[发明专利]由含金属氧化物的精细物料制备用作高炉投料的凝聚体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备凝聚体的方法，其含有含金属和/或金属氧化物的精细料和矿物粘合剂。本发明进一步涉及一种高炉投料，其可以用本发明的方法制备，还涉及用于制备该高炉投料的预混合物。

背景技术

已知，除了块状矿石之外，还可以使用含精细铁矿石的材料来制备高炉投料。含精细铁矿石的材料例如通过对块状矿石进行筛分或者通过其他加工方法来生成。使用精细铁矿石的优势在于，这样的矿石容易提供并且价格低廉。通常的做法是，在使用前使精细铁矿石凝聚。以这种方式，可以使高炉中的尘埃生成保持得尽量少。此外，凝聚处理的优势在于，所生成的凝聚体能够易被熔融并具有良好的气体透过性。因此还原性气体可以不太费力地穿透矿石。最后，可以通过使用凝聚体来减少生锈废料。

精细矿石的凝聚的通常形式是球粒化。球粒在熔炉中的使用，例如在高炉中，然而是存在问题的，这是因为，球粒通常不具有足够的机械强度。这特别不利于球粒的运输和处理。此外，已知的球粒经常对还原性气体不具有足够的透过性，如在熔炉中所产生的还原性气体，这使熔化变得困难。

对不是马上可以采用的精细矿石的处理的另一通常形式是烧结。由此可以采用精细矿石，这类精细矿石由于它的粒径大小和性质很难进行凝聚处理。不是马上可以使用的、难以凝聚的精细矿石典型地具有直至2mm，更典型地从0.2至0.7mm，特别是从0.2至0.5mm的平均粒径(中间粒径)。作为粘合剂通常采用石灰类的产品。石灰类的产品提高精细矿石的粘结。而且，使难以凝聚的精细矿石的份额受到限制，这是因为，这种粒径的高份额使烧结物料的粘结变弱，并且此外可以导致从烧结带中进行强效除尘。此外，中间粒径的高份额使烧结物料的气体透过性变得更差，并且导致烧结加工过程中高份额的残余物料。

然而，在烧结任务中对中间粒径的高的使用份额是值得期待的，这是因为具有中间粒径的矿石特别容易地可供使用并且价格低廉。为了在精细矿石中提高中间粒径的量，在现有技术中提供的石灰类产品与含粘土矿物的产品一起用作粘合剂。因此，设计文件1 029 568描述了对在铁锈上待烧结的矿石进行预处理的方法，该预处理对于烧结之前的凝聚处理使用膨润土或者其他粘土作为粘合剂。在凝聚之后，对物料添加含石灰的粉末。然而，在这个处理方式中，在起始材料中，中间粒径的份额限于最大30重量％。

由文献EP 1 359 129 A2已知用于制备高压釜硬化的建筑材料的填料，其具有氧化硅份额为至少60重量％，优选75重量％而且填料的2μm以下的超细颗粒份额为至少40重量％的矿物填充材料。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种制备凝聚体的方法，该凝聚体可以用作高炉投料，并且，用该凝聚体可以克服现有技术中存在的问题。

特别应当提供一种方法，在该方法中，能够采用具有高份额的中间粒径的精细矿石，并且能够得到具有高粘结度和良好气体透过性的烧结物料。此外，烧结物料应当具有较少的除尘量。最后，在烧结块的准备中应该得到较少份额的残余物料。

进一步应当提供一种方法，在该方法中，能够采用具有高份额的中间粒径的精细矿石，并且能够得到具有高机械强度的球粒。

根据本发明，通过制备凝聚体的方法实现了该目的，该凝聚体用作高炉投料，该制备过程通过将含金属和/或金属氧化物的精细物料、具有矿物原料和石灰类材料的矿物粘合剂以及必要时常用的添加剂混合成为团块、并将团块固化为凝聚体而实现，其中，采用一种原料作为矿物原料，该原料具有至少40重量％的氧化硅份额和至少20重量％的小于4μm的超细颗粒份额，其中，小于1μm的颗粒份额为至少10重量％。

令人惊讶地确定了，在生产前面所述类型的凝聚体的过程中，可以使用具有惊人地高的份额的中间粒径的含金属和/或金属氧化物的精细物料，同时，作为粘合剂使用石灰类物质和矿物原料，该矿物原料具有至少40重量％的氧化硅份额、至少20重量％的小于4μm的超细颗粒份额以及至少10重量％的小于1μm的颗粒份额。

用本发明的方法，可以使用具有高份额的中间粒径的精细矿石，并且得到具有高粘结度和良好气体透过性的烧结物料。另外，可以得到具有较少除尘量的烧结物料，此外，该烧结物料具有较少份额的残余物料。本发明的方法的另一优势在于，能够以出色的动力学进行烧结过程。

根据本发明，概念“具有中间粒径的矿石”可以理解为含金属和/或金属氧化物的精细物料，其具有小于1mm、优选从0.05mm至1mm、更优选从0.2mm至0.7mm、特别是从0.1mm至0.5mm的平均粒径。