專利名稱：一種含硼酸的燒結(jié)礦表面添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高爐煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含硼酸的燒結(jié)礦表面添加劑。
背景技術(shù)：
目前在煉鐵過程中，普遍采用燒結(jié)礦塊礦或球團礦為原料，這有利于資源的高效合理利用和提高高爐煉鐵的質(zhì)量。然而燒結(jié)礦塊礦或球團礦在生產(chǎn)過程中，石灰(或石灰石)與礦石中二氧化硅反應(yīng)形成硅酸二鈣(2Ca0.Si02)。2Ca0. SiO2有四種同質(zhì)異晶體(由高溫到低溫)分別為α、α，、β和γ，它們的密度為3. 07g/cm3、3· 31g/cm3、3. 28 g/cm3和 2.97 g/cm3。因而燒結(jié)礦塊礦或球團礦在冷卻過程中由于相變，分子體積膨脹產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力， 將使得燒結(jié)礦強度降低，往往會出現(xiàn)低溫(500°C以下)粉化現(xiàn)象。燒結(jié)礦低溫粉化率高，將影響到煉鐵時高爐的透氣性，不利于冶煉過程的正常進行。為克服這一缺點，現(xiàn)有技術(shù)是在燒結(jié)礦表面添加含氯的表面添加劑。添加含氯的表面添加劑后，可明顯地降低燒結(jié)礦的低溫粉化率；但含氯的表面添加劑的加入?yún)s增加了高爐氣中氯的含量，這不但加速了對氣體回收、冷卻裝置中金屬材料的腐蝕，同時還會對環(huán)境產(chǎn)生不良影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種含硼酸的燒結(jié)礦表面添加劑，有效地降低燒結(jié)礦的低溫粉化率，同時又能避免傳統(tǒng)添加劑中氯的不良影響。本發(fā)明的含硼酸的燒結(jié)礦表面添加劑，各組分按重量百分比為0. 01 35%的硼酸，助溶劑O 15%，余量為水，按所述的各組分配比配制后，均勻混合而成。硼酸在水中溶解度不大，并隨溫度而變化較大，見表1，為增加其溶解性，加入助溶劑，所述的助溶劑是氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、或其中任意2種或3種的組合。表1 硼酸在不同溫度下在水中的溶解度
溫度(攝氏度)溶解度(克)031032053074095011601570188023902910037
與現(xiàn)用技術(shù)相比，本發(fā)明的特點及其有益效果是
(1)硼離子的半徑小，易于擴散到硅酸二鈣中。進入硅酸二鈣的晶格后它可抑制硅酸二鈣由β向Y的相變，能抑制分子的體積膨脹；
(2)硼在鐵礦粉燒結(jié)過程中，能改善液相的流動性能，增強了鐵礦粉的膠結(jié)效果。由于
3流動性較好的液相量的增加，也促進了鐵酸鈣的生成和赤鐵礦晶粒的長大聚合，使硅酸二鈣生成量減??；
(3)在燒結(jié)礦團加熱過程中，硼離子進入團粒玻璃相中，改善了玻璃相的力學(xué)和動力學(xué)性能，可增加團粒的強度；
(4)在燒結(jié)礦團加熱過程中，含硼化合物增加了燒結(jié)團礦中的流動相，使團礦表明氣孔率減少，降低了低溫粉化反應(yīng)的速度，從而改善了燒結(jié)團礦的低溫粉化性能；
(5)將本發(fā)明的添加劑噴灑到燒結(jié)礦塊礦或球團礦的表面上，有效地改善燒結(jié)礦塊礦或球團礦的表面性質(zhì)，降低燒結(jié)礦的低溫粉化率，添加劑在高爐煉鐵的過程中，使燒結(jié)礦在溫度<500°C條件下有足夠的強度和透氣性；而在溫度>1000°C條件下不會對高爐的運行和鐵的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。由于添加劑中完全不含氯化物，對高爐爐襯、爐壁耐火材料和高爐氣體冷卻、回收裝置的腐蝕現(xiàn)象將得到有效抑制，有利于環(huán)境保護。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍不僅限于下述的實施例；
下述實施例中采用的硼酸、氫氧化鈉、硫酸鈉和碳酸氫鈉均為工業(yè)純產(chǎn)品或化學(xué)試劑， 將添加劑的原料按比例配制，溶于水中均勻混合，制成本發(fā)明的表面添加劑；
按國家標準GB/T133242-91進行鐵礦石低溫粉化試驗，未加添加劑時低溫粉化率 (RDI+3. 15) >35% ；使用單一氯化鈣添加劑低溫粉化率(RDI+3. 15)為22. 5% ； 實施例1
本實施例的表面添加劑，其各組分按重量百分比為0.01%的硼酸，余量為水。將其噴灑在燒結(jié)礦塊礦或球團礦表面上，按國家標準GB/T133242-91進行鐵礦石低溫粉化試驗，測得低溫粉化率(RDI+3. 15)為22. 9% ； 實施例2
本實施例的表面添加劑，其各組分按重量百分比為0. 05%的硼酸，余量為水。將其噴灑在燒結(jié)礦塊礦或球團礦表面上，按國家標準GB/T133242-91進行鐵礦石低溫粉化試驗，測得低溫粉化率(RDI+3. 15)為20. 8% ； 實施例3
本實施例的表面添加劑，其各組分按重量百分比為0. 2%的硼酸，余量為水。將其噴灑在燒結(jié)礦塊礦或球團礦表面上，按國家標準GB/T133242-91進行鐵礦石低溫粉化試驗，測得低溫粉化率(RDI+3. 15)為19% ； 實施例4
本實施例的表面添加劑，其各組分按重量百分比為1%的硼酸，0. 01%的助溶劑，余量為水，其中助溶劑為氫氧化鈉和碳酸氫鈉的混合溶液。將配制成的燒結(jié)礦表面添加劑噴灑在燒結(jié)礦塊礦或球團礦表面上，按國家標準GB/T133242-91進行鐵礦石低溫粉化試驗，測得低溫粉化率(RDI+3. 15)為19%。實施例5
本實施例的表面添加劑，其各組分按重量百分比為10%的硼酸，5%的助溶劑，余量為水，其中助溶劑為氫氧化鈉和碳酸鈉的混合溶液。將配制成的燒結(jié)礦表面添加劑噴灑在燒結(jié)礦塊礦或球團礦表面上，按國家標準GB/T133242-91進行鐵礦石低溫粉化試驗，測得低溫粉化率(RDI+3. 15)為18%。實施例6
本實施例的表面添加劑，其各組分按重量百分比為20%的硼酸，10%的助溶劑，余量為水，其中助溶劑為碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合溶液。將配制成的燒結(jié)礦表面添加劑噴灑在燒結(jié)礦塊礦或球團礦表面上，按國家標準GB/T133242-91進行鐵礦石低溫粉化試驗，測得低溫粉化率(RDI+3. 15)為17%。實施例7:
本實施例的表面添加劑，其各組分按重量百分比為35%的硼酸，15%的助溶劑，余量為水，其中助溶劑為氫氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合溶液。將配制成的燒結(jié)礦表面添加劑噴灑在燒結(jié)礦塊礦或球團礦表面上，按國家標準GB/T133242-91進行鐵礦石低溫粉化試驗，測得低溫粉化率(RDI+3. 15)為16%。
權(quán)利要求
1.一種含硼酸的燒結(jié)礦表面添加劑，其特征在于各組分按重量百分比為0. 01 35% 的硼酸，助溶劑O 15%，余量為水，按所述的各組分配比配制后，均勻混合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含硼酸的燒結(jié)礦表面添加劑，其特征在于所述的助溶劑是氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉，或其中任意2種或3種的任意組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及高爐煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含硼酸的燒結(jié)礦表面添加劑。本發(fā)明的含硼酸的燒結(jié)礦表面添加劑，各組分按重量百分比為0.01～35%的硼酸，助溶劑0～15%，余量為水。將本發(fā)明的添加劑噴灑到燒結(jié)礦塊礦或球團礦的表面上，有效地改善燒結(jié)礦塊礦或球團礦的表面性質(zhì)，降低燒結(jié)礦的低溫粉化率，添加劑在高爐煉鐵的過程中，使燒結(jié)礦在溫度<500℃條件下有足夠的強度和透氣性；而在溫度>1000℃條件下不會對高爐的運行和鐵的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。由于添加劑中完全不含氯化物，對高爐爐襯、爐壁耐火材料和高爐氣體冷卻、回收裝置的腐蝕現(xiàn)象將得到有效抑制，有利于環(huán)境保護。
文檔編號C22B1/16GK102433432SQ20111045028
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者于桂蘭, 孫挺, 孫萌, 邢敏華 申請人:上海三生實業(yè)有限公司