[发明专利]一种用于全赤铁矿氧化球团的复合添加剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于全赤铁矿氧化球团的复合添加剂及其制备方法，所述复合添加剂的组分按质量百分比组成为：含碳燃料20％‑40％、钙源0％‑50％、粘结剂10％‑60％。所述钙源为石灰石、生石灰、消石灰中的一种或多种；所述粘结剂选自无机粘结剂、有机粘结剂或复合粘结剂；所述含碳燃料为焦粉、无烟煤粉、焦炭、兰炭中的一种或多种。本发明通过复合添加剂的使用，有助于解决全赤铁矿造球难的问题，制备出优质的生球，减少后球团带式焙烧过程粉末率，提高成品率。

技术领域

本发明涉及冶金材料制备技术领域，更具体的说是涉及一种用于赤铁矿氧化球团的复合添加剂及其制备方法。

背景技术

钢铁生产以高炉-转炉长流程为主，其钢产量占总钢产量的90％，吨钢CO₂排放量达2.0～2.2t。相比于高炉—转炉长流程，电炉短流程CO₂排放量仅为其40％左右，因此，大力发展短流程炼钢是钢铁工业如期实现“双碳”目标的战略选择。直接还原铁(DRI)因质地纯净，可稀释废钢中的有害元素，是电炉冶炼优质特殊钢必不可少的原料。发展直接还原用的球团矿生产对促进直接还原工艺和电炉炼钢短流程发展具有重要的支撑作用。近些年来，随着磁铁精粉原料的消耗，可用于制备直接还原用氧化球团的高品质磁铁精矿严重不足，以高品质赤铁矿为主要原料生产高品质球团成为趋势。

另一方面，带式焙烧机作为一种大规模球团生产设备，具有生产作业率高、产品质量稳定以及工艺对原料适应性强等优点，其设备的大型化发展也符合我国对球团生产的需要。此外，由于带式机的生产过程是在同一台设备上进行的，工艺对预热球团强度的要求较低，且生产过程不存在球团间或球团与设备间的相对运动，有效避免了链篦机-回转窑工艺生产熔剂性球团时可能发生的球团粘结和窑体结圈现象，因此，带式焙烧机工艺在生产熔剂性球团方面具有明显的技术优势。

相比于磁铁矿，赤铁矿球团制备过程中由于活性低、晶粒生长难、球团孔隙率高，导致焙烧温度高、焙烧时间长、能耗大、氧化球团强度差。尤其是高品质的全赤铁矿球团，其脉石成分极低，焙烧过程中几乎无液相形成，导致赤铁矿晶粒生长和扩散极其困难，球团强度差，亟需开发相应的强化手段。此外，全赤铁矿粉造球过程中，粘度大、生球稳定性差，生球爆裂温度低，影响后续氧化球团的性能。目前，制备球团的原料主要包括赤铁矿和磁铁矿或两者的混合矿，磁铁矿容易制备成球团，技术难点低；而用100％赤铁矿造球的几乎没有。

因此，结合上述问题，提供一种用于赤铁矿氧化球团的复合添加剂及其制备方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，针对现有技术中全赤铁矿球团焙烧存在焙烧温度高、焙烧时间长、能耗大、氧化球团强度差的问题，本发明提供了一种用于赤铁矿氧化球团的复合添加剂及其制备方法，复合添加剂在强化成球的同时、改善球团焙烧效果，提高氧化球团强度，为气基直接还原提供优质的氧化球团。本发明通过复合添加剂的使用，有助于解决全赤铁矿造球难的问题，制备出优质的生球，减少后球团带式焙烧过程粉末率，提高成品率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于赤铁矿氧化球团的复合添加剂，组分按质量百分比组成为：含碳燃料20％-40％、钙源20％-50％、粘结剂10％-60％。

优选的，所述钙源为石灰石、生石灰、消石灰中的一种或多种。

根据以上技术特征，有益效果为：加入含钙的熔剂，可以提高全赤铁矿球团的碱度，适当提供渣相，这既可以为氧化球团焙烧过程赤铁矿晶粒的扩散提供通道，改善球团的致密程度，提高球团强度；同时，制备出的高强度氧化球团，在后续直接还原过程中，可以避免应为晶型改变而造成的膨胀应力，导致球团粉化的现象。

优选的，所述钙源为石灰石。石灰石相比于生石灰、消石灰而言，来源广泛、加工便宜，使用石灰石成本较低。

优选的，所述石灰石按质量百分比组成为20％-40％。