CN101532083B

CN101532083B - 一种铁矿石烧结熔剂分加方法及装置

Info

Publication number: CN101532083B
Application number: CN200910136015XA
Authority: CN
Inventors: 何木光; 蒋大均; 杜斯宏; 林千谷; 谢俊勇; 吴力华; 宋寒秋; 李程
Original assignee: Pangang Group Steel Vanadium and Titanium Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Steel Vanadium and Titanium Co Ltd
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2029-04-23
Also published as: CN101532083A

Abstract

本发明提供了一种铁矿石烧结熔剂分加方法及其实现装置，其实质在于所加熔剂在不同阶段分两次加入烧结料中，采用配料室第一次加入部分熔剂，经一次混合后第二次加入熔剂，经过二次混合后在烧结机上进行烧结的方法；本发明在进行熔剂分加时采用本发明的熔剂分加装置，该装置设置在第一混合机和第二混合机之间，其中，二次熔剂分加仓的卸灰阀将二次分加的熔剂送入设置在卸灰阀下方的给料机上，给料机将熔剂送入设置在其下方的配消器中，经过消化反应的熔剂进入二次混合机进行混合并被送到烧结机上进行烧结；本发明通过实施熔剂分加技术，改善了钒钛烧结矿强度差、产量低、冶金性能差的缺陷，提高了钒钛烧结矿产质量。

Description

一种铁矿石烧结熔剂分加方法及装置

技术领域

本发明涉及烧结技术领域，尤其涉及一种铁矿石烧结熔剂分加方法以及熔剂分加装置。

背景技术

铁矿石在进行烧结时需要配加熔剂，以提高烧结矿的碱度，降低烧结熔点，增加铁酸钙含量，改善烧结矿质量。传统的配加方式是将烧结所需的熔剂石灰石、白云石、生石灰、活性灰等全部一次性从配料室加入，该方法不利于充分发挥熔剂的功效，产质量与能耗受到影响。

现有技术中鞍钢公开了一种熔剂分加制成双层碱度小球进行烧结的方法，该方法将高碱度小球与酸性球团合二为一，在一台烧结机上将酸、碱两种小球混合烧结，该方法虽然取得增产节能、改善冶金性能的一定效果，但是由于双球碱度烧结必须采用双流程配料-造球工艺，使工艺流程复杂化，在现有烧结流程上很难实施。

日本也曾研究氧化钙分别制粒法，即双碱度料烧结，该方法是在烧结机增加一道配料造球生产线，在一次混合前配制成高碱度料，经混合-圆筒造球后，再加以一定比例的低氧化钙料混合进行烧结。该方法的试验表明，烧结料层透气性得到了改善，低温还原粉化率由34.4％降低到28.7％，焦粉消耗降低0.3kg/t，料层提高了30mm。但该方法也必须增加一道配料-造球流程，现实生产难以得到推广应用。

以现有烧结技术或采用熔剂一次性配料加入，烧结矿技术经济指标受到一定影响，或采用双流程熔剂分加配料造球工艺，使烧结工艺复杂，在已建成的烧结工艺流程上进行改造，实施难度很大。

钒钛磁精矿烧结具有利用系数低、强度差的特性，为了改善烧结矿的强度及冶金性能，提高产量和质量，需要为钒钛磁铁精矿烧结设计实用的新技术或新工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中的不足而提供一种铁矿石烧结熔剂分加方法及装置，尤其是提供一种改善、强化钒钛磁铁矿烧结性能的熔剂分加新技术与方法，以及一种在进行铁矿石烧结配料时的熔剂分加装置。通过开创性的实施熔剂分加技术，改善钒钛烧结矿强度差、产量低、冶金性能差的缺陷，为提高钒钛磁铁矿烧结质量提供一种全新的方法。本发明的烧结方法虽然主要是针对钒钛磁铁矿烧结所设计的，但同样适用于其它各种铁矿石。

本发明采用以下技术方案来完成其发明：一种铁矿石烧结熔剂分加方法，其特征在于所加熔剂是在不同阶段分两次加入烧结料中，采用以下步骤进行配料、熔剂分加、混合及烧结：

a烧结配料以重量百分比计为：钒钛磁铁精矿50-80％，普通粉矿0-30％，焦粉1-6％、第一次加入熔剂1-28％，其中熔剂为石灰石1-20％，生石灰0-8％；返矿外配20-50％；

b将步骤a的配合料与第一次加入熔剂进行第一次混合，其中加适量水；

c在一次混合后第二次加入熔剂进行第二次混合，第二次加入的熔剂为步骤a中生石灰配比的1-99％；

d将二次混合后的物料在烧结机上进行布料、点火、抽风烧结；

本发明所采用的铁矿石为钒钛磁铁精矿，其成分以重量百分比计为：TFe 52-55％、FeO 29-32％、SiO₂ 3-4％、CaO 1.5-2.0％、MgO 2.0-2.5％、Al₂O₃ 3.0-4.5％、V₂O₅ 0.5-0.6％、TiO₂ 13-15％、S 0.4-0.6％。

本发明第二次加入熔剂所使用的熔剂分加装置设置在一次混合机和二次混合机之间，由二次熔剂分加仓、卸灰阀、给料机、配消器及水箱组成；其中，二次熔剂分加仓下方的卸灰口处设置有卸灰阀，卸灰阀将二次分加的熔剂送入设置在卸灰阀下方的给料机中，给料机将熔剂送入设置在其下方的配消器中，配消器与水箱连接，经过加水消化反应的熔剂从配消器中出来加入到一次混合后的物料运输带上，进入二次混合机进行混合。

本发明的熔剂一部分从配料室加入，另一部分从一次混合机后至二次混合机前的中间环节加入。根据熔剂分加原理，二次熔剂的加入地点距离一次混合机后越近效果越好。

附图说明

图1为本发明的烧结熔剂分加工艺流程示意图，

图中序号表示：1-配料室，2-熔剂分加装置，3-一次混合机，4-二次混合机，5-烧结机，6-热筛，7-环冷机，8-皮带机；

图2为本发明图1中的的熔剂分加装置2的结构示意图，

图中序号表示：2.1-二次熔剂分加仓，2.2-星形卸灰阀，2.3-螺旋给料机，2.4-配消器，2.5-水箱。

具体实施方式

以下结合图1和图2的实施例对本发明进行更详细的说明。

本发明所采用的钒钛磁铁精矿的成分以重量百分比计为：TFe 52-55％、FeO 29-32％、SiO₂ 3-4％、CaO 1.5-2.0％、MgO 2.0-2.5％、Al₂O₃ 3.0-4.5％、V₂O₅ 0.5-0.6％、TiO₂ 13-15％、S 0.4-0.6％。该精矿烧结性能差，强度低。熔剂二次分加的作用就是要改善其烧结性能。

参照图1的烧结熔剂分加工艺流程示意图，所采用的工艺步骤如下：

a烧结配料以重量百分比计为：钒钛磁铁精矿50-80％，普通粉矿0-30％，焦粉1-6％，第一次加入的熔剂为1-28％，其中熔剂为石灰石1-20％，生石灰0-8％；返矿外配20-50％，将该配料加入配料室1；

b将配料室1中的配合料与第一次加入的熔剂通过皮带机8送入一次混合机3中进行第一次混合，其中加入适量水；

c一次混合料在皮带机8运输过程中经过二次熔剂分加仓2.1时，向一次混合料中第二次加入熔剂并通过皮带机8送入二次混合机4进行二次混合，第二次加入的熔剂为步骤a中某一熔剂(例如生石灰)配比的1-99％；

d将经过二次混合后的混合料在烧结机上进行布料、点火、抽风烧结；

步骤a中的焦粉可用无烟煤替代，其含量为1-8％；第二次加入的熔剂可以为消石灰或生石灰，优选消石灰，如果第二次加入的熔剂为生石灰则需要在配消器中加热水进行消化，用消石灰时将省略配消器消化环节；熔剂配比以石灰石配比计，生石灰配比按有效CaO折合成石灰石配比，1％生石灰配比约为1.5％石灰石配比。

参照图2的熔剂分加装置结构示意图，在二次熔剂分加仓2.1中储存了二次分加所需的熔剂，位于二次熔剂分加仓2.1下方的卸灰口处设置有星形卸灰阀2.2，二次分加熔剂被星形卸灰阀旋转带出，送入设置在其下方的螺旋给料机2.3上，螺旋给料机2.3带有由计算机控制的电子秤，用于控制二次分加熔剂的流量，接着熔剂被螺旋给料机2.3送入其下方的配消器2.4中，配消器2.4与热水箱2.5连接；配消器内含有转动的叶片，用以搅动熔剂与热水充分反应，经过加水消化反应的熔剂从配消器2.4中出来后被送到一次混合后的混合料运输带8上，进入二混合机4中进行再次混合。

熔剂分加装置安装在一混合机和二混合机之间，本发明确定的二次分加熔剂的添加地点原则上越靠近一次混合机越好，可根据不同现场的情况而定，并不局限于本案。

本发明的星形卸灰阀、螺旋给料机、配消器为标准产品，均可在市场上购置。

本发明二次分加的熔剂占某一熔剂(例如生石灰)配比的比例可为1-99％，例如10％、20％、30％、40％、50％、50％、60％、70％、80％、90％，但并不局限于此些比例。为达到增产、提质、节能的效果，具体分加比例须由工业试验确定。

本发明的原理在于二次分加的熔剂在二次混合过程中大部分外滚在混合料的表面，形成外部碱度高于内部碱度的球粒，该球粒具有外高内低的“双层碱度”结构，即经过烧结后形成局部高碱度烧结矿，高碱度能改善烧结矿质量与冶金性能，达到熔剂分加的最终目的。

本发明可适用于各种熔剂细磨粉料的添加，为增强分加熔剂的外滚效果，一般用消石灰效果较好。使用石灰石粉与白云石粉必须将其细磨至粒度＜200目的含量占90％以上。

本发明采用生石灰，其消化后产生热量，对烧结具有强化作用，并可节约固体燃耗。生石灰经过加水消化后生成消石灰，加水温度越高，加水量充足则消化反应更充分，熔剂分加效果更好。消石灰经二次混合后外滚在球粒的表面。该方法简单易实现，不需要改动现有流程。

作为熔剂分加的实现装置，还有一些常规的辅助设施并未在本发明中详细说明。这些辅助部分主要有：生石灰运输罐车、输灰空气净化器、输灰管道、除尘系统等。特别说明在螺旋给料机2.3与配消器2.4的下料口两处均安装了除尘罩，并与厂区除尘主管道并网，消除粉尘污染。

实施例1

为了说明熔剂分加原理与分加效果，模拟现场熔剂分加方法与步骤，按照以上具体实施方式在实验室进行了熔剂分加试验，制造了5批烧结矿。使用的原燃料配比见表1；熔剂分加方式与比例见表2，熔剂的分加方式分别为：石灰石分加设定为100％，生石灰分加设定为25％、50％、75％；烧结矿技术经济指标见表3。

试验工艺参数控制：混合料的水分6.5-7.5％，料层600-670mm，点火温度950-1150℃，烧结负压11000Pa-12500Pa，废气温度100-130℃。

表1实验室熔剂分加试验各批原料配比(％)

表2实验室熔剂分加试验各批分加方式与比例

表3实验室熔剂分加试验的技术效果

由表3可见，熔剂的分加方式中的生石灰分加设定为25％，50％，75％，同表2中第1批石灰石与生石灰都不分加相比，生石灰分加后(表2的第3、4、5批)垂直烧结速度均不同程度的提高，其中50％生石灰(表2第4批)分加的垂直烧结速度最高，为28.37mm/min；随着二次生石灰分加比例的增加，烧结矿转鼓强度得到逐步提高，较第1批次熔剂不分加分别上升了1.34、1.67、2个百分点，达到了改善钒钛烧结矿强度的目的。

实施例2

按照具体实施方式所描述的本发明的铁矿石烧结熔剂分加方法与步骤，实施例2在173.6m²烧结机上使用本发明的熔剂分加装置，制造了4批烧结矿。以重量百分比计，原燃料配比见表4。

表4生石灰二次分加原燃料配比

(说明：实际生产中配比合计并不严格为100％，只是接近100％)

熔剂分加方式与比例见表5。

表5生石灰二次分加比例与配比

实施例2的检验结果见表6。

表6生石灰二次分加与不分加技术效果对比

由表6可见，与表5的第1批不采用熔剂分加的烧结结果相比，第2、3、4批的烧结矿强度指数，台时产量均比不采用熔剂分加提高，而固体燃耗下降，其中以第3批分加比例50％效果最好。

通过采用本发明的铁矿石烧结熔剂分加技术，以及熔剂分加的实现装置，并在钒钛磁铁矿烧结中应用，改善了钒钛烧结矿强度差、产量低、冶金性能差的缺陷，为提高钒钛磁铁矿烧结质量提供一种全新的方法。本发明适用于各种铁矿石烧结。

Claims

1.一种铁矿石烧结熔剂分加方法，其特征在于所加熔剂在不同阶段分两次加入烧结料中，采用以下步骤进行配料、熔剂分加、混合及烧结：

上述第二次加入熔剂所使用的熔剂分加装置设置在一次混合机和二次混合机之间，由二次熔剂分加仓(2.1)，卸灰阀(2.2)，给料机(2.3)，配消器(2.4)及水箱(2.5)组成；其中，二次熔剂分加仓(2.1)下方的卸灰口处设置有卸灰阀(2.2)，卸灰阀(2.2)将二次分加的熔剂送入设置在卸灰阀(2.2)下方的给料机(2.3)上，给料机(2.3)将熔剂送入设置在其下方的配消器(2.4)中，配消器(2.4)与水箱(2.5)连接，经过加水消化反应的熔剂从配消器(2.4)中出来加入到第一次混合后的混合料运输带(8)上，进入二次混合机进行混合。

2.根据权利要求1所述的铁矿石烧结熔剂分加方法，其特征在于第二次加入的熔剂生石灰需要在配消器中加热水进行消化。

3.根据权利要求1所述的铁矿石烧结熔剂分加方法，其特征在于：步骤a中的焦粉可用无烟煤替代，其含量为1-8％。

4.根据权利要求1所述的铁矿石烧结熔剂分加方法，其特征在于：钒钛磁铁精矿的成分以重量百分比计为：TFe 52-55％、FeO 29-32％、SiO₂ 3-4％、CaO 1.5-2.0％、MgO 2.0-2.5％、Al₂O₃ 3.0-4.5％、V₂O₅ 0.5-0.6％、TiO₂ 13-15％、S 0.4-0.6％。

5.根据权利要求1所述的铁矿石烧结熔剂分加方法，其特征在于所述熔剂分加装置的卸灰阀(2.2)为星形卸灰阀，熔剂经星形卸灰阀旋转带出，进入给料机(2.3)中。

6.根据权利要求1所述的铁矿石烧结熔剂分加方法，其特征在于所述熔剂分加装置的给料机(2.3)为螺旋给料机并带有由计算机控制的电子秤，用于计量二次分加熔剂的流量。