CN112095001A - 一种烧结生产用混合水预处理方法 - Google Patents

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孙立伟
于原浩
刘义
岳增林
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Abstract

本发明揭示了一种烧结生产用混合水预处理方法，包括如下步骤：提供磁化水；在磁化水中混合加入MBC‑Z型功能性助剂，将混合水喷加到一次混料机内的烧结混合料中。本发明的有益效果主要体现在：改善烧结料混合、造粒效果，降低混合料含水量、强化焦粉煤粉燃烧反应、提高烧结料层透气性，从而实现提高烧结矿产量、降低烧结矿固体燃料消耗的目的。

Description

一种烧结生产用混合水预处理方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体而言，尤其涉及一种烧结生产用混合水预处理方法。
背景技术
含铁粉料烧结造块工艺是目前钢铁长流程生产中应用最广、效率最高、产能最大的成熟技术。烧结生产中铁精粉、富矿粉、熔剂、煤粉、焦粉、其它含铁原料等通过配料后通过混合、造粒过程形成烧结混合料进入烧结工序。混合、造粒过程优劣对烧结工艺以及技术经济指标影响很大。在其它不变条件下，烧结生产用混合水则成为此过程的关键因素。常温下普通工业水是大分团结构，有较大表面张力，原料在混合过程被水润湿等一系列作用需要在较短时间内完成的，而且混合、润湿不均匀，效果不太好。因此，改善水的有关物理性能是十分必要的。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种烧结生产用混合水预处理方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种烧结生产用混合水预处理方法，包括如下步骤：
S1、提供磁化水；
S2、在磁化水中混合加入MBC-Z型功能性助剂，所述MBC-Z型功能性助剂为水溶液，其浓度控制在30％～50％之间；所述MBC-Z型功能性助剂使用量为烧结混合料总重量的0.01％～0.02％；
S3、混合水喷加到一次混料机内的烧结混合料中。
优选的，所述步骤S1具体为在供水管道上安装磁化器，供水管道内流量0-35m3/h，磁通强度6000GS，温度0-80℃。
优选的，所述步骤S2具体为设置有搅拌罐，所述MBC-Z型功能性助剂在所述搅拌罐内搅拌的状态下，经高压输送泵注入至经磁化处理的混合水管道中，高压注入流量控制在0.5L～1.5L/min。
优选的，所述MBC-Z型功能性助剂的具体配方为，
Figure BDA0002097977110000021
优选的，所述非离子表面活性剂为聚丙烯酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚其中一种或两种的复合物。
优选的，所述阳离子表面活性剂为硼酸季铵盐、烷基季铵盐其中一种或两种的复合物。
本发明的有益效果主要体现在：改善烧结料混合、造粒效果，降低混合料含水量、强化焦粉煤粉燃烧反应、提高烧结料层透气性，从而实现提高烧结矿产量、降低烧结矿固体燃料消耗的目的。烧结混合用水综合预处理技术，是一项实用、创新、投入产出高的冶金化学应用技术。
具体实施方式
本发明揭示了一种烧结生产用混合水预处理方法，首先包括提供磁化水的步骤，可以在DN80供水管道上安装磁化水器，供水管道内流量0-35m3/h，磁通强度6000GS，温度0-80℃。
水经过磁化处理后变为磁化水将有利于制粒效果的改善，提高烧结的产质量指标。通常的水分子之间以氢键连接水的表面形成绷紧的表面，在外力(如磁场)的作用下使得分子间距离增加，氢键断裂，分子的自由度加大，水的性质将发生变化。
磁化水是将水以一定的流速经过磁场处理，使得水的溶解氧增加，溶解物质增加，润湿物料的性能改善，降低了水的表面张力和粘度。其作用主要表现在：
1)提高颗粒的强度和增加成球率
磁化水表面张力和粘度的降低，使得水分子扩散迅速，水分子可以迅速地分散和附着在物料表面体现良好的润湿效果，在外力的作用下，使得颗粒之间靠近与缩小距离，依靠水分子的氢键将颗粒紧密的连接在一起，特别是对强磁性物料。
2)磁化水可以帮助传递热量、氧量和物质，加速烧结反应的进行和固结过程
水经过磁化后，溶解氧的增加17％左右，为料层中的炭-氧反应创造了有利条件，有利于加速反应。
磁化水溶解物质的增加10％左右，溶解的物质随水分子扩散到颗粒表面或其中，使得物质与物料的接触改善，为固相反应创造了条件，有利于低熔点物质的生成改善烧结矿的固结。
本发明的方法还包括混合加入MBC-Z型功能性助剂的步骤。具体为：在磁化水中混合加入MBC-Z型功能性助剂，所述MBC-Z型功能性助剂为水溶液，其浓度控制在30％～50％之间；所述MBC-Z型功能性助剂使用量为烧结混合料总重量的0.01％～0.02％；本发明在管路中设置有搅拌罐，所述MBC-Z型功能性助剂在所述搅拌罐内搅拌的状态下，经高压输送泵注入至经磁化处理的混合水管道中，高压注入流量控制在0.5L～1.5L/min。
所述MBC-Z型功能性助剂的具体配方为：
Figure BDA0002097977110000031
所述非离子表面活性剂为聚丙烯酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚其中一种或两种的复合物。所述阳离子表面活性剂为硼酸季铵盐、烷基季铵盐其中一种或两种的复合物。非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂用于降低混合水表面张力并减少用水量；硝酸钙、硝酸镁用于强化燃烧反应；尿素、氯化钙用于改善混合料造粒效果。
本发明在现有烧结生产条件下，通过对混合用水进行高磁化处理、水中添加功能性助剂MBC-Z等技术手段，改善烧结料混合、造粒效果，降低混合料含水量、强化焦粉煤粉燃烧反应、提高烧结料层透气性，从而实现提高烧结矿产量、降低烧结矿固体燃料消耗的目的。
以下通过具体的实施检测结果来说明本发明的功效。
1.主要技术经济指标对比表
Figure BDA0002097977110000041
2.烧结矿低温还原粉化指标测定结果
Figure BDA0002097977110000042
3.烧结矿荷重软化性能测定结果
Figure BDA0002097977110000051
4.烧结矿还原指数测定结果
Figure BDA0002097977110000052
本发明试验期间混合料水份一直按7.0％左右控制，烧结矿碱度基本按1.85-2.05控制，烧结终点温度均按280-330℃范围控制。
1.在一混使用功能性助剂后，造球效果稍有改善，据筛分统计混合料>3mm部分，加入现有混合水为73.80％，本发明为73.90％；
2.生产上来看，试验期料层厚度由730mm增加到740mm、料批仍维持390吨/时，日均增产22.83吨；
3.烧结过程变化情况来看，试验前后大烟道负压没以明显变化，基本在负12kpa左右；
4.成品烧结矿质量来看，特别是冶金性能方面，提升非常明显，对炼铁工序非常有利：
(1)常规质量方面，相比于之前，本发明试验期间碱度合格率升高1.80个百分点，FeO合格率大幅升高5.55个百分点，转鼓指数提高0.07；
(2)冶金性能方面：
A.低温还原粉化指标大幅提升，RDI+6.3从试验前的27.47％提高到60.87％，RDI+3.15从试验前的60.28％提高到79.22％，RDI-0.5从试验前的8.72％降到6.38％，RDI-3.15从试验前的39.72％降到20.78％；
B.试验前后烧结矿荷重软化性能变化不大，软化区间稍有降低；
C.3小时还原指数RI提升也比较明显，从试验前的59.22提升到62.25，提升了3.03个百分点。
5.从消耗上来看，因燃料质量差异，本发明试验期间燃耗比试验前升高1.09kg/t,但若按同品质折算,试验期间燃耗降低0.77kg/t：
(1)试验前燃料Af＝13.55％，Cf＝79.82％，燃耗61.71kg/t,本发明试验期间燃料Af＝16.65％，Cf＝74.88％，试验期间灰份比试验前升高了3.1个百分点,燃耗62.80kg/t.按煤灰份每增减1％，烧结燃耗降升0.6kg/t经验值计算，共增加煤耗3.1*0.6＝1.86kg/t,加药期间燃耗为62.8kg/t-1.86kg/t＝60.94g/t；
(2)综合折算，固体燃耗降低61.71-60.94＝0.77kg/t；
6.内返矿方面：加药前74吨/时，加药后也基本在74吨/时左右，变化不大。另外从高炉槽下筛分情况来看，试验前5mm 5.29％，本发明试验期间<5mm为5.34％，基本持平。
从上述试验数据看出：烧结产量、固耗及混料造球效果均有不同程度提升；烧结矿质量提升特别明显，对炼铁工序非常有利，值得推广。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种烧结生产用混合水预处理方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1、提供磁化水；
S2、在磁化水中混合加入MBC-Z型功能性助剂，所述MBC-Z型功能性助剂为水溶液，其浓度控制在30%~50%之间；所述MBC-Z型功能性助剂使用量为烧结混合料总重量的0.01%~0.02% ；
S3、混合水喷加到一次混料机内的烧结混合料中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S1具体为在供水管道上安装磁化器，供水管道内流量0-35m3/h，磁通强度6000GS，温度0-80℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S2具体为设置有搅拌罐，所述MBC-Z型功能性助剂在所述搅拌罐内搅拌的状态下，经高压输送泵注入至经磁化处理的混合水管道中，高压注入流量控制在0.5L~1.5L/min。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于：所述MBC-Z型功能性助剂的具体配方为，
非离子表面活性剂 15~20%
阳离子表面活性剂 8~10%
硝酸钙 5~10%
硝酸镁 5~10%
尿素 10~20%
氯化钙 15~30%。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述非离子表面活性剂为聚丙烯酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚其中一种或两种的复合物。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述阳离子表面活性剂为硼酸季铵盐、烷基季铵盐其中一种或两种的复合物。
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