圓盤(pán)造球燒結(jié)球團(tuán)礦利用新型粘合劑代替膨潤(rùn)土可行性分析

1、現(xiàn)狀分析：

近年來(lái),我國(guó)以圓盤(pán)造球、鏈篦機(jī)或轉(zhuǎn)底爐燒結(jié)工藝為主的球團(tuán)礦生產(chǎn)發(fā)展較快。球團(tuán)礦已成為高爐的主要原料之一。球團(tuán)礦具有良好的冶金性能,且由于是球狀,氣流阻力小,能改善高爐上部透氣性,有利于提高高爐生產(chǎn)率。

當(dāng)前球團(tuán)行業(yè)大部分使用的粘結(jié)劑是膨潤(rùn)土。由于膨潤(rùn)土的配入,增加了球團(tuán)礦的SiO2含量,降低了球團(tuán)礦品位，而且出渣率高;由于膨潤(rùn)土的殘留,降低了球團(tuán)礦還原性。相比進(jìn)口球團(tuán)礦,除原料條件外,膨潤(rùn)土的配入是我國(guó)球團(tuán)礦質(zhì)量較差的原因之一。

目前,國(guó)內(nèi)新型球團(tuán)粘結(jié)劑的試用主要考慮以下幾個(gè)方面:

新型粘結(jié)劑主要是水溶性高分子物質(zhì),遇水后成高粘液體,而膨潤(rùn)土為水不溶物,二者成球機(jī)理不完全相同。

膨潤(rùn)土成球以層狀包裹長(zhǎng)大為主,所成球團(tuán)密實(shí)。生球通過(guò)鏈筐機(jī)干燥、預(yù)熱,對(duì)Fe2O晶須長(zhǎng)大、鍵橋連接,以及成品球團(tuán)礦強(qiáng)度非常有利。

新型粘結(jié)劑成球是包裹和團(tuán)聚兼有,團(tuán)聚所成球團(tuán)的密實(shí)度低于包裹所成球團(tuán)密實(shí)度,晶須鍵橋連接作用較弱。通過(guò)多次試驗(yàn)改進(jìn)后，新型粘合劑所成球團(tuán)晶須鍵鏈接作用力提高，球團(tuán)內(nèi)部低熔點(diǎn)物質(zhì)形成的液相組織有所提高，Fe2O3晶須長(zhǎng)大擴(kuò)散也較快，使得生球通過(guò)鏈篦機(jī)干燥、預(yù)熱后的強(qiáng)度得到提高。焙燒后,成品球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度也相對(duì)穩(wěn)定，達(dá)到技術(shù)要求。成品球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度不能穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)品質(zhì)量要求。

2、新型粘合劑實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皵?shù)據(jù)評(píng)估：

河南錦瀚環(huán)保科技有限公司已開(kāi)發(fā)出了新型粘結(jié)劑。JHW21-S系列產(chǎn)品都已在造球上得到了較好的應(yīng)用。

(1)由于粘結(jié)性強(qiáng)、配料量少,可提高球團(tuán)礦品位,降低球團(tuán)礦中SiO2含量。

(2)提高球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度,能達(dá)到和超過(guò)球團(tuán)礦一級(jí)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

(3)由于含有氧化劑,可降低球團(tuán)總熱量消耗。

(4)增加球團(tuán)礦中微孔隙,殘留較少,可提高球團(tuán)礦的還原度。

(5)降低冶煉出渣率。

為了提高球團(tuán)礦鐵品位,新型有機(jī)粘結(jié)劑替代膨潤(rùn)土對(duì)球團(tuán)制備的影響,結(jié)果表明:采用新型機(jī)粘結(jié)劑完全替代膨潤(rùn)土,當(dāng)其用量為1-2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),不僅可以獲得良好的生球性能及成品球強(qiáng)度,預(yù)熱球強(qiáng)度也可滿(mǎn)足生產(chǎn)要求:生球落下強(qiáng)度大于2次/(0.5m),且爆裂溫度大于600℃,成品球強(qiáng)度達(dá)2.6~2.9kN/個(gè),預(yù)熱球強(qiáng)度大于400N/個(gè);有機(jī)粘結(jié)劑的應(yīng)用使球團(tuán)鐵品位明顯提高,用1%有機(jī)粘結(jié)劑完全替代膨潤(rùn)土?xí)r,球團(tuán)鐵品位為71.69%,比5.0%膨潤(rùn)土的球團(tuán)提高4.57%。

3、實(shí)驗(yàn)條件評(píng)估：

圓盤(pán)造球機(jī)規(guī)格為1000×200,轉(zhuǎn)速25rmin,傾角47°。要求造球水分8.0±0.3%,生球落下強(qiáng)度≥5次/個(gè),抗壓強(qiáng)度≥10N/個(gè),8-12mm粒級(jí)≥90%。按造球?qū)嶒?yàn)方案,經(jīng)高壓輥磨后,再經(jīng)混合機(jī)混勻;按配料計(jì)算,稱(chēng)取4kg干料的總料;造球12min(含造母球、密實(shí)時(shí)間)。然后,檢測(cè)生球落下強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、8-12mm粒級(jí)和水分。生球抗壓強(qiáng)度、落下強(qiáng)度的檢測(cè)分別取直徑為8-12mm的生球,每次10個(gè)球,在DZQYC-200/10000NⅢ智能球團(tuán)抗壓強(qiáng)度測(cè)試機(jī)和落下裝置上做測(cè)試,每個(gè)做兩次,取其算術(shù)平均值。

4、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估

全部使用膨潤(rùn)土,球團(tuán)礦理論品位為67.12%;配用新型粘結(jié)劑,球團(tuán)礦理論品位為72.34%。按市場(chǎng)價(jià),球團(tuán)礦品位每上升1%加價(jià)15元/t。膨潤(rùn)土價(jià)格按550元/t計(jì),新型粘結(jié)劑價(jià)格按3000元/計(jì)。

(1)全部膨潤(rùn)土進(jìn)入球團(tuán)礦成本為:550×5%=27.5元/t

(2)新型粘結(jié)劑進(jìn)入球團(tuán)礦成本為:3000×1.5%=45元/t

(3)球團(tuán)礦品位提高增加效益:(72.34-67.12)×15=78.3元/t

(4)球團(tuán)礦礦石消耗上升2%,增加成本999×2%×1100=22元/t

綜合上述,與全部使用膨潤(rùn)土相比,球礦噸礦效益為:78.3-(45+22)=11.3元/t。按年產(chǎn)球團(tuán)礦100萬(wàn)t計(jì),年效益為11.3×100=1130萬(wàn)元。

5、結(jié)論

新型粘結(jié)劑實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,采用新粘結(jié)劑的成品球質(zhì)量?jī)?yōu)于添加膨潤(rùn)土造球。新型粘結(jié)劑的配用,能提高球團(tuán)礦質(zhì)量,降低鐵前系統(tǒng)成本,為提高高爐生產(chǎn)率創(chuàng)造條件。歡迎來(lái)電咨詢(xún) 13939009779 

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