元素的组合物由赤泥和/或氧化铁红组成；粘结剂：1-10份；膨润土：10-60份。本发明所制得的含铁低硅粘结剂,由于含有铁,能够增加球团品位,低硅能够降低球团含硅量,处理赤泥、氧化铁红等固废产品,能够协同处理固废资源,在高炉冶炼过程能够降低燃料消耗,符合低碳节能经济特点。(The invention provides an iron-containing low-silicon binder, a preparation method and application thereof, wherein the iron-containing low-silicon binder comprises the following mixture in parts by weight: composition containing iron element: 30-90 parts of iron-containing composition, wherein the iron-containing composition consists of red mud and/or iron oxide red; adhesive: 1-10 parts; bentonite: 10-60 parts. The iron-containing low-silicon binder prepared by the invention contains iron, can increase the grade of the pellets, can reduce the silicon content of the pellets, can treat red mud, iron oxide red and other solid waste products, can cooperatively treat solid waste resources, can reduce fuel consumption in the blast furnace smelting process, and accords with the characteristics of low carbon, energy saving and economy.)
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼
技术领域
，尤其涉及一种含铁低硅粘结剂及其制备方法。背景技术
我国钢铁行业能源结构目前主要以煤为主，且流程结构上以高炉-转炉长流程占主导，导致吨钢二氧化碳排放处于较高水平。
随着近年钢铁行业节能减排装备的普及，钢铁减碳潜力逐渐乏力，因此发展低能耗造块工序，进一步提高高炉低碳冶炼效果将成为重中之重。我国烧结工序能耗在50-60kgce/t，而球团工序能耗仅为20-30kgce/t，其能耗仅为1/2-1/3水平，因此发展球团矿，提高球团比例，降低烧结矿使用比例将成为今后钢铁长流程降低碳排放的主要方式。
我国铁矿粉资源受制于外国矿石企业的垄断，大幅压榨钢铁利润，因此必须发展我国自有矿山优势，开采国内矿粉资源迫在眉睫。我国是以贫铁矿为主的国家，虽然资源总量巨大，但综合品位在35％左右，并且铁精粉含硅较高，加之使用含硅更高的膨润土作为造球粘结剂，导致高硅球团冶金性能差，高炉渣比高，焦炭消耗高，冶炼不经济，故此限制我国球团比例的增加。因此降低球团二氧化硅含量，成为提高球团质量，增加球团比例的关键因素。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种含铁低硅粘结剂及其制备方法，以解决现有技术中球团品位不高、硅含量较高的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种含铁低硅粘结剂，包括如下重量份的原料：
含铁元素的组合物：30-90份，其中，所述含铁元素的组合物由赤泥和/或氧化铁红组成；
羧甲基纤维素：1-10份；
膨润土：10-60份。
优选地，所述原料的重量份数为：赤泥40份、氧化铁红25份、羧甲基纤维素5份、膨润土30份。
优选地，所述原料的重量份数为：赤泥55份、羧甲基纤维素5份、膨润土40份。
优选地，所述原料的重量份数为：氧化铁红45份、羧甲基纤维素5份、膨润土50份。
优选地，将上述重量份数原料按比例混合后，控制含铁的重量百分数在在20～60％之间，SiO2含量在2～15％之间。
优选地，将上述重量份数原料按比例混合，控制含铁的重量百分数在在30～50％之间，SiO2含量在3～10％之间。
优选地，选取的所述赤泥的含铁品位在30～50％之间，SiO2含量在6-10％之间；所述氧化铁红的含铁品位在60～80％之间。
本发明的另一方面，提供了一种含铁低硅粘结剂的制备方法，包括如下步骤：
1、将所述含铁元素的组合物，进行高温加热，温度增加到300℃以上，去除结晶水；
2、按比例混合前述的含氧化铁的组合物、羧甲基纤维素、膨润土，研磨，细度在325目、过筛率90％以上；
3、将混合物料再次强力混合均匀，入仓存储或包装成袋。
本发明的第三方面，还提供了一种含铁低硅粘结剂的用途，所述含铁低硅粘结剂用于氧化球团、直接还原球团、冷压球团、含碳球团。
与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：
(1)本发明所制得的含铁低硅粘结剂，由于含有铁，能够增加球团品位，低硅能够降低球团含硅量，处理赤泥、氧化铁红等固废产品，能够协同处理固废资源，在高炉冶炼过程能够降低燃料消耗，符合低碳节能经济特点。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述，在本发明中，若非特指，所有的份均为重量单位，所有的百分比均为重量百分比，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。
本发明实施例旨在开发一种含铁低硅粘结剂产品，可以完全替代膨润土用于生球制备。现有膨润土、复合膨润土等产品含硅在60％左右，基本不含铁，造球过程配加比例在1.5-3％。本发明的含铁低硅粘结剂产品含铁百分数在20-60％之间，含硅百分数在3-15％之间，可以在造球过程完全替代膨润土、复合膨润土产品，其配加比例重量百分比在0.5-2％水平。
实施例一
将赤泥、氧化铁红按照一定比例混合成铁元素混合物料，高温加热到350℃进行干燥去水，冷却后，再混合增加羧甲基纤维素、膨润土，优选地，赤泥40份、氧化铁红25份、羧甲基纤维素5份、膨润土30份。其中，形成该铁元素混合物料中，赤铁的含铁品味在30-50％之间，SiO2含量在6-10％之间；氧化铁红的含铁品位在60-80％之间，经过混合得到含铁重量百分比在20-50％范围，SiO2含量在2-10％之间。
含氧化铁的赤泥和氧化铁红属于工业固废产品，在协同处理过程能够资源化利用，充分利用含铁物质进行造球进而炼铁。羧甲基纤维素也有部分应用于复合粘结剂中，但其使用粘度值在1200MPa.S，而本发明中使用的羧甲基纤维素粘度值不受影响。膨润土在粘结剂过程中起到调节成球速度作用，相比现有技术中富铁复合粘结剂成球速度太快，造成球团质量差缺点的产品而言，能够控制成球时间，提高球团密实度，进而提高球团质量。由于造球过程中，增加了铁元素，故能够增加球团品位，同时，低硅能够降低球团含硅量，处理赤泥等固废产品，能够协同处理固废资源，在高炉冶炼过程能够降低燃料消耗，符合现在的低碳节能经济的特点。
将上述四种混合物料研磨，细度在325目、过筛率92％～95％；最后加水润湿再次混合均匀，在圆盘造球机上进行一次造球，先形成生球，然后再将生球放入焙烧炉或回转窖中，350～400℃高温预热8分钟，然后继续加热到850～950℃继续预热10～15分钟，最后在1200～1300℃之间焙烧20分钟，形成复合球。由于赤泥和氧化铁红具有一定粘度，能够起到部分粘结作用，但不足以提供足够强度，含有结晶水较高，需要高温去除，温度增加到300℃以上即可去除大部分的水分。然后再配合粘结剂和膨润土，即可制得本发明中的生球。
含铁低硅粘结剂产品以回转窑造球-高炉冶炼为例：本发明中的含铁低硅粘结剂产品能够完全替代膨润土，重量配比在1％-1.5％之间，球团矿含铁品位提高0.24％-0.30％，SiO2含量降低0.8％-1.0％，球团售价提升8-15元/吨；高炉冶炼低硅提品节焦效益每吨球团可增效20-25元。
应用实例：应用本发明实施例中的含铁低硅粘结剂，能够广泛应用于氧化球团、直接还原球团、冷压球团、含碳球团等多种球团制作领域中，具有配加量低，带入脉石少，但能显著提高含铁品位，具有较好的冶炼经济性。与传统膨润土相比，仅有10％以内的SiO2含量，Al2O3水平持平，含有30％以上的铁元素含量。成分对比如下：
以本发明的产品1为例每吨球团应用本产品10kg左右，是传统膨润土配加量的一半，与改性复合膨润土配加量相当，以宣钢工业生产为例，应用1.0％低硅粘结剂替代2.1％膨润土，成品球品位提高了0.71个百分点，SiO2含量降低了0.87个百分点，吨球效益提升3元/t，高炉应用20％球团比例吨铁冶炼成本降低3。
本发明所制得的含铁低硅粘结剂，由于含有铁，能够增加球团品位，低硅能够降低球团含硅量，处理赤泥、氧化铁红等固废产品，能够协同处理固废资源，在高炉冶炼过程能够降低燃料消耗，符合低碳节能经济特点。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：矿场封场阻渗方法及应用和矿场封场阻渗结构及应用