專利名稱：一種粘結(jié)劑及制備方法、以及作為冶金球團(tuán)粘結(jié)劑的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粘結(jié)劑及制備方法、以及作為冶金球團(tuán)粘結(jié)劑的應(yīng)用，屬于鋼鐵 冶金燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，冶金球團(tuán)已經(jīng)成為鋼鐵行業(yè)的主要入爐原料之一，球團(tuán)礦質(zhì)量與球團(tuán)礦成 本也是鐵前降成本的主要瓶頸。當(dāng)前球團(tuán)行業(yè)使用的粘結(jié)劑主要是膨潤(rùn)土，由于膨潤(rùn)土的 高溫殘留使得使用膨潤(rùn)土的直接后果就是降低了入爐原料的鐵品位并增加了硅含量，這一 點(diǎn)對(duì)鋼鐵行業(yè)是不利的。行業(yè)內(nèi)認(rèn)為每提高一個(gè)入爐鐵品位在基本上不增加投入時(shí)，將 帶來每噸鐵節(jié)省洲焦碳、多出3%產(chǎn)品鐵的巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此使用能燒 損的有機(jī)粘結(jié)劑造球已是球團(tuán)行業(yè)及鋼鐵行業(yè)節(jié)能、低碳、減排、增效的最有效的途徑之 一。球團(tuán)粘結(jié)劑應(yīng)滿足如下基本條件(1)用量少或燒損大，成球質(zhì)量好，所成生球團(tuán)能滿 足在工藝上的轉(zhuǎn)運(yùn)及球團(tuán)在鏈篦機(jī)中的要求，如落下強(qiáng)度、爆裂溫度；(2)生球團(tuán)經(jīng)過鏈 篦機(jī)后能獲得足夠的強(qiáng)度。在粘結(jié)劑應(yīng)用方面，國(guó)內(nèi)外已開發(fā)出了許多球團(tuán)專用有機(jī)粘結(jié) 劑，如荷蘭阿克蘇諾貝爾公司生產(chǎn)的佩利多、瑞士汽巴公司生產(chǎn)的阿克泰系列產(chǎn)品都已 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)度無特殊要求， 而我國(guó)則以鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯為主對(duì)預(yù)熱球團(tuán)有較高的強(qiáng)度要求否則預(yù)熱球團(tuán)經(jīng)不住進(jìn)入回 轉(zhuǎn)窯時(shí)的沖擊及在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的摩擦，造成窯內(nèi)粉塵過大進(jìn)而結(jié)圈不能正常生產(chǎn)，國(guó)外的產(chǎn) 品在我國(guó)并不適用。國(guó)內(nèi)的研究主要有兩方面，一方面是采用復(fù)合型方式，即由有機(jī)粘結(jié) 和膨潤(rùn)土復(fù)配這樣可以提高預(yù)熱球團(tuán)強(qiáng)度滿足回轉(zhuǎn)窯對(duì)球團(tuán)的基本要求，如中國(guó)專利“一 種用于鐵礦球團(tuán)的粘結(jié)劑用法及制備”(CN1814825A)、“一種鐵礦球團(tuán)用粘結(jié)劑及其制備 方法” (ZL200710304318.9)、“球團(tuán)礦復(fù)合粘結(jié)劑及其工藝方法” (CN1229144) “一種鐵 礦粉制備鐵粉球的粘結(jié)劑及其制備方法(ZL200510134759。X)等，但是這種方式必然引進(jìn) 部分膨潤(rùn)土使球團(tuán)的鐵品位降低并增加了不需要的硅含量，并非真正意義上的無土造球； 另一方面是采用純有機(jī)物粘結(jié)劑，如中國(guó)專利“一種球團(tuán)礦的廉價(jià)高效粘結(jié)劑及其制備方 法”(CN101230416A)、“一種用于鐵礦球團(tuán)的粘結(jié)劑用法及制備”(CN1814825A)、“一種復(fù)聚 型鐵礦球團(tuán)有機(jī)粘結(jié)劑及其使用方法”(101693950A)，文獻(xiàn)“天然有機(jī)高分子粘結(jié)劑在鐵 礦造塊中的粘結(jié)性能”、“鐵礦球團(tuán)復(fù)合粘結(jié)劑的實(shí)驗(yàn)研究”，但文獻(xiàn)“有機(jī)粘結(jié)劑代替膨潤(rùn) 土制備氧化球團(tuán)”，“提高有機(jī)粘結(jié)劑氧化球團(tuán)礦強(qiáng)度的措施”“有機(jī)粘結(jié)劑氧化球團(tuán)固 結(jié)特性及強(qiáng)化措施”明確指出無土成球后由于球團(tuán)內(nèi)部缺少低熔點(diǎn)物質(zhì)形成的液相組織， 三氧化二鐵晶須長(zhǎng)大擴(kuò)散較慢使得生球團(tuán)通過鏈篦機(jī)成為預(yù)熱球團(tuán)的強(qiáng)度很難滿足后續(xù) 工藝要求，大量的實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)，因而純有機(jī)粘結(jié)劑在工業(yè)上也未得 到實(shí)際使用。產(chǎn)生上述問題的原因在于(1)目前有機(jī)粘結(jié)劑主要是水溶性高分子，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，造球操作容易，所成球團(tuán)密實(shí)，這一點(diǎn)對(duì)后續(xù)的三氧化二鐵晶須長(zhǎng)大橋連提高球團(tuán)強(qiáng) 度非常有利；水溶性高分子成球是包裹和團(tuán)聚兼有，造球操作較難而且高分子物質(zhì)形成的水溶液粘度越高團(tuán)聚作用越大、團(tuán)聚所成球團(tuán)的密實(shí)度遠(yuǎn)低于層狀包裹長(zhǎng)大所成球團(tuán)密實(shí) 度，晶須橋連作用較弱。(2)膨潤(rùn)土在鏈篦機(jī)中的低溫段可以形成液相有利于晶須的長(zhǎng)大 和擴(kuò)散使球團(tuán)內(nèi)部晶體顆粒間更易形成橋連且膨潤(rùn)土的殘留物也填補(bǔ)了球團(tuán)內(nèi)部的空隙。 (3)生球團(tuán)在鏈篦機(jī)上預(yù)熱時(shí)間不是足夠長(zhǎng)、鏈篦機(jī)溫度也不是足夠高，使得球團(tuán)內(nèi)部氧化 鐵再結(jié)晶程度不夠。由于上述原因使得有機(jī)粘結(jié)劑代替膨潤(rùn)土造球在工業(yè)上不能穩(wěn)定使 用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種粘結(jié)劑及制備方法、以及作為冶金球團(tuán)粘結(jié)劑的應(yīng)用，成 球用量小，燒損大，成球是以層狀包裹長(zhǎng)大為主降低或減少團(tuán)聚長(zhǎng)大，在鏈篦機(jī)中能促進(jìn)球 團(tuán)內(nèi)部氧化，解決背景技術(shù)中存在的上述問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種粘結(jié)劑，由下列組分組成聚丙烯酰胺，腐殖酸鈉，硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽混 合物，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合；
上述各組分質(zhì)量百分比如下聚丙烯酰胺40—60%，腐殖酸鈉5—15%，硝酸鹽或氯酸 鹽或高氯酸鹽物混合物20—50%，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合。一種粘結(jié)劑制備方法，粘結(jié)劑由下列組分制備而成聚丙烯酰胺，腐殖酸鈉，硝酸 鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽混合物，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組 合；上述各組分質(zhì)量百分比如下聚丙烯酰胺40—60%，腐殖酸鈉5—15%，硝酸鹽或氯酸鹽 或高氯酸鹽物混合物20—50%，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合。聚丙烯酰胺分子量大于500萬，200目80%通過，水分不大于12%。腐殖酸鈉200目80%通過，水分不大于8%。硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽物混合物為硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽，200目80% 通過，水分不大于8%，單用或混用。玉米淀粉混合物的制法將含玉米淀粉10-40%的水、淀粉混合物1 kg放入反應(yīng) 器，在80°C --90°C下通氮?dú)獗Ｗo(hù)攪拌0.5小時(shí)，至糊化，冷卻至室溫，加入丙烯酰胺(此為 單體，并非聚丙烯酰胺)0. 5 kg、高錳酸鉀0. 6-1克、草酸2-3克、環(huán)氧氯丙烷0. 05-0. 2克、 在50--60°C進(jìn)行接枝共聚交聯(lián)反應(yīng)2. 5-4小時(shí)，呈塊狀，切塊、干燥至水分小于12%，粉碎至 200目80%通過。
聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物的制法將聚丙烯酰胺配成1-3%水溶液100克，加入1%鋁酸 鈉水溶液20-30克，進(jìn)行共聚交聯(lián)反應(yīng)，形成水不溶凝膠，干燥脫水至水分小于12%，粉碎至 200目80%通過。一種粘結(jié)劑作為冶金球團(tuán)粘結(jié)劑的應(yīng)用，前述粘結(jié)劑加入到200目篩通過率不小 于70%的造球鐵精粉中混勻、造球，粘結(jié)劑的加入量為鐵精粉的0. 2-0. 5%，所說的百分比均 為質(zhì)量百分比。本法明組分中的聚丙烯酰胺、腐殖酸鈉、玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合 物都是粘結(jié)劑。另外，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物還具有吸水、潤(rùn)滑、膨脹的作用，玉米淀粉混合物的成本較聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物低些，二者性質(zhì)基本相同。硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽物混合物的作用是氧化劑，促進(jìn)球團(tuán)中的氧化亞鐵氧 化，本發(fā)明將硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽物混合物摻到粘結(jié)劑中，可很好地促使球團(tuán)內(nèi)部 氧化亞鐵的氧化有利于晶須的長(zhǎng)大。本發(fā)明的有益效果粘結(jié)劑具有膨潤(rùn)土的某些性質(zhì)，例如吸水性、潤(rùn)滑性等，無硅、 鋁、磷、硫，粘結(jié)劑成球用量小，燒損大，本粘結(jié)劑高溫?zé)龘p可達(dá)60%-—90%，成球是以層狀包 裹長(zhǎng)大為主降低或減少團(tuán)聚長(zhǎng)大，在鏈篦機(jī)中能促進(jìn)球團(tuán)內(nèi)部氧化。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。一種粘結(jié)劑，由下列組分組成聚丙烯酰胺，腐殖酸鈉，硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸 鹽混合物，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合；
上述各組分質(zhì)量百分比如下聚丙烯酰胺40— 60%，腐殖酸鈉5—15%，硝酸鹽或氯酸 鹽或高氯酸鹽物混合物20—50%，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組
I=I O一種粘結(jié)劑制備方法，粘結(jié)劑由下列組分制備而成聚丙烯酰胺，腐殖酸鈉，硝酸 鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽混合物，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組 合；上述各組分質(zhì)量百分比如下聚丙烯酰胺40—60%，腐殖酸鈉5—15%，硝酸鹽或氯酸鹽 或高氯酸鹽物混合物20—50%，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組
I=I O聚丙烯酰胺分子量大于500萬，200目80%通過，水分不大于12%。腐殖酸鈉200目80%通過，水分不大于8%。硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽物混合物為硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽，200目80% 通過，水分不大于8%，單用或混用。玉米淀粉混合物的制法將含玉米淀粉25%的水、淀粉混合物1 kg放入反應(yīng)器，在 80°C-90°C下通氮?dú)獗Ｗo(hù)攪拌0. 5小時(shí)，至糊化，冷卻至室溫，加入丙烯酰胺0. 5 kg、高錳酸 鉀0. 8克、草酸2. 5克、環(huán)氧氯丙烷0. 1克、在50--60°C進(jìn)行接枝共聚交聯(lián)反應(yīng)3小時(shí)，呈塊 狀，切塊、干燥至水分小于12%，粉碎至200目80%通過。
聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物的制法將聚丙烯酰胺配成洲水溶液100克，加入1%鋁酸鈉 水溶液25克，進(jìn)行共聚交聯(lián)反應(yīng)，形成水不溶凝膠，干燥脫水至水分小于12%，粉碎至200目 80%通過。一種粘結(jié)劑作為冶金球團(tuán)粘結(jié)劑的應(yīng)用，前述粘結(jié)劑加入到200目篩通過率不小 于70%的造球鐵精粉中混勻、造球，粘結(jié)劑的加入量為鐵精粉的0. 2-0. 5%，所說的百分比均 為質(zhì)量百分比。更具體的實(shí)施方式
實(shí)施例使用的鐵精粉原料主要成分及指標(biāo)如下
權(quán)利要求
1.一種粘結(jié)劑，其特征在于由下列組分組成聚丙烯酰胺，腐殖酸鈉，硝酸鹽或氯酸鹽 或高氯酸鹽混合物，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合；上述各組分質(zhì)量百分比如下聚丙烯酰胺40—60%，腐殖酸鈉5---15%，硝酸鹽或氯酸 鹽或高氯酸鹽物混合物20—50%，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組I=I O
2.一種粘結(jié)劑制備方法，其特征在于粘結(jié)劑由下列組分制備而成聚丙烯酰胺，腐殖 酸鈉，硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽混合物，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一 或二者組合；上述各組分質(zhì)量百分比如下聚丙烯酰胺40—60%，腐殖酸鈉5—15%，硝酸鹽 或氯酸鹽或高氯酸鹽物混合物20—50%，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述之粘結(jié)劑制備方法，其特征在于聚丙烯酰胺分子量大于500 萬，200目80%通過，水分不大于12% ；腐殖酸鈉200目80%通過，水分不大于8% ；硝酸鹽或 氯酸鹽或高氯酸鹽物混合物為硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽，200目80%通過，水分不大于 8%，單用或混用。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述之粘結(jié)劑制備方法，其特征在于所說的玉米淀粉混合物的 制法將含玉米淀粉10-40%的水、淀粉混合物1 kg放入反應(yīng)器，在80°C -90°C下通氮?dú)獗?護(hù)攪拌0. 5小時(shí)，至糊化，冷卻至室溫，加入丙烯酰胺(此為單體，并非聚丙烯酰胺)0. 5 kg、 高錳酸鉀0. 6-1克、草酸2-3克、環(huán)氧氯丙烷0. 05-0. 2克、在50-_6(TC進(jìn)行接枝共聚交聯(lián)反 應(yīng)2. 5-4小時(shí)，呈塊狀，切塊、干燥至水分小于12%，粉碎至200目80%通過。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述之粘結(jié)劑制備方法，其特征在于所說的聚丙烯酰胺鋁酸鈉 混合物的制法將聚丙烯酰胺配成洲水溶液100克，加入1%鋁酸鈉水溶液25克，進(jìn)行共聚 交聯(lián)反應(yīng)，形成水不溶凝膠，干燥脫水至水分小于12%，粉碎至200目80%通過。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述之粘結(jié)劑制備方法，其特征在于所說的聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合 物的制法將聚丙烯酰胺配成洲水溶液100克，加入1%鋁酸鈉水溶液25克，進(jìn)行共聚交聯(lián) 反應(yīng)，形成水不溶凝膠，干燥脫水至水分小于12%，粉碎至200目80%通過。
7.一種粘結(jié)劑作為冶金球團(tuán)粘結(jié)劑的應(yīng)用，其特征在于前述粘結(jié)劑加入到200目篩通 過率不小于70%的造球鐵精粉中混勻、造球，粘結(jié)劑的加入量為鐵精粉的0. 2-0. 5%，所說的 百分比均為質(zhì)量百分比。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粘結(jié)劑及制備方法、以及作為冶金球團(tuán)粘結(jié)劑的應(yīng)用，屬于鋼鐵冶金燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是由下列組分組成聚丙烯酰胺，腐殖酸鈉，硝酸鹽或氯酸鹽或高氯酸鹽混合物，玉米淀粉混合物、聚丙烯酰胺鋁酸鈉混合物之一或二者組合；前述粘結(jié)劑加入到200目篩通過率不小于70%的造球鐵精粉中混勻、造球，粘結(jié)劑的加入量為鐵精粉的0.2-0.5%。本發(fā)明的有益效果粘結(jié)劑具有膨潤(rùn)土的某些性質(zhì)，例如吸水性、潤(rùn)滑性等，無硅、鋁、磷、硫，粘結(jié)劑成球用量小，燒損大，本粘結(jié)劑高溫?zé)龘p可達(dá)60%—90%，成球是以層狀包裹長(zhǎng)大為主降低或減少團(tuán)聚長(zhǎng)大，在鏈篦機(jī)中能促進(jìn)球團(tuán)內(nèi)部氧化。
文檔編號(hào)C22B1/242GK102094117SQ20111002186
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者嵇建國(guó), 徐元彬, 楊群, 謝永生 申請(qǐng)人:嵇建國(guó)