CN101649390A - 大型烧结机超细粒精粉烧结方法 - Google Patents

大型烧结机超细粒精粉烧结方法 Download PDF

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胡荣建
唐顺兵
高长涛
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Abstract

一种大型烧结机超细粒精粉烧结方法，目的是提高生产率、降低主抽风机电耗、提高烧结矿质量；本发明是人工加水使混匀矿水分含量控制在混匀矿总重量的4％；将混匀矿加配熔剂、燃料和返矿组成混合料；每完成从配料室上料到产出成品烧结矿一个循环后调节一次，每次返矿调节比例不超过2％；将除尘灰通过圆筒造球机加水，制成粒度为1～5mm的除尘灰团，然后再加入一次混合机混匀及造球；在二次混合机出料端内圈增设环形挡圈，强制性阻挡未成球的超细颗粒；在烧结料层710mm±10mm、混合料水分7.0％±0.2％、点火温度1100℃±50℃稳定不变的前提下，将烧结机机速由2.60m/min逐步增加至2.85m/min；增加烧结机生产能力。

Description

大型烧结机超细粒精粉烧结方法
技术领域
本发明涉及一种大型烧结机超细粒精粉烧结方法。
背景技术
烧结生产所用的铁原料分为精矿粉与原矿两种，原矿均为巴西、澳大利亚、南非、印度粉，其粒度为0～10mm，最佳粒度范围在3～5mm之间；而精矿粉多为国内贫矿开采、破碎、磨碎、精选而成，其粒度在0～1mm之间，通常粒度为-150目在90％左右。精矿粉成本较低，该矿粉配加比例在50％以上，以此种原料结构进行烧结生产称其超细粒精矿粉烧结，该烧结过程中存在着烧结透气性差、负压高、烧结矿成品中＜5mm粒度增加，成品率下降等问题。
发明内容
本发明目的是克服上述已有技术的不足，提供一种可提高生产率、降低主抽风机电耗、提高烧结矿质量的大型烧结机超细粒精粉烧结方法。
本发明方法是：
(1)预湿润；人工加水使混匀矿水分含量控制在总重量的4％；一般在进厂前进行；混匀矿是将铁矿粉及回收杂料按照一定比例进行混合后的烧结料，混匀矿成份按照重量百分比计为TFe：65.0％，SiO2：3.5％，CaO：0.6％，Al2O3：1.16％，FeO：12.15％，H2O：8％，其他微量元素：9.59％；预润湿的好处在于混匀矿在输送过程中便可以将水分充分吸收，剩余水分在一次、二次混合中通过添加水补足，分配比例为一次混合添加水量占剩余水分总添加水量的90％，二次混合添加水量占剩余水分总添加水量的10％。通过此方法，混合粉可以吸收更多的水分，并且有足够的时间消化其中加入的生石灰，为混合料制粒打下基础；
(2)将混匀矿加配熔剂、燃料和返矿组成混合料；混合料中按照重量百分比计的配比为：生石灰9～10％，返矿45％～50％，混匀矿85.0～88.0％、熔剂3.0～3.5％、燃料4.0～4.5％。返矿是烧结过程中的循环物。
超细精粉配加比例50％以上，对于改善烧结过程中的料层透气性很不利，需要配加能够起粘结作用的粘结剂，而常用的粘结剂有生石灰、膨润土等，添加其它粘结剂有一定的实施难度，并且成本较高，均不宜采用，因此通过配加9～10％的生石灰的方式，一方面可以减少石灰石等熔剂的使用量，减少混合料成分的波动，提高烧结矿品位，另一方面简单易行，生石灰中的CaO遇水可直接生成Ca(OH)2，避免了碳酸钙的分解反应，生石灰反应式如下：CaO+H2O＝Ca(OH)2+Q(热量)。Ca(OH)2溶于水后是一种胶状物质，比表面积大，易于吸附周围细小颗粒，起到粘结剂的作用。对于帮助超细精矿粉制粒有很大的作用，同时该反应可以产生大量的热，对于混合料料温的提高有很大的好处，经测量，大比例添加生石灰后，混合料温度至少提高了5℃以上。
超细精矿在制粒过程中，必须要保证有足够的制粒核心，造球核心粒级一般1～3mm，烧结冷返矿为＜5mm的烧结矿颗粒，该粒级是超细精矿粉中主要的制粒核心，因此必须保证烧结生产过程中返矿量的平衡，较低的返矿配比不足以提高足够的制粒核心，导致大量的散状物料不能参与制粒而影响混合料的粒度，较多的返矿配比不仅说明烧结生产率低下，而且返矿颗粒之间存在过多的摩擦，也不利于混合料制粒。因此经过现场实践，要求返矿配加比例控制在45％～50％之间，且通过计算机二级系统智能化控制烧结及高炉返矿，稳定范围45％～50％。
(3)每完成从配料室上料到产出成品烧结矿一个循环后调节一次，每次返矿调节比例不超过2％。完成从配料室上料到产出成品烧结矿一个循环约需要3小时。
(4)将除尘灰通过圆筒造球机加水；加水量按除尘灰量的30～35％控制；如除尘灰量约15t/h，加水量约按5t/h进行混合；制成粒度为1～5mm的除尘灰团，然后再进入一次混合机混匀并造球；
圆筒造球机规格为
Figure G2009100754296D00021
1200×4000mm，安装角度3°。
一次混合机规格为4400×17000mm，安装角度2.2°，其主要作用是加水润湿、混匀及造球。这样不仅解决了细粒级除尘灰对混合料制粒的影响，而且在混合料制粒过程中担当制粒“核心”的作用，也减小了对环境的污染。
除尘灰属于回收物料，每天总灰量很大，其粒度也极细，而且对混合料水分影响很大，除尘灰不经处理直接参与配料会严重影响混合料的制粒效果。
(5)在二次混合机出料端内圈增设环形挡圈，延长混合料的运行轨迹，强制性阻挡未成球的超细颗粒，保证混合料的粒级水平。环形挡圈尺寸为120×20mm。此措施的实施，混合料的大于3mm成球粒度由62.1％提高至66.3％，提高了4.2％。
二次混合机规格为
Figure G2009100754296D00031
4400×18000mm，安装角度1.6°，其主要作用是造球，通过超细精粉预润湿、大比例生石灰配加、返矿量的控制以及除尘灰配加方式的改进等措施后，二次混合机滚筒内仍可能有很大一部分未成球的超细精粉颗粒存在，这些颗粒对烧结过程的透气性影响很大，若大小颗粒达到某一特定比例，透气性会急剧下降。
(6)在烧结料层710mm±10mm、混合料水分7.0％±0.2％、点火温度1100℃±50℃稳定不变的前提下，将烧结机机速由2.60m/min逐步增加至2.85m/min，增加烧结机生产能力。
烧结机在初始机速2.60m/min基础上，先增加至2.70m/min；持续运行6小时后，增加至2.80m/min；持续运行6小时，再增加至2.85m/min，最终机速稳定控制在2.85m/min。
混合料的水分及加水方式是混合料造球过程中的主要影响因素之一，通过实验研究，对于超细精矿粉较其它矿粉在制粒过程中需要更多的水分，对于生产用的超细精矿粉，适宜的水分含量应达到7.0％以上，然而在生产实际过程中发现，在一次、二次混合机中加入过多水分对于制粒并没有较大的改善，若加水过多甚至造成局部重力水的生成，更加不利于混匀制粒，这是因为混合料在混合机中的时间是一定的，而过多的水分需要物料更长时间的吸收，因此需要在混合料进入混合机前进行预湿润。
本发明适用于大型烧结机超细粒精粉烧结生产。本发明能够很好解决超细精粉烧结中所遇到的难题的解决方法，改变不利因素，使利用该种原料结构生产的烧结矿能够满足大型高炉优质、高产、高喷煤比的要求。提高了大比例精矿粉烧结的生产率，降低了主抽风机电耗，提高了烧结矿质量。
具体实施方式
太原钢铁(集团)有限公司炼铁厂450m2烧结机采用大比例精矿粉的原料结构，精矿粉粒度极细，经实际测算，精矿粉中-200目的粒级比超过95％，属于超细粒级精矿粉，成球性差。因此必须通过对生产工艺的改进来加强对超细精粉的制粒效果，满足烧结生产需求。
采用本发明方法后，烧结返矿率降低了1.5％，烧结矿ISO转鼓强度由76.8％提高到77.3％，提高了0.5％，在提高烧结矿品质的同时也提高了烧结机的生产率。大型烧结矿混合料+3mm粒级含量已由过去的62.1％提高至目前的66.3％，效果十分明显。烧结过程中，烧结混合料的透气性能有所提高，垂直烧结速度加快，因此可以适当提高烧结机机速，450m2烧结机实践运用过程中，在烧结料层715mm、混合料水分7.0％、点火温度1120℃稳定不变的前提下，烧结机机速已由过去的2.60m/min增加至2.85m/min。烧结机生产能力较设计初期有明显提高。超细精粉烧结技术实施前后各项指标对比见下表一：
表一、超细精粉烧结技术实施后各项指标对比
  N系风门(％)   S系风门(％) 返矿率(％)   料层厚度(mm)   烧结机机速(m/min) 生产率(t/m2d)   FeO含量(％)   ISO强度(％)
  应用前   35   36   38   705   2.5   31.1   8.2   76.8
  应用后   36   36   36.5   715   2.85   34.8   8.0   77.3
  对比   +1   0   -1.5   +10   +0.35   +3.7   -0.2   +0.5

Claims (5)

1、一种大型烧结机超细粒精粉烧结方法，其特征是：
(1)预湿润；人工加水使混匀矿中水分含量控制在混匀矿总重量的4％；剩余水分在一次、二次混合中通过添加水补足，分配比例为一次混合添加水量占剩余水分总添加水量的90％，二次混合添加水量占剩余水分总添加水量的10％；
(2)将混匀矿加配熔剂、燃料和返矿组成混合料；混合料中按照重量百分比计的配比为：生石灰9～10％，返矿45％～50％，混匀矿85.0～88.0％、熔剂3.0～3.5％、燃料4.0～4.5％；
(3)每完成从配料室上料到产出成品烧结矿一个循环后调节一次，每次返矿调节比例不超过2％；
(4)将除尘灰通过圆筒造球机加水；加水量按除尘灰重量的30～35％控制；制成粒度为1～5mm的除尘灰团，然后再进入一次混合机混匀并造球；
(5)在二次混合机出料端内圈增设环形挡圈，延长混合料的运行轨迹，强制性阻挡未成球的超细颗粒，保证混合料的粒级水平；
(6)在烧结料层710mm±10mm、混合料水分7.0％±0.2％、点火温度1100℃+50℃稳定不变的前提下，将烧结机机速由2.60m/min逐步增加至2.85m/min；增加烧结机生产能力。
2、如权利要求1所述的大型烧结机超细粒精粉烧结方法，其特征是环形挡圈尺寸为120×20mm。
3、如权利要求1所述的大型烧结机超细粒精粉烧结方法，其特征是一次混合机规格为
Figure A2009100754290002C1
安装角度2.2°；二次混合机规格为安装角度1.6°。
4、如权利要求1所述的大型烧结机超细粒精粉烧结方法，其特征是圆筒造球机规格为
Figure A2009100754290002C3
安装角度3°。
5、如权利要求1所述的大型烧结机超细粒精粉烧结方法，其特征是烧结机在初始机速2.60m/min基础上，先增加至2.70m/min；持续运行6小时后，增加至2.80m/min；持续运行6小时，再增加至2.85m/min，最终机速稳定控制在2.85m/min。
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