[发明专利]一种低烧残防爆裂冶金球团用粘结剂

说明书

本发明公开了一种低烧残防爆裂冶金球团用粘结剂，属于冶金原料与预处理技术领域。本发明缓冲液中的磷酸盐可对鱼鳔浆液进行渗透，在高温处理后，增强粘结效果。碳酸氢钙受热产生碳酸钙及二氧化碳，在体系受热过程中产生的气体可将部分微小的灰分带出，减少高温处理时导致的灼烧残留，稳定内外压强，使得内部传热及气压不均匀，导致爆裂的现象，提高炉铁矿石的品位，并提高球团矿的冶金性能。引入腐植酸成分而带入的脂环、芳环，可提高其耐高温性及粘性，可进一步提高使用效果。本发明解决了目前常用冶金球团用粘结剂的烧残率高，在高温条件作用时会发生爆裂，影响入炉铁矿石的品位，且生产的球团矿的冶金性能较差的问题。

技术领域

本发明属于冶金原料与预处理技术领域，具体涉及一种低烧残防爆裂冶金球团用粘结剂。

背景技术

目前，冶金球团已经成为钢铁行业的主要入炉原料之一，球团矿质量与球团矿成本也是铁前降成本的主要瓶颈。当前球团行业使用的粘结剂主要是膨润土，由于膨润土的高温残留使得使用膨润土的直接后果就是降低了入炉原料的铁品位并增加了硅含量，这一点对钢铁行业是不利的。行业内认为每提高一个入炉铁品位在基本上不增加投入时，将带来每吨铁节省2%焦碳、多出3%产品铁的巨大的经济效益和社会效益。因此使用能烧损的有机粘结剂造球已是球团行业及钢铁行业节能、低碳、减排、增效的最有效的途径之一。球团粘结剂应满足如下基本条件（1）用量少或烧损大，成球质量好，所成生球团能满足在工艺上的转运及球团在链篦机中的要求，如：落下强度、爆裂温度；（2）生球团经过链篦机后能获得足够的强度。在粘结剂应用方面，国内外已开发出了许多球团专用有机粘结剂，如：荷兰阿克苏诺贝尔公司生产的佩利多、瑞士汽巴公司生产的阿克泰系列产品都已在工业上得到较好的应用。研究主要有两方面，一方面是采用复合型方式，即由有机粘结和膨润土复配这样可以提高预热球团强度满足回转窑对球团的基本要求，但是这种方式必然引进部分膨润土使球团的铁品位降低并增加了不需要的硅含量，并非真正意义上的无土造球；另一方面是采用纯有机物粘结剂。

球团矿是细精矿粉(即粒度0.074mm的矿粉占80%以上、比表面积在1500cm²/g以上)加入少量的添加剂混合后，在造球上加水，依靠毛细力和旋转运动的机械力造成直径8～16mm的生球，然后在焙烧设备上干燥，在高温氧化性气氛下Fe₂O₃再结晶的晶桥键固结成的品位高、强度好、粒度均匀的球状炼铁原料。无烧结矿具有的大气孔所有气孔都以微气孔形式存在，有利于气－固相还原；含硫很低，因为在强氧化性气氛下焙烧，可以去除原料中95～99%的硫；酸性氧化球团矿的软熔性能较差，即它的软化开始温度低，软熔温度区间窄，但它仍比天然富块矿的好，仍是合适炉料结构中高碱度烧结矿的最佳搭配料。避免因局部过热及产生的灼烧残留发生不均匀堆积，使得内部传热及气压不均匀，导致爆裂的现象。

目前球团矿生产过程中的粘结剂通常采用膨润土，膨润土配加比例平均可达3%以上，而且随着矿石资源的日趋紧张，造成生产球团用铁精矿粉质量进一步恶化，膨润土用量还有增加的趋势。膨润土作为球团生产中最常用的粘结剂，分为钠基膨润土和钙基膨润土，通常钠基膨润土的性能要好于钙基膨润土。球团中加入膨润土可起到调节原料水分、提高铁精矿成球性、提高生球强度等作用。

当前用于铁矿粉成球的粘结剂除了膨润土外，还有佩利多等有机粘结剂。这些有机粘结剂用量比膨润土少得多。但是这类添加剂价格昂贵，另外在生球干燥过程中，生球的爆裂温度更低。在造球过程中添加膨润土，可以提高其成球性及生球的强度，是因为膨润土具有强烈的吸水性，可以说吸水性越强，膨润土的性能越好，所生产的生球强度越好，但这样的生球在干燥及焙烧过程中，水分就越不容易脱除，当生球干燥过程中，干燥气体温度大于450℃以后，生球中水分尚未脱除完全时，由于水分的汽化就会造成生球内部压力增大，进而造成生球破裂。破裂的生球可以增加了返料率，降低了生产率，增加了能耗，增加生产事故，提高生球的爆裂温度，改善球团矿的冶金性能。

发明内容