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2023

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膨润土对我国球团生产的影响

关键词:

膨润土,粘结剂,球团

来源:公司内部


介绍了膨润土在我国球团生产中的应用情况,分析了国内大多数球团厂膨润土用量过高的原因。阐述了进一步降低膨润土用量,提高球团矿质量的途径和方法。

 

1. 膨润土对球团矿质量的影响

膨润土作粘结剂,使生球布到烘床上时基本不爆裂。生球进入竖炉后不结块,大大提高了作业率。膨润土参与球团生产,提高了球团矿的抗压强度。但膨润土的主要成分为 SiO2,其含量在 60 %以上。据国内的生产经验,膨润土配比每增加 1 个百分点,球团矿品位降低 0.66 %,相应成品矿的 SiO2 含量也大幅度增加。SiO2 是高炉冶炼的有害成分,在保证一定的炉渣碱度的情况下,应尽可能减少其入炉。因此,球团生产者应降低膨润土配比,提高球团矿品位。

 

2. 减少膨润土配比的方法

膨润土引入球团工业,主要是为了提高生球的爆裂温度。但目前国内许多厂家都通过增加膨润土配比来提高生球的落下次数和抗压强度,以满足工艺要求,从而造成膨润土配入量大幅度增高。据研究,膨润土配入量在 5 ~ 15kg/ t 时,即可满足爆裂温度达 800 ℃以上的要求。因此,可从以下几方面采取措施来提高生球落下次数和抗压强度,从而降低膨润土配入量,减少经济损失。

 

2.1 高品质铁精矿

高炉生产需要精料,球团生产也需要精料。球团原料应具有一定的粒度和合适的粒度组成,适宜的水分,均匀而良好的化学成分,这都是生产球团矿的重要保证。

与烧结不同,球团矿的强度主要来自Fe2O3 的再结晶和固相固结。因此,用于球团生产的铁精矿品位应尽可能高,而 FeO 含量则应尽可能低,以降低膨润土用量。铁精矿要有一定的细度,这是保证造球过程顺利进行的基本条件。一般情况下,粒度越细,矿粉的比表面积越大,颗粒表面间的分子作用力也越大,有利于成球。在含有部分微细颗粒的条件下,颗粒之间排列非常紧密,毛细管作用得到加强,所以,铁精矿中超细粒级(尤其是<10 μm 粒级)的存在,对造球非常重要。因此,在选矿工艺中应尽量回收超细粒级铁矿物。国外球团厂一般要求原料中小于0.044 mm 粒级占 60 %以上,小于 0.074 mm 粒级要达到 90 %以上;我国也要求铁精矿中小于0.074 mm 粒级达到80 %以上。

由于国内的铁精矿造球性能较差,可采用配加部分进口铁精矿的方法来提高原料品质。我国的球团用进口精矿主要有巴西精矿、印度精矿、秘鲁精矿等。总体来看,进口精矿的质量较好,具有品位高,粒度细等特点。配加部分进口精矿后,生球抗压强度和落下强度均能得到改善,膨润土用量也有所降低。

 

2.2 球团混合料润磨

增设润磨工艺是降低膨润土配量的又一有力措施。混合料经润磨后<0.074 mm 粒级提高 10 ~15 个百分点,粒度变细,物料颗粒形状改变,其表面活性增强,造球性能大大提高。

混合料润磨不是磨矿,它对降低铁精矿粒度的作用不如干磨或湿磨明显。因此,润磨时必须控制好适宜的时间和水分,一般以润磨 4~ 5 min,混合料水分≤7.5 %为宜。

 

2.3 积极开发新型膨润土及其代用品

针对目前国内膨润土生产厂家多,资源特性各异的情况,如何搭配使用也是改善配料,降低膨润土用量的重要手段之一。目前,国内膨润土品种单一,大部分是人工钠化膨润土和部分钙基膨润土,国内膨润土厂家应积极开发新型膨润土及其代用品。

 

2.4 配加炼钢污泥

炼钢污泥品位高,粒度细,粘性大,能代替部分膨润土,是球团生产的好原料。配加 3 %~ 4 %的炼钢污泥,可降低膨润土用量 0.7 %~ 0.9 %。值得注意的是,由于炼钢污泥粘性大,浓度大了易堵塞管路,浓度小了又会削弱其在造球过程中的粘结作用。因此,在生产中掌握合适的配加浓度,十分必要。

 

3. 结论

3.1 膨润土取代消石灰作为铁矿球团生产的粘结剂,促进了我国球团生产的发展。但膨润土的主要成分 SiO2 却是高炉炼铁的有害成分,膨润土配量过高,会降低球团矿品位,给高炉炼铁造成很大的损失。

3.2 膨润土参与球团配料,目的主要是提高生球的爆裂温度。但由于受原料条件等诸多因素的影响,国内球团厂大多希望通过增加膨润土配比来提高球团矿的落下和抗压强度,以致其膨润土配入量普遍偏高。

3.3 降低膨润土配比,可以通过采用高品位、 超细粒度的铁精矿;配加部分优质进口铁精矿;采用混合料润磨技术;开发新型高效膨润土和粘结剂;添加炼钢污泥等手段来实现。

3.4 有必要加快研制和开发价格低廉的新型粘结剂,以取代膨润土,从而进一步提高球团矿品位和质量,以及球团矿作为高炉冶炼的优质原料的地位。

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