一、“鐵粒子壓塊粘結(jié)劑的基本物理和化學性質(zhì)：

    1.外觀：白色或微黃色粉末和顆粒。

    2.成分：主要原材料是精制棉，加酸、堿等化工原料，經(jīng)一系列化學反應而成.

    3.炭化溫度：230℃，燃燒溫度：375℃。燃燒生成物主要為二氧化碳和水.

    4.膠體性質(zhì)：高粘度鐵粒子壓塊粘結(jié)劑溶解于水后形成具有一定濃稠度和粘結(jié)力的無色或微黃色透明膠體，膠體穩(wěn)定性強，不易分解，可保存較長時間不變質(zhì).

二、鋼鐵粒子壓塊粘結(jié)劑在冶金行業(yè)的主要用途：

    1、用于生產(chǎn)各種金屬冷壓球團：鋼渣水洗料   鐵粒子  

    2    免烘干，隔夜產(chǎn)生強度，強度可用電鉆鉆孔。

    3、用量：用量0.3%-0.5%；

    使用方便：可先和其他粉料混合均勻后再加水攪拌，也可先溶解于水做成膠液后再加其他粉料攪拌；不增加任何灰分，不降低品位，不降低熱值，不阻燃（有助燃作用）；所以，要生產(chǎn)用戶滿意的球團，千萬要以當?shù)刭Y源情況和用戶要求為前提，然后在根據(jù)用戶要求調(diào)整包裝貯存1。粘結(jié)力強，成型效果好，成球后外觀均勻美觀；綠色環(huán)保：主要原料是棉花，燃燒生成物為二氧化碳，不產(chǎn)生有害氣體和其他雜質(zhì)，不影響產(chǎn)品品質(zhì)，對人體安全無害，對環(huán)境友好。

三、“鐵粒子壓塊粘結(jié)劑在冶金行業(yè)使用的特點：

    冶金球團粘結(jié)劑是鋼鐵行業(yè)加工球團礦的關鍵輔助原料，它的性能優(yōu)劣直接關系球團質(zhì)量。長期以來球團生產(chǎn)普遍采用膨潤土、硅酸鈉、水泥等作為粘結(jié)劑，大都存在著生球粉化率高、干燥速度慢、強度低，降低品位等現(xiàn)象。在冶金行業(yè)，高粘度粘結(jié)劑可大范圍替代當前廣泛使用的水玻璃（硅酸鈉，也稱泡花堿），提高球團冷強度和降低粉化率，不降低品位；高粘度鐵粒子壓塊粘結(jié)劑主要成分為碳氫化合物，經(jīng)燃燒后生產(chǎn)二氧化碳，無殘留物，對高爐和鐵水成分均無不良影響；二、燒結(jié)球團粘結(jié)劑性能及作用1、提高物料的成核率，降低生球的長大速度，使生球粒度小而均勻，提高造球率。高粘度鐵粒子壓塊粘結(jié)劑生產(chǎn)礦粉球團的每噸成本約為30-60元，成本適中。缺點：1.防水性一般；2.因鐵粒子壓塊粘結(jié)劑屬有機物，球團入爐經(jīng)高溫后會燃燒分解，熱強度下降，如對球團熱強度要求較高，可在配料時適量添加無機粘結(jié)劑.

螢石粉球團粘結(jié)劑

工作機理

燒結(jié)球團粘結(jié)劑具有極強的水化作用，遇水后迅速高度分散成單體，填充在礦粉顆粒的空隙中，由于單體有很強的膠體性質(zhì)，可增強礦粉的粘結(jié)作用。同時在粘結(jié)劑的吸附水層，能使生球在受到?jīng)_擊作用時，使球團球粒之間相互滑動，從而產(chǎn)生塑性變形不至于破碎，提高了生球的落下強度。三、燒結(jié)球團粘結(jié)劑的工作機理燒結(jié)球團粘結(jié)劑具有極強的水化作用，遇水后迅速高度分散成單體，填充在礦粉顆粒的空隙中，由于單體有很強的膠體性質(zhì)，可增強礦粉的粘結(jié)作用。

燒結(jié)球團粘結(jié)劑對礦粉有很強的親合粘結(jié)功能，改善混合料的親水性，促使母球迅速生成，縮短造球時間，提高生球產(chǎn)量，同時粘結(jié)劑在生球干燥到600 ℃ 左右時易分解揮發(fā)可燃，從而能在確保生球強度和暴烈溫度提高的同時，還可提高生球的干燥速度，縮短干燥時間，提高生球產(chǎn)量，利于成品球固結(jié)強度的提高。4、生產(chǎn)工藝簡單：一噸可生產(chǎn)20-30噸球團，直接按比例將礦粉、塵泥、粘結(jié)劑、水混合攪拌即可成型，產(chǎn)品產(chǎn)率高達95%，濕球1米多高下落不散，固結(jié)速度快，強度高，濕球可堆放5-7天就可入爐冶煉。

燒結(jié)球團粘結(jié)劑的高溫可燃性，可增加球的內(nèi)外透氣性，使成品球的微氣孔度增加，還原性改善，抑制還原遲滯現(xiàn)象，消除夾生球現(xiàn)象。使球團入爐比例增加，焦比降低，鐵含量增加。

燒結(jié)球團粘結(jié)劑中所含的強氧化劑在球團焙燒溫度條件下分解釋放氧氣，可增強固結(jié)氧化性氣氛，使Fe3O4完全氧化成Fe2O3放熱，促使Fe2O3結(jié)晶和再結(jié)晶長大迅速;球團粘結(jié)增效劑中的穩(wěn)定劑可抑制Fe2O3的高溫分解和Fe3O4的結(jié)晶。從而縮短焙燒時間、提高產(chǎn)量、節(jié)省燃耗和工藝風機電耗。運輸:可用各類運載工具運輸，保持干燥，并備有防雨、防水、防潮濕設施。

粘結(jié)機理

由膠黏劑與被粘物形成的粘合存在著吸附作用與吸附理論、靜電作用與靜電理論和擴散作用與擴散理論這三種理論解釋。

1、吸附作用與吸附理論吸附理論認為粘結(jié)力主要產(chǎn)生與膠粘體系的分子作用，存在兩個階段，階段是液體膠黏劑分子借助于熱布朗運動向被粘物表面擴散，使兩者所有的極性基團或鏈接相互接近。但是，工業(yè)上需求更多的高分子化合物的理論來指導出產(chǎn)進行，所以這一方面的研討亟待深人，大家期待著一個系統(tǒng)的理論的誕生。階段是吸附力的產(chǎn)生，當膠黏劑和被粘物兩種分子間的間距達到1-0.9mm時，兩種分子便會產(chǎn)生吸附作用，直至他們之間的距離達到大穩(wěn)定的狀態(tài)，粘結(jié)力的大小與膠黏劑的極性有關，但主要是取決于膠粘體系分子在接觸區(qū)的稠密程度。

2、靜電作用與靜電理論當膠黏劑-被粘物體系是由一種電子給予體-電子接受體的組合形式時，就會在界面區(qū)兩側(cè)形成雙電層，雙電層電荷的性質(zhì)相反，從而產(chǎn)生了靜電吸引力。壓球用合金礦粉粘合劑成本低與原砂加水混碾，不需配加任何附加物就能獲得足夠的干、濕強度，給制芯操作帶來極大的方便。但靜電作用僅存在于能夠形成雙電層的黏合體系，因此不具備普遍性，且不是對黏合起主導作用的因素。

3、擴散作用與擴散理論兩種聚合物在具有相容性的前提下，當它們相互緊密接觸時，由于分子的布朗運動或鏈段的擺動會產(chǎn)生相互擺動的現(xiàn)象，擴散結(jié)果導致界面的消失和過渡區(qū)的產(chǎn)生，黏合體系的擴散作用產(chǎn)生了牢固的黏合結(jié)構(gòu)。在黏合體系中適當降低膠黏劑的分子量有助于提高分散系數(shù)，改善黏合性能。從當前造型材料發(fā)展的基本情況看，每一種粘結(jié)劑都有其優(yōu)點和局限，不可能出現(xiàn)一種粘結(jié)劑一統(tǒng)天下的局面。聚合物分子鏈排列堆積的緊密程度不同，其擴散行為有顯著的不同。大分子內(nèi)有空穴或分子間有空洞結(jié)構(gòu)者擴散作用就比較強。擴散作用還受到兩聚合物的接觸時間、黏合溫度等因素的影響。一般是接觸溫度越高，時間越長，其擴散作用也越強，由擴散作用產(chǎn)生的粘合力就越高。

生產(chǎn)設備

反應釜(攪拌機)、輸送泵、成品罐，計量用具。

燒結(jié)球團型的生產(chǎn)

本技術生產(chǎn)工藝簡單，工業(yè)化生產(chǎn)冷水制作、30分鐘出產(chǎn)品，無能源消耗、無污水、無有害氣體排放，成本低。

生產(chǎn)工藝流程如下:

原料→ 水 → 助劑 → 常溫反應 → 成品

壓球用合金礦粉粘合劑成本低及其使用方法，粘結(jié)劑能將高純螢石粉粘結(jié)冷壓成高強度螢石球團，是實現(xiàn)螢石粉替代高品位螢石塊的關鍵材料。

背景技術冶金煉鋼鐵離不開螢石，目前尚無其它材料能替代螢石。在鋼鐵工業(yè)中，螢石大量用于化鐵、煉鐵、煉鋼的熔劑，螢石的作用:一是降低冶煉溫度，節(jié)省燃料消耗；二是降低爐渣粘度，增加爐渣流動性，以便于從金屬中順利排渣。每熔煉一噸鐵，需螢石6 9公斤，每生產(chǎn)一噸鋼，需螢石2 9公斤。二、其它說明1、球團質(zhì)量的好壞，主要與原料的性質(zhì)、粘合劑可塑性、添加劑的添加量和攪拌的均勻性、成型機的壓力有關。螢石除具有降低難熔物質(zhì)的熔點，促進流動，使渣很好分離外，還能在冶煉過程中脫磷，增強金屬的可煅性等特點，因此它被廣泛應用于化鐵工藝和冶煉。冶煉用螢石礦石一般要求含量大于65%,并對主要雜質(zhì)也有一定的要求,硫和磷的含量分別不得高于0.3%和0. 08%。其產(chǎn)品質(zhì)量按照中華人民共和國國家標準GB8216-87《螢石塊礦》執(zhí)行(如表1.1)。近年來，高品位螢石原礦被大量開采，儲量不斷降低，市場上高品位螢石塊礦價格不斷攀升且難于購買，玻璃、陶瓷、化工行業(yè)紛紛改用高純浮選螢石粉，但冶金行業(yè)受工藝技術條件限制，螢石粉由于是粉料不能直接入爐，將螢石粉添加粘結(jié)劑通過攪拌、高壓成型工藝，加工成球團再應用于冶煉是解決螢石粉替代塊礦的途徑。而螢石球團粘結(jié)劑能否將聞純浮選螢石粉粘結(jié)成球，是實現(xiàn)螢石粉替代聞品位螢石塊的關鍵。螢石球的優(yōu)勢:

1.具有品位穩(wěn)定、粒度均勻、含雜低、水分低、碎料少；2.二氧化硅低于螢石塊礦；3.螢石球稀渣速度快、加入量少、收得率高，在現(xiàn)代高節(jié)奏煉鋼生產(chǎn)中，縮短煉鋼時間，降低氟化鈣消耗，大幅減少爐襯侵蝕，減輕氟離子污染等各項理化指標螢石球均優(yōu)于螢石原礦，更能適應大熔煉爐對落下強度和抗壓強度要求。如有些廠家要求落下強度為10米左右落水泥地不出現(xiàn)粉化現(xiàn)象，抗壓強度達10N/Mm2左右，而現(xiàn)在大部分螢石原達到此要求。螢石球粘結(jié)劑是螢石粉壓球成型工藝中的關鍵技術之一，它占據(jù)了螢石球加工成本的主要份額，同時粘結(jié)劑的質(zhì)量又是螢石球質(zhì)量的重要保證。有機粘結(jié)劑一個固有的長處即是它們在球團焙燒進程中被蒸騰或燒掉了，并且大有些能使球團礦的機械強度有顯著改進，有些還能使球團冶金功能變好。一般來講有機類粘結(jié)性能好，機械強度高，但熱態(tài)強度和熱穩(wěn)定性較差，有些防水性較差；無機粘結(jié)劑來源廣、成本低，熱態(tài)強度和熱穩(wěn)定性好，但增加灰分。目前，螢石球生產(chǎn)中的粘結(jié)劑成本高約60元/T，而且螢石球質(zhì)量不理想抗壓強度或機械強度不夠

大工業(yè)生產(chǎn)易產(chǎn)生許多副產(chǎn)品和廢棄物，如高爐爐塵、軋鋼皮、鐵屑、硫酸渣、鋼渣、煉鋼除塵灰及破碎后的其它含鐵粉料等，這些東西都是棄之可惜、用之費力。把它們利用起來，可以降低成本，擴大煉鐵資源，并收到變害為利、變廢為寶的效果。粘結(jié)劑在工業(yè)型鐵粉、礦粉粘結(jié)中，按一定比例與原料摻加到一塊攪拌均勻，然后加水濕化，經(jīng)成型及成型后烘干機可得鐵粉球。另外，造塊的燃料可以用煤和焦末，節(jié)約冶金焦，合理利用能源。因此，國內(nèi)外鋼鐵工業(yè)都很重視人造塊礦的生產(chǎn)。

　　人造塊礦的生產(chǎn)方法較多，可分為燒結(jié)法、球團法、方團礦、鐵焦等等。目前世界上應用廣泛的是燒結(jié)法和球團法。

　　一、燒結(jié)法

　　燒結(jié)法是將礦粉（包括富礦粉、精礦粉以及其它含鐵細粒狀物料）、熔劑（石灰石、白云石、生石灰等粉料）、燃料（焦粉、煤粉）按一定比例配合后，經(jīng)混勻、造粒、加溫（預熱）、布料、點

　　火，借助爐料氧化（主要是燃料燃燒）產(chǎn)生的高溫，使燒結(jié)料水分蒸發(fā)并發(fā)生一系列化學反應，產(chǎn)生部分液相粘結(jié)，冷卻后成塊，經(jīng)合理破碎和篩分后，終得到的塊礦就是燒結(jié)礦。

　　燒結(jié)法按生產(chǎn)工藝的不同可分為抽風法和鼓風法。目前普遍采用的是抽風法，但土燒結(jié)仍較多的使用鼓風法。

　　燒結(jié)礦按其成品是否經(jīng)過冷卻，又有冷礦與熱礦之分。不經(jīng)過冷卻和整粒的燒結(jié)礦稱為熱礦，冷礦則需要冷卻，可以用皮帶運輸。

　　生產(chǎn)燒結(jié)礦的主要設備，可按工藝流程分為破碎和篩分設備、配料設備、混合造球設備、布料設備、點火設備、燒結(jié)機、風機、除塵及貯礦輸料設備等。

　　二、球團法

　　球團法是將配有粘結(jié)劑或熔劑及燃料的細精礦粉（僅土燒球團可配燃料），經(jīng)過滾動成型（造球）、焙燒固結(jié)、冷卻過篩，成為粒度均勻、強度較好的球團礦。

　　球團法按生產(chǎn)設備形式分，有豎爐焙燒、帶式機焙燒、鏈算機一回轉(zhuǎn)窯焙燒及隧道窯、平地吹土球等多種。

　　根據(jù)球團的理化性能和焙燒工藝不同，球團成品有氧化球團、還原性球團（金屬化球團）以及綜合處理的氯化焙燒球團之分。目前國內(nèi)生產(chǎn)以氧化球團礦為主。豎爐及帶式機焙燒是生產(chǎn)氧化球團礦的主要方法。