一種採用預燒結的超厚料層燒結礦的冷卻方法與流程
2023-12-02 13:36:26 1
本發明屬於鋼鐵冶金領域，涉及到鐵礦石的燒結生產方法，特別是涉及到一種採用預燒結的超厚料層燒結礦的冷卻方法。
背景技術：
在帶式焙燒機燒結工藝流程中，通常用環冷機對燒結礦進行鼓風冷卻，冷卻後的燒結礦經皮帶轉運進入篩分室篩分，篩分後的成品燒結礦通過皮帶運往高爐。如果環冷機的冷卻效果差，環冷機卸料處燒結礦溫度高，在經過皮帶運輸時，輕會燒壞皮帶，重會引發火災，發生嚴重的生產安全事故。
尤其當要提高燒結礦產量，從而提高料層厚度，進行超厚料層生產時，環冷機嚴重超負荷運行下，要提高燒結礦的環冷效果並沒有較好的方法，通常採取的方式有：(1)降低環冷機漏風率；(2)機上冷卻；(3)增加環冷的鼓風機；(4)在環冷機後部分打水強制冷卻。其中，降低漏風率是一個系統工程，各企業都沒有太好的辦法，而降低機速，進行機上冷卻，不僅會影響環冷發電，燒結礦產量還會大幅下降。如果通過增加環冷鼓風機進行冷卻，有一定的效果，但會大幅增加生產成本，得不償失，而強制打水更是不宜採取的方式。
所以，到目前為止，各企業只能是加強環冷機的日常技術和生產管理，並沒有直接有效的提高環冷機冷卻效率的好方法。同時，高爐中使用天然塊礦是可以有效的降低生產成本，由於天然塊礦在高溫下發生爆裂，會影響高爐的透氣性，所以天然塊礦在高爐中的配加比例受到了限制。
技術實現要素：
作為一種全新的燒結工藝，預燒結工藝能夠大幅的提高燒結機產能，但是隨著產量的提高，按常規燒結工藝設計的環式冷卻機難以滿足生產的要求，冷卻效率會嚴重下降。為了提高環冷機的冷卻效率，同時降低溫度急冷對於高溫燒結礦的破壞性影響，本發明充分利用燒結機上燒結礦層上部料溫低，下部礦層料溫高的特點，將高溫燒結礦通入豎爐中冷卻，提高熱能的利用率。而且將天然塊礦同高溫燒結礦一起加入豎爐中，起到了對天然塊礦進行預熱處理的作用，對高爐提產降耗起到了非常大的作用。同時提高了燒結礦的質量，完善了預燒結工藝。
具體的技術方案為：
一種採用預燒結的超厚料層燒結礦的冷卻方法，所謂預燒結為：在燒結帶式焙燒機上配置有兩套布料和點火系統；在第一次經布料器布燒結混合料時，首次布料層厚度在500～900mm，點火燒結，在預先燒結8～40min時間後，在首次布料層表面進行第二次布燒結混合料，布料厚度在100～650mm，燒結抽風負壓保持不變，對第二次布料層進行點火燒結，第二次布料層完成點火時，首次布料層的混合料正在進行燒結，兩次布料的料層厚度之和≥900mm，在燒結機機尾處，首次布料層和第二次布料層都已完成燒結。
在預燒結工藝中，在帶式焙燒機機尾卸料處設置燒結礦分離裝置，將溫度≥500℃的帶有紅火層的燒結礦和剩餘燒結礦分離成單獨的兩部分，溫度＜500℃燒結礦布料在環冷機上進行冷卻，溫度≥500℃的燒結礦與高爐可直接使用的天然塊礦一同進入豎式冷卻爐進行冷卻，冷卻後的燒結礦與天然塊礦經篩分後，粒度≥5mm直接進入高爐冶煉，粒度＜5mm返回燒結。
進入豎式冷卻爐前，天然塊礦的粒度為10～50mm。
有益效果：
將低溫段燒結礦進入環冷機，提高了環冷機的冷卻效率，降低了環冷機的冷卻負荷。將高溫段燒結礦通入豎式冷卻爐中，提高了高溫燒結礦的顯熱利用率。在豎式爐冷卻時通入天然塊礦，使得進入高爐的塊礦得到了熱處理，一方面使天然塊礦附著的水分蒸發，另一方面在高溫下，天然塊礦發生爆裂，降低了塊礦在高爐中產生爆裂的機率，從而有效的降低了高爐的燃耗，並提高了高爐內綜合爐料的透氣性。
具體實施方式
預燒結工藝是在燒結帶式焙燒機上配置有兩套布料和點火系統；首次布料層厚度在500～900mm，點火燒結，在預先燒結8～40min時間後，第二次布料厚度在100～650mm，燒結抽風負壓保持不變，對第二次布料層進行點火燒結，第二次布料層完成點火時，首次布料層的混合料正在進行燒結，兩次布料的料層厚度之和≥900mm，在燒結機機尾處，首次布料層和第二次布料層都已完成燒結；
在預燒結工藝中，在帶式焙燒機機尾卸料處設置燒結礦分離裝置，將溫度≥500℃的帶有紅火層的燒結礦和剩餘燒結礦分離成單獨的兩部分，溫度＜500℃燒結礦布料在環冷機上進行冷卻，溫度≥500℃的燒結礦與高爐可直接使用的天然塊礦一同進入豎式冷卻爐進行冷卻，冷卻後的燒結礦與天然塊礦經篩分後，粒度≥5mm直接進入高爐冶煉，粒度＜5mm返回燒結，入豎式冷卻爐前天然塊礦的粒度為10～50mm。
以下實施例用於具體說明本發明內容，這些實施例僅為本發明內容的一般描述，並不對本發明內容進行限制。
實施例1：
在帶式焙燒機進行預燒結工藝生產時，首次布料層厚度在650mm，第二次布燒厚度在250mm，料層總厚度為900mm，預先燒結時間為10min，在帶式焙燒機機尾處安裝有燒結礦分離裝置，將卸料處燒結礦分離為溫度≥500℃的帶有紅火層的燒結礦與剩餘的低溫燒結礦，低溫燒結礦進入環冷機冷卻，高溫燒結礦與可直接進入高爐的天然塊礦(粒度為10～50mm)一同進入豎式冷卻爐進行冷卻，冷卻後的燒結礦與天然塊礦經篩分後，粒度≥5mm直接進入高爐冶煉，粒度＜5mm返回燒結配料，主要生產結果對比如表1。
表1生產結果對比
通過本發明的應用，熱燒結礦餘熱回收效率大大提高，噸礦發電量提高3kwh，經過熱處理的天然塊礦解決了在高爐中爆裂的關鍵難題，使天然塊礦在高爐中的配加比例從10％提高到17％，使企業煉鐵成本得到大幅降低。
實施例2：
在帶式焙燒機進行預燒結工藝生產時，首次布料層厚度在700mm，第二次布燒厚度在300mm，料層總厚度為1000mm，預先燒結時間為20min，在帶式焙燒機機尾處安裝有燒結礦分離裝置，將卸料處燒結礦分離為溫度≥700℃的帶有紅火層的燒結礦與剩餘的低溫燒結礦，低溫燒結礦進入環冷機冷卻，高溫燒結礦與可直接進入高爐的天然塊礦(粒度為10～50mm)一同進入豎式冷卻爐進行冷卻，冷卻後的燒結礦與天然塊礦經篩分後，粒度≥5mm直接進入高爐冶煉，粒度＜5mm返回燒結配料，主要生產結果對比如表2。
表2生產結果對比
通過本發明的應用，熱燒結礦餘熱回收效率大大提高，噸礦發電量提高8kwh，經過熱處理的天然塊礦解決了在高爐中爆裂的關鍵難題，使天然塊礦在高爐中的配加比例從12％提高到22％，使企業煉鐵成本得到大幅降低。