CN104630454A - 一种磷矿粉烧结工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷矿粉烧结工艺，包括步骤：(1)矿粉细磨：取磷矿粉，加入其重量3-5％的水性高分子、10-20％的糠醛渣、0.3-0.5％的没食子酸、10-20％的粉煤灰，混合均匀细磨；(2)制备球粒；(3)烧结：在球粒表面裹覆一层燃料，装入烧结机，布料，料层层高为600-700mm，所述的烧结机布料工序中使用雾化喷淋装置为烧结混合料配加水分，烧结机上混合料料层的中、上部布料采用小配水量，水分为5-6％，料层的下部分布料采用大配水量，水分为7-8％；经过干燥、预热后点火烧结制成热烧结矿，热烧结矿经过冷却、破碎和筛分，得到粒度为10-20mm的成品烧结矿。本发明的磷矿粉烧结工艺，工艺方法简单，通过细磨磷矿粉和活化磷矿粉，降低其反应温度，在烧结工序中采用均热方法，提高烧结矿强度和烧结矿产量，节省固体燃料消耗。

Description

一种磷矿粉烧结工艺
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种磷矿粉烧结工艺。
背景技术
炉料是指加入冶炼炉的矿石和其他催化材料，铁矿石、钢坯、生铁、废钢铁、矿粉、焦煤、铁合金都属于炉料。磷矿粉是炉料的一种，我国磷矿资源十分丰富，但多数都是难以被直接利用的中、低品位高镁风化型钙质磷块岩，矿石中磷矿物颗粒细，嵌布紧密，必须经浮选富集、烧结制成高品位磷矿烧结块。目前的磷矿粉烧结工艺，存在固体燃料消耗高，烧结矿强度差、产量低的问题，在磷矿粉细磨工序中，磷矿粉易磨性很差，细颗粒易接团，粉磨过程中需要消耗大量的能量和生产时间；而且在烧结工序中，在料层表面点火后，随着烧结的进程，混合料中固体燃料燃烧产生的热量自料层上部向下部转移，料层温度呈现出自上而下逐步提高的趋势，燃料集中燃烧和烧结矿层的自动蓄热作用，使得料层越往下温度越高、热量越多、高温带越宽，因此烧结过程是个不等温的过程，而烧结料层中的最高温度迁移速度和燃烧带的厚度对烧结进程和产品质量的优劣有很大的影响，比如料层增厚以后，固体燃料用量相对减少，烧结上部料层因热量不足而导致烧结矿强度变差，成品率下降，成品烧结矿不均质，生产系统返粉率增加，恶化烧结工艺条件等等。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种磷矿粉烧结工艺，工艺方法简单，操作方便，通过细磨磷矿粉和活化磷矿粉，降低其反应温度，在烧结工序中采用均热方法，提高烧结矿强度和烧结矿产量，节省固体燃料消耗。
为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：
一种磷矿粉烧结工艺，包括以下步骤：
(1)矿粉细磨：取磷矿粉，加入其重量3-5％的水性高分子、10-20％的糠醛渣、0.3-0.5％的没食子酸、10-20％的粉煤灰，混合均匀，然后进行细磨到-0.07mm，比表面积1300-1400cm2/g；
(2)制备球粒：取步骤(1)细磨的混合料，添加所述混合料重量1.3-1.5％的膨润土粘接剂、5.0-5.5％的燃料，均匀混合，加水润湿，控制造球水分8.0-8.5％，然后通过造球机造球，球粒粒度控制在5-10mm；
(3)烧结：将步骤(2)所得的球粒表面裹覆一层燃料，装入烧结机，布料，料层层高为600-700mm，所述的烧结机布料工序中使用雾化喷淋装置为烧结混合料配加水分，所述雾化喷淋装置包括设置在烧结机内的多个雾化喷头，雾化喷头安装在布料高度方向上的不同位置，雾化喷头通过供水管路与水源连通，供水管路上设置有水量控制阀，烧结机上混合料料层的中、上部布料采用小配水量，水分为5-6％，料层的下部分布料采用大配水量，水分为7-8％；再经过干燥、预热后点火烧结制成热烧结矿，热烧结矿经过冷却、破碎和筛分，得到粒度为10-20mm的成品烧结矿。
步骤(1)中所述的糠醛渣是以玉米芯为原料硫酸法生产糠醛的剩余废渣。
步骤(2)中所述的燃料为焦粉、无烟煤中的一种或两种。
步骤(2)中所述的造球机造球过程中，造球时间为10-15min，生球落下强度大于4次/0.5m，抗压强度大于10N/个，爆裂温度高于300℃。
步骤(3)中所述干燥温度为400-450℃，干燥负压为5-6KPa，干燥时间为5-8min，所述点火温度为1100-1200℃，点火负压为5-6KPa。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明的磷矿粉烧结工艺，工艺方法简单，操作方便，通过细磨磷矿粉和活化磷矿粉，降低其反应温度，在烧结工序中采用均热方法，提高烧结矿强度和烧结矿产量，节省固体燃料消耗。
(2)本发明先将磷矿粉进行细磨处理，就磷矿细粒级含量和比表面积，改善其成球性能，再通过添加膨润土粘接剂提高生球强度和热稳定性，通过造球工艺及燃料分加工艺，提高烧结机上料层的透气性，改善燃料的燃烧条件，将球团工艺和烧结工艺的优点相结合，磷矿烧结矿通过固相固结和液相粘接相结合，强化烧结矿的固结，因此，烧结矿强度和产量大幅度提高，能耗明显减少。
(3)本发明在磷矿粉细磨阶段添加水性高分子、糠醛渣、没食子酸和粉煤灰等矿粉添加剂，具有显著的助磨效果，有效激发矿粉活性，降低其反应温度。
(4)本发明在烧结工序中，通过采用均热工艺，在料头中、下部，焙烧前的表面喷洒均匀的雾化水，改善了烧结料层中混合料的容积密度，提高了固体燃料及热气流传导效率，解决了厚料层中料层下部自动蓄热温度过高、烧结上部热量不足以及料层中燃料和水分配比难以均匀的温度，使磷矿粉均热，改善烧结矿的产量和质量，节省固体燃料消耗。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例，在未脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。
实施例1：
一种磷矿粉烧结工艺，先取磷矿粉，加入其重量3％的水性高分子、20％的糠醛渣、0.3％的没食子酸、10％的粉煤灰，混合均匀得到混合料，然后进行细磨到-0.07mm，比表面积1300cm2/g；再添加混合料重量1.3％的膨润土粘接剂、5.0％的焦粉，均匀混合，加水润湿，控制造球水分8.0％，然后通过造球机造球，球粒粒度控制在5mm；所述的造球机造球过程中，造球时间为10min，生球落下强度5次/0.5m，抗压强度13N/个，爆裂温度400℃；然后在所得的球粒表面裹覆一层燃料，装入烧结机，布料，料层层高为600mm，所述的烧结机布料工序中使用雾化喷淋装置为烧结混合料配加水分，所述雾化喷淋装置包括设置在烧结机内的多个雾化喷头，雾化喷头安装在布料高度方向上的不同位置，雾化喷头通过供水管路与水源连通，供水管路上设置有水量控制阀，烧结机上混合料料层的中、上部布料采用小配水量，水分为5％，料层的下部分布料采用大配水量，水分为7％；再经过干燥、预热后点火烧结制成热烧结矿，热烧结矿经过冷却、破碎和筛分，得到粒度为10mm的成品烧结矿，所述干燥温度为400℃，干燥负压为5KPa，干燥时间为5min，所述点火温度为1100℃，点火负压为5KPa。
本实施例1的烧结指标为：烧结矿成品率86.7％，烧结矿质量为3.05t/m2.h，转鼓强度为89.56％，固体能耗为62.01kg/t。
实施例2：
一种磷矿粉烧结工艺，先取磷矿粉，加入其重量4％的水性高分子、15％的糠醛渣、0.4％的没食子酸、15％的粉煤灰，混合均匀得混合料，所述的糠醛渣是以玉米芯为原料硫酸法生产糠醛的剩余废渣，然后进行细磨到-0.07mm，比表面积1350cm2/g；再添加所述混合料重量1.4％的膨润土粘接剂、5.3％的无烟煤，均匀混合，加水润湿，控制造球水分8.2％，然后通过造球机造球，球粒粒度控制在8mm，所述的造球机造球过程中，造球时间为15min，生球落下强度大于6次/0.5m，抗压强度大于15N/个，爆裂温度500℃；再将所得的球粒表面裹覆一层燃料，装入烧结机，布料，料层层高为650mm，所述的烧结机布料工序中使用雾化喷淋装置为烧结混合料配加水分，所述雾化喷淋装置包括设置在烧结机内的多个雾化喷头，雾化喷头安装在布料高度方向上的不同位置，雾化喷头通过供水管路与水源连通，供水管路上设置有水量控制阀，烧结机上混合料料层的中、上部布料采用小配水量，水分为6％，料层的下部分布料采用大配水量，水分为8％；再经过干燥、预热后点火烧结制成热烧结矿，热烧结矿经过冷却、破碎和筛分，得到粒度为15mm的成品烧结矿，所述干燥温度为450℃，干燥负压为6KPa，干燥时间为8min，所述点火温度为1200℃，点火负压为6KPa。
本实施例2的烧结指标为：烧结矿成品率89.8％，烧结矿质量为3.85t/m2.h，转鼓强度为89.88％，固体能耗为60.01kg/t。

Claims (5)

1.一种磷矿粉烧结工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)矿粉细磨：取磷矿粉，加入其重量3-5％的水性高分子、10-20％的糠醛渣、0.3-0.5％的没食子酸、10-20％的粉煤灰，混合均匀，然后进行细磨到-0.07mm，比表面积1300-1400cm2/g；
(2)制备球粒：取步骤(1)细磨的混合料，添加所述混合料重量1.3-1.5％的膨润土粘接剂、5.0-5.5％的燃料，均匀混合，加水润湿，控制造球水分8.0-8.5％，然后通过造球机造球，球粒粒度控制在5-10mm；
(3)烧结：将步骤(2)所得的球粒表面裹覆一层燃料，装入烧结机，布料，料层层高为600-700mm，所述的烧结机布料工序中使用雾化喷淋装置为烧结混合料配加水分，所述雾化喷淋装置包括设置在烧结机内的多个雾化喷头，雾化喷头安装在布料高度方向上的不同位置，雾化喷头通过供水管路与水源连通，供水管路上设置有水量控制阀，烧结机上混合料料层的中、上部布料采用小配水量，水分为5-6％，料层的下部分布料采用大配水量，水分为7-8％；再经过干燥、预热后点火烧结制成热烧结矿，热烧结矿经过冷却、破碎和筛分，得到粒度为10-20mm的成品烧结矿。
2.根据权利要求1所述的磷矿粉烧结工艺，其特征在于：步骤(1)中所述的糠醛渣是以玉米芯为原料硫酸法生产糠醛的剩余废渣。
3.根据权利要求1所述的磷矿粉烧结工艺，其特征在于：步骤(2)中所述的燃料为焦粉、无烟煤中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的磷矿粉烧结工艺，其特征在于：步骤(2)中所述的造球机造球过程中，造球时间为10-15min，生球落下强度大于4次/0.5m，抗压强度大于10N/个，爆裂温度高于300℃。
5.根据权利要求1所述的磷矿粉烧结工艺，其特征在于：步骤(3)中所述干燥温度为400-450℃，干燥负压为5-6KPa，干燥时间为5-8min，所述点火温度为1100-1200℃，点火负压为5-6KPa。
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