工艺技术要求

2.2　工艺技术要求

2.2.1　腐植酸助熔粘合剂

要想实现无焦化(本位还原)，最重要的是要做好“含炭铁粉球”。“含炭铁粉球”的强度、热稳定性关系到能否实现无焦化(本位还原)冶炼的关键。而“含炭铁粉球”的质量主要取决于腐植酸助熔粘合剂的质量及工艺技术，包括助熔剂、粘合剂的选用、配比等要素。

(1)腐植酸助熔粘合剂的粘结力要强，制成的“含炭铁粉球”冷强度120～180千克/单球以上，热强度120千克/单球以上。

(2)腐植酸助熔粘合剂的热稳定性是至关重要的，而多数有机粘合剂在“含炭铁粉球”达到900 ℃就已溃散，部分无机粘合剂虽可保证热稳定性，但添加量都在10%以上，影响“含炭铁粉球”的品位，浪费燃料，无法使用。我公司项目组自行研制的腐植酸助熔粘合剂，是以腐植酸为主的冶炼专用助熔粘合剂。“含炭铁粉球”入炉后，其强度随着温度升高而逐步升高，到达软熔带(1100～1150 ℃)后，强度迅速衰减。这种“腐植酸助熔粘合剂”的特性恰恰适应高炉的冶炼过程。腐植酸助熔粘合剂的添加量仅占“含炭铁粉球”的3%～5%左右(折固)，既可保证热稳定性，又很少降低“含炭铁粉球”的品质。

(3)腐植酸助熔粘合剂可有效保证燃料的活性。冶炼生产需要燃料有较高的活性，是发生还原反应的重要条件，而“腐植酸助熔粘合剂”含有大量的活性基团及丰富的空穴结构，不但可以保证燃料的活性不受影响，而且还可起到助熔作用。

2.2.2　腐植酸助熔作用

由于腐植酸含有大量的含氧功能团，以及大量的空穴结构。有助于氧化反应顺利进行，同时腐植酸又是一种薄型高温粘合剂。它将铁矿粉和含碳物料紧紧的连结在一起。本身又是一种可燃烧的有机物，在高温反应阶段它不像无机粘结剂对还原气体起到阻隔作用，而且是为还原气体提供充足的通道保证本位还原的顺利进行，它和加入的其他助熔剂一道起到了加快反应进行，缩短冶炼过程的作用。

2.2.3　原料配方的优选

生产“含炭铁粉球”的内燃料主要是蓝炭沫、焦炭沫(可添加部分除尘粉)等含炭粉状燃料，这些燃料已经过高温烧结，本身弹性大，塑性小，没有一点粘结性。因此，如何在“含炭铁粉球”的内部形成网状结构，并渗入到焦粒、铁粉内部，使颗粒之间形成化学结合，是优选原料配方的关键。

生产“含炭铁粉球”的主要原料是矿粉，或者用钢渣粉等，可根据品位、成品等工艺要求，灵活搭配，以保证低成本、高品质、好运行为原则。

2.2.4　“含炭铁粉球”生产设备的选型及性能要求

(1)由于铁矿粉、焦炭沫硬度大，对粉碎机和型煤机对辊磨损大，应选用高耐磨的材质。

(2)由于铁矿粉、焦沫塑性差、粘度小，所以要加强搅拌和揉和，在选择搅拌机时，要充分考虑到混合搅拌要均匀，以增加混合料的可塑性。

(3)由于焦沫弹性较大，所以，在选择成型机时，要选用工作压力在12 MPa以上或压力更大的成型机，以增强成型压力。