CN103773948B - 一种在炼铁系统中使用铁矿粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，其步骤包括筛分、配料、混合、二混制粒、布料、点火、烧结、破碎冷却、筛分、烧结矿指标检测，其中，筛分是对铁矿粉进行两道筛分，得到粒度大于20mm、在8-20mm之间、小于8mm三种粒度的铁矿粉，所述粒度大于20mm的铁矿粉供给高炉作为块矿，所述粒度小于8mm的铁矿粉参与传统的烧结配料，所述粒度在8-20mm之间的铁矿粉与制粒后的其它物料混合后送去布料烧结。本发明提供的一种在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，能够最大程度地利用不同粒度的铁矿粉，提高高炉和烧结的生产效益。
Description
技术领域
本发明属于铁矿粉烧结技术领域，特别涉及一种在炼铁系统中使用铁矿粉的方法。
背景技术
随着资源的劣质化，进口矿粉的成分逐步变差，体现在SiO2和Al2O3、烧损含量逐步升高，这对烧结矿质量产生一定负面影响。
与成分劣化伴随而来的，是进口矿粉粒度的劣化。而粒度的劣化体现在两方面，一方面是粒度细化，即由于所开采的资源逐步劣化后，为了进一步剥除脉石成分，则粒度被加工的越来越细；另一方面是粒度的粗化，这可能是由于近些年对矿粉需求仍然是逐步增大，对矿粉破碎、筛分能力不足使粒度不达标较多。
对于钢铁企业而言，在烧结过程中消耗进口矿粉，不免受到其成分和粒度劣化所带来的影响。而发展精料和低品质资源应用技术，均在一定程度上应对了矿粉的劣化，通过搭配高品位矿粉、适当牺牲品位、强化制粒、改善料层透气性等手段，均取得了良好的效果。
然而，对于矿粉粒度粗化的应对措施则很少，基本是采取对矿商粒度不合格进行扣罚或者烧结中限制大粒度矿粉的使用比例。还是不能从根本上解决矿粉粒度粗化给炼铁带来的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，通过对铁矿粉进行预筛分得到粒度大小不同的矿粉分别供给高炉和烧结使用，以实现最大程度地利用不同粒度的铁矿粉，提高高炉和烧结的生产效益。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，其步骤包括筛分、配料、混合、二混制粒、布料、点火、烧结、破碎冷却、筛分、烧结矿指标检测。所述筛分是对铁矿粉进行两道筛分，得到粒度大于20mm、在8-20mm之间、小于8mm三种粒度的铁矿粉，所述粒度大于20mm的铁矿粉供给高炉作为块矿，所述粒度小于8mm的铁矿粉参与传统的烧结配料，所述粒度在8-20mm之间的铁矿粉与制粒后的其它物料后混合送去布料烧结。
进一步地，所述粒度小于8mm的铁矿粉参与传统的烧结配料后得到的烧结料中，以质量百分比计，各组分包括：粒度小于8mm的铁矿粉70-90%、生石灰0-10%、白云石0-10%、石灰石0-10%、焦粉3-8%。
进一步地，所述制粒的时间控制为2-4min。
进一步地，所述粒度在8-20mm之间的铁矿粉与制粒后的其它物料混合后进行布料时，烧结料的布料厚度控制在500-860mm。
进一步地，所述点火步骤控制点火负压为5000-7000Pa。
进一步地，所述烧结步骤控制烧结负压为7000-12000Pa。
本发明提供的一种在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，其优点在于：铁矿粉经过预筛分得到三个粒度的矿粉后，其中大粒度的矿粉供给高炉作为块矿使用，可降低炉料结构成本；中间粒度的矿粉在二混制粒后加入，不破坏小粒度物料的成球，不破坏制粒效果，有利于改善制粒效果；小粒度矿粉供给传统的配料烧结。与传统的直接将铁矿粉供给烧结使用的工艺方法相比，本发明具有成本低、烧结透气性好、烧结利用系数高和成品率高的优势。
附图说明
图1为本发明实施例提供的在炼铁系统中使用铁矿粉的方法的工艺流程图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，包括如下步骤：筛分、配料、混合、二混制粒、布料、点火、烧结、破碎冷却、筛分、烧结矿指标检测。其中，筛分是对铁矿粉进行两道筛分，得到粒度大于20mm、在8-20mm之间、小于8mm三种粒度的铁矿粉。粒度大于20mm的铁矿粉供给高炉作为块矿，粒度小于8mm的铁矿粉参与传统的烧结配料，粒度在8-20mm之间的铁矿粉不经过传统配料和混合制粒，而是与制粒后的其它物料混合送去布料烧结。
其中，粒度小于8mm的铁矿粉参与传统的烧结配料后得到的烧结料中，以质量百分比计，各组分包括：粒度小于8mm的铁矿粉70-90%、生石灰0-10%、白云石0-10%、石灰石0-10%、焦粉3-8%。
其中，制粒的时间控制为2-4min。
其中，粒度在8-20mm之间的铁矿粉与制粒后的其它物料混合后进行布料时，烧结料的布料厚度控制在500-860mm。
其中，点火步骤控制点火负压为5000-7000Pa。
其中，烧结步骤控制烧结负压为7000-12000Pa。
下面通过具体实施例说明本发明提供的一种在炼铁系统中使用铁矿粉的方法。
筛分：对大粒度铁矿粉先进行两道筛分，两道筛分所用筛子的筛网直径分别为20mm和8mm，为了便于说明问题，把筛网直径为20mm的筛子筛得的筛上物作为物料A，即粒度大于20mm的铁矿粉；把筛网直径为8mm的筛子筛得的筛下物作为物料C，即粒度小于8mm的铁矿粉；把筛网直径为20mm的筛子筛得的筛下物，再经过筛网直径为8mm的筛子筛分得到的筛上物作为物料B，即粒度在8-20mm之间的铁矿粉。铁矿粉经过两道筛分后，得到的粒度大于20mm的物料A的质量为铁矿粉总质量的10%；得到的粒度在8-20mm之间的物料B的质量为铁矿粉总质量的18%；得到的粒度小于8mm的物料C的质量为铁矿粉总质量的72%；铁矿粉经过两道筛分后得到的不同的粒度矿粉的组成和质量百分含量如表1所示。
表1
将物料A通过皮带输送到高炉，供给高炉作为炉料结构中的块矿使用。
配料：将筛分得到的物料C与其他物料混合作为烧结料，其他物料包括生石灰、白云石、石灰石和焦粉。得到的烧结料中各成分的质量百分比为：物料C88.16%、生石灰5.19%、白云石4%、石灰石3.06%、焦粉3.59%，配料后得到的烧结原料各成分的质量百分比见表2所示。
表2
| 物料C | 白云石 | 石灰石 | 生石灰 | 焦粉 |
| 88.16 | 4 | 2.06 | 3.19 | 2.59 |
混合：将含物料C的烧结原料输送到一次圆筒混合机内，加入水分湿润烧结料，使烧结料的配水量控制在7±1.0%之间，并使烧结料与水混合均匀；
二混制粒：将混合均匀的含物料C的烧结料输送到二次圆筒混合机中制粒，制粒时间2-4min；然后将制粒后的含物料C的烧结料与筛分得到的物料B均匀混合后作为烧结混合料运至烧结。
布料：将烧结混合料均匀布撒在烧结机台车上，使烧结混合料的料层厚度控制在500-860mm的范围内；
点火：控制烧结机的点火温度为950-1200℃，点火时间1-3min，控制点火负压为5000-7000Pa，进行点火后，烧结混合料进行烧结。
烧结：烧结机点火完毕后，烧结混合料中的焦粉开始燃烧，控制烧结负压为7000-12000Pa。
破碎冷却：烧结完成后，对得到的烧结矿破碎，然后采用机上冷却或机外冷却方式，使烧结矿的温度降低至200℃以下；
筛分：采用筛孔为4.5-6.0mm的振动筛对冷却处理后的烧结矿进行筛分，筛下物为烧结返矿，筛上物为成品烧结矿。
烧结矿指标检测：对成品烧结矿的粒度组成、转鼓强度等相关指标进行检测和分析。
生产过中，对二混制粒后的含物料C的烧结原料与筛分得到的物料B均匀混合后的得到的烧结混合料的粒度组成情况进行检测，检测结果与行业基准的粒度组成的比较见表3所示。
表3
| 粒度 | >10mm | 8-10mm | 5-8mm | 3-5mm | 1-3mm | <1mm | 平均粒度mm | >3mm |
| 基准 | 1.64% | 6.12% | 47.78% | 18.58% | 17.60% | 8.28% | 4.95 | 74.12% |
| 实施例 | 0.00% | 3.43% | 37.71% | 25.37% | 20.33% | 13.16% | 4.15 | 66.51% |
由表3可见，本发明实施例得到的烧结混合料中，粒度>3mm的烧结混合料含量和烧结混合料的平均粒度都比基准的要低，可以认为是由于大粒度的物料A和物料B没有经过传统制粒，含小粒度物料C的烧结原料过于缺少造粒核心，而使烧结原料制粒后的粒径有所降低。
本发明实施例提供的在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，烧结混合料烧结所得烧结矿的烧结技术指标与行业基准的对比见表4所示。其中烧结技术指标中的转鼓指数、成品率、固体燃耗和垂烧速度等为评价烧结矿质量的常用指标。转鼓指数，是用来表征烧结矿的强度，是通过烧结矿在转鼓机内旋转冲撞后粒度的破碎情况来检测得到的。
表4
由表4可见，本发明实施例的垂烧速度较基准明显提高，可见，尽管表3中所示实施例的混合后的烧结物料的粒径较基准为低，但由于粒度更均匀（主要表现在粒度>8mm的矿粉的比例减少），故并未导致烧结透气性变差的问题。
由于垂烧速度较基准提高，烧结高温保持时间有所缩短，但烧结矿其他技术指标基本并没有下降，成品率提高了0.28%。利用系数显著提高，从1.29提到1.43。因此分析认为，大粒度物料B未经制粒，其余烧结原料的粒度降低并未影响最终烧结混合料料层的透气性。
本发明实施例提供的在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，烧结混合料烧结后得到的烧结矿的粒度组成情况与行业基准的对比如表5所示。
表5
| ≥40mm | 40-25mm | 25-16mm | 16-10mm | 10-5mm | 5-0mm | |
| 基准 | 8.91% | 32.10% | 11.50% | 13.13% | 16.61% | 17.74% |
| 实施例 | 7.40% | 26.13% | 13.66% | 15.27% | 19.66% | 17.88% |
由表5可见，本发明实施例得到的烧结矿的粒度组成与基准的烧结矿粒度组成基本接近。
整体上看，铁矿粉经过两道筛分后，除了大粒度铁矿粉供给高炉作为块矿使用，可降低炉料结构成本外，中间粒度的铁矿粉不经过制粒而是在其他物料二混制粒后配加到制粒后的物料中，也可提高烧结成品率和利用系数。这说明本发明提供的在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，与传统的将所有铁矿粉不分粒度地直接配加烧结的方法相比，具有成本低、烧结透气性好、烧结利用系数高和成品率高的优势。并且本发明能够最大程度地利用铁矿粉，提高了铁矿粉的利用率，提高了高炉和烧结的生产效益，具有更高的生产利用价值。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，其步骤包括筛分、配料、混合、二混制粒、布料、点火、烧结、破碎冷却、筛分、烧结矿指标检测，其特征在于：所述筛分是用筛网直径为20mm和8mm的筛子对铁矿粉进行两道筛分，得到粒度大于20mm、在8-20mm之间、小于8mm三种粒度的铁矿粉，所述粒度大于20mm的铁矿粉供给高炉作为块矿，所述粒度小于8mm的铁矿粉参与传统的烧结配料，所述粒度在8-20mm之间的铁矿粉与二混制粒后的其它物料混合后送去布料烧结。
2.根据权利要求1所述的在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，其特征在于：所述粒度小于8mm的铁矿粉参与传统的烧结配料后得到的烧结料中，以质量百分比计，各组分包括：粒度小于8mm的铁矿粉70-90％、生石灰0-10％、白云石0-10％、石灰石0-10％、焦粉3-8％。
3.根据权利要求1所述的在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，其特征在于：所述制粒的时间控制为2-4min。
4.根据权利要求1所述的在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，其特征在于：所述粒度在8-20mm之间的铁矿粉与制粒后的其它物料混合后进行布料时，烧结料的布料厚度控制在500-860mm。
5.根据权利要求1所述的在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，其特征在于：所述点火步骤控制点火负压为5000-7000Pa。
6.根据权利要求1所述的在炼铁系统中使用铁矿粉的方法，其特征在于：所述烧结步骤控制烧结负压为7000-12000Pa。
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