CN105316478A - 一种提高褐铁矿配比的烧结生产方法 - Google Patents

一种提高褐铁矿配比的烧结生产方法 Download PDF

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本发明公开一种提高褐铁矿配比的烧结生产方法，根据褐铁矿的烧结基础特性，进行二次造球，制造一种内外层褐铁矿配比﹑碱度和燃料比梯度变化的混合料准颗粒，进而抑制褐铁矿的过熔，提高褐铁矿的配比，改善褐铁矿生产烧结矿的冶金性能。

Description

一种提高褐铁矿配比的烧结生产方法
技术领域
本发明属于炼铁原料生产技术领域，涉及到烧结矿的生产技术，特别是涉及一种提高褐铁矿配比的烧结生产方法。
背景技术
褐铁矿是含有结晶水的赤铁矿，其化学式为nFe203·mH20(n＝1～3，m＝1～4)，结晶水含量在10％左右。褐铁矿一般粒度较粗，疏松多孔、堆比重较小，吸水性强，还原性好，在烧结过程中受热脱除结晶水和游离水时会发生爆裂现象。
在烧结过程中，由于褐铁矿结晶水含量高，其在分解和物料中迁移都需要消耗大量的热量，导致料层中的烧结温度降低，烧结时间减少，导致生产率降低。另外，由于褐铁矿同化温度较低，容易在高温下过度熔融，导致料层透气性能降低，生产率下降。同时，由于褐铁矿孔隙率高，在烧结中需要加入更多的水才能正常烧结生产，这就更增加了燃料的消耗量，而且导致烧结台车内的原料填充密度下降，烧结过程中收缩率增大。以上问题导致褐铁矿烧结生产率下降和烧结矿质量恶化，因而褐铁矿在烧结生产中配加比例为30％左右，难以大量应用。
在褐铁矿烧结生产中，为了提高褐铁矿的生产率和烧结指标，现有的主要方法为：1、配加更大的水量；2、高碱度，高碳量烧结；3、压料或提高料层厚度。配加更大的水量，在一定程度上可以提高烧结速率，但是随着水量增加，会导致燃耗增高，燃烧速度变快，返矿量增加，生产率下降；我国以高碱度烧结为主，过度提高配碳量会使料层过熔，透气性变差；压料是提高褐铁矿用量，提高生产率的有效办法，但是压料程度有限，如果压料程度太大，又会使料层的透气性变差，反而使生产率降低；提高料层厚度也是提高生产率的方法，但是目前烧结机规格固定的情况下，也只能有限的提高烧结料层的厚度。
论文《永通公司高比例褐铁矿烧结的生产试验》和《大比例褐铁矿烧结的试验研究及应用》均认为，采取优化配矿、适当增加燃料用量、延长点火时间、提高料层厚度和烧结矿碱度，并采取压料等技术措施，可以提高烧结矿的产、质量。但以上措施都是烧结的常用方法，不能从实质上解决高配比褐铁矿烧结时所引起的生产率降低，成品率下降等问题。
CN201210455905.7提出了一种配加褐铁矿的铁矿烧结方法，包括褐铁矿细磨处理、褐铁矿烘烤处理、配料、混合、布料、压料和点火烧结，其中控制细磨后的褐铁矿粒度1mm以下，将细磨后的褐铁矿在180℃～220℃下烘烤，控制混合所得混合料中的水分为7.3％～7.6％，控制压料步骤的压料量为20mm～50mm。其没有解决因褐铁矿在高温下过熔，导致料层透气性能降低，生产率下降的问题，也没有解决褐铁矿所生产烧结矿强度较低的问题。
CN201210302330.7提出了一种褐铁矿高配比的烧结方法，其特征是烧结所用配料为铁料、燃料、熔剂、返矿五种组分组成的混合料，将各组分进行混合，在圆筒混合机中加水混匀、造球，其混匀造球时间控制在5～7分钟；将制备好的混合料通过布料器装入烧结台车进行烧结，在烧结点火温度为1200±50℃，烧结台车速度为1.3m/min～1.6m/min，烧结终点温度为300±10℃的条件下进行烧结，烧结矿经破碎、冷却、筛分后，按筛上烧结矿重量的2.0％，将质量浓度为2％的CaCl2溶液喷洒到筛上的烧结矿上。其没有考虑褐铁矿自身的烧结特性，因此用该方法褐铁矿配比不高，所生产的烧结矿强度较低。
发明内容
本发明提出一种提高褐铁矿配比的烧结生产方法，根据褐铁矿的烧结基础特性，进行二次造球，制造一种内外层碱度和燃料比梯度变化的混合料准颗粒，进而抑制褐铁矿的过熔，提高褐铁矿的配比，改善褐铁矿生产烧结矿的冶金性能。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
1、一种提高褐铁矿配比的烧结生产方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)对褐铁矿进行细磨筛分，使褐铁矿粒度小于200目的质量百分比为40％～50％，粒度大于1mm的质量百分比小于20％；
(2)褐铁矿、磁铁精矿和燃料组成混合料A1，其中褐铁矿的质量百分数为65％～75％；磁铁精矿质量百分数为20％～30％；燃料为焦粉、无烟煤和石油焦中的一种或几种，其添加量为5.0％～6.0％；然后向混合料A1中添加熔剂，组成混合料A，其中熔剂为生石灰和镁石粉；调整熔剂添加量，使混合料A的碱度(CaO/SiO2)为1.5～1.8；将混合料A加水混匀，其中加水量为混合料A总质量的7.5％～8.5％，然后用圆盘造球机制成粒度为1mm～5mm的球核；
(3)褐铁矿、磁铁精矿和燃料组成混合料B1，其中褐铁矿的质量百分数为45％～60％；磁铁精矿质量百分数为35％～50％；燃料为焦粉、无烟煤和石油焦中的一种或几种，其添加量为4.0％～5.0％；然后向混合料B1中添加熔剂，组成混合料B，其中熔剂为生石灰和镁石粉；调整熔剂添加量，使混合料B的碱度(CaO/SiO2)为2.0～2.5；将混合料B加水混匀，其中加水量为混合料B总质量的7.0％～8.5％；将步骤(1)所述1mm～5mm球核放在另一个圆盘造球机中，添加混合料B继续造球，制成5mm～9mm占质量百分比80％～90％的烧结混合料；
(4)将上述烧结混合料布到烧结台车上，按15mm～20mm向下进行抽风压料，控制料层厚度为600mm～750mm，进行点火烧结，得优质烧结矿。
所述磁铁精矿其化学成分按质量百分比全铁TFe＞65％，SiO2＜4.5％，CaO＜1％，其粒度小于200目的大于90％。
所述熔剂中生石灰化学成分按质量百分比CaO>80％；镁石粉为菱镁石、轻烧镁粉和氧化镁粉化学试剂中的任一种或几种的组合。
本发明有益效果：1、本发明依据褐铁矿的烧结基础特性，调整烧结准颗粒内外层的碱度和燃料比，抑制褐铁矿的同化性，防止烧结料层过熔，进而提高烧结料层的透气性和烧结矿的强度。2、本发明依据褐铁矿配比的变化，制成内外层燃料比梯度变化的准颗粒烧结混合料，降低了褐铁矿烧结的燃料比。3、本发明对褐铁矿进行细磨，避免粗粒褐铁矿高温爆裂产生粉末，提高了烧结料层的透气性。
具体实施方式
实施例1：
首先对褐铁矿进行细磨筛分，使褐铁矿粒度小于200目的质量百分比为45％，粒度大于1mm的质量百分比为15％；褐铁矿、磁铁精矿和燃料组成混合料A1，其中褐铁矿的质量百分数为72.1％；磁铁精矿质量百分数为22％；燃料为焦粉，其添加量为5.9％；然后向混合料A1中添加熔剂，组成混合料A，其中熔剂为生石灰和镁石粉；调整熔剂添加量，使混合料A的碱度(CaO/SiO2)为1.6；将混合料A加水混匀，其中加水量为混合料A总质量的8.2％，然后用圆盘造球机制成粒度为1mm～5mm的球核。其中褐铁矿、磁铁精矿、生石灰和镁石粉的化学成分见表1。
表1试验用原料成份(％)
褐铁矿、磁铁精矿和燃料组成混合料B1，其中褐铁矿的质量百分数为46.1％；磁铁精矿质量百分数为49％；燃料为焦粉和无烟煤，其添加量为4.9％；然后向混合料B1中添加熔剂，组成混合料B，其中熔剂为生石灰和镁石粉；调整熔剂添加量，使混合料B的碱度(CaO/SiO2)为2.3；将混合料B加水混匀，其中加水量为混合料B总质量的7.5％；然后将上述1mm～5mm球核放在另一个圆盘造球机中，添加混合料B继续造球，制成5mm～9mm占85％的烧结混合料。
将上述烧结混合料布到烧结台车上，按15mm～20mm向下进行抽风压料，控制料层厚度为750mm，进行点火烧结，得优质烧结矿。烧结矿转鼓强度为70.46％，烧结利用系数1.486t/(m2·h)，固体燃料比48.62Kg/t。
实施例2：
首先对褐铁矿进行细磨筛分，使褐铁矿粒度小于200目的质量百分比为42％，粒度大于1mm的质量百分比为12％；褐铁矿、磁铁精矿和燃料组成混合料A1，其中褐铁矿的质量百分数为65.9％；磁铁精矿质量百分数为29％；燃料为焦粉和石油焦，其添加量为5.1％；然后向混合料A1中添加熔剂，组成混合料A，其中熔剂为生石灰和镁石粉；调整熔剂添加量，使混合料A的碱度(CaO/SiO2)为1.7；将混合料A加水混匀，其中加水量为混合料A总质量的7.8％，然后用圆盘造球机制成粒度为1mm～5mm的球核。其中褐铁矿、磁铁精矿、生石灰和镁石粉的化学成分见表2。
表2试验用原料成份(％)
褐铁矿、磁铁精矿和燃料组成混合料B1，其中褐铁矿的质量百分数为50％；磁铁精矿质量百分数为45.8％；燃料为焦粉，其添加量为4.2％；然后向混合料B1中添加熔剂，组成混合料B，其中熔剂为生石灰和镁石粉；调整熔剂添加量，使混合料B的碱度(CaO/SiO2)为2.2；将混合料B加水混匀，其中加水量为混合料B总质量的8.0％。然后将上述1mm～5mm球核放在另一个圆盘造球机中，添加混合料B继续造球，制成5mm～9mm占90％的烧结混合料。
将上述烧结混合料布到烧结台车上，按15mm～20mm向下进行抽风压料，控制料层厚度为700mm，进行点火烧结，得优质烧结矿。烧结矿转鼓强度为72.24％，烧结利用系数1.519t/(m2·h)，固体燃料比47.56Kg/t。
实施例3：
首先对褐铁矿进行细磨筛分，使褐铁矿粒度小于200目的质量百分比为40％，粒度大于1mm的质量百分比为15％；褐铁矿、磁铁精矿和燃料组成混合料A1，其中褐铁矿的质量百分数为68％；磁铁精矿质量百分数为26.5％；燃料为焦粉、无烟煤和石油焦，其添加量为5.5％；然后向混合料A1中添加熔剂，组成混合料A，其中熔剂为生石灰和镁石粉；调整熔剂添加量，使混合料A的碱度(CaO/SiO2)为1.5；将混合料A加水混匀，其中加水量为混合料A总质量的7.4％，然后用圆盘造球机制成粒度为1mm～5mm的球核。其中褐铁矿、磁铁精矿、生石灰和镁石粉的化学成分见表3。
表3试验用原料成份(％)
褐铁矿、磁铁精矿和燃料组成混合料B1，其中褐铁矿的质量百分数为57.3％；磁铁精矿质量百分数38.2％；燃料为焦粉、无烟煤和石油焦，其添加量4.5％；然后向混合料B1中添加熔剂，组成混合料B，其中熔剂为生石灰和镁石粉；调整熔剂添加量，使混合料B的碱度(CaO/SiO2)为2.4；将混合料B加水混匀，其中加水量为混合料B总质量的7.8％。然后将上述1mm～5mm球核放在另一个圆盘造球机中，添加混合料B继续造球，制成5mm～9mm占82％的烧结混合料。
将上述烧结混合料布到烧结台车上，按15mm～20mm向下进行抽风压料，控制料层厚度为700mm，进行点火烧结，得优质烧结矿。烧结矿转鼓强度为73.12％，烧结利用系数1.534t/(m2·h)，固体燃料比49.85Kg/t。

Claims (3)

1.一种提高褐铁矿配比的烧结生产方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)对褐铁矿进行细磨筛分，使褐铁矿粒度小于200目的质量百分比为40％～50％，粒度大于1mm的质量百分比小于20％；
(2)褐铁矿、磁铁精矿和燃料组成混合料A1，其中褐铁矿的质量百分数为65％～75％；磁铁精矿质量百分数为20％～30％；燃料为焦粉、无烟煤和石油焦中的一种或几种，其添加量为5.0％～6.0％；然后向混合料A1中添加熔剂，组成混合料A，其中熔剂为生石灰和镁石粉；调整熔剂添加量，使混合料A的碱度(CaO/SiO2)为1.5～1.8；将混合料A加水混匀，其中加水量为混合料A总质量的7.5％～8.5％，然后用圆盘造球机制成粒度为1mm～5mm的球核；
(3)褐铁矿、磁铁精矿和燃料组成混合料B1，其中褐铁矿的质量百分数为45％～60％；磁铁精矿质量百分数为35％～50％；燃料为焦粉、无烟煤和石油焦中的一种或几种，其添加量为4.0％～5.0％；然后向混合料B1中添加熔剂，组成混合料B，其中熔剂为生石灰和镁石粉；调整熔剂添加量，使混合料B的碱度(CaO/SiO2)为2.0～2.5；将混合料B加水混匀，其中加水量为混合料B总质量的7.0％～8.5％；将步骤(1)所述1mm～5mm球核放在另一个圆盘造球机中，添加混合料B继续造球，制成5mm～9mm占质量百分比80％～90％的烧结混合料；
(4)将上述烧结混合料布到烧结台车上，按15mm～20mm向下进行抽风压料，控制料层厚度为600mm～750mm，进行点火烧结，得优质烧结矿。
2.根据权利要求1所述的一种提高褐铁矿配比的烧结生产方法，其特征在于所述磁铁精矿其化学成分按质量百分比全铁TFe＞65％，SiO2＜4.5％，CaO＜1％，其粒度小于200目的大于90％。
3.根据权利要求1所述的一种提高褐铁矿配比的烧结生产方法，其特征在于所述熔剂中生石灰化学成分按质量百分比CaO>80％；镁石粉为菱镁石、轻烧镁粉和氧化镁粉化学试剂中的任一种或几种的组合。
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