含高結晶水鐵礦粉的燒結方法
2023-05-24 11:52:11 1
專利名稱：含高結晶水鐵礦粉的燒結方法
技術領域：
本發明屬於鋼鐵冶金技術領域，尤其涉及高爐煉鐵用燒結礦的生產。
背景技術：
在冶金生產中，燒結已形成為一道重要的單元工序並佔有相當重要地位，我國高 爐的含鐵爐料中燒結礦的比例達70%左右，為了穩定且高效率地進行高爐作業，需要有高 質量的燒結礦，因而對其經濟技術指標有嚴格的要求。此外，為降低燒結礦製造成本，對燒 結礦成品合格率、燒結利用係數、燒結礦強度及燒結固體燃料消耗也都有嚴格的要求。現有燒結礦生產技術採用如下方法將用於燒結的所有含鐵原料和石灰石、生石 灰及焦粉，按計算的比例配合後送到混合機進行混勻和制粒；混好的混合料由布料器鋪到 燒結臺車上進行點火燒結，成品燒結礦送往高爐冶煉。用於燒結的含鐵原料主要有赤鐵礦(Fe2O3)和磁鐵礦(Fe3O4)等。近年來隨著這 些優質鐵礦石產量的減少，逐漸增大了對含有高結晶水(含9%以上的結晶水)的鐵礦粉 (Fe2O^nH2O)的使用量。由於高結晶水鐵礦粉的特點是含有多量結晶水，在常溫及加熱後 的氣孔率高，結構疏鬆多孔，堆密度小，所以如果作為燒結原料大量使用則存在下述問題 (1)燒結速度慢，燒結利用係數低；(2)燒結餅組織疏鬆，粉末量增多，成品率和強度低；(3) 結晶水高，燒結過程中固體燃料消耗高，主要是由於結晶水分解所增加的熱耗沒有得到補 充的緣故。為能大量使用這些鐵礦石，人們提出了各種技術解決方案，但始終都採用常規的 布料燒結方法。對於用高結晶水鐵礦進行燒結生產，其他國家和國內的一些生產廠家總結 了許多可貴的經驗。例如《中國冶金》2003年5月第5期上，濟南鋼鐵集團總公司技術中 心劉振林等撰寫的論文《國內外褐鐵礦燒結技術發展現狀》提及法國鋼鐵研究院曾對法國 洛林地區的高結晶水鐵礦(褐鐵礦)進行了詳細研究。試驗結果如下(1)提高料層厚度， 返礦量增加，則產量下降，但在不同料層厚度的情況下，隨著返礦量的增加，產量下降幅度 相同。(2)料層厚度提高，返礦量增加，使固體燃料消耗升高。(3)採用高供熱強度點火器 有助於降低固體燃料用量。(4)利用燒結過程中的餘熱進行燒結混合料預熱，有利於降低固 體燃料用量，並可提高產量和改善冷強度。我國一些鋼鐵廠也都進行了高結晶水鐵礦(褐鐵礦)燒結生產，與法國鋼鐵研究 院的研究結果有許多相似之處。韶關鋼鐵廠褐鐵礦燒結的經驗如下(1)用褐鐵礦適合生 產高鹼度燒結礦，其鹼度在2. 0 2. 6之間為宜。(2)褐鐵礦適合高水分燒結，混合料水分 10%左右為宜。(3)利用熱返礦使混合料溫度達到55°C以上。(4)厚料層操作有利於提高 燒結礦質量和降低能耗，料層厚度為450mm為宜。(5)用褐鐵礦進行燒結生產，其能耗比用 磁鐵礦高27kg(標準煤)/t，通過利用餘熱、改造點火器及降低漏風率等可降低能耗。在上述方法中，對高結晶水鐵礦粉的有效利用效果不盡顯著，直接影響燒結礦的 製造成本。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術所存在的問題，提供一種能降低固體燃料消 耗、提高燒結礦質量的含高結晶水鐵礦粉的燒結方法。本發明含高結晶水鐵礦粉的燒結方法包括配料、混合制粒、布料和燒結，其特點是 將高結晶水鐵礦粉與其它各種鐵料、石灰石、生石灰、鎂石及焦粉等按燒結礦設定成分進行 混料，制粒，並將其布於燒結臺車的下部；將其它各種鐵料、石灰石、生石灰、鎂石及焦粉等 按燒結礦設定成分進混料，制粒，並將其布於燒結臺車的上部。形成含高結晶水鐵礦粉的燒 結料在下的分層布料。本發明含高結晶水鐵礦粉的燒結方法所述的高結晶水鐵礦粉佔各種鐵料總重量 的20% 60% ；所述的其它各種鐵料可以是鐵精礦粉、富礦粉、高爐塵、含鐵雜料等。 在燒結過程中，燒結料層內的燃燒帶是溫度最高區域，其溫度水平主要取決於固 體燃料燃燒放出的熱量，同時與空氣在上部被預熱的程度有關。而且，在燒結過程中，隨著 燃燒帶下移，由於上層燒結礦層具有「自動蓄熱」作用，最高溫度逐漸升高。上層燒結礦層 的「自動蓄熱」作用可提供燃燒層總熱量的35% 45%，所以燃燒層的最高溫度是沿料層 高度自上而下逐漸升高的。愈向下，高溫區愈厚，導致燒結礦質量不均的現象嚴重，上層強 度差，而下層還原性不好。由於高結晶水鐵礦粉在燒結過程中結晶水的排除需要吸熱，燒結過程中需要較高 的固體燃料消耗，本發明將高結晶水鐵礦粉布在燒結料層下部，可有效利用「自動蓄熱」作 用所產生的那部分熱量，該熱量提供因結晶水分解所增加的熱耗沒有得到補充的熱；同時 由於結晶水分解吸熱也有利於下部料層高溫區溫度下降，使整個料層溫度趨於均勻，從而 有利於燒結礦質量均勻。另外，高結晶水鐵礦粉還原性好，熔化溫度低，易同化。將其布在料層下部也有利 於提高燒結礦下層的還原性。本發明用高結晶水鐵礦粉作為鐵料的一部分生產燒結礦，可防止燒結礦強度下降 和燒結產率降低，還可降低固體燃料消耗；另外，還有助於高結晶水鐵礦石資源的有效利 用。通過實驗室燒結杯試驗結果表明採用本發明高結晶水鐵礦粉的分層布料，燒結礦轉鼓 強度可提高0. 66個百分點，固體燃耗降低1. 62kg/t，成品率提高4. 51個百分點。
附圖1為現有燒結工藝布料示意圖。附圖2為本發明實施例工藝布料示意圖。圖中1為燒結杯；2為其它鐵料混合料；3為含高結晶水鐵礦粉混合料；4為均一混 合料；5為鋪底料。
具體實施例方式下面結合附圖通過實施例對本發明作進一步的描述。本發明實施例以現有布料方法與本發明技術方案的燒結杯布料對比試驗為例，通 過對比試驗可得到本發明的明顯效果。現有布料方法與本發明技術方案的鐵料配比見表1，原燃料成分見表2，燒結杯試驗條件見表3。 表1燒結試驗鐵料配比(wt % )
表2原燃料化學成分(wt % ) 表3燒結杯試驗條件 實施例1中將配比為35%的高結晶水鐵礦粉與其它鐵料(如鐵精礦粉、富礦粉、 高爐塵、含鐵雜料等)、石灰石、生石灰、鎂石及焦粉等按燒結礦設定成分進行混料，該混合 料3的重量佔整個混合料重量的1/2，布於燒結杯1的下部(見表1和圖2)；其它鐵料、石灰石、生石灰、鎂石及焦粉等也按相同燒結礦設定成分進行混料，該混合料2的重量佔整個 混合料重量的1/2，布於燒結杯1的上部，即含高結晶水鐵礦粉混合料3的上面。然後，進行 點火燒結。兩種布料方式燒結的主要技術指標比較參見表4。表4實施例1的燒結主要技術指標比較 實施例2中將配比為40%的高結晶水鐵礦粉與其它鐵料、石灰石、生石灰、鎂石及 焦粉等按燒結礦設定成分進行混料，該混合料3的重量佔整個混合料重量的2/5，布於燒結 杯1的下部；其它鐵料、石灰石、生石灰、鎂石及焦粉等也按相同燒結礦設定成分進行混料， 該混合料2的重量佔整個混合料重量的3/5，布於燒結杯1的上部，即混合料3的上面。布 料完成後進行點火燒結。兩種布料方式燒結主要技術指標比較參見表5。本發明燒結方法實際生產中可採用雙混合與布料系統。具體地說，用一個混合系 統處理高結晶水鐵礦粉，將其與其它鐵精礦粉、富礦粉、高爐塵、含鐵雜料等和石灰石、生石 灰、焦粉等按計算的比例配合後送到混料機進行混勻和制粒。另一個混合系統處理其它鐵 料，將其與石灰石、生石灰、焦粉等按計算的比例配合後送到混料機進行混勻和制粒。然後 由布料器先將處理好的含高結晶水鐵礦粉的混合料3鋪到燒結臺車的下部，再將處理好的 其它鐵料的混合料2鋪到燒結臺車的上部，也即混合料3的上面。由此形成不同鐵料的分 層布料。最後進行點火燒結。
權利要求
一種含高結晶水鐵礦粉的燒結方法，包括配料、混合制粒、布料和燒結，其特徵在於將高結晶水鐵礦粉與其它各種鐵料、石灰石、生石灰、鎂石及焦粉等按燒結礦設定成分進行混料，制粒，布於燒結臺車下部；將其它各種鐵料、石灰石、生石灰、鎂石及焦粉等按燒結礦設定成分進行混料，制粒，布於燒結臺車上部。
2.根據權利要求1所述的燒結方法，其特徵在於所述高結晶水鐵礦粉佔各種鐵料總重 量的20% 60%。
3.根據權利要求1所述的燒結方法，其特徵在於所述的其它各種鐵料為鐵精礦粉、富 礦粉、高爐塵、含鐵雜料。
全文摘要
本發明提供一種含高結晶水鐵礦粉的燒結方法，包括配料、混合制粒、布料和燒結，其特點是將高結晶水鐵礦粉與其它各種鐵料、石灰石、生石灰、鎂石及焦粉等按燒結礦設定成分進行混料，制粒，並將其布於燒結臺車的下部；將其它各種鐵料、石灰石、生石灰、鎂石及焦粉等按燒結礦設定成分進行混料，制粒，並將其布於燒結臺車的上部。本發明用高結晶水鐵礦粉作為鐵料的一部分生產燒結礦，可防止燒結礦強度下降和燒結產率降低，可降低固體燃料消耗，有助於高結晶水鐵礦石資源的有效利用。實驗表明，採用本發明分層布料，燒結礦轉鼓強度可提高0.66個百分點，固體燃耗降低1.62kg/t，成品率提高4.51個百分點。
文檔編號C22B1/16GK101928823SQ20091001222
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月22日 優先權日2009年6月22日
發明者任偉, 劉傑, 周明順, 翟立委 申請人:鞍鋼股份有限公司