[发明专利]一种铁焦及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属炼焦技术领域，特别涉及到一种采用赤泥制备的铁焦及其生产方法。

背景技术

铁焦是一种高反应性焦炭，通常由矿煤混合料经焦炉碳化得到，一般的，铁焦内的MFe可对铁焦内的碳与CO₂反应起催化作用，使铁焦气化反应速度大幅度增加，进而在高炉上部起到保护一般焦炭作用，同时，也可降低高炉CO₂排放量，有利于环境保护。

采用铁矿粉、铁精矿或氧化铁皮等物质生产高反应性焦炭是目前研究的热点，如中国专利号：CN101619386公布了一种高炉用铁焦及其制备和应用，其特征在于铁焦制备所用含铁物料为铁矿粉、铁精矿、除尘灰、氧化铁皮和转炉污泥的一种或多种，粒度小于10mm。该方法采用的铁矿粉等含铁物料价格较高，同时，部分含铁物料如氧化铁皮需要整粒，给生产带来麻烦。

铁焦生球的制备一般需添加粘结剂，如CN101724746A公布了一种添加CaO的铁焦粘结剂制备方法，其特征在于：由粒径180-250目的焦末的铁精粉或粒径180-250目的铁精粉和粒径0.1-2mm的焦末按70-90∶10-30的重量比混和，再按重量比掺入2-5％粘合剂和1％的粘性土或者5％的氧化钙和白云石，经充分辗合和冷压成型后制成。中国专利号：CN101619387公布了一种采用高分子化合物所组成的铁焦粘结剂，其特征在于：有机高分子聚合物、硅溶胶或硅胶、水按照0.5-1.5∶5-7∶11-13的比例混合，再加入占混合溶液0.05-0.6wt％的稳定剂。此外，若采用高水份的方法提高冷压生球强度，一方面将加大能源消耗，一方面也不利于铁焦成品球性能的改善。

上述之铁焦的生产方法主要存在以下几个问题：1)需要特殊的粘结剂，以利于铁焦制备；2)为了促进煤粉和铁矿粉之间的反应，含铁物料的粒度需加以控制；

发明内容

本发明针对上述铁焦生产时存在的问题，提供一种铁焦及其生产方法，即采用赤泥生产铁焦，无需任何粘结剂，不但可以提高铁焦性能指标，同时降低成本，节能增效。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

本发明金属化率50％以上的铁焦，其原料组成按重量百分比含量为：赤泥10％～40％，煤粉60％～90％；

本发明所述的赤泥化学成分，按重量百分比为：TFe 30％～65％，FeO 0.28％～0.41％，SiO₂4.01％～7.5％，CaO 0.67％～1.55％，MgO0.36％～1.55％，其粒度＜0.15mm。

本发明所述铁焦的生产方法为：

按赤泥10％～40％，煤粉60％～90％的比例混合，加水至总重量的6％～8％，混合料的一部分在300～800Kg/cm²的压力下采用对辊压球机冷压成型，得到强度不低于20N/球的铁焦生球，然后将生球布于焦炉中，并采用未压球的散状混合料填充空隙，接下来，在保护气氛下加热至焦饼中心温度达900～1100℃，并保温1-2小时，最终得到高强度铁焦。

本发明的优点及效果在于，采用铝厂生产氧化铝后产生的副产品——赤泥，在不添加粘结剂条件下制备了高机械强度高反应性的铁焦产品，既利用赤泥自身具有粘性和粒度细的特点，提高了铁焦生球的机械强度，同时，利用了赤泥富含Fe的特点，具有较高的经济效益和环境效益。采用本发明生产的铁焦性能指标较好，其生球强度可达20N/球，机械强度M40可达到60％以上，反应性CRI可达到50％以上，具有高机械强度和高反应性的特点。同时，赤泥的价格较低，同铁矿粉相比，铁焦生产成本可节省300元/吨左右。

具体实施方式

下面结合具体实施例进行说明：

实施例1按赤泥10％、煤粉90％的配比称重并进行干混，混合均匀后调整水分，使外配水含量达6％，然后采用对辊压球机压球，得到强度为23N/球的生球，然后将生球和散状物料共同装入40Kg焦炉，同时，保证散状物料将生球的孔隙填满，加热该混装料直至炉饼中心温度达到950℃后1h出焦，得到铁焦，其M40为66.7％，M10为7.9％，CRI为54.3％。

实施例2按赤泥20％、煤粉80％的配比称重并进行干混，混合均匀后调整水分，使外配水含量达6.7％，然后采用对辊压球机压球，得到强度为25N/球的生球，然后将生球和散状物料共同装入40Kg焦炉，同时，保证散状物料将生球的孔隙填满，加热该混装料直至炉饼中心温度达到950℃后1h出焦，得到铁焦，其M40为62.5％，M10为8.4％，CRI为57.3％。