CN106480307A

CN106480307A - 一种改善烧结矿均质性的方法

Info

Publication number: CN106480307A
Application number: CN201510548039.1A
Authority: CN
Inventors: 徐礼兵; 周明顺; 翟立委; 刘杰; 张辉
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2035-08-31
Also published as: CN106480307B

Abstract

本发明公开一种改善烧结矿均质性的方法，在厚料层以及超厚料层烧结生产过程中，将烧结生产所使用固体燃料焦炭进行破碎处理，按照粒度分别为<0.5mm，0.5mm～3mm，>3mm三个粒级进行筛分；在烧结生产中混料过程分两批次进行，其中第一批次烧结混合料混合制粒过程使用的固体燃料为粒度是0.5mm～3mm的焦炭，第二批次烧结混合料混合制粒过程使用的固体燃料为粒度是<0.5mm与>3mm以任意比例混合的焦炭；在烧结生产中布料过程，下部混合料使用以粒度是<0.5mm与>3mm以任意比例混合的焦炭作为固体燃料所制得的混合料，上部混合料使用以粒度是0.5mm～3mm的焦炭为固体燃料所制得的混合料。

Description

一种改善烧结矿均质性的方法

技术领域

本发明属于炼铁烧结矿生产技术领域，特别涉及一种改善烧结矿均质性的方法。

背景技术

在钢铁企业中，烧结生产具有举足轻重的地位。一方面是因为烧结矿的质量直接影响高炉生产的质量；另一方面，烧结厂不仅是能耗大户，而且它所生产的烧结矿质量将直接影响高炉炼铁的焦比。铁矿粉烧结是一种铁矿粉造块方法，其是将细粒含铁原料与燃料、熔剂按一定比例配合，加水润湿、混匀而制成烧结料，然后布于烧结机上，通过点火、抽风，并借助烧结料中燃料燃烧产生高温，进而发生一系列的物理化学变化，生成部分低熔点物质，并软化熔融产生一定数量的液相，将铁矿物颗粒润湿粘结起来，冷却后形成具有一定强度的多孔块状产品—烧结矿。烧结生产的意义在于：

(1)充分合理地利用铁矿石资源，满足钢铁工业发展的需要。由于很多矿石入炉之前都需要进行选矿处理，选矿所获精粉及天然富矿在开采、准备处理过程中会产生粉末，这些粉末不能直接入炉，必须通过造块处理才能供高炉使用；

(2)通过烧结，可进一步改善铁矿石的冶金性能，为强化高炉冶炼提供更好的原料条件。铁矿粉在烧结前经过仔细的混合，成分更均匀；烧结中因固体燃料消失，熔剂分解，液相冷凝收缩，形成大量的孔隙，石灰石、白云石提供的CaO、MgO与矿粉中的其它组分反应，生成有利于还原、造渣的矿物成分；硫、氟、砷等有害杂质能部分去除，使之含量减少，从而使烧结矿具有比天然矿石更好的冶金性能。这样，高炉可以少加或不加生熔剂，使炉内还原、造渣过程得以改善，同时，也有助于操作制度的稳定，为优质、高产、低耗创造条件；

(3)通过烧结造块，可有效地回收利用冶金、化工等生产部门产生的含铁料，如矿尘、轧钢皮、钢渣、硫酸渣等，既充分利用了资源，又消除了环境污染，还可以降低成本，增加经济效益和社会效益。

烧结矿的生产过程中，每吨烧结矿所耗热能中，80％来自混合料中的固体燃料，节约能耗，必须提高固体燃料的利用率，改善燃料在混合料中的分布状况，采用适宜的燃料粒度组成。烧结常用的固体燃料为碎焦粉和无烟煤粉，燃料的粒度对于烧结的生产率及烧结矿的品质有着重大的影响。当粒度过大时，将发生下列不利影响：(1)燃烧带变宽，从而使烧结料层透气性变坏；(2)燃料在料层中分布不均。在大颗粒燃料附近，矿熔化得厉害，而离燃料较远的地方物料不能很好地烧结；(3)在无燃料处，空气得不到利用，使烧结速度降低；(4)在向烧结机台车布料时，容易发生燃料偏析现象，大颗粒燃料集中在料层下部。但下部通常要求燃料量要比上部少，这使烧结料层的温度差异变大，使烧结矿上下部的品质不一样，即上层烧结矿强度差，下部烧结矿产生过熔并使FeO含量高。

同样，燃料粒度过小也是不适宜的：(1)燃料粒度过小，燃烧速度快，在烧结料传热性能不好时，燃料所产生的热量难于使烧结料达到熔化温度，烧结料粘结不好，从而使烧结矿强度下降；(2)小粒度燃料在料层中阻碍气流运动，降低烧结料层的的透气性，并有可能被气流带走。

为了满足高炉对烧结矿产量和质量的要求、顺应节能减排的发展趋势，烧结机逐渐大型化，钢铁企业逐步提高烧结料层厚度来满足高炉需求。厚料层烧结作为20世纪80年代发展起来的烧结技术，近20多年来得到广泛应用和快速发展。目前，国内烧结生产长普遍采用厚料层烧结，烧结料层高度都已在700mm以上。厚料层烧结能够强化“自动蓄热”、减少燃料的配比，提高料层内部氧位，促进固体燃料的燃烧和燃烬，降低FeO的生成，总之，厚料层能从各方面降低燃料消耗，进而降低烧结生产成本。但是厚料层烧结技术的应用也面临一些难题，其中最突出的问题是由于烧结料层存在“自动蓄热”现象，使得烧结料层上部热量相对不足，料层温度较低，导致料层上部的烧结混合料未充分烧结，可能会出现部分生料，同时，料层下部热量过剩出现“过熔”，降低垂直烧结速度，导致烧结利用系数和烧结成品率下降。目前随着厚料层结技术的发展，料层厚度变高，烧结矿高度方向上均质效果变差。

CN 102899482 A公开了一种铁矿粉均热烧结工艺，在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。烧结机台车上混合料料层的中、上部布料采用小配水量，水分为6％～6.5％，料层下部水分含量提高1.0％～2.0％，使水分含量达到7％～8.5％。仅从混合料含水量方面出发，考虑了由于水分含量不同所带来的热交换效率不同的影响，未考虑由于燃料粒度不同对烧结上下部烧结矿质量的影响。

CN 103215442 A公布了厚料层烧结料面喷洒覆盖剂及喷洒方法，通过喷洒覆盖剂使烧结料层表层温度提高，使上层燃料可在燃烧带下移后持续燃烧，进而补充上部烧结料层热量不足的缺陷。但是外来覆盖剂的喷洒给烧结矿带进了杂志，对烧结矿化学成分造成了一定的影响。

在厚料层及超厚料层烧结过程中烧结料层存在“自动蓄热”现象，使得烧结料层上部热量相对不足，料层温度较低，导致料层上部的烧结混合料未充分烧结，可能会出现部分生料，同时，料层下部热量过剩出现“过熔”，降低垂直烧结速度，导致烧结利用系数和烧结成品率下降。目前随着超厚料层结技术的发展与应用，烧结矿高度方向上均质效果更加不尽人意。

技术方案

本发明所要解决的技术问题是提供一种一种改善烧结矿均质性的方法，改善厚料层及超厚料层烧结矿的质量，旨在解决厚料层及超厚料层烧结过程中因上下部热量分布不均导致的烧结矿均质性变差的问题。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种改善烧结矿均质性的方法，在厚料层以及超厚料层烧结生产过程中，将烧结生产所使用固体燃料焦炭进行破碎处理，按照粒度分别为<0.5mm，0.5mm～3mm，>3mm三个粒级进行筛分；在烧结生产中混料过程分两批次进行，其中第一批次烧结混合料混合制粒过程使用的固体燃料为粒度是0.5mm～3mm的焦炭，第二批次烧结混合料混合制粒过程使用的固体燃料为粒度是<0.5mm与>3mm以任意比例混合的焦炭；在烧结生产中布料过程，下部混合料使用以粒度是<0.5mm与>3mm以任意比例混合的焦炭作为固体燃料所制得的混合料，混合料布料高度占烧结设备料层高度的40％～60％，上部混合料使用以粒度是0.5mm～3mm的焦炭为固体燃料所制得的混合料；经过烧结混合料在烧结设备上布料、烧结，得到成品烧结矿。

所述的厚料层以及超厚料层烧结为料层高度在650mm及以上的烧结生产。

本发明的有益效果：

1、本发明提供一种改善烧结矿均质性的方法，可以解决厚料层及超厚料层烧结过程中因上下部热量分布不均导致的烧结矿均质性变差的问题，改善了厚料层及超厚料层烧结生产的烧结矿产质量。烧结利用系数可提高0.224～0.426t/(m²·h)，烧结矿成品率提高2.9～5.8个百分点，转鼓强度提高3.7～6.3个百分点，固体燃耗降低0.97～2.32kg/t。

2、本发明可以使<0.5mm的粉末状焦炭得到充分利用，在改善厚料层以及超厚料层烧结矿均质性的同时降低固体燃耗。

具体实施方式

实施例1：

将烧结生产所使用的固体燃料—焦炭进行破碎处理，按照粒度分别为<0.5mm，0.5mm～3mm，>3mm三个粒级进行筛分。以粒度是<0.5mm与>3mm以任意比例混合的焦炭作为固体燃料所制得的混合料A，以粒度是0.5mm～3mm的焦炭作为固体燃料所制得的混合料B，下部使用混合料A，混合料A的布料高度为烧结设备料层高度的60％，上部使用混合料B，将烧结混合料在料层高度为700mm的厚料层烧结设备上布料、烧结，得成品烧结矿。

同样，将未经任何处理的烧结生产所使用的固体燃料—焦炭作为燃料，经过混料得到烧结混合料，将烧结混合料在料层高度为700mm的厚料层烧结设备上布料、烧结，得成品烧结矿。各项烧结技术指标如下：利用系数为1.468t/(m²·h)，烧结矿成品率为69.69％，转鼓强度为64.28％，固体燃耗为51.42kg/t.。分别取上下部烧结矿进行化学成分以及质量指标检测对比，烧结矿质量差别较大。

试验结果表明：与没有采用本发明的原生产工艺相比，烧结利用系数提高0.224t/(m²·h)，烧结矿成品率提高2.9个百分点，转鼓强度提高3.7个百分点，固体燃耗降低0.97kg/t，分别取上下部烧结矿进行化学成分以及质量指标检测对比，烧结矿均质性明显改善。

实施例2：

将烧结生产所使用的固体燃料—焦炭进行破碎处理，按照粒度分别为<0.5mm，0.5mm～3mm，>3mm三个粒级进行筛分。以粒度是<0.5mm与>3mm以任意比例混合的焦炭作为固体燃料所制得的混合料A，以粒度是0.5mm～3mm的焦炭作为固体燃料所制得的混合料B，下部使用混合料A，混合料A的布料高度为烧结设备料层高度的55％，上部使用混合料B，将烧结混合料在料层高度为700mm的厚料层烧结设备上布料、烧结，得成品烧结矿。

试验结果表明：与没有采用本发明的原生产工艺相比，烧结利用系数提高0.261t/(m²·h)，烧结矿成品率提高3.4个百分点，转鼓强度提高4.6个百分点，固体燃耗降低1.42kg/t，分别取上下部烧结矿进行化学成分以及质量指标检测对比，烧结矿均质性明显改善。

实施例3：

将烧结生产所使用的固体燃料—焦炭进行破碎处理，按照粒度分别为<0.5mm，0.5mm～3mm，>3mm三个粒级进行筛分。以粒度是<0.5mm与>3mm以任意比例混合的焦炭作为固体燃料所制得的混合料A，以粒度是0.5mm～3mm的焦炭作为固体燃料所制得的混合料B，下部使用混合料A，混合料A布料高度为烧结设备料层高度的40％，上部使用混合料B，将烧结混合料在料层高度为1100mm的超厚料层烧结设备上布料、烧结，得成品烧结矿。

同样，将未经任何处理的烧结生产所使用的固体燃料—焦炭作为燃料，经过混料得到烧结混合料，将烧结混合料在料层高度为1100mm的超厚料层烧结设备上布料、烧结，得成品烧结矿。各项烧结技术指标如下：利用系数为1.584t/(m²·h)，烧结矿成品率为75.68％，转鼓强度为79.36％，固体燃耗为45.42kg/t.。分别取上下部烧结矿进行化学成分以及质量指标检测对比，烧结矿质量差别较大。

试验结果表明：与没有采用本发明的原生产工艺相比，烧结利用系数提高0.364t/(m²·h)，烧结矿成品率提高4.6个百分点，转鼓强度提高5.2个百分点，固体燃耗降低1.67kg/t，分别取上下部烧结矿进行化学成分以及质量指标检测对比，烧结矿均质性明显改善。

实施例4：

将烧结生产所使用的固体燃料—焦炭进行破碎处理，按照粒度分别为<0.5mm，0.5mm～3mm，>3mm三个粒级进行筛分。以粒度是<0.5mm与>3mm以任意比例混合的焦炭作为固体燃料所制得的混合料A，以粒度是0.5mm～3mm的焦炭作为固体燃料所制得的混合料B，下部使用混合料A，混合料A布料高度为烧结设备料层高度的55％，上部使用混合料B，将烧结混合料在料层高度为1100mm的超厚料层烧结设备上布料、烧结，得成品烧结矿。

试验结果表明：与没有采用本发明的原生产工艺相比，烧结利用系数提高0.426t/(m²·h)，烧结矿成品率提高5.8个百分点，转鼓强度提高6.3个百分点，固体燃耗降低2.32kg/t，分别取上下部烧结矿进行化学成分以及质量指标检测对比，烧结矿均质性明显改善。

Claims

1.一种改善烧结矿均质性的方法，其特征在于在厚料层以及超厚料层烧结生产过程中，将烧结生产所使用固体燃料焦炭进行破碎处理，按照粒度分别为<0.5mm，0.5mm～3mm，>3mm三个粒级进行筛分；在烧结生产中混料过程分两批次进行，其中第一批次烧结混合料混合制粒过程使用的固体燃料为粒度是0.5mm～3mm的焦炭，第二批次烧结混合料混合制粒过程使用的固体燃料为粒度是<0.5mm与>3mm以任意比例混合的焦炭；在烧结生产中布料过程，下部混合料使用以粒度是<0.5mm与>3mm以任意比例混合的焦炭作为固体燃料所制得的混合料，混合料布料高度占烧结设备料层高度的40％～60％，上部混合料使用以粒度是0.5mm～3mm的焦炭为固体燃料所制得的混合料；经过烧结混合料在烧结设备上布料、烧结，得到成品烧结矿。

2.根据权利要求1所述的改善烧结矿均质性的方法，其特征在于：所述的厚料层以及超厚料层烧结为料层高度在650mm及以上的烧结生产。