[发明专利]一种适用于回转窑炼铁工艺的钒钛磁铁矿含碳球团的制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于回转窑炼铁工艺且可快速获得高于75％金属化率的钒钛磁铁矿含碳球团的制备方法。该方法采用双层球团制备工艺，球团内部以具有高挥发份(＞30％)的褐煤作还原剂，添加适量黏结剂(2.5％糖蜜)并按C/O＝1配加钒钛磁铁矿粉，混合均匀后作为新型球团核心层；外部涂覆以低挥发分无烟煤为还原剂，添加适量黏结剂(1％特制腐殖酸钠)并按C/O＝1配加钒钛磁铁矿粉，混合均匀后覆盖在球团核心层外。内部高挥发还原剂可以极大地提高整体球团的还原速率，外部配加无烟煤既可以起到防止球团二次氧化的作用，同时提高球团的抗压强度。本发明解决了回转窑工艺下钒钛磁铁矿预还原速度慢、金属化率低的问题。

技术领域

本发明属于炼铁原料制备领域，涉及一种利于钒钛磁铁矿在回转窑工艺下快速还原的球团制备方法。

背景技术

回转窑设备因其对原料适用范围广、产品质量稳定，在炼铁领域中被广泛使用。在我国攀西地区，蕴藏着丰富的钒钛磁铁矿和煤炭资源，十分适合采用煤基非高炉工艺进行冶炼。在以回转窑作为冶炼钒钛磁铁矿的预还原工艺设备时，为了防止回转窑“结圈”现象，回转窑的工作温度被限制在1000℃附近，而还原温度偏低会导致钒钛磁铁矿的预还原效率低，其金属化率一般只能达到50～60％。而一般熔融还原炼铁工艺的熔炼炉炉料入炉都要求其金属化率必须大于70％。

与传统的氧化球团相比，含碳球团具有还原速度快、抗氧化能力强的优点。现有的钒钛磁铁矿含碳球团制备方法通常采用低挥发分煤粉作为还原剂，在1000℃保温1h条件下，只能获得金属化率60％左右的产品。而当采用高挥发分煤粉作为还原剂时，金属化率会提升，但球团在实际生产用回转窑内的还原过程中容易破裂，产生大量粉末，影响回转窑正常运行。如何兼顾钒钛磁铁矿含碳球团的强度和预还原金属化率，是目前回转窑预还原工艺面临的重要问题。

因此，本发明旨在提供一种适用于回转窑预还原工艺的钒钛磁铁矿含碳球团制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于回转窑预还原工艺的钒钛磁铁矿含碳球团的制备方法，以达到钒钛磁铁矿的快速预还原并保证球团足够强度以减少还原过程球团的粉化。

为了实现上诉目的，本发明提供了一种适用于回转窑预还原工艺的钒钛磁铁矿含碳球团的制备方法，所述方法包括以下步骤：a、配料：通过分析不同还原剂固定碳含量和钒钛磁铁矿化学成分，在钒钛磁铁矿中分别配加不同性质的煤粉，并添加粘结剂后形成A、B两种配方。b、混料：使用混料机将A、B两种配方分别混合均匀。c、焖料：使用喷雾器为每种配方添加7wt％-10wt％的蒸馏水，封存在密闭容器内，在25-35℃恒温烘箱内保存15-25min。d、一次造球：首先取n质量的A配方在圆盘造球机上进行造球，所成球团大小需保持均匀一致，可将过大或过小的球团挑选出来经破碎后重新造球。e、二次造球：取m质量的B配方，在上述d步骤的基础上继续造球，使B配方物料均匀覆盖在A配方球团外层。f、烘干备用：在100-110℃恒温烘箱中对球团进行5h以上干燥处理，排除球团内多余水分，增加球团的抗压强度。

根据本发明的一个优选方案，A、B配方中的煤粉选择需提前进行单独的还原实验，以确保单独使用A配方时，预还原球团金属化率大于70％；单独使用B配方时，预还原球团强度明显强于A配方球团。如A配方中煤粉选取高挥发分(＞30％)、低灰分的煤粉，B配方则选择低挥发分(＜15％)、适宜灰分(15％-20％)的煤粉，两种煤粉可按以下工业分析选取：A配方中煤粉：固定碳含量≥55％；挥发分含量≥30％；灰分含量＜10％；水分含量＜5％。B配方中煤粉：固定碳含量＞65％；挥发分含量＜15％；灰分含量15％-20％；水分含量＜5％。

根据本发明的一个优选方案，A、B配方采用不同配量的不同黏结剂。其中，内层A配方选择添加2wt％-3wt％的糖蜜，糖蜜在还原过中全部挥发，不会影响球团矿的品位；外层B配方选择添加1wt％-1.5wt％的腐殖酸钠，可以强化外层的黏结涂覆效果，增强外层抗压强度。