CN104762468A

CN104762468A - 一种烧结铺底料及其制作方法与烧结方法

Info

Publication number: CN104762468A
Application number: CN201510137672.1A
Authority: CN
Inventors: 甘勤; 何木光; 蒋大军; 林文康; 付卫国
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2035-03-26
Also published as: CN104762468B

Abstract

本发明公开了一种烧结铺底料及其制作方法与烧结方法，涉及钢铁冶金技术领域。一种烧结铺底料，包括按重量份计的以下成分：烧结粉尘48～52份、瓦斯灰20～24份、瓦斯泥14～16份、转炉尘11～12.8份、膨润土1.0～1.2份。用作烧结铺底料的小球粒度7～20mm，铺底料厚度25～35mm。采用本发明技术可以节约大量的成品烧结矿和块矿资源，较大幅度提高烧结矿成品率和产量，降低燃料消耗和生产成本；同时，又可充分利用钢铁生产过程中产生的各种含铁尘泥，变废为宝，减少环境污染。该技术效果好，简单易行，只须增加一个含铁尘泥造球机，生产推广应用的可行性强，实用价值大。

Description

一种烧结铺底料及其制作方法与烧结方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，适用于高钛型钒钛磁铁矿或普通铁矿烧结，具体涉及一种烧结铺底料及其制作方法与烧结方法。

背景技术

烧结生产中把烧结料直接铺在炉条上，当燃烧带下达到炉篦条时，燃烧带的高温废气可能将篦条烧坏或把已熔融的液相粘于炉条上，造成炉篦条烧损严重，损坏烧结设备，缩短了设备的使用寿命，增加了炉篦条等设备的购置费用及其成本。由于烧结过程中形成的粘料，会堵塞小格篦条和散料管道增加员工劳动强度和危险性，严重的造成恶性循环，产生高温料烧损皮带，粘料严重还会造成停机事故发生。此外，篦条缝隙易漏料，增加废气携带出的矿粉量，降低抽风机转子寿命，因此，在烧结料与炉篦条之间铺上一层不含燃料的炉料作铺底料，通过这种方法不仅解决了烧结料直接铺设在炉篦条上的种种弊端，而且稳定了烧结生产工艺过程改善了料层透气性，提高了烧结矿产量、质量。因此，成为目前广泛使用的烧结工艺技术。

目前国内外烧结生产中主要用小粒度成品烧结矿作铺底料，也有个别厂采用小粒度块矿作铺底料，该工艺需要专门的烧结矿整粒系统，将冷却后的烧结矿经二次过筛或三次过筛获得的10～20mm成品矿作为铺底料。由于该工艺将一部分成品矿作为铺底料使用，必然导致烧结矿成品率较大下降，影响烧结矿产量。同时，铺底料在烧结过程中循环使用，重复烧结，必然增加燃煤、电能、熔剂、设备等消耗，增加了生产成本。用块矿作铺底料工艺则易受到资源条件的制约，在缺乏块矿资源的地区较难实施。

攀钢集团公司烧结采用的主要原料为高钛型钒钛磁铁精矿，该矿具有TiO₂含量高、Al₂O₃高、SiO₂含量低的特点，烧结性能差，且烧结过程中易生成性脆的钙钛矿，硅酸盐粘结相含量少，导致烧结矿强度差、成品率低、低温还原粉化率(RDI_-3.15)高，烧结过程中产生的粉尘和高炉瓦斯灰量大。为了强化烧结，攀钢集团公司烧结机技术升级改造后均采用了铺底料工艺，对提高烧结矿产质量起到了重要作用。但由于约12％的成品矿作为铺底料使用，造成成品率较大下降，能耗及生产成本上升，这是目前攀钢烧结生产中存在的一个重要问题。因此，研发更加经济有效的烧结铺底料，对降低生产成本、促进攀钢的进一步发展具有举足轻重的作用。而迄今为止采用含铁尘泥制作小球替代烧结矿或块矿作烧结铺底料的技术研究及生产应用国内外均尚未见报道，有关的专利亦为空白。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，采用钢铁生产过程中产生的大量含铁粉尘制作小球替代成品烧结矿或块矿作烧结铺底料的技术方法。通过本发明技术的应用，达到提高烧结矿成品率和产量，废物利用，节能降耗，降低生产成本，保护环境的目的。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：一种烧结铺底料，包括按重量份计的以下成分：烧结粉尘48～52份、瓦斯灰20～24份、瓦斯泥14～16份、转炉尘11～12.8份、膨润土1.0～1.2份。其中所述烧结粉尘主要成分为(按％重量计)TFe＝42.0～45.0，SiO₂＝5.0～6.5，CaO＝8.0～10.5，MgO＝2.5～3.0，Al₂O₃＝4.2～4.7，TiO₂＝8.5～9.0，Ig＝9.5～10.5；瓦斯灰主要成分为(按％重量计)TFe＝40.0～42.0，SiO₂＝8.0～10.0，CaO＝7.0～8.0，MgO＝2.0～2.8，Al₂O₃＝2.0～3.0，TiO₂＝7.0～7.5，Ig＝13.5～14.5；瓦斯泥主要成分为(按％重量计)TFe＝27.5～29.0，SiO₂＝10.0～12.0，CaO＝5.0～6.0，MgO＝2.5～3.5，Al₂O₃＝4.5～5.0，TiO₂＝5.0～5.5，Ig＝22.0～24.0；转炉尘主要成分为(按％重量计)TFe＝60.0～63.0，SiO₂＝1.5～2.5，CaO＝6.0～7.0，MgO＝1.0～1.5，Al₂O₃＝0.3～0.8，Ig＝2.0～3.0。

进一步的技术方案是：所述烧结铺底料制作为含铁尘泥小球。所述含铁尘泥小球粒度为7～20mm。

本发明还提供另一种技术方案：一种制作烧结铺底料的方法，选取按重量份计的以下原料：烧结粉尘48～52份、瓦斯灰20～24份、瓦斯泥14～16份、转炉尘11～12.8份、膨润土1.0～1.2份。所述烧结粉尘主要成分为(按％重量计)TFe＝42.0～45.0，SiO₂＝5.0～6.5，CaO＝8.0～10.5，MgO＝2.5～3.0，Al₂O₃＝4.2～4.7，TiO₂＝8.5～9.0，Ig＝9.5～10.5；瓦斯灰主要成分为(按％重量计)TFe＝40.0～42.0，SiO₂＝8.0～10.0，CaO＝7.0～8.0，MgO＝2.0～2.8，Al₂O₃＝2.0～3.0，TiO₂＝7.0～7.5，Ig＝13.5～14.5；瓦斯泥主要成分为(按％重量计)TFe＝27.5～29.0，SiO₂＝10.0～12.0，CaO＝5.0～6.0，MgO＝2.5～3.5，Al₂O₃＝4.5～5.0，TiO₂＝5.0～5.5，Ig＝22.0～24.0；转炉尘主要成分为(按％重量计)TFe＝60.0～63.0，SiO2＝1.5～2.5，CaO＝6.0～7.0，MgO＝1.0～1.5，Al2O3＝0.3～0.8，Ig＝2.0～3.0；将所选取得原料混匀后输送到圆盘造球机内，再加入适量的水进行造球，使得含铁尘泥小球的水分按重量计控制在6.5～7.0％之间，小球粒度7～20mm，造球时间10～15min，由于制作时间较短，可忽略水分的蒸发，造球时即可将水分控制在6.5～7.0％的重量比例。

进一步的技术方案是：所述圆盘造球机的圆盘直径为1000mm、圆盘边高为165mm、圆盘转速为23r/min、圆盘倾角为46°，圆盘倾角是指机体上周边圆盘与水平方向所形成的角。

本发明还提供一种技术方案：一种烧结铺底料的烧结方法，将造好的含铁尘泥小球先装入烧结杯底部，均匀撒布在烧结杯篦条上，厚度为25～35mm；然后再装入烧结混合料，点火进行烧结。工艺过程为：含铁尘泥准备→配料→混合→加水造球→小球布到烧结杯底层→烧结混合料布料→点火烧结→烧结矿破碎→筛分→性能检测。

进一步的技术方案是：烧结参数为点火负压5.5～6.5kPa，烧结负压12～13kPa，点火温度1000～1050℃，点火时间1.5～2.0min。

本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：(1)采用本发明技术后，不但可以替代成品烧结矿满足烧结铺底料的需要，而且小球经过烧结过程高温处理之后，极大地改善了小球的强度和冶金性能，小球以成品矿被高炉所用，较大地提高了烧结矿入炉率和产量。其次是成品矿不再需要重复烧结，减少了原燃料的投入，降低了能耗和成本费用，增加了经济效益。烧结矿成品率提高6.33～6.72个百分点，产量提高7.63～8.16％，转鼓强度提高0.48～0.57个百分点，固体燃料消耗下降3.91～4.25kg/t矿。

(2)采用本发明技术后，可以较大幅度地提高各种含铁尘泥的利用率和使用效果，充分利用二次资源，保护环境。

(3)采用本发明技术后，可以简化烧结筛分整粒工艺，减少铺底料筛分工序，提高设备利用率，从而进一步提高生产效率。

具体实施方式

下面结合本发明的试验例和实施例对本发明作进一步的阐述和说明。

试验例：

采用成品烧结矿作铺底料，在攀钢烧结原料条件下，采用将烧结矿筛出的10～20mm成品矿作为铺底料，烧结矿铺底料厚度30mm，料层高度720mm，混合料水分7.5％，烧结碱度CaO/SiO₂为2.0，抽风负压12kPa。烧结矿ISO转鼓强度73.15％，＞5mm成品率74.62％，利用系数1.325t/m².h，固体燃料消耗57.35kg/t矿。

实施例1：

在攀钢高钛型钒钛磁铁精矿烧结原料条件下(这里特指攀钢高钛型钒钛磁铁精矿是因为其它钢铁企业均采用普通铁矿石烧结，采用高钛型钒钛磁铁精矿烧结仅攀钢一家，是攀钢烧结与其它厂区别的重要标志)，采用含铁粉尘制作的小球作烧结铺底料，小球粒度7～15mm，铺底料厚度35mm，料层高度720mm，混合料水分7.5％，烧结碱度CaO/SiO₂为2.0，抽风负压12kPa。结果表明，与试验例相比，烧结矿转鼓强度提高0.57个百分点，成品率提高6.61个百分点，产量提高7.82％，固体燃料消耗下降4.06kg/t矿。

实施例2：

在攀钢高钛型钒钛磁铁精矿烧结原料条件下，采用含铁粉尘制作的小球作烧结铺底料，小球粒度10～16mm，铺底料厚度30mm，料层高度720mm，混合料水分7.5％，烧结碱度CaO/SiO₂为2.0，抽风负压12kPa。结果表明，与试验例相比，烧结矿转鼓强度提高0.51个百分点，成品率提高6.72个百分点，产量提高8.16％，固体燃料消耗下降4.25kg/t矿。

实施例3：

在攀钢高钛型钒钛磁铁精矿烧结原料条件下，采用含铁粉尘制作的小球作烧结铺底料，小球粒度15～20mm，铺底料厚度25mm，料层高度720mm，混合料水分7.5％，烧结碱度CaO/SiO2为2.0，抽风负压12kPa。结果表明，与试验例相比，烧结矿转鼓强度提高0.48个百分点，成品率提高6.33个百分点，产量提高7.63％，固体燃料消耗下降3.91kg/t矿。

从试验结果看，采用小球粒度10～16mm、铺底料厚度30mm的效果最好，采用小球粒度15～20mm，铺底料厚度25mm的效果相对差些。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种烧结铺底料，其特征在于：包括按重量份计的以下成分：烧结粉尘48～52份、瓦斯灰20～24份、瓦斯泥14～16份、转炉尘11～12.8份、膨润土1.0～1.2份；所述烧结粉尘主要成分按％重量计为：TFe＝42.0～45.0，SiO₂＝5.0～6.5，CaO＝8.0～10.5，MgO＝2.5～3.0，Al₂O₃＝4.2～4.7，TiO₂＝8.5～9.0，Ig＝9.5～10.5；瓦斯灰主要成分按％重量计为：TFe＝40.0～42.0，SiO₂＝8.0～10.0，CaO＝7.0～8.0，MgO＝2.0～2.8，Al₂O₃＝2.0～3.0，TiO₂＝7.0～7.5，Ig＝13.5～14.5；瓦斯泥主要成分按％重量计为：TFe＝27.5～29.0，SiO₂＝10.0～12.0，CaO＝5.0～6.0，MgO＝2.5～3.5，Al₂O₃＝4.5～5.0，TiO₂＝5.0～5.5，Ig＝22.0～24.0；转炉尘主要成分按％重量计为：TFe＝60.0～63.0，SiO₂＝1.5～2.5，CaO＝6.0～7.0，MgO＝1.0～1.5，Al₂O₃＝0.3～0.8，Ig＝2.0～3.0。

2.根据权利要求1所述的烧结铺底料，其特征在于：所述烧结铺底料制作为含铁尘泥小球。

3.根据权利要求2所述的烧结铺底料，其特征在于：所述含铁尘泥小球粒度为7～20mm。

4.一种烧结铺底料的制作方法，其特征在于，选取按重量份计的以下原料：烧结粉尘48～52份、瓦斯灰20～24份、瓦斯泥14～16份、转炉尘11～12.8份、膨润土1.0～1.2份；所述烧结粉尘主要成分按％重量计为：TFe＝42.0～45.0，SiO₂＝5.0～6.5，CaO＝8.0～10.5，MgO＝2.5～3.0，Al₂O₃＝4.2～4.7，TiO₂＝8.5～9.0，Ig＝9.5～10.5；瓦斯灰主要成分按％重量计为：TFe＝40.0～42.0，SiO₂＝8.0～10.0，CaO＝7.0～8.0，MgO＝2.0～2.8，Al₂O₃＝2.0～3.0，TiO₂＝7.0～7.5，Ig＝13.5～14.5；瓦斯泥主要成分按％重量计为：TFe＝27.5～29.0，SiO₂＝10.0～12.0，CaO＝5.0～6.0，MgO＝2.5～3.5，Al₂O₃＝4.5～5.0，TiO₂＝5.0～5.5，Ig＝22.0～24.0；转炉尘主要成分按％重量计为：TFe＝60.0～63.0，SiO2＝1.5～2.5，CaO＝6.0～7.0，MgO＝1.0～1.5，Al2O3＝0.3～0.8，Ig＝2.0～3.0；将所选取得原料混匀后输送到圆盘造球机内，再加入适量的水，使含铁尘泥小球的水分按％重量计控制在6.5～7.0％之间，造球时间10～15min。

5.根据权利要求4所述的一种烧结铺底料的制作方法，其特征在于：所述圆盘造球机的圆盘直径为1000mm、圆盘边高为165mm、圆盘转速为23r/min、圆盘倾角为46°。

6.一种烧结铺底料的烧结方法，其特征在于：将烧结铺底料先均匀撒布在烧结杯篦条上，厚度为25～35mm；然后再装入烧结混合料，点火进行烧结。

7.根据权利要求6所述的一种烧结铺底料的烧结方法，其特征在于，烧结参数为：点火负压5.5～6.5kPa，烧结负压12～13kPa，点火温度1000～1050℃，点火时间1.5～2.0min。