CN102719659A - 烧结混合料的制粒方法 - Google Patents

Abstract

烧结混合料的制粒方法，其包括如下步骤：1)制粒原料采用混匀矿；2)分割混匀矿，按粒级3.0～4.0mm将混匀矿分割成两部分，粒级小于3.0～4.0mm的混匀矿，与其他常规制备烧结混合料的配料进行一次、二次混合制粒；3)在二次混合制粒得到的颗粒中加入前面分割得到的粒级大于3.0～4.0mm的混匀矿，进行三次混合制粒。本发明可以改善烧结混合料的制粒效果，改善烧结过程的料层透气性，优化烧结状态，最终达到理想的生产技术指标。

Description

烧结混合料的制粒方法

技术领域

本发明涉及炼铁烧结技术，具体涉及烧结混合料的制粒方法。

背景技术

烧结生产过程中，为了提高烧结生产率和成品率，逐步提高烧结层厚成为烧结技术的发展方向，而制约烧结层厚的因素很多，其中最核心的制约环节为烧结料层的透气性，而料层的原始透气性与混合料的制粒效果紧密相关，混合料的制粒效率高，粒度均匀，平均粒度较大，料层透气性较好，对提高烧结料层，改善烧结过程，提升烧结经济技术指标有重要意义。

烧结混合料混匀制粒的现有技术主要是圆筒混合机的制粒方法。将混匀矿、石灰石粉、生石灰粉、白云石粉、蛇纹石粉、烧结粉、内部返矿、焦粉等多种物料按照一定比例称量以后汇集到皮带上，然后输送到一次混合机，在一次混合机内混匀、加水润湿，然后由皮带输送到二次混合机，在二次混合机内造球制粒，最后将物料送到烧结机上进行烧结。由于所有物料全部进入混合机进行混匀制粒，大颗粒自身的比表面积小，在滚动过程中受到摩擦力小，因而易于滚落，而小于3mm的小颗粒，尤其是小于1mm的部分，由于自身粒度较细，比表面积大，在滚动过程中受到的摩擦力大，再加上喷洒水后能够很快润湿，造成颗粒之间粘接而不能自由滚落。因此，在相同的条件下，小颗粒被细粉粘附而制粒成较大准颗粒的机会较少，在制粒过程中处于不利地位。最终导致混合料的制粒效果较差，大颗粒表面的粘结粉易脱落，小颗粒难以制粒长大，粒度不均匀，料层透气性较差。

为了改善混合料制粒效果，部分厂家采用三次混合机，在进入三次混合机之前，加入部分石灰石粉或者焦粉(称之熔剂分加或燃料分加，参见检索内容)，再强化制粒，该技术的制粒效果有所改善，但效果并不显著。同时新建三次混合机对系统的设置和投入成本均有不利影响。

另外，还有极少数厂家为了改善混合料制粒效果采用复合造块技术(参见检索内容)，即利用球团生产工艺，将部分粉尘和精矿粉等难以制粒的物料，按照球团工艺的圆盘造球技术，造成一定粒级组成的球团以后加入烧结混合料中进行烧结，该方法可以明显提高混合料的制粒效果，但是采用球团圆盘造球设施，建设费用和生产成本高，难以推广。

烧结混合料制粒过程中，大颗粒由于自身的比表面积小，在滚动过程中受到摩擦力小，因而易于滚落，而小于3mm的小颗粒，尤其是小于1mm的部分，由于自身粒度较细，比表面积大，在滚动过程中受到的摩擦力大，再加上喷洒水后能够很快润湿，造成颗粒之间粘接而不能自由滚落，因此，在混合制粒过程中，小颗粒被细粉粘附而制粒成较大准颗粒的机会较少，以小颗粒为核心制成颗粒的比例较小，同时，大颗粒(大于3mm)虽然容易粘结细粉，但由于本身颗粒大，比表面积小，粘结不牢，在运输过程中容易摔碎，正因为如此，现有的传统混合料混匀制粒技术难以达到理想效果。

发明内容

本发明的的目的在于提供一种烧结混合料的制粒方法，可以改善烧结混合料的制粒效果，改善烧结过程的料层透气性，优化烧结状态，最终达到理想的生产技术指标。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

烧结混合料的制粒方法，其包括如下步骤：

1)制粒原料采用混匀矿；

2)分割混匀矿，按粒级3.0～4.0mm将混匀矿分割成两部分，粒级小于3.0～4.0mm的混匀矿，与其他常规制备烧结混合料的配料进行一次、二次混合制粒；

3)在二次混合制粒得到的颗粒中加入前面分割得到的粒级大于3.0～4.0mm的混匀矿，进行三次混合制粒。

本发明的另一技术方案是：

烧结混合料的制粒方法，其包括如下步骤：

1)制粒原料采用混匀矿；

2)一次分割混匀矿，将混匀矿分割成两部分混匀矿即第一、第二部分混匀矿X1、X2，分割比例为：60％≤X1＜100％，0＜X2≤40％，以重量比计；

3)对一次分割后形成的第一部分混匀矿X1，再按粒级范围3.0～4.0mm二次分割成两部分，粒级大于3.0～4.0mm的第三部分混匀矿X3备用；粒级小于3.0～4.0mm的第四混匀矿X4，与占0≤X2＜40％部分的第二部分混匀矿X2以及其他常规制备烧结混合料的配料进行一次、二次混合；

4)在二次混合制粒得到的颗粒中加入备用的粒级大于3.0～4.0mm的第三部分混匀矿X3进行三次混合制粒。

上述制备过程中，烧结混合料制粒的其他配料以及混合制粒均为常规技术，在此不再赘述。

本发明主要针对作为烧结混合料配料主体的混匀矿的制备。创新技术的核心主要是对混匀矿的分割处理和三次混合处理。

混匀矿分割处理的创新的理论基础为：烧结混合料制粒过程中，大颗粒由于自身的比表面积小，在滚动过程中受到摩擦力小，因而易于滚落，而小于3mm的小颗粒，尤其是小于1mm的部分，由于自身粒度较细，比表面积大，在滚动过程中受到的摩擦力大，再加上喷洒水后能够很快润湿，造成颗粒之间粘接而不能自由滚落，因此，在混合制粒过程中，小颗粒被细粉粘附而制粒成较大准颗粒的机会较少，以小颗粒为核心制成颗粒的比例较小，同时，大颗粒(大于3mm)虽然容易粘结细粉，但由于本身颗粒大，比表面积小，粘结不牢，在运输过程中容易摔碎，两方面都导致烧结混合料制粒效果较差，因此采用对混匀矿进行分割处理的技术，既明显增加小颗粒物料制粒的机会，又避免大颗粒制粒后易摔碎的弊端，显著改善混合料的制粒效果。

三次混合处理的创新的理论基础为：由于混匀矿的分割处理，大颗粒的部分物料通过三次混合，使混合料达到均匀的目的，同时，可以将小颗粒物料制成的颗粒进一步进行密实，提高其制粒强度，最终达到混合料成分均匀，制粒效果显著改善的目的。

本发明的有益效果

本发明用分割制粒的方法以优化制粒过程的思路，即让占混合料主体的混匀矿预先筛分成两个粒级部分，小颗粒部分与其它物料先制粒，这样势必增加小颗粒制粒的机会，同时还发挥混合机的制粒能力，然后加入大颗粒，并进行适当混匀，以此来达到优化制粒效果、改善烧结过程的目的。

附图说明

图1为本发明一技术方案的示意图。

图2为本发明另一技术方案的示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明的烧结混合料的制粒方法，其包括如下步骤：

1)制粒原料采用混匀矿；

2)分割混匀矿，按粒级3.0～4.0mm将混匀矿分割成两部分(步骤1)，粒级小于3.0～4.0mm的混匀矿，与其他常规制备烧结混合料的配料进行一次、二次混合制粒；(步骤2)。

3)在二次混合制粒得到的颗粒中加入前面分割得到的粒级大于3.0～4.0mm的混匀矿，进行三次混合制粒。(步骤3)。

参见图2，本发明烧结混合料的制粒方法的另一技术方案，其包括如下步骤：

1)制粒原料采用混匀矿；

2)一次分割混匀矿(步骤100)，将混匀矿分割成两部分混匀矿即第一、第二部分混匀矿X1、X2，分割比例为：60％≤X1＜100％，0＜X2≤40％，以重量比计；

3)对一次分割后形成的第一部分混匀矿X1，再按粒级范围3.0～4.0mm二次分割成两部分(步骤200)，粒级大于3.0～4.0mm的第三部分混匀矿X3备用；粒级小于3.0～4.0mm的第四混匀矿X4，与第二部分混匀矿X2以及其他常规制备烧结混合料的配料进行一次、二次混合；(步骤300)。

4)在二次混合制粒得到的颗粒中加入备用的粒级大于3.0～4.0mm的第三部分混匀矿X3进行三次混合制粒。(步骤400)。

下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。

实施例1为全分割两种比例，实施例2为70％分割方案，分割粒级为3.15mm。

分割制粒的试验在实验室自制圆筒混合机中进行，混合制粒工艺主要控制参数为：

一次混合：充填率10-12％，圆筒转速27rpm，制粒时间2min，混合料水分控制在6.5-7.0％，加水量占总量的75-80％，确保充分润湿和混匀，尤其生石灰要充分消化。

二次混合：充填率10-12％，圆筒转速27rpm，制粒时间3min，混合料水分控制在7.0-7.5％，加水量占总水量的20-25％，加水采用雾化形式，提高物料表面毛细作用力，强化小颗粒制粒效果。

三次混合：充填率10-12％，圆筒转速27rpm，制粒时间0.5-1.0min，混合料水分控制在7.0-7.5％，确保混合料混合均匀，有利于烧结过程的稳定和烧结矿质量的稳定。

混合料的配料如表1所示。

表1分割制粒方案的配料表

为了充分说明分割制粒方法的优势，选择了基准方案、全分割、70％分割等三种技术方案进行比较，通过试验比较出分割制粒技术的优势，并且选择一组最佳分割制粒方案再进行烧结锅试验，具体如表2所示。

表2

以上三个方案通过试验得出混合料的粒度分布列于表3，然后对三组混合料进行系统分析比较，把制粒平均粒径、制粒均匀性指数、落下平均粒径、颗粒长大指数、堆密度等指标列于表4。

表1分割制粒各方案的混合料的粒度分布(％)

	＞8mm	8-6.3mm	6.3-5mm	5-3.15mm	3.15-1mm	1-0.5mm	＜0.5mm
								实施例1	8.91	11.62	9.42	23.13	36.48	9.85	0.59
实施例2	7.83	11.00	13.47	34.99	28.04	4.38	0.29
								基准方案	6.91	7.31	6.57	22.83	41.29	13.71	1.38

表2分割制粒各方案的烧结制粒试验结果

从表3、表4的实验结果可以看出，2个实施例的试验结果比对比例(基准方案)都有明显的改善效果，其制粒平均粒径、制粒均匀性指数、落下后平均粒度、颗粒长大指数和堆密度等指标都有显著提高。

而2个实施例中又以实施例2的效果最佳，下一步将以实施例2(70％分割制粒方案)进行烧结锅试验，以便比较对烧结生产技术指标的影响效果。

采取3.15mm粒度进行分割制粒，因为小于3.15mm粒度的粒级内尚有1mm～3.15mm的部分可以作为核颗粒，明显优于1mm水平的分割情况。3.15mm粒度水平的70％分割制粒时，其参与制粒的核颗粒数量较全分割时更多，粘附粉自成球的情况减少，故其混合料制粒后和落下后的平均粒径要好于其它试验方案。

为了验证分割制粒技术对烧结生产技术指标的影响程度，组织基准试验和3.15mm粒级水平70％分割制粒两种情况的烧结锅试验，具体方案如下。

基准试验：根据生产烧结矿的化学成分，二元碱度取R＝1.9，SiO₂含量为4.9％水平，MgO含量为1.7％水平。烧结混合料中生石灰配比为3.2％，返矿为20％水平，烧结粉为4％水平，固体燃料配加量为3.6％。烧结混合料含水量控制在7.5％水平，混料机充填率为10％，制粒时间为一混2min、二混4min，圆筒混合机转速为17r/min，料层厚度为700mm。基准试验是在不实施任何额外的制粒技术措施下的烧结杯试验，模拟烧结状况，但烧结制粒工艺参数均采用实验室的最佳参数。基准试验的配料如表5所示。

3.15mm粒级水平70％分割制粒方案：取70％的混匀矿筛分为大于3.15mm和小于3.15mm两部分，未筛分的混匀矿和70％筛分的混匀矿中小于3.15mm的部分，与其它烧结原料混合配料，并先行制粒，其余70％混匀矿中大于3.15mm粒级的部分在二混进行3min以后再加入，并继续混匀1min，总制粒时间仍为6min。综合配料与基准试验的配料一致，如表5所示。

表5两种方案的烧结配料表(％)

两种情况的烧结锅试验结果如表6所示。

表6改善混合料制粒效果的烧结锅试验结果

从上表的烧结锅实验结果清楚看出，3.15mm水平70％分割制粒方案的烧结锅结果明显优于基准方案，其垂直烧结速度提高9.53％，成品率提高3.17％，利用系数提高14.44％，固体燃耗下降5.40％。能够达到如此好的烧结指标，主要由于3.15mm水平70％分割制粒方案明显改善烧结混合料的制粒效果，改善烧结过程的料层透气性，优化烧结状态，最终才能达到理想的生产技术指标。

Claims (2)

1.烧结混合料的制粒方法，其包括如下步骤：

1)制粒原料采用混匀矿；

2)分割混匀矿，按粒级3.0～4.0mm将混匀矿分割成两部分，粒级小于3.0～4.0mm的混匀矿，与其他常规制备烧结混合料的配料进行一次、二次混合制粒；

3)在二次混合制粒得到的颗粒中加入前面分割得到的粒级大于3.0～4.0mm的混匀矿，进行三次混合制粒。

2.烧结混合料的制粒方法，其包括如下步骤：

1)制粒原料采用混匀矿；

2)一次分割混匀矿，将混匀矿分割成两部分混匀矿即第一、第二部分混匀矿X1、X2，分割比例为：60％≤X1＜100％，0＜X2≤40％，以重量比计；

3)对一次分割后形成的第一部分混匀矿X1，再按粒级范围3.0～4.0mm二次分割成两部分，粒级大于3.0～4.0mm的第三部分混匀矿X3备用；粒级小于3.0～4.0mm的第四部分混匀矿X4，与第二部分混匀矿X2以及其他常规制备烧结混合料的配料进行一次、二次混合；

4)在二次混合制粒得到的颗粒中加入备用的粒级大于3.0～4.0mm的第三部分混匀矿X3进行三次混合制粒。

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