專利名稱：煉鐵添加劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種鋼鐵冶煉過程中在燒結和球團配料中添加的煉鐵添加劑及 其制備方汰。
背景技術：
目前鋼鐵企業在燒結過程中基本上是使用硼酸、磷肥、助燃劑、燒結劑， 這些添加劑或是單一單效，或是復合粗制低效，直接影響著煉鐵的綜合收益。 而且目前國內硼工業生產中的環境污染比較嚴重，僅碳堿法加工硼鐵礦生產硼
砂產生的硼泥量一年就達100-120萬噸，硼泥的堆存處置不僅占用大量土地，而
且會使堆場附近的土壤堿化并弓I起硼的遷移轉化，造成環境污染。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種以硼泥和氧化鈣為原料的煉鐵添加 劑，利用該添加劑能夠提高產量、焦比降低、提高煉鐵質量。
本發明要解決的另一個技術問題是提供煉鐵添加劑的制備方法。 為了解決現有技術存在的問題，本發明采用的技術方案是
煉鐵添加劑，是由下述重量配比的原料制成的硼泥氧化鈣=60-120 :
5-40。
所述的煉鐵添加劑，是由下述重量配比的原料制成的硼泥氧化鈣-ioo :20。
制備煉鐵添加劑的方法是按上述比例取上述原料混合均勻后 進行粉碎， 粉碎后的粒度為一200網目粒級量大于70%。 本發明所具有的優點與效果是1、 在燒結和球團配料中添加本發明的煉鐵添加劑可以使高爐穩定順行、產 量提高，最高達到6%;焦比降低，最多達35kg/t鐵；生鐵質量提高，含硫量降
低， 一級品率升高；渣鐵熱量充沛、流動性好；使鐵水在渣鐵溝和鐵水罐凝鐵 數量減少，金屬鐵消耗量降低；出鐵放渣操作變易，爐前工人勞動強度減輕； 石灰石等輔助材料消耗量減少；瓦斯灰吹出量減少。
2、 本發明煉鐵添加劑是以化工廠用硼鎂石和硼鎂鐵礦石為原料制取硼砂或 硼酸的殘余物硼泥為原料，解決了硼泥污染環境的問題。硼泥中含有2-4.5%的 B203， 20-45。/。的MgO，含TFa、 MgO、 CaO、 B203等對煉鐵有用礦物之和超過 50%，含SiCb和^203之和為20-25%，只有膨潤土的1/3左右。硼鎂石和硼鎂 鐵礦石經過高溫焙燒礦物結構發生變化、脫去結晶水，形成疏松多孔的物質， 使用硼泥具有較高的化學活性。硼泥的PH值為9.8，呈堿性。硼泥粉的干堆比 重為1210-1260kg/m3;濕堆比重為1580-1780kg/m3;比重2.85-2.93。硼泥的比 表面積為3500-3900cm/g，具有良好的可塑性和粘結性，成球性良好，成球性指 數&=0.51-0.61。本發明添加劑粒度細，使用時既不會粘結料倉和堵下料嘴，也 不會發生粉塵飛揚和穿箭現象，可以做到均勻、穩定、順暢的進行配料操作， 且不污染環境。
3、 硼泥中含有2-4.5。/。的B2O3和20-45。/。的MgO，是球團礦8203的來源， 也是MgO的來源，在球團配料中加入本發明煉鐵添加劑后可以顯著提高球團礦 冷強度，同時轉鼓指和抗壓強度也有所提高；還可以改善球團礦的化學成分， 二元、三元或四元堿度均可提高，MgO含量增加更為顯著；改善球團礦的冶金 性能，開始軟化溫度升高，軟化溫度區間縮短，軟熔性改善；低溫還原粉化率 降低；還原性改善；還原膨脹減輕；球團礦固結改善，抗風化性和貯存性能顯 著變好，有利于長途運輸和過冬貯存；改善球團生產工藝過程①降低焙燒溫度，降低伯均大于5CTC，最高為70-10(TC，故可使熔劑性球團礦和MgO質酸 性球團礦的生產易于實現；減少焙燒球團礦的熱量消耗，既可節省燃料消耗，
又可提高焙燒設備的生產能力，并可減輕高溫氣流和料流對設備的燒損，保護 設備，延長使用壽命。②擴大球團的焙燒溫度區間，使焙燒操作變易，可減少
欠燒球和過熔塊產生，球團礦質量均勻性改善。(D爐況順行、產量提高，返礦
量減少。④粉末產生和吹出量減少，既可減少鐵精礦損失，又可改善工人操作 環境，并可減輕廢氣流對除塵系統設備的磨損。
本發明煉鐵添加劑在球團礦中的作用機理是
① B203熔性很低，且可與多數氧化物生成低熔點的化合物或固熔體，使粘
結相的熔點和粘度降低，促使在相同的溫度下液相較早的生成和生成量增加， 增強了粘結作用，提高了球團礦的強度。
② 由于B203加入生成了熔點低、流動性好的液相，促進了鐵酸鈣生成和赤
鐵礦晶粒長大聚合、發育良好，使球團礦強度提高。
③ 本發明添加劑中的MgO含量較高，可使球團礦MgO含量增加，從而改 善了球團礦的軟熔性。
B203熔點很低，且可與多數氧化物生成低熔點的復雜化合物或固熔體， 雖然球團礦中B203含量很低，但由于其分散性和熔解性很好，分散面積很大， 可擴大30-60倍，高溫下迅速分散鐵礦晶粒周圍和渣相中，在某些微區達到較高 濃度產生液相核心，并起到以下作用促使晶粒重新排列，以達到較高的緊密 度；作為物質傳遞的通道，加速反應；離子半徑很小(B0. 1A)的硼離子熔入其 它晶格，促使發生畸變，能量升高、晶格活化、反應的活化能降低。
4、在在燒結配料中加入本發明的煉鐵添加劑后可以改善混合料制粒效果， 提高料層透氣性，強化燒結過程、增加燒結機產量；抑制燒結礦風化、自然粉化率降低；燒結礦機械強度提高，轉鼓指數升高，篩分指數降低；燒結礦粒度 組成改善，〈5mm粒級減少，10-25mm粒級增加，粒度組成趨向均勻；燒結礦 冶金性能改善①軟化開始溫度升高，軟化溫度區間縮短，軟熔性改善；②低 溫還原粉化率降低；③還原性改善。燒結成礦率提高，返礦量減少；粉末產生 和飛揚量減少，可減少鐵精礦損失和改善工人操作環境；燃料消耗量降低；燒 結礦的MgO含量增加。
本發明煉鐵添加劑在燒結礦中的作用機理是
①硼是結晶化學穩定劑中最典型的元素之一，它抑制P —2CaOSi02晶型轉 變的作用最強，且用量最少。燒結礦中含硼量為0. 006-0. 01%可抑制燒結礦的風 化，本發明煉鐵添加劑在燒結過程中B離子(半徑很小，為0.1A)很容易進入 正硅酸鈣的晶體中，使P—2CaOSi02穩定，在冷卻過程中不以Y—2CaO*Si02 相析出，減少了或消除了正硅酸鈣在發生晶型轉變時產生體積膨脹形成的粉末， 同時也使其它礦物得到了穩定。
@B203熔點很低，在燒結過程中它可同許多氧化物形成低熔點的復雜化合 物或固熔體，促進液相生成和生成量增加，增強了在冷卻過程中的粘結作用使 燒結礦強度提高。
③ 硼泥粉中含量很高的MgO，在燒結過程中可形成鈣鎂橄欖石和黃長石等， 它們可減少或代替2CaO*Si02，也抑制了次生赤鐵礦的生成，同時MgO還能固 熔于硅酸二鈣中，抑制3—2CaO'Si02向Y—2CaO'Si02轉變，因而減少t燒結礦 內部產生應力的破碎，使燒結礦強度提高、自然粉化降低，燒結礦粒度組成趨 于均勻、合理。
④ 本發明煉鐵添加劑中的原料之一硼泥具有較高的化學活性，它可加快燒 結過程物質反應，提高礦化程度，降低游離氧化鈣含量，減輕燒結礦的自然粉化；
⑤本發明煉鐵添加劑中的原料之一硼泥的粒度很細，分散性好，粘性強， 起到強化制粒作用，增加了料層透氣性，使燒結礦急冷，也有利于抑制正硅酸 鈣相變，降低風化。
5、 本發明添加劑以硼泥和氧化鈣為原料，氧化鈣不但可以提供煉鐵所需的 有益元素，還能使硼泥自然脫水，節省能源。
6、 本發明添加劑的顏色和狀態淺棕褐色固體粉末；含B203的量2-4.5%; 含MgO的量20-45%;含游離水量小于15%;粒度一200網目粒級量大于
70%。
具體實施例方式
實施例1 :
煉鐵添加劑，是由下述重量配比的原料制成的硼泥氧化鈣=120 : 5。 其制備方法是按上述比例取上述原料混合均勻后粉碎，粉碎后的粒度為
一200網目粒級量大于70%。
實施例2:
煉鐵添加劑，是由下述重量配比的原料制成的硼泥氧化鈣=60.: 40。
其制備方法同實施例i。
實施例3:
煉鐵添加劑，是由下述重量配比的原料制成的硼泥氧化鈣-ioo : 20。
其制備方法同實施例i。
實施例4:
煉鐵添加劑，是由下述重量配比的原料制成的硼泥氧化鈣=90 : 15。
其制備方法同實施例i。實施例5:
煉鐵添加劑，是由下述重量配比的原料制成的硼泥氧化鈣=110 : 25。
其制備方法同實施例i。
實施例6:
煉鐵添加劑，是由下述重量配比的原料制成的硼泥氧化鈣=98 : 35。
其制備方法同實施例i。
本發明煉鐵添加劑必須均勻的加到配料機上，其適宜加入量為2.'0-3.0%。
權利要求
1、煉鐵添加劑，其特征在于是由下述重量配比的原料制成的硼泥∶氧化鈣＝60-120∶5-40。
2、 根據權利要求1所述的煉鐵添加劑，其特征在于是由下述重量配比的原料制成的硼泥氧化鈣=100 : 20。
3、 制備權利要求1所述的煉鐵添加劑的方法是按上述比例取上述原料混合均勻后進行粉碎，粉碎后的粒度為一200網目粒級量大于70°/。。
全文摘要
本發明涉及一種煉鐵添加劑，它是由下述重量配比的原料制成的硼泥∶氧化鈣＝60-120∶5-40。在燒結和球團配料中添加本發明的煉鐵添加劑可以使高爐穩定順行、產量提高，最高達到6％；焦比降低，最多達35kg/t鐵；生鐵質量提高，含硫量降低，一級品率升高；渣鐵熱量充沛、流動性好；使鐵水在渣鐵溝和鐵水罐凝鐵數量減少，金屬鐵消耗量降低；出鐵放渣操作變易，爐前工人勞動強度減輕；石灰石等輔助材料消耗量減少；瓦斯灰吹出量減少。
文檔編號C22B1/14GK101613798SQ20091001269
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月24日 優先權日2009年7月24日
發明者振 張, 張旭東 申請人:張旭東