油质糖酸钙复合粘结剂配制方法 本发明涉及一种烧结混合料复合粘结剂(简称U型复合粘结剂)的配制方法。
在烧结矿生产过程中，由于普通烧结混合料粘结性能差，混合料成球率低，影响烧结料层透气性、影响烧结过程的垂直烧结速度、影响烧结矿的产量和质量，制约烧结生产的发展。为此，许多工厂针对烧结工艺的这一薄弱环节，纷纷推出自己的冶金原料添加剂，来强化烧结混合料的制粒过程。
采用冶金原料添加剂来强化烧结混合料的制粒过程，在国外开始于六十年代，较有代表性的产品有“佩利多”、“聚乙烯醇”、“丙烯酰胺”、“聚丙烯酰胺”、“丙烯酸钠乳液”等。在国内开始于八十年代，较有代表性的产品有东鞍山烧结厂研制的“PS”添加剂、“丙烯酸脂类共聚物乳剂”添加剂、“917”添加剂；营口冶金助剂开发公司研制的“YZJ-2”型添加剂；海城轻化工研究所研制的“YI-68#”添加剂；鞍钢钢研所研制的“S型”添加剂；广东花都南方实业公司开发的“KLP”添加剂等。
这些添加剂大都属于纯化学制剂，由于化学制剂生产工艺复杂，制造成本较高，在烧结生产过程中虽然能够取得一定的使用效果，但其产品价格昂贵，很难被一般烧结厂所承受，真正获得实质性的推广应用仍有一段距离。
本发明的任务在于：寻找一种物美价廉的冶金原料添加剂的化学制剂替代产品，用于烧结混合料的强化制粒过程，满足一般烧结厂在长期连续使用情况下，对其产品价格的承受。
本发明克服了传统的化学制剂产品存在生产工艺复杂、制造成本较高，产品价格昂贵的不足。针对化学制剂粘结剂地生产工艺、制造成本、和产品价格问题，提出了在常温、常压下条件下，采用廉价的糖蜜和氯化钙为基本原料，添加适量的糊精、糖钙、和植物油配制烧结混合料粘结剂的方法。
具体配制工艺如下：
一、所用原料的物理、化学特性描述：
①、糖蜜：物态：暗红色干糊，属单糖(C6H12O6)和二糖(C12H22O11)的有机混合物，主要成份：己酮糖、己醛糖和蔗糖，全糖份：大于35％，比重：大于1.3克/(厘米)3。
②、糖钙：棕黄色粉沫，化学成份：[C]：28.67％，[Ca]：16.54％，分子式：(CaC12H20O11＋CaC6H10O6)，水不溶物小于9.93％，比重：大于1.3克/(厘米)3。
③、糊精：物态：淡黄色粉沫，成份：由淀粉与硝酸(或盐酸)混合加热生成的复杂碳水化合物，灰份小于5％，水份小于5％，溶解度大于92％，在浓度为1％时粘结力大于4.0公斤/(厘米)2，化学通式：(C6H10O5)，比重：(0.85-0.95)克/(厘米)3。
④、植物油(如：桐油)：物态：棕黄色油状液体，分子式：CH3.(CH2)3.(CH＝CH)3.(CH2)7COOH，成份：由几种不饱和脂肪酸组成的混合甘油酯，脂肪酸含量：桐油酸79.7％、软脂酸4.1％、硬脂酸1.3％，比重：(0.928-0.948)克/(厘米)3。
⑤、氯化钙：物态：纯白色粉沫，化学成份：氯化钙，分子式：(CaCl3)，比重：(1.1-1.3)克/(厘米)3，纯度：大于75％。
二、理论配比：糖蜜占(35-75)％、氯化钙占(6-18)％、糊精占(1.5-15)％、糖钙占(1.2-12)％、植物油占(1.0-10)％、剩余比例为清水。
三、实际生产配比：由所用原料的理论配比，除以所用原料中有效物质的百分含量的商来确定。
四、配制程序：
①、先将固体氯化钙溶解于清水，经沉淀、过滤、除去杂质，制成浓度为(35-55)％的氯化钙过饱和溶液。
②、将氯化钙过饱和溶液定量装入反应池。
③、按实际配比加入糖钙、糊精，均匀搅拌制得糖酸钙液溶胶。
④、按实际配比再次加入糖蜜、植物油、催化剂。
⑤、在常温、常压下强力搅拌(20—100)分钟，即可配制成有较大粘结性的、稀糊状油质糖酸钙复合粘结剂胶体。
五、油质糖酸钙复合粘结剂产品技术指标：
物态：红棕色稀糊状液态，主要化学成份：酮糖、醛糖、二糖、糖钙、氯化钙、支链淀粉、不饱和脂肪酸、液溶胶、及物理水等。难溶固体杂质粒径小于1mm，纯度：有效物质总含量(45-75)％，比重：(1.05-1.25)克/(厘米)3。
本发明的烧结混合料强化制粒机理：
①、油质糖酸钙复合粘结剂溶解于水后，在水中形成油质糖酸钙液溶胶体系，其水中溶解的氯离子(CI-)、钙离子(Ca++)成为矿粉表面活性剂，可明显改善水与矿粉表面的接触角，减小水的表面张力，使矿粉表面水渗透能力增强，容易在较短时间里渗入矿粉颗粒内部，增加制粒小球分子水容量，促进制粒小球的迅速成长。
②、在油质糖酸钙液溶胶体系中，与氯离子(CI-)、钙离子(Ca++)紧密亲合的另一个原子基团是液溶胶形成的水溶性胶体分散系，它们之间依靠化学共价键彼此相连，形成立体极性分子网络，胶体微粒之间存在静电斥力，当溶胶体系捕获到溶解在水中的细微带电矿粒后，胶体微粒便失去电荷，释放出分子自由能，缩小表面，由细分散体系成长为粗分散体系，吸附在制粒小球核心周围，在毛细力的作用下产生毛细凝结，使制粒小球在滚动过程中逐渐长大。
③、在使用消石灰或生石灰的条件下，油质糖酸钙液溶胶体系中的单糖、二糖，能和矿粉中的Ca(HO)2发生反应生成新的糖钙，进一步提高制粒小球的冷固强度。
④、不饱和脂肪酸的不饱和烃基中的碳原子之间的双键在加热时被打开，与空气中的氧原子结合生成过氧化物，产生植物油硬化反应，提高制粒小球的干燥强度，避免制粒小球在烧结干燥带失水粉化，有效提高烧结料层透气性、提高垂直烧结速度。
本发明与所掌握的部分化学制剂冶金原料添加剂相比，具有以下优点：
①、在同等条件下(同一制粒、烧结设备，同一物料结构、同一粘结剂配比、同一混合料水份，同一制粒时间、同一检测方法)，对烧结混合料的成球特性、及烧结特性(混合料粒级组成、落下指数、干筛指数、透气性指数、成球性指数、垂直烧结速度等)，进行了对比测试，其使用效果明显优于传统的化学制剂冶金原料添加剂，可以有效提高烧结混合料的成球率，提高制粒小球的干燥强度，提高烧结矿产量和质量。
②、油质糖酸钙复合粘结剂中的过饱和植物油，在静置过程中会自然游离出液面，形成有效保护膜，使复合粘结剂与空气隔离，具有防脱水、防老化、防变质的优越贮存性能。
③、成本价格低廉，能够满足一般烧结厂在长期、连续使用情况下，对其产品价格的承受能力。
④、具有设备投资较少、生产工艺简单、原料来源广泛、对原料质量指标无过高要求、大多数烧结厂矿均可以利用本厂地理优势、设备资源、技术力量和对产品的利益需求，因地制宜，自行配制本发明冶金原料添加剂，解决本企业富余职工的再就业问题。
说明书附图(1)为：配制油质糖酸钙复合粘结剂的生产工艺流程示意图。
说明书附图(2)为：使用油质糖酸钙复合粘结剂的烧结工艺流程示意图(本图未示出铺底料、燃料二次分加、混合料三段制粒等特殊的烧结工艺流程)。
油质糖酸钙复合粘结剂的配制及使用使用实例：
一、粘结剂的配制：
根据产品生产规模大小，按所需容积制作氯化钙溶解池、复合粘结剂反应池、配备搅拌电机、电器控制、给排水管网、过滤网、及专业水泵等。根据所用原料质量优劣程度、以及所配产品的技术指标确定实际生产配比。按油质糖酸钙复合粘结剂配制程序，分①、②、③、④、⑤逐项完成，⑥产品质量检验、⑦产品封装。
油质糖酸钙复合粘结剂配制实例：
㈠、原料中有效物质总含量：
①、糖蜜：全糖份等于85％、
②、糖钙：水溶物等于92％、
③、糊精：纯度等于95％、
④、植物油(如：桐油)：脂肪酸总含量等于85％、
⑤、氯化钙：纯度等于98％、
㈡、理论配比：糖蜜占45％、氯化钙占8.5％、糊精占5.5％、糖钙占4.5％、植物油占3.5％、
㈢、实际生产配比：
①、糖蜜：45％÷85％＝52.94％
②、糖钙：4.5％÷92％＝4.89％
③、糊精：5.5％÷95％＝5.79％
④、植物油(如：桐油)：3.5％÷85％＝4.12％
⑤、氯化钙：8.5％÷98％＝8.67％
⑥、清水：100％－(52.49％＋4.89％＋5.79％＋4.12％＋8.67％)
＝100％-75.96％＝24.04％
㈣、油质糖酸钙复合粘结剂的配制程序：
①、先将8.67％固体氯化钙溶解于24.04％清水，制得26.51％氯化钙过饱和溶液。
②、将氯化钙过饱和溶液装入反应池。
③、加入4.89％糖钙，糊精5.79％均匀搅拌制得糖酸钙液溶胶。
④、再次加入52.94％糖蜜和4.12％桐油。
⑤、在常温、常压下强力搅拌45分钟，即可配制成浓度为75.96％油质糖酸钙复合粘结剂。
二、粘结剂的使用：
按烧结生产工艺的要求(一次混合优先使用)配置好粘结剂添加系统的供水管网、稀释罐、搅拌装置(可用压缩空气通入稀释罐底部进行搅拌)、定量泵、混匀器、混合机加水喷头。
先将复合粘结剂装入稀释罐、加水搅拌均匀，制得重量浓度为5％的一次稀释液，采用定量泵恒流给入混匀器，通过混匀器与一次水(或二次水)均匀混合后，配制成浓度为(4-6)‰的二次稀释液，经混合机加水管、加水喷头、均匀喷入混合机加水段，以达到强化混合料制粒的目的。
油质糖酸钙复合粘结剂应用实例：
粘结剂添加位置为一次混合机，一次水含粘结剂浓度5‰，烧结生产规模130m2烧结机一台，烧结矿产量185吨/小时，一次水用量8325公斤/每小时。
①、确定每小时添加剂用用量为：8325公斤×5％＝41.6公斤。
②、确定每小时稀释清水用用量为：41.6公斤×19＝790.4公斤
③、在稀释罐中加入41.6公斤添加剂和790.4公斤清水，混匀制得1∶20的一次稀释液832公斤。
④、将一次稀释液以13.87公斤/分钟的流量加入混匀器，与一次水均匀混合，然后喷洒到一次混合料中，即可达到强化混合料制粒的目的。