球团系列高强度冷固结粘结剂配方生产技术_节煤节能

替代膨润土等传统粘结剂，可解决传统球团粘结剂生球强度低、粉化率高、干燥速度慢、降低品位、冶金含铁粉料成型难度大、利用率低等问题，具有粘结力强、改善矿粉成球性能、提高生球强度、缩短焙烧时间，提高球团矿品位、提高球团的烧结质量等特点。

技术简介：

1、冷压球团粘合剂：目前的冷压球团一般是由废铁渣等原料加入粘结剂制成。废铁渣的全铁含量波动大，产量和质量不稳定。粘结剂以水泥、水玻璃、沥青等为主，往往粘结剂添加量大，带入大量的脉石，造成渣量多。无法稳定获得高含铁量的冷压球团。成分：硅酸钠、增稠剂和固化剂；该冷压球团粘合剂能够用于高含铁量铁精粉制备冷压球团。

2、球团粘合剂：外观灰褐色—黑褐色粉末；干基品含量≥90％；粒度80～150目≥95％；膨胀容≥20～50ml/g；1％水溶液pH7～11；水分％≤10％；制得粘合剂，喷雾干燥，粉碎。添加量为4‰，便于炼铁操作降低成本。

3、炼铁球团粘合剂（竖炉焙烧球团用粘合剂）：球团粘合剂的组份如下(重量百分比)：Al2O3(三氧化二铝)，P2O5(五氧化二磷)，SO3(亚硫酸根)，余量为H2O(水)，是以磷酸、硫酸铝、超细氢氧化铝为原料，水为分散介质，将原料融于水制成的。由于造成球团矿品位下降的主要因素是原来的粘合剂含SiO2太高，不含SiO2，Al2O3可耐高温，金属氧化物可提高粘度。球团粘合剂性能高于膨润土，不含SiO2，配加量小浓度低，可以不降低球团矿的TFe品位。具有工艺合理、不含有害的SiO2、环保实用、不降低球团矿品位、粘合剂耐热性能好特点。

4、冷固球团快速固结用粘结剂：配方组成包括氯化镁，氯化钙，氯化铁，氯化钠，氯化铵。粘结剂的配加量为原料总质量的1.5～2.0％。使用过程中将粘结剂溶于水，配成溶液，加入矿粉中充分混匀。该粘结剂无毒，无腐蚀性，不降低铁品位，不增加有害杂质；使用该粘结剂生产冷固球团(团块)时，工艺设备简单、能耗少、无环境污染、成本低，固结速度快(24小时)，单球抗压强度高(大于2000N)，既适于钢铁厂处理含铁粉尘废料，也可用于铁精矿的造块，既适于中小规模生产也能满足大型高炉冶炼对机械强度和高温强度的要求。

5、常温下压球固结的含铁尘泥冷固球团的新型粘结剂：由氧化钙、二氧化硅、氧化镁、三氧化二铝、氧化铁和氧化锰组成。其中多数氧化物都不是以游离状态存在的，而是以不同的硅酸盐和铝硅酸盐等矿物形式存在的，矿物组成为玻璃体和微晶体。新型粘结剂预先经超细粉磨，比表面积为420～460m2/kg。优点是：属预熔型二次资源，加入量少，易拌匀，常压压球后无需加热干燥，无公害，常温下固结即可获得冶金性能良好的优质含铁尘泥冷固球团。

6、转炉除尘灰冷压球团专用粘结剂：在转炉吹炼过程中，会产生大量高温废气，主要成分是CO、O2、CO2、N2和SO2，其中CO含量高达80%以上。同时含有大量的工业粉尘，含尘浓度可达150g/Nm3-300g/Nm3，每吨钢可以产生10kg～30kg工业粉尘。这些转炉粉尘中含有50%以上的TFe，氧化钙含量也不低，具有很高的利用价值，因此，合理利用这些粉尘具有重要意义。根据转炉干法除尘灰全铁含量高、碱性氧化物多的特点，研究者目前对此的利用方式有：制造热压块、合成非正分铁的氧化物、制备铁系颜料、返回烧结、生产冷固球团等。制造热压块的缺点在于热压块的生产必须在高温和密封条件下进行，因此对设备的要求很高，同时这种方法投资大，工艺复杂，已经逐渐被淘汰。合成非正分铁的氧化物、制备铁系颜料目前基本处于研究阶段，尚未实际生产。本转炉除尘灰冷压球团专用粘结剂，既不需要对转炉除尘灰进行消解预处理，也不引入S、P等有害物质，同时还确保球团具备一定的生球强度，并在常温下养护、无需通过烘烤的方式即可得到强度满足炼钢要求的球团，能够合理利用转炉干法除尘灰中的活性CaO、MgO等碱性氧化物，含水量少，能满足钢厂对水分控制要求，真正使转炉除尘灰实现变废为宝大幅度节省高温烘烤消耗的能源，不会引起新的能源及污染问题。优点：1.本转炉除尘灰冷压球粘结剂，用于制备转炉除尘灰冷压球团时，可有效提高转炉除尘灰冷压球生球强度，减少球团破损，降低了球团的粉化率，提高成球率，提高生产效率。2.本技术为有机粘结剂与无机粘结剂复合粘结剂，同时具备两者优点，掺量低，原料来源广泛，对生产设备、环境友好，价格低廉。3.采用本技术制得的冷压球团48h强度≥800N，2m落下强度≥10次，水分≤4%，球团强度增长快，无需烘干。

7、铁矿粉冷压球团粘结剂：随着对精料和合理炉料结构认识的提高，炼铁技术经济指标不断优化，球团矿逐渐得到企业的青睐和高度重视，其中在对铁矿粉冷压球团粘结剂需求也逐渐增加。常见的铁矿粉冷压球团粘结剂配料功能较为受限，为了确保粘结效果需要大量投入应用，容易产生较多的废料，不仅会增加成本，还不利于环保。本铁矿粉冷压球团粘结剂，通过优化铁矿粉冷压球团粘结剂原料配比，利用羟丙基纤维素、黄糊精作为辅料混合配置，有效提高粘结剂后续应用效率，在具体使用时能够在添加加量小的前提下不降低产品品位，起到节能环保、大大降低成本的效果。

8、冷压球团粘结剂：目前，国内部分企业尝试采用冷压球团的方法处理粉矿/冶金尘泥，但是生产实践表明，所制备的冷压球团高温粉化、爆裂严重，不能解决实际问题。其原因在于，目前我国相关冷压球团生产企业主要的球团粘结剂为膨润土、水泥等无机粘结剂和腐殖酸、淀粉等高分子粘结剂。由于用于球团生产的精矿粉粗粒级含量较高，需要配加较高比例的膨润土或水泥才能满足工业生产的要求，带进大量的硅铝酸盐等杂质，严重降低球团矿品位。同时，高温强度较低导致直接入炉冶炼过程中球团的粉化、爆裂。高分子粘结剂虽然使用量较少，主要成分为碳、氢等组分，在球团制备过程中可以完全挥发，不会降低成品球团矿的品位。但高分子粘结剂一般价格较高，配加时由于用量太少，操作上难于控制和混匀。同时有机物分解温度较低，生球经高温干燥、水分蒸发后粘结剂也将大部分分解挥发，固结作用自然下降，也会造成球团冶炼过程爆裂和粉化严重。因此，开发添加量少，能够制备具有优良机械性能和高温性能、直接入炉冶炼的冷压球团的粘结剂具有重要的应用价值。本冷压球团粘结剂以复合的粘结剂制备出具有优良机械性能和高温性能、能够直接入炉冶炼的冷压球团，实现金属粉矿和冶金尘泥的高效利用。本免烘干冷压球团粘结剂可以克服常规无机粘结剂和有机粘结剂的缺点。使用过程中，只需要将基料、调节剂与粉矿/冶金尘泥混合均匀，加入激发剂和分散剂搅拌均匀后进行压球成型，成型后自然晾干即可。本技术的粘结剂还可广泛应用于煤炭工业、化工、建筑材料等领域，比如焦粉成型，萤石粉成型等。优点：（1）干燥后单个球体抗压强度可达3000N以上；（2）球团制备中，与传统的物理固结不同，粉矿/冶金尘泥中的部分组分参与球团的强度相，球团形成有机整体，因此高温稳定性好，500-1000℃急冷急热无爆裂粉化现象；（3）粘结剂用量少，成本低于市场同类产品30%；（4）产品成型后可免烘干，降低制作成本。

9、冷压球团复合粘结剂：冷固球团作为一种环保节能的新型炉料，可以有效的改善物料的冶金性能，并且也是废弃资源重新利用的重要途径。粘结剂是矿粉冷压、中低压成型工艺中的主要技术关键之一。单一的无机粘结剂由于添加量大导致球团矿成品品位下降并且球团的抗压强度低；而单一的有机粘结剂制备的球团矿由于在高温下易爆裂粉化，这些都无法满足球团后续加工的要求。因此，选择合适的复合粘结剂，解决其抗压强度低，高温分解温度低，成本高，难于控制和混匀等问题至关重要。本冷压球团复合粘结剂成本廉价、操作简单、无机质含量较少。该冷压球团复合粘结剂主要由淀粉、含铁油泥、水泥和氢氧化钠四种成分组成，其来源广泛，价格低廉，成本低。可以用于冷压球团的制备，尤其对冶炼矿渣的冷压成型球团的制备具有显著效果。利用冷压球团复合粘结剂对冶炼矿渣进行冷压成型制备得到的球团的跌落强度可以达到大于5次/球，抗压强度可以达到大于300N/球。

10、煤基球团用复合粘结剂：目前我国球团矿生产一直以复合膨润土为粘结剂，加入量一般为1～1.2％左右。因其自身成分特性，膨润土的加入既带入一定有害杂质，如钾、钠等有害元素和SiO2等杂质，也降低了球团矿的品位。对于炼铁厂而言，理论上每添加1％膨润土，就会降低球团品位0.65％左右(精粉品位以65％计)，同时增加杂质，造成炼铁原料入炉品位下降，燃料比增加，成本升高。目前，国内外已开发出许多球团专用粘结剂，都已在工业上得到了较好的应用。但是，国外球团以带式焙烧为主对预热球团强度无特殊要求，而我国在以链篦机-回转窑为主的工艺中，预热球团要承受回转窑的冲击和滚动摩擦。否则，将造成窑内粉尘过大引起窑内结圈不能正常生产。且国内的研究主要是采用复合方式，即由有机粘结剂和膨润土复配，以满足回转窑对球团的基本要求。但是，这种方法没有从根本上解决代替膨润土。本煤基球团用复合粘结剂不含有膨润土，并且添加的成分在球团烧结后成为碳和铁，可以替代膨润土或复合膨润土，改善球团质量，提高生球强度和爆裂温度，提高成品球抗压强度和全铁品位。产生高炉增产节焦，节能减排，降低氮氧化物，减少回转窑结圈，合理利用铁矿资源的良好效果。优势在于：(1)在生产球团矿时可以替代膨润土，满足生产含煤基球团矿质量标准要求；(2)生产的球团矿的生球强度、爆裂温度和成品球抗压强度等性能指标均符合相关标准要求；(3)可有效提高球团矿铁品位，对实现高炉增产节焦，节能减排，合理利用铁矿资源，从而提高钢铁企业整体经济效益。

11、用于铁矿球团的复合添加剂：球团矿具有粒度均匀、冷态强度高、铁品位高、还原性好等优点，是一种不可或缺的优质炉料，对优化高炉炉料结构、提高炼铁技术经济指标、促进节能降耗和实现环境友好起到了明显的积极作用。球团粘结剂是生产钢铁行业加工球团矿的关键性辅助原料，它的性能优劣直接关系着球团的质量好坏。膨润土作为球团添加剂已有数十年的历史，是目前国内外球团矿生产厂家公认的优质添加剂，它不仅可提高生球的落下强度，尤其可提高生球干燥时的破裂温度，但由于膨润土的层状结构，晶层中含有大量的分子结合水，同时可吸附600％-700％的水，虽有利于成球，但对提高湿强度，提高生球干燥的破裂温度受到了局限，因水份过高，湿强度下降，在成球过程中，返矿率仍在25％-30％居高不下，且在干燥时，其干燥速度较其他添加剂生球干燥慢。影响了产量，增加了能耗。此外，膨润土的主要成分为SiO2和Al2O3，按一般经验，配加1％的膨润土，球团矿的含Fe品位下降0.6％。我国球团矿配加膨润土的百分含量平均在3％～5％，少者也不低于2.5％，从而使球团矿含铁品位下降，影响高炉冶炼的能耗和产量。本技术用于铁矿球团的复合添加剂能提高生球抗压强度、落下强度，将铁矿球团的返矿率降低，可代替膨润土使用；加入较少的量就能保证球团矿的正常生产，能够提高球团矿的含铁量。

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