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 球團(tuán)粘合劑（冷壓球團(tuán)粘合劑、冷固球團(tuán)粘結(jié)劑）配方系列生產(chǎn)技術(shù)
替代膨潤(rùn)土等傳統(tǒng)粘結(jié)劑，可解決傳統(tǒng)球團(tuán)粘結(jié)劑生球強(qiáng)度低、粉化率高、干燥速度慢、降低品位、冶金含鐵粉料成型難度大、利用率低等問(wèn)題，具有粘結(jié)力強(qiáng)、改善礦粉成球性能、提高生球強(qiáng)度、縮短焙燒時(shí)間，提高球團(tuán)礦品位、提高球團(tuán)的燒結(jié)質(zhì)量等特點(diǎn)。
技術(shù)簡(jiǎn)介：
1、冷壓球團(tuán)粘合劑：目前的冷壓球團(tuán)一般是由廢鐵渣等原料加入粘結(jié)劑制成。廢鐵渣的全鐵含量波動(dòng)大，產(chǎn)量和質(zhì)量不穩(wěn)定。粘結(jié)劑以水泥、水玻璃、瀝青等為主，往往粘結(jié)劑添加量大，帶入大量的脈石，造成渣量多。無(wú)法穩(wěn)定獲得高含鐵量的冷壓球團(tuán)。成分：硅酸鈉、增稠劑和固化劑；該冷壓球團(tuán)粘合劑能夠用于高含鐵量鐵精粉制備冷壓球團(tuán)。
2、球團(tuán)粘合劑：外觀灰褐色—黑褐色粉末；干基品含量≥90％；粒度80～150目≥95％；膨脹容≥20～50ml/g；1％水溶液pH7～11；水分％≤10％；制得粘合劑，噴霧干燥，粉碎。添加量為4‰，便于煉鐵操作降低成本。
3、煉鐵球團(tuán)粘合劑（豎爐焙燒球團(tuán)用粘合劑）：球團(tuán)粘合劑的配方組份如下(重量百分比)：Al2O3(三氧化二鋁)，P2O5(五氧化二磷)，SO3(亞硫酸根)，余量為H2O(水)，是以磷酸、硫酸鋁、超細(xì)氫氧化鋁為原料，水為分散介質(zhì)，將原料融于水制成的。由于造成球團(tuán)礦品位下降的主要因素是原來(lái)的粘合劑含SiO2太高，不含SiO2，Al2O3可耐高溫，金屬氧化物可提高粘度。球團(tuán)粘合劑性能高于膨潤(rùn)土，不含SiO2，配加量小濃度低，可以不降低球團(tuán)礦的TFe品位。具有工藝合理、不含有害的SiO2、環(huán)保實(shí)用、不降低球團(tuán)礦品位、粘合劑耐熱性能好特點(diǎn)。
4、冷固球團(tuán)快速固結(jié)用粘結(jié)劑：配方組成包括氯化鎂，氯化鈣，氯化鐵，氯化鈉，氯化銨。粘結(jié)劑的配加量為原料總質(zhì)量的1.5～2.0％。使用過(guò)程中將粘結(jié)劑溶于水，配成溶液，加入礦粉中充分混勻。該粘結(jié)劑無(wú)毒，無(wú)腐蝕性，不降低鐵品位，不增加有害雜質(zhì)；使用該粘結(jié)劑生產(chǎn)冷固球團(tuán)(團(tuán)塊)時(shí)，工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗少、無(wú)環(huán)境污染、成本低，固結(jié)速度快(24小時(shí))，單球抗壓強(qiáng)度高(大于2000N)，既適于鋼鐵廠處理含鐵粉塵廢料，也可用于鐵精礦的造塊，既適于中小規(guī)模生產(chǎn)也能滿足大型高爐冶煉對(duì)機(jī)械強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度的要求。
5、常溫下壓球固結(jié)的含鐵塵泥冷固球團(tuán)的新型粘結(jié)劑：配方原料由氧化鈣、二氧化硅、氧化鎂、三氧化二鋁、氧化鐵和氧化錳組成。其中多數(shù)氧化物都不是以游離狀態(tài)存在的，而是以不同的硅酸鹽和鋁硅酸鹽等礦物形式存在的，礦物組成為玻璃體和微晶體。新型粘結(jié)劑預(yù)先經(jīng)超細(xì)粉磨，比表面積為420～460m2/kg。優(yōu)點(diǎn)是：屬預(yù)熔型二次資源，加入量少，易拌勻，常壓壓球后無(wú)需加熱干燥，無(wú)公害，常溫下固結(jié)即可獲得冶金性能良好的優(yōu)質(zhì)含鐵塵泥冷固球團(tuán)。
6、轉(zhuǎn)爐除塵灰冷壓球團(tuán)專用粘結(jié)劑：在轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量高溫廢氣，主要成分是CO、O2、CO2、N2和SO2，其中CO含量高達(dá)80%以上。同時(shí)含有大量的工業(yè)粉塵，含塵濃度可達(dá)150g/Nm3-300g/Nm3，每噸鋼可以產(chǎn)生10kg～30kg工業(yè)粉塵。這些轉(zhuǎn)爐粉塵中含有50%以上的TFe，氧化鈣含量也不低，具有很高的利用價(jià)值，因此，合理利用這些粉塵具有重要意義。根據(jù)轉(zhuǎn)爐干法除塵灰全鐵含量高、堿性氧化物多的特點(diǎn)，研究者目前對(duì)此的利用方式有：制造熱壓塊、合成非正分鐵的氧化物、制備鐵系顏料、返回?zé)Y(jié)、生產(chǎn)冷固球團(tuán)等。制造熱壓塊的缺點(diǎn)在于熱壓塊的生產(chǎn)必須在高溫和密封條件下進(jìn)行，因此對(duì)設(shè)備的要求很高，同時(shí)這種方法投資大，工藝復(fù)雜，已經(jīng)逐漸被淘汰。合成非正分鐵的氧化物、制備鐵系顏料目前基本處于研究階段，尚未實(shí)際生產(chǎn)。本轉(zhuǎn)爐除塵灰冷壓球團(tuán)專用粘結(jié)劑，既不需要對(duì)轉(zhuǎn)爐除塵灰進(jìn)行消解預(yù)處理，也不引入S、P等有害物質(zhì)，同時(shí)還確保球團(tuán)具備一定的生球強(qiáng)度，并在常溫下養(yǎng)護(hù)、無(wú)需通過(guò)烘烤的方式即可得到強(qiáng)度滿足煉鋼要求的球團(tuán)，能夠合理利用轉(zhuǎn)爐干法除塵灰中的活性CaO、MgO等堿性氧化物，含水量少，能滿足鋼廠對(duì)水分控制要求，真正使轉(zhuǎn)爐除塵灰實(shí)現(xiàn)變廢為寶大幅度節(jié)省高溫烘烤消耗的能源，不會(huì)引起新的能源及污染問(wèn)題。優(yōu)點(diǎn)：1.本轉(zhuǎn)爐除塵灰冷壓球粘結(jié)劑，用于制備轉(zhuǎn)爐除塵灰冷壓球團(tuán)時(shí)，可有效提高轉(zhuǎn)爐除塵灰冷壓球生球強(qiáng)度，減少球團(tuán)破損，降低了球團(tuán)的粉化率，提高成球率，提高生產(chǎn)效率。2.本技術(shù)為有機(jī)粘結(jié)劑與無(wú)機(jī)粘結(jié)劑復(fù)合粘結(jié)劑，同時(shí)具備兩者優(yōu)點(diǎn)，摻量低，原料來(lái)源廣泛，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、環(huán)境友好，價(jià)格低廉。3.采用本技術(shù)制得的冷壓球團(tuán)48h強(qiáng)度≥800N，2m落下強(qiáng)度≥10次，水分≤4%，球團(tuán)強(qiáng)度增長(zhǎng)快，無(wú)需烘干。
7、鐵礦粉冷壓球團(tuán)粘結(jié)劑：隨著對(duì)精料和合理爐料結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的提高，煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷優(yōu)化，球團(tuán)礦逐漸得到企業(yè)的青睞和高度重視，其中在對(duì)鐵礦粉冷壓球團(tuán)粘結(jié)劑需求也逐漸增加。常見的鐵礦粉冷壓球團(tuán)粘結(jié)劑配料功能較為受限，為了確保粘結(jié)效果需要大量投入應(yīng)用，容易產(chǎn)生較多的廢料，不僅會(huì)增加成本，還不利于環(huán)保。本鐵礦粉冷壓球團(tuán)粘結(jié)劑，通過(guò)優(yōu)化鐵礦粉冷壓球團(tuán)粘結(jié)劑原料配比，利用羥丙基纖維素、黃糊精作為輔料混合配置，有效提高粘結(jié)劑后續(xù)應(yīng)用效率，在具體使用時(shí)能夠在添加加量小的前提下不降低產(chǎn)品品位，起到節(jié)能環(huán)保、大大降低成本的效果。
8、冷壓球團(tuán)粘結(jié)劑：目前，國(guó)內(nèi)部分企業(yè)嘗試采用冷壓球團(tuán)的方法處理粉礦/冶金塵泥，但是生產(chǎn)實(shí)踐表明，所制備的冷壓球團(tuán)高溫粉化、爆裂嚴(yán)重，不能解決實(shí)際問(wèn)題。其原因在于，目前我國(guó)相關(guān)冷壓球團(tuán)生產(chǎn)企業(yè)主要的球團(tuán)粘結(jié)劑為膨潤(rùn)土、水泥等無(wú)機(jī)粘結(jié)劑和腐殖酸、淀粉等高分子粘結(jié)劑。由于用于球團(tuán)生產(chǎn)的精礦粉粗粒級(jí)含量較高，需要配加較高比例的膨潤(rùn)土或水泥才能滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求，帶進(jìn)大量的硅鋁酸鹽等雜質(zhì)，嚴(yán)重降低球團(tuán)礦品位。同時(shí)，高溫強(qiáng)度較低導(dǎo)致直接入爐冶煉過(guò)程中球團(tuán)的粉化、爆裂。高分子粘結(jié)劑雖然使用量較少，主要成分為碳、氫等組分，在球團(tuán)制備過(guò)程中可以完全揮發(fā)，不會(huì)降低成品球團(tuán)礦的品位。但高分子粘結(jié)劑一般價(jià)格較高，配加時(shí)由于用量太少，操作上難于控制和混勻。同時(shí)有機(jī)物分解溫度較低，生球經(jīng)高溫干燥、水分蒸發(fā)后粘結(jié)劑也將大部分分解揮發(fā)，固結(jié)作用自然下降，也會(huì)造成球團(tuán)冶煉過(guò)程爆裂和粉化嚴(yán)重。因此，開發(fā)添加量少，能夠制備具有優(yōu)良機(jī)械性能和高溫性能、直接入爐冶煉的冷壓球團(tuán)的粘結(jié)劑具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本冷壓球團(tuán)粘結(jié)劑以復(fù)合的粘結(jié)劑制備出具有優(yōu)良機(jī)械性能和高溫性能、能夠直接入爐冶煉的冷壓球團(tuán)，實(shí)現(xiàn)金屬粉礦和冶金塵泥的高效利用。本免烘干冷壓球團(tuán)粘結(jié)劑可以克服常規(guī)無(wú)機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑的缺點(diǎn)。使用過(guò)程中，只需要將基料、調(diào)節(jié)劑與粉礦/冶金塵泥混合均勻，加入激發(fā)劑和分散劑攪拌均勻后進(jìn)行壓球成型，成型后自然晾干即可。本技術(shù)的粘結(jié)劑還可廣泛應(yīng)用于煤炭工業(yè)、化工、建筑材料等領(lǐng)域，比如焦粉成型，螢石粉成型等。優(yōu)點(diǎn)：（1）干燥后單個(gè)球體抗壓強(qiáng)度可達(dá)3000N以上；（2）球團(tuán)制備中，與傳統(tǒng)的物理固結(jié)不同，粉礦/冶金塵泥中的部分組分參與球團(tuán)的強(qiáng)度相，球團(tuán)形成有機(jī)整體，因此高溫穩(wěn)定性好，500-1000℃急冷急熱無(wú)爆裂粉化現(xiàn)象；（3）粘結(jié)劑用量少，成本低于市場(chǎng)同類產(chǎn)品30%；（4）產(chǎn)品成型后可免烘干，降低制作成本。
9、冷壓球團(tuán)復(fù)合粘結(jié)劑：冷固球團(tuán)作為一種環(huán)保節(jié)能的新型爐料，可以有效的改善物料的冶金性能，并且也是廢棄資源重新利用的重要途徑。粘結(jié)劑是礦粉冷壓、中低壓成型工藝中的主要技術(shù)關(guān)鍵之一。單一的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑由于添加量大導(dǎo)致球團(tuán)礦成品品位下降并且球團(tuán)的抗壓強(qiáng)度低；而單一的有機(jī)粘結(jié)劑制備的球團(tuán)礦由于在高溫下易爆裂粉化，這些都無(wú)法滿足球團(tuán)后續(xù)加工的要求。因此，選擇合適的復(fù)合粘結(jié)劑，解決其抗壓強(qiáng)度低，高溫分解溫度低，成本高，難于控制和混勻等問(wèn)題至關(guān)重要。本冷壓球團(tuán)復(fù)合粘結(jié)劑成本廉價(jià)、操作簡(jiǎn)單、無(wú)機(jī)質(zhì)含量較少。該冷壓球團(tuán)復(fù)合粘結(jié)劑主要由淀粉、含鐵油泥、水泥和氫氧化鈉四種成分組成，其來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，成本低。可以用于冷壓球團(tuán)的制備，尤其對(duì)冶煉礦渣的冷壓成型球團(tuán)的制備具有顯著效果。利用冷壓球團(tuán)復(fù)合粘結(jié)劑對(duì)冶煉礦渣進(jìn)行冷壓成型制備得到的球團(tuán)的跌落強(qiáng)度可以達(dá)到大于5次/球，抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到大于300N/球。
10、煤基球團(tuán)用復(fù)合粘結(jié)劑：目前我國(guó)球團(tuán)礦生產(chǎn)一直以復(fù)合膨潤(rùn)土為粘結(jié)劑，加入量一般為1～1.2％左右。因其自身成分特性，膨潤(rùn)土的加入既帶入一定有害雜質(zhì)，如鉀、鈉等有害元素和SiO2等雜質(zhì)，也降低了球團(tuán)礦的品位。對(duì)于煉鐵廠而言，理論上每添加1％膨潤(rùn)土，就會(huì)降低球團(tuán)品位0.65％左右(精粉品位以65％計(jì))，同時(shí)增加雜質(zhì)，造成煉鐵原料入爐品位下降，燃料比增加，成本升高。目前，國(guó)內(nèi)外已開發(fā)出許多球團(tuán)專用粘結(jié)劑，都已在工業(yè)上得到了較好的應(yīng)用。但是，國(guó)外球團(tuán)以帶式焙燒為主對(duì)預(yù)熱球團(tuán)強(qiáng)度無(wú)特殊要求，而我國(guó)在以鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯為主的工藝中，預(yù)熱球團(tuán)要承受回轉(zhuǎn)窯的沖擊和滾動(dòng)摩擦。否則，將造成窯內(nèi)粉塵過(guò)大引起窯內(nèi)結(jié)圈不能正常生產(chǎn)。且國(guó)內(nèi)的研究主要是采用復(fù)合方式，即由有機(jī)粘結(jié)劑和膨潤(rùn)土復(fù)配，以滿足回轉(zhuǎn)窯對(duì)球團(tuán)的基本要求。但是，這種方法沒有從根本上解決代替膨潤(rùn)土。本煤基球團(tuán)用復(fù)合粘結(jié)劑不含有膨潤(rùn)土，并且添加的成分在球團(tuán)燒結(jié)后成為碳和鐵，可以替代膨潤(rùn)土或復(fù)合膨潤(rùn)土，改善球團(tuán)質(zhì)量，提高生球強(qiáng)度和爆裂溫度，提高成品球抗壓強(qiáng)度和全鐵品位。產(chǎn)生高爐增產(chǎn)節(jié)焦，節(jié)能減排，降低氮氧化物，減少回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈，合理利用鐵礦資源的良好效果。優(yōu)勢(shì)在于：(1)在生產(chǎn)球團(tuán)礦時(shí)可以替代膨潤(rùn)土，滿足生產(chǎn)含煤基球團(tuán)礦質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求；(2)生產(chǎn)的球團(tuán)礦的生球強(qiáng)度、爆裂溫度和成品球抗壓強(qiáng)度等性能指標(biāo)均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；(3)可有效提高球團(tuán)礦鐵品位，對(duì)實(shí)現(xiàn)高爐增產(chǎn)節(jié)焦，節(jié)能減排，合理利用鐵礦資源，從而提高鋼鐵企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益。
11、用于鐵礦球團(tuán)的復(fù)合添加劑：球團(tuán)礦具有粒度均勻、冷態(tài)強(qiáng)度高、鐵品位高、還原性好等優(yōu)點(diǎn)，是一種不可或缺的優(yōu)質(zhì)爐料，對(duì)優(yōu)化高爐爐料結(jié)構(gòu)、提高煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、促進(jìn)節(jié)能降耗和實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好起到了明顯的積極作用。球團(tuán)粘結(jié)劑是生產(chǎn)鋼鐵行業(yè)加工球團(tuán)礦的關(guān)鍵性輔助原料，它的性能優(yōu)劣直接關(guān)系著球團(tuán)的質(zhì)量好壞。膨潤(rùn)土作為球團(tuán)添加劑已有數(shù)十年的歷史，是目前國(guó)內(nèi)外球團(tuán)礦生產(chǎn)廠家公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)添加劑，它不僅可提高生球的落下強(qiáng)度，尤其可提高生球干燥時(shí)的破裂溫度，但由于膨潤(rùn)土的層狀結(jié)構(gòu)，晶層中含有大量的分子結(jié)合水，同時(shí)可吸附600％-700％的水，雖有利于成球，但對(duì)提高濕強(qiáng)度，提高生球干燥的破裂溫度受到了局限，因水份過(guò)高，濕強(qiáng)度下降，在成球過(guò)程中，返礦率仍在25％-30％居高不下，且在干燥時(shí)，其干燥速度較其他添加劑生球干燥慢。影響了產(chǎn)量，增加了能耗。此外，膨潤(rùn)土的主要成分為SiO2和Al2O3，按一般經(jīng)驗(yàn)，配加1％的膨潤(rùn)土，球團(tuán)礦的含F(xiàn)e品位下降0.6％。我國(guó)球團(tuán)礦配加膨潤(rùn)土的百分含量平均在3％～5％，少者也不低于2.5％，從而使球團(tuán)礦含鐵品位下降，影響高爐冶煉的能耗和產(chǎn)量。本技術(shù)的用于鐵礦球團(tuán)的復(fù)合添加劑能提高生球抗壓強(qiáng)度、落下強(qiáng)度，將鐵礦球團(tuán)的返礦率降低，可代替膨潤(rùn)土使用；加入較少的量就能保證球團(tuán)礦的正常生產(chǎn)，能夠提高球團(tuán)礦的含鐵量。
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