CN103710531A - 一种提高钒钛烧结混合料温度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高钒钛烧结混合料温度的方法，所述方法包括如下步骤：a、将蒸汽通入转炉冶炼废浆中并使冶炼废浆的温度提高至80～90℃；b、将所述转炉冶炼废浆加入活性石灰中进行消化；c、将消化后的活性石灰加入烧结原料中并且继续喷入所述转炉冶炼废浆进行钒钛烧结混合料的混合。本发明采用蒸汽加热后的转炉冶炼废浆进行活性石灰的消化，不但能够大大提高消化效果，而且能够充分利用活性石灰消化后的热量，有效提高钒钛烧结混合料的温度；同时，由于高温的转炉冶炼废浆活性较高，不仅可以提高钒钛烧结混合料的温度，而且很容易附着在物料表面，提高制粒效果。

Description

一种提高钒钛烧结混合料温度的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，更具体地讲，涉及一种提高钒钛烧结混合料温度的方法。
背景技术
烧结矿是高炉炼铁的主要原料，生产烧结矿所需要的铁料、熔剂、燃料等通过混匀制粒设备处理后形成烧结混合料。根据烧结工序自身的特点，烧结混合料的温度要求在60℃以上，也就是说在烧结过程中，水蒸气不能结露并必须保持汽化状态，否则会增加烧结过程中的过湿层厚度并降低烧结料的透气性，严重影响烧结矿的产量和质量，甚至会造成烧结过程不能进行。此外，对于钒钛烧结混合料而言，其料温的提高有利于改善物料的活性并强化制粒，而钒钛精矿自身具有亲水性差，难成球等特点，加入具有较好活性的的高温转炉冶炼废浆对其烧结过程的透气性有很大帮助，而烧结过程透气性的改善有助于提高烧结料层的厚度、降低机速并使烧结过程的高温保持时间延长，从而有利于铁酸钙和赤铁矿晶体的形成。因此，提高烧结混合料温度至60℃以上，是提高烧结矿产量、质量和降低燃料消耗的有效手段，对烧结生产和降低烧结工序成本有重要的意义。
传统的提高钒钛烧结混合料温度的方法包括以下几种：
1）将蒸汽通入二次混合的料筒内，使蒸汽与物料直接接触，从而提高混合料温度。目前有较多企业使用这种方法，但使用这种方法提高混合料温度时，蒸汽的热利用率低，并且从二次混合料筒到烧结机布料机的时间长、蒸汽热散失快，再加上蒸汽冷凝后附着在混合料颗粒表面，一定程度上降低混合料透气性，使得蒸汽通入二次混合的料筒内时料温提高有限，浪费能源。
2）设置热筛工艺，将烧结返矿先不经冷却设备直接筛出并加入混合料中，该种方法对混合料温虽然提高较多，但由于热筛设备在大型化的过程中投资高、设备故障多，且较高温度的烧结矿在剧烈震动时对烧结矿强度有较明显的影响，烧结过程返矿增加，目前新建的大型烧结机组都未设置该热筛设备。
3)在混合料矿槽中直接通入蒸汽提高料温。该种方法对混合料的水份影响较大，还造成混合料矿槽的结料速度明显增加，导致蒸汽预热混合料矿槽中的混合料在实际生产中运行较差。
4）添加石灰并采用清水消化石灰实现放热来提高混合料的温度，这种方法普遍应用于各种烧结混合料，但使混合料的温度提高有限还不能对钢铁厂自产转炉废浆进行回收利用，造成环境二次污染及质量浪费。
并且，由于钒钛精矿物理化学性能的特殊性，如粒度粗、比表面小、表面光滑且亲水性差，采用以上传统的提高钒钛烧结混合料温度的方法是行不通的。
因此，急需提供一种能够有效地提高钒钛烧结混合料温度的方法。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明旨在解决上述技术问题中的一个或多个。
本发明的目的在于提供一种能够有效提高钒钛烧结混合料温度并强化混合料制粒效果的方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种提高钒钛烧结混合料温度的方法，所述方法包括如下步骤：a、将蒸汽通入转炉冶炼废浆中并使转炉冶炼废浆的温度提高至80～90℃；b、将所述转炉冶炼废浆加入活性石灰中进行消化；c、将消化后的活性石灰加入烧结原料中，并且继续喷入所述转炉冶炼废浆进行钒钛烧结混合料的混合。
根据本发明的提高钒钛烧结混合料温度的方法的一个实施例，所述蒸汽通过烧结环冷机余热回收得到。
根据本发明的提高钒钛烧结混合料温度的方法的一个实施例，所述消化后的活性石灰在烧结原料中的配比为4～15wt％。
根据本发明的提高钒钛烧结混合料温度的方法的一个实施例，所述转炉冶炼废浆中的固形物浓度为15～30wt％。
根据本发明的提高钒钛烧结混合料温度的方法的一个实施例，所述喷入的转炉冶炼废浆的使用量为25～35kg/t混合料。
根据本发明的提高钒钛烧结混合料温度的方法的一个实施例，在步骤c中，所述混合步骤为二段式混合中的第一次混合并且所述混合步骤在一混料筒中进行。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
1）采用蒸汽加热后的转炉冶炼废浆进行活性石灰的消化，不但能够大大提高消化效果，而且能够充分利用活性石灰消化后的热量，有效提高钒钛烧结混合料的温度；
2）同时，由于高温的转炉冶炼废浆活性较高，不仅可以提高钒钛烧结混合料的温度，而且很容易附着在物料表面，提高制粒效果。
具体实施方式
在下文中，将结合具体示例详细说明本发明的提高钒钛烧结混合料温度的方法。
根据本发明的提高钒钛烧结混合料温度的方法的示例性实施例，所述方法包括以下步骤：
首先，将蒸汽通入转炉冶炼废浆中并使转炉冶炼废浆的温度提高至80～90℃，然后将上述高温的转炉冶炼废浆加入活性石灰中进行活性石灰的消化，再将消化后的活性石灰加入烧结原料中并且继续喷入上述高温的转炉冶炼废浆进行钒钛烧结混合料的混合。优选地，上述钒钛烧结混合料的混合步骤为二段式混合中的第一次混合并且该混合步骤在一混圆筒中进行。若在二段式混合中的第二次混合时进行该步骤，一是容易导致混合不均匀，二是烧结工艺决定第二次混合的加水量仅为烧结混合料重量的15％左右，这直接导致高温的转炉冶炼废浆的所需加入量也较少，将难以起到有效加热烧结混合料的作用。
其中，由于钒钛精矿物理化学性能的特殊性，如粒度粗、比表面小、表面光滑、亲水性差等，因此采用传统的提高烧结混合料温度的方法是行不通的。并且，活性石灰是烧结生产中的主要原料之一，使用普通的清水消化活性石灰也能提高一般烧结混合料的温度，但不能有效提高钒钛烧结混合料的温度。本发明利用转炉冶炼废浆进行混合料的制备并且利用转炉冶炼废浆进行活性石灰的消化，显著提高了钒钛烧结混合料的温度。
具体来说，转炉冶炼废浆是转炉炼钢过程中产生的废弃物，根据本发明，上述转炉冶炼废浆中的固形物浓度为15～25wt％，并且该固形物的主要成分见下表1：
表1转炉冶炼废浆中固形物的主要化学成分和粒度组成（wt％）
TFe SiO2 CaO 200目以下粒度的含量
45～53 4.0～6.5 8.0～12.5 80～90
上述转炉冶炼废浆中不仅含有45～53％的TFe这一有价值的成分外，还含有较高活性的CaO和SiO2，加之其中的固形物粒度较细，因而使得转炉冶炼废浆具有较高的粘结性，尤其是其在较高温度时，其活性和粘性更佳。本发明通过向转炉冶炼废浆中通入高温的蒸汽以提高其温度，并且当转炉冶炼废浆的温度提高到80～90℃后，转炉冶炼废浆的活性及粘度显著提高，其很容易附着在烧结原料的表面，从而有助于提高钒钛烧结混合料的制粒效果，并且提高烧结矿产量和降低生产成本。采用上述高温的转炉冶炼废浆代替混料用水进行钒钛烧结混合料的混合，一方面能够提高钒钛烧结混合料的制粒效果，另一方面又能够将钒钛烧结混合料的温度提高10～20℃。
与此同时，本发明通过使用温度达到80～90℃的转炉冶炼废浆代替消化用水来消化活性石灰，不仅使消化效果大大提高，而且能充分消化所有的活性石灰，充分消化后的活性石灰具有较高的粘结性能并且能够放出较多的热量，从而能充分利用活性石灰消化后放出的热量，进一步提高钒钛烧结混合料的温度和制粒效果。根据本发明的一个实施例，消化后的活性石灰在烧结原料中的配比为4～15wt％，优选为8wt％。本领域技术人员均了解的是，在活性石灰消化和烧结混合料混合的步骤中需进行充分的搅拌，以获得更优的混匀效果和消化效果。
其中，本发明利用了来源于烧结环冷机的蒸汽对转炉冶炼废浆进行加热，但本发明不限于此，也可以利用其它来源的蒸汽。并且，本发明所利用的转炉冶炼废浆中的固形物浓度为15～30wt％，但本发明不限于此。
根据本发明的一个实施例，喷入的转炉冶炼废浆的使用量为25～35kg/t混合料，若喷入量过大，可能会劣化烧结混合料的性能并影响烧结，若喷入量过小，则无法达到充分混合和提高烧结混合料温度的效果。
具体地，本发明可以通过以下具体实施方式进行：
在烧结机的一混料筒侧修建冶炼废浆池，将转炉冶炼废浆输入冶炼废浆池中，并将烧结环冷机产生的低压蒸汽通入该冶炼废浆池中的转炉冶炼废浆中，待转炉冶炼废浆的温度提高至规定温度后，通过在一混料筒中加装的冶炼废浆喷加装置将高温的转炉冶炼废浆加压喷入一混料筒进料端的烧结原料中进行混料。并且，上述烧结原料中包括将高温的转炉冶炼废浆接入活性石灰消化器内消化完成的活性石灰。
下面结合具体示例进一步对本发明进行说明。
某厂210m2的烧结机组使用工业水消化活性石灰及第一次混合时的水添加，所得的钒钛烧结混合料的温度仅为35℃左右。
采用本发明的方法后，每小时使用约3吨0.45Mpa的高压蒸汽预热固形物浓度为15～30wt％的8～15吨转炉冶炼废浆至80～90℃，然后将该转炉冶炼废浆用于活性石灰消化并加入一混料筒中进行混料，所得的钒钛烧结混合料的温度提高至60～62℃，达到烧结工艺要求的60℃以上。
综上所述，本发明是将烧结环冷机余热回收得到的高压蒸汽通入到转炉冶炼废浆中提高冶炼废浆的温度，以进一步提高其活性和粘度，并将具有较高活性和粘度的转炉冶炼废浆代替水用于消化活性石灰和混料，从而提高难于制粒和预热的钒钛烧结混合料的温度并改善其粒度分布，提高钒钛烧结混合料的温度至工艺要求的60℃以上，同时节约了工业用水，并进一步提高钒钛烧结矿的产量和质量，降低生产成本，在这一过程中保护和改善了环境，从而变废为宝，具有很高的社会效益和经济效益。
尽管已经具体描述了本发明的提高钒钛烧结混合料温度的方法，但是本领域的技术人员应该知道，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种形式的改变。

Claims (6)

1.一种提高钒钛烧结混合料温度的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
a、将蒸汽通入转炉冶炼废浆中并使转炉冶炼废浆的温度提高至80～90℃；
b、将所述转炉冶炼废浆加入活性石灰中进行消化；
c、将消化后的活性石灰加入烧结原料中并且继续喷入所述转炉冶炼废浆进行钒钛烧结混合料的混合。
2.根据权利要求1所述的提高钒钛烧结混合料温度的方法，其特征在于，所述蒸汽通过烧结环冷机余热回收得到。
3.根据权利要求1所述的提高钒钛烧结混合料温度的方法，其特征在于，所述消化后的活性石灰在烧结原料中的配比为4～15wt％。
4.根据权利要求1所述的提高钒钛烧结混合料温度的方法，其特征在于，所述转炉冶炼废浆中的固形物浓度为15～30wt％。
5.根据权利要求1所述的提高钒钛烧结混合料温度的方法，其特征在于，所述喷入的转炉冶炼废浆的使用量为25～35kg/t混合料。
6.根据权利要求1所述的提高钒钛烧结混合料温度的方法，其特征在于，在步骤c中，所述混合步骤为二段式混合中的第一次混合并且所述混合步骤在一混料筒中进行。
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