新型有机球团粘结剂应用项目推广.doc

包头市奥能煤化工科技有限公司一种团球矿的廉价高效粘结剂及其制备的项目推广随着钢铁工业的发展，炼铁所需要的原料量越来越大。在冶炼时，为了提高冶炼的效率和铁的质量，需要将矿石细磨精选后制成团球矿才能入炉。粘结剂是将铁精矿粉制成球团不可缺少的重要成分，要求它具有较好的高温强度，较好的膨胀系数、还原度、软熔温度等性能，以满足高炉冶炼的要求和生产高品位铁的效果。目前，已使用的粘结剂主要有无机粘结剂，如：膨润土、水玻璃、消石灰、水泥、粘土等；有机粘结剂，如：腐植酸、要质酸、羧甲基纤维素等，还有有机和无机成份复合的粘结剂，这些技术各有优点，但都有不足。无机粘结剂主要以膨润土为主，但其中含有较高的的二氧化硅和三氧化铝，这些成份降低了球团矿的品位，出渣较多，对高炉不利。一些使用有机粘结剂的技术中，其成本较高，效果和工艺均有待改进。因此，需要提出一种更为完善的粘结剂。本发明的粘结剂含有由羧基，羟基、甲氧基等芳香族高分子有机聚合物及多种有机化合物复配，具有亲水性、络合性、速凝性、氧化还原性、脱硫、脱磷、防喷溅性能，是全新烧球团粘结剂，品质优性能高，用量小吸水量大，返矿量低，可解决现有冶炼烧结时对原矿铁精粉品位的高要求，具有以下优点：1、粘结力强，是膨润土的一倍以上，混合均匀，成球率高达95%以上，强度大，抗压度高，破球率低，焙烧率低，焙烧性能好，提高球团矿粉品位，减少能耗和工时，降低生产成本，增加吨比收入。2、吸水量高，亲和力强，该产品为粉末状，具有高比表面积的高强吸水活性，对含有水量极高的铁精粉无需烘干即可混料成型。3、提高铁的品位，该产品添加量大大减少，能促进赤铁矿的再结晶的发展和低熔点液相生成，从而改变球团矿的焙烧性能，降低焙烧温度，缩短焙烧时间，更有效地提高铁的品位；4、成本低廉，该粘结剂及其制备方法的生产成本低看，取用原材料易得价廉；而且改粘结剂在冶炼过程中参与碳化反应，烧结完全，残渣少污染低，无疤炉现象产生，有利于机械节能和保护设备，减少能耗和工时，降低生产成本。成分碳FC腐植酸HANaCo3Sio2AI2io3含量%15-4015-308-106-186-18成分SPCaoMgo含量%10.082-33-4该发明中风化煤与纯碱与含微量钙、镁形成腐植酸纳和腐植酸、钙、镁复合盐，取得有利的冶炼球团矿炉料。腐植酸较好亲水性、吸附强的特性，表面积大，孔隙率高，具有络合性强的氧化还原离子交换的特性，碳在热熔过程中自溶增热是无机粘结剂无法可比的，该粘结剂中钙、镁有着克服二氧化硅、三氧化二铝部分的有害杂质，本专利产品杂质少，配比量在0.76-1.5之间，大大地提高铁矿品位，具备条件，可形成年产量10万吨以上，大批量生产规模。二、投资10万吨产能测算：1、设备及运输：投资约：150万元。2、生产周转金：投资约：100万元。3、基建其他： 投资约：200万元。 合计：450万元。三、成本及市场分析：本专利产品市场现行价每吨为：2000元，测算。1、 经营性成本：管理费、工资、维修费、三险、电费、水费、煤耗吨产分摊为：70元/吨。2、 化学溶剂：折旧费、待摊费：230元/吨。3、 风化煤：120元/吨。4、 税金：80元/吨。 总成本合计：500元/吨四、按产品年产量10万吨计算，估测计算近亿元的收益。 本发明专利产品利润空间大，市场前景可观，打破了传统冶炼用膨润土粘结剂，极大地提高球团矿铁的品位。污染排放物减少，提高生产作业率，工艺简单，有效地降低成本，是我国钢铁冶炼的一场革命。市场需求量在国内近亿吨，本专利发明技术被行业专家誉为绿色环保工业项目，它是资源节约，循环利用可持续发展的朝阳产业。新型粘结剂在球团中应用的试验包钢技术中心（2010年10月）1.前言2.试验用原料及方案2.1 试验用原料 本试验所用原料，再磨再选精矿和无氟铁精矿，其化学成分及粒度组成见表1.所用粘结剂有三种（1#、2#、3#）。该粘结剂的颜色为黑色，是一种新型粘结剂。原料名称化 学 成 分 ：%-200目所占比例%再磨再选铁精矿TfeFeOCaOSiO2MgOFSIg66.8024.700.704.800.570.0710.1360.7485.10无氟铁精矿64.5426.040.506.860.620.0500.0610.5472.00皂土1.054.4065.343.46AL2O3:10.968.7899.0 表1 原料化学成分及粒度组成2.2试验方案及条件 本次试验在技术中心炼铁所原料实验室进行。 铁精矿配比为：再磨再选铁精矿占60%，南料场无氟铁精矿占40%；皂土配比分别为1.5%、2.5%；粘结剂配比分别为0.8%、1.2%、1.5%。 试验条件将铁精矿及添加物混匀，在1000mm、转速为18转/min的造球盘中造球，其中母球生产时间是3分钟，生球长大是8分钟，生球压实10分钟。生球造好后，进行生球的落下强度、水分测定，然后进行球团矿焙烧性能的检验。干燥、预热，焙烧温度分别控制在180、600和1250。 3、实验结果分析3.1 新型粘结剂球团焙烧性能研究 此次实验的基准点皂土配比分别设为1.5%、2.5%。本次试验使用的两种铁精矿配比为：再磨再选铁精矿占60%，无氟铁精矿占40%。其混合铁精矿的粒度组成-200目占81.17%。改混合铁精矿与新型粘结剂经实验室造球，其成品球抗压强度超过1800N，能满足生产需求，其它性能指标见表2、表3。表2 新型粘结剂球团的物理性能指标粘结剂种类皂土配比+粘结剂配比水分%生球落下强度次/个 生球抗压强度N/个干球抗压强度N/个皂土1.5%+0%6.53.7012.6547.742.5%+0%7.05.3514.8683.791#粘结剂0+0.8%7.03.1010.1021.292#粘结剂0+0.8%7.83.5011.0519.683#粘结剂0+0.8%7.53.5011.3922.18 由表2可以看出，3#粘结剂的球团指标好于1#、2#，尤其是球团的干球抗压强度，采用3#粘结剂全部代替皂土生产球团矿时，其生球的落下强度与基准点的接近，从表2的各项指标分析：3#粘结剂有可能替代皂土用于球团生产。 表4 新型粘结剂球团的熔烧性能指标粘结剂种类皂土配比+粘结剂配比水分%生球落下强度次/个 生球抗压强度N/个干球抗压强度N/个成品球抗压强度N/个 1250皂土1.5%+0%6.53.7012.6547.7429302.5%+0%7.05.3514.8683.793610 3#粘结剂0+1.2%7.44.2013.6536.9121100+1.5%7.54.7013.6644.902140表3可以看出，随着3#粘结剂配比的提高，球团各项指标在变好；且生球的落下强度、抗压强度好于基准点的，成品球的强度已超过1800N，能满足生产的要求。从表3的各项指标分析：3#粘结剂配比为1.5%可以替代1.5%皂土用于球团生产。3.2球团爆裂温度的测定 本次试验皂土配比为1.5%、2.5%，粘结剂配比为0.8%、1.2%、1.5%球团爆裂温度分静态与动态两种，结果见表4。 表4 动态爆裂温度（%）爆裂温度/爆裂情况球团添加剂配比6001.5%皂土2.5%皂土1.2%3#粘结剂1.5%3#粘结剂 裂纹0000700爆裂0000裂纹0000爆裂0000 从表4 看出，球团的动、静态爆裂温度均在700以上；满足球团生产的要求。3.3 新型粘结剂球团的化学成分对使用新型粘结剂生产的球团矿进行了化学成分，其结果见表5.表5 新型粘结剂球团的化学成分和冶金性能粘结剂种类皂土配比+粘结剂配比化学成分：%皂土1.5%+0%TfeFeOCaOSiO2MgOF2SK2ONaO2.5%+0%63.881.980.6045.480.4440.050.0070.0530.1080%+1.2%63.112.070.5966.260.4680.050.0070.0840.0733#粘结剂0%+1.5%64.689.610.6394.640.4210.050.0260.0740.06464.868.980.5624.800.4230.050.0360.0580.135 由表5可知，用3#新型粘结剂全部代替皂土生产球团矿，球团矿的品位提高，这与粘结剂所含的挥发物在高温下的挥发有关；FeO大幅度升高，影响球团矿的还原度。4、结论4.1 含有粘结剂的球团成球性能及生球指标满足球团生产的要求。4.2 含有粘结剂的球团的动、静态爆裂温度均在700以上。4.3 含有粘结剂球团矿在焙烧温度为1250，成品的强度已超过1800N。4.4 3#新型粘结剂在配比为1.5%的情况下，可以替代1.5%皂土用于球团生产，品位提高为0.98个