一種強化高比例鐵精礦燒結的方法
2023-05-08 18:34:26 2
一種強化高比例鐵精礦燒結的方法
【專利摘要】本發明公開了一種強化高比例鐵精礦燒結的方法，將燒結原料分為兩部分物料進行制粒，第一部分物料是從燒結原料中分出部分鐵精礦、生石灰和焦粉進行第一段制粒，然後與第二部分物料一起再進行第二段制粒，第二部分物料包括部分鐵精礦、生石灰、焦粉以及粉礦、石灰石、白雲石和返礦。通過將精礦、生石灰、焦粉在兩部分物料中的合理分配，達到強化制粒和燒結成礦的目的。針對鐵精礦比例佔鐵礦總質量50～70%的燒結，應用強化技術後，燒結機利用係數提高了0.05～0.3t/（m2·h），燒結礦成品率提高了1～4%、轉鼓強度提高0.5～4%，改善了高比例鐵精礦燒結的產量、質量指標。
【專利說明】一種強化高比例鐵精礦燒結的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鐵精礦燒結的方法，特別是涉及一種強化高比例鐵精礦燒結的方法。
技術背景
[0002]近年來，我國鋼鐵工業飛速發展，巨大的鋼鐵產量消耗了巨額的鐵礦石資源。當前，我國優質鐵礦資源日益短缺，主要依賴於從國外進口。但進口鐵礦石價格高、運輸成本高，不利於我國鋼鐵企業降本增效。因此，提高我國自有資源的開發和利用效率是增強我國鋼鐵工業競爭力的重要舉措。
[0003]我國是世界鐵礦資源大國，鐵礦資源保有儲量佔世界的10%左右，居世界第四位，但我國鐵礦資源品位低，氧化礦、多金屬伴生礦多，難選礦多，絕大數鐵礦石需經複雜磨選工藝處理，因而開發利用的程度較低。近年來，隨著交通運輸條件的改善和採選技術的進步，我國加快了鐵礦資源的開發利用。對於磁鐵礦資源，由於細篩再磨多段選礦和磁滑輪等新技術的誕生，使得品位20%左右的磁鐵礦資源也普遍得到開發利用。而對於赤鐵礦資源，經過多年的選礦攻關，選礦工藝和技術均取得了重大突破，赤鐵礦選礦指標大大改善。目前，我國現有資源總量的80%可轉化為基礎儲量，一些難採難選礦如安徽霍丘、新疆磁海、雲南大紅山、內蒙古黃崗、馬鋼高村、淶源獨山城鐵礦、山西袁家村鐵礦等得到有效開發利用。
[0004]我國低品位鐵礦選礦後，得到的主產品是細粒鐵精礦(一般粒度為-0.5mm以下)。我國綜合精礦品位達到63%以上，其中磁鐵礦精礦品位多年一直保持在66%以上，最高達到68.3%，除多金屬共、伴生礦外，其它類型的鐵精礦品位均達到66%左右，各類雜質含量也有大幅度下降。國產鐵精礦含鐵品位與進口鐵礦石已經基本沒有差距，因此，充分利用好細粒鐵精礦對我國鋼鐵工業的發展意義重大。
[0005]燒結是我國鐵礦造塊的主要方法，高爐煉鐵的含鐵爐料中75%以上為燒結礦。雖然球團更適合於處理細粒鐵精礦，但由於燒結的加工成本更低，加上當前我國球團生產不能完全消化所有鐵精礦，不少鋼鐵企業必須採用燒結工藝大規模利用細粒鐵精礦，例如太鋼、鞍鋼、包鋼、攀鋼等燒結廠的鐵精礦應用比例都在50%以上。但細粒鐵精礦高比例應用於燒結，由於精礦粒度細，燒結料層透氣性變差，燒結生產效率降低；且由於細粒精礦增多，細粒鐵礦中熔劑的分布率降低，單位細粒鐵礦與熔劑接觸的機率減小，使得燒結過程物料間反應的難度增大，不利於液相和鐵酸鈣的生成，而精礦燒結需要生成更多的液相才能固結成強度好的燒結礦，因此當精礦比例太高時，燒結礦強度降低。
[0006]對於鐵精礦燒結，為了改善鐵精礦燒結原料透氣性，通常採用添加粘結劑、添加生石灰、分割制粒及返礦預潤溼等手段以強化精礦制粒。日本NKK開發了將細精礦預先成球的燒結新工藝(HPS)， 並在日本福山550m2燒結機上進行生產，後來經我國鋼鐵研究總院改造，開發出適合我國實際情況的小球燒結工藝。但上述技術主要從制粒的角度進行強化，未能起到同時強化細粒精礦成礦的作用，因而燒結礦的強度得不到改善。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題是提供一種改善高比例鐵精礦燒結的產量、質量指標的強化高比例鐵精礦燒結的方法。
[0008]為了解決上述技術問題，本發明提供的強化高比例鐵精礦燒結的方法，將燒結原料分為兩部分物料進行制粒，第一部分物料是從燒結原料中分出部分鐵精礦、生石灰和焦粉進行第一段制粒，然後與第二部分物料一起再進行第二段制粒，第二部分物料包括部分鐵精礦、生石灰、焦粉以及粉礦、石灰石、白雲石和返礦。
[0009]所述的鐵精礦佔鐵礦石總質量的50~100%。
[0010]所述的鐵精礦在兩部分物料中的分配原則是使第二部分物料中-0.5mm粒級的鐵
精礦含量佔物料重量的40~50%。
[0011]所述的生石灰在兩部分物料中的分配原則是使第二部分物料中生石灰、石灰石、白雲石、-0.5mm粒級鐵礦石組成的原料Ca/Fe摩爾比值為0.3~0.4。
[0012]所述的焦粉在兩部分物料中的分配原則是使第一部分物料中焦粉的含量為第二部分物料中焦粉含量的1/3~1/2。
[0013]所述的第一段制粒的方法是將分出的第一部分物料的鐵精礦、生石灰和焦粉在圓筒混合機中制粒4~6min,控制水分使其長大成I~8_的小球；或在圓盤造球機中製備成粒度為3~5mm的小球。
[0014]所述的第二段制 粒的方法是將第一段制粒得到的小球與第二部分物料一起混合，在圓筒混合機中制粒3~6min。
[0015]採用上述技術方案的強化高比例鐵精礦燒結的方法，通過將燒結物料分成兩部分進行兩段制粒，首先將第一部分物料預先製成球核，然後與第二部分物料一起再進行第二段制粒，不但使制粒小球長大，制粒後混合料平均粒徑增大而提高混合料透氣性，並通過調控熔劑在兩次制粒物料中的分配比例，使制粒小球外層形成足夠的液相黏結內層球核，因而提高燒結礦的強度。本發明的特點和有益效果:
[0016](I)本發明通過第一段制粒，將部分精礦預先長大成小球，從而在第二段制粒過程中充當球核的作用，相比只有一段制粒工藝，兩段制粒可促進混合料長大成球而改善混合料的透氣性。
[0017](2)本發明通過合理分配生石灰，改變兩部分物料中CaO的分配，使第二部分物料中Ca/Fe的比值有利於液相的生成和鐵酸鈣的形成，從而使制粒小球間以及與第一部分物料形成的內層球核間有充足的液相固結，因而提高燒結礦的強度。
[0018](3)本發明可根據鐵精礦比例的高低，通過調整第一部分物料分出的比例而達到強化燒結的目的，其適應的範圍廣、調整方法簡單。且本發明只需增加一個制粒圓筒或造球圓盤，雖稍增加了設備投資成本，但不會顯著增加燒結的生產成本。
[0019]綜上所述，由於上述作用，該強化技術應用到高比例鐵精礦燒結，可提高燒結機利用係數0.05~0.3t/ Cm2.h)，提高燒結礦的成品率I~4%、轉鼓強度0.5~4%。本發明通過分段制粒促進高比例鐵精礦成球並長大，並通過熔劑在兩部分制粒物料中的合理分配強化燒結成礦，從而改善高比例鐵精礦燒結的產量、質量指標。【具體實施方式】
[0020]下面實施例是對本發明的進一步說明，而不是限制發明的範圍。
[0021 ] 實例採用的鐵礦石化學成分見表1，精礦比例從50%變化到100%，分別比較了 3個配礦方案的燒結強化效果，各種配礦方案的鐵礦石配比見表1。不同精礦比例條件下採用強化技術對燒結的影響見表2。
[0022]實施例1:
[0023]當鐵精礦總量佔鐵礦石總量的50%時，將燒結原料分為兩部分物料進行制粒，分出第一部分物料後，使第二部分物料中-0.5mm粒級的鐵精礦含量佔物料重量的40%，第二部分物料中生石灰、石灰石、白雲石、-0.5mm粒級鐵礦石組成的原料Ca/Fe摩爾比值為0.4，第一部分物料中焦粉的含量為第二部分物料中焦粉含量的1/2。將第一部分物料在圓筒混合機中制粒4min,製成I~8_的小球；將第一段制粒得到的小球與第二部分物料一起混合，在圓筒混合機中制粒3min。通過實施上述強化措施後，燒結機利用係數提高了 0.05t/Cm2.h)，成品率提高1.58%、轉鼓強度提高0.7%。
[0024]實施例2:
[0025]當鐵精礦總量佔鐵礦石總量的80%時，將燒結原料分為兩部分物料進行制粒，分出第一部分物料後，使第二部分物料中-0.5mm粒級的鐵精礦含量佔物料重量的45%，第二部分物料中生石灰、石灰石、白雲石、-0.5mm粒級鐵礦石組成的原料Ca/Fe摩爾比值為0.35，第一部分物料中焦粉的含量為第二部分物料中焦粉含量的2/5。將第一部分物料在圓筒混合機中制粒6min,製成I~ 8mm的小球；將第一段制粒得到的小球與第二部分物料一起混合，在圓筒混合機中制粒5min。通過實施上述強化措施後，燒結機利用係數提高了
0.lit/ Cm2.h)，成品率提高3. 02%、轉鼓強度提高1.53%。
[0026]實施例3:
[0027]當鐵精礦總量佔鐵礦石總量的100%時，將燒結原料分為兩部分物料進行制粒，分出第一部分物料後，分出第一部分物料後，使第二部分物料中-0.5mm粒級的鐵精礦含量佔物料重量的50%，第二部分物料中生石灰、石灰石、白雲石、-0.5mm粒級鐵礦石組成的原料Ca/Fe摩爾比值為0.3，第一部分物料中焦粉的含量為第二部分物料中焦粉含量的1/3。將第一部分物料在圓盤造球機中製成3~5mm的小球；將第一段制粒得到的小球與第二部分物料一起混合，在圓筒混合機中制粒6min。通過實施上述強化措施後，燒結機利用係數提高了 0.21t/ Cm2.h)，成品率提高3.17%、轉鼓強度提高3.07%。
[0028]表1原料化學成分及各個配礦方案中原料的配比
[0029]
【權利要求】
1.一種強化高比例鐵精礦燒結的方法，其特徵是:將燒結原料分為兩部分物料進行制粒，第一部分物料是從燒結原料中分出部分鐵精礦、生石灰和焦粉進行第一段制粒，然後與第二部分物料一起再進行第二段制粒，第二部分物料包括部分鐵精礦、生石灰、焦粉以及粉礦、石灰石、白雲石和返礦。
2.根據權利要求1所述的強化高比例鐵精礦燒結的方法，其特徵是:所述的鐵精礦佔鐵礦石總質量的50~100%。
3.根據權利要求1或2所述的強化高比例鐵精礦燒結的方法，其特徵是:所述的鐵精礦在兩部分物料中的分配原則是使第二部分物料中-0.5mm粒級的鐵精礦含量佔物料重量的40~50%ο
4.根據權利要求1或2所述的強化高比例鐵精礦燒結的方法，其特徵是:所述的生石灰在兩部分物料中的分配原則是使第二部分物料中生石灰、石灰石、白雲石、-0.5_粒級鐵礦石組成的原料Ca/Fe摩爾比值為0.3~0.4。
5.根據權利要求1或2所述的強化高比例鐵精礦燒結的方法，其特徵是:所述的焦粉在兩部分物料中的分配原則是使第一部分物料中焦粉的含量為第二部分物料中焦粉含量的 1/3 ~1/2。
6.根據權利要求1或2所述的強化高比例鐵精礦燒結的方法，其特徵是:所述的第一段制粒的方法是將分出的第一部分物料的鐵精礦、生石灰和焦粉在圓筒混合機中制粒4~6min,控制水分使其長大成I~8mm的小球；或在圓盤造球機中製備成粒度為3~5mm的小球。
7.根據權利要求1或2所述的強化高比例鐵精礦燒結的方法，其特徵是:所述的第二段制粒的方法是將第一段制粒 得到的小球與第二部分物料一起混合，在圓筒混合機中制粒3 ~6min。
【文檔編號】C22B1/16GK103484660SQ201310417934
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月13日 優先權日:2013年9月13日
【發明者】甘敏, 範曉慧, 陳許玲, 姜濤, 李光輝, 袁禮順, 季志雲, 餘志元, 周陽, 王劍, 黃曉賢, 黃柱成, 郭宇峰, 楊永斌, 張元波, 李騫, 白國華, 許斌, 黃雲松, 曾金林 申請人:中南大學