CN106893858A - 一种膨润土配加方法和用于膨润土配加的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种球团生产膨润土配加方法，包括：造球用含铁粉料经配料并混合均匀后被烘干，后按比例配加膨润土，再经润磨，得到造球用料。本发明还公开了一种用于膨润土配加的装置，所述装置包括配料装置、烘干装置、膨润土添加装置和润磨装置。本发明可以在满足生产线快速成球需求基础上，大幅降低膨润土配加量，并能根据实际需要快速切换调整生产工艺线配置，提高实际生产效率。

Description

一种膨润土配加方法和用于膨润土配加的装置

技术领域

本发明涉及球团矿生产技术领域，具体涉及了一种球团生产膨润土配加方法和用于球团生产膨润土配加的装置。

背景技术

球团生产工艺是一种用于提炼球团矿的工艺，是钢铁冶炼行业中的常用工艺。球团生产工艺主要包括了把细磨铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料的步骤。冶金球团用膨润土是膨润土的一种，是一种铁矿球团粘结剂，由于其在高温下的高稳定性和粘结性，已经成为一种不可替代的廉价原料。在造球用料中添加膨润土作黏结剂，能使造球过程稳定，并容许较宽的水量范围，提高生球的强度、干燥爆裂温度。然而，膨润土虽是有效的黏结剂，但它在焙烧过程中会进入渣相降低球团焙烧固结速率，且其成分主要是硅和铝，不仅增加了后序冶炼过程熔剂的消耗量，提高了炼铁的费用，更对铁还原产生抑制作用。因此，从追求整体效益角度出发，在确保成球性能的基础上，应尽量降低膨润土配加量。

专利申请号为200610022033的中国专利申请公开了一种球团生产工艺中膨润土的配加方法，其通过改变膨润土现有配加工艺，在球团原料配料后通过配料皮带送入干燥机之前用料斗将膨润土配加在物料的上表面，使膨润土和物料在干燥机内部搅拌混合时，膨润土外表面形成一层物料保护层，膨润土的性能不被高温破坏，在后续造球环节，膨润土将充分发挥其粘结性能，提高生球成球率。该发明专利提出的在干燥机之前配加膨润土的工艺方法，适于高配比膨润土配加工艺，而低配比膨润土配加受物料水分影响，混匀效果较差，影响成球效果。

发明内容

为满足球团生产企业在满足生产线快速成球需求基础上，大幅降低膨润土配加量的需求，本发明提供了一种球团生产膨润土配加方法。本发明的方法能根据实际原料条件变化情况，快速切换调整生产工艺线配置，在满足生产线快速成球需求基础上，大幅降低膨润土配加量。

本发明提供了一种球团生产膨润土配加方法具体如下：

所述方法包括配料、烘干、配加膨润土和润磨的步骤，所述方法相应的使用了一种球团生产膨润土配加系统，其主要由配料、烘干、配加膨润土、润磨和工艺切换系统组成。所述配料过程为把含铁粉料按一定比例配合，所述烘干过程为把配合好的高水分含铁料烘干脱水，所述配加膨润土为把膨润土配加到适宜水分的含铁料中去形成造球用料，所述润磨过程为把造球用料磨细混匀，工艺切换系统完成“配料→烘干→配加膨润土→润磨”的具体工艺线布置的动作流程。

具体的，所述方法包括如下的步骤：

造球用含铁粉料经配料并混合均匀后被烘干，后按比例配加膨润土，再经润磨工序，形成造球用料。

所述的按照比例配加膨润土为本领域技术人员根据含铁粉料和膨润土的来源而确定。作为常识，当选用钙基膨润土时，由于其成本较低，配加比例可以偏高，一般在配加比例在4-5％；当选用钠基膨润土时，由于其成本相对昂贵，配加比例偏低，一般在配加比例在1.5-2.5％。本发明在满足造球质量的需求时，对于同一铁矿粉，配加钙基膨润土时，改进前配加比例为4.5％左右，改进前配加比例3.5％左右。当使用钠基膨润土时，配加量也可以减少至原添加量的60-70％。

作为上述方法一种更好的选择，所述膨润土为钙基膨润土，其添加量为3.0-3.5wt％。

作为上述方法一种更好的选择，所述膨润土为钠基膨润土，其添加量为0.9-1.88wt％。作为上述方法一种较好的选择，所述的造球用含铁粉料包括铁矿粉和除尘灰中的一种或多种。所述的铁矿粉可以为铁矿精粉，也可以为铁矿精粉和除尘灰的混合物，所述的除尘灰可以是钢厂的布袋灰。

作为上述方法一种较好的选择，所述铁矿精粉为碱性矿，其成分为TFe≥64％、SiO₂≤8.5％，所述除尘灰的成分为TFe≥35％、SiO₂≤7.50％。

作为上述方法一种较好的选择，所述铁矿精粉的成分为酸性矿，其成分为TFe≥65％、SiO₂≤8.5％，所述除尘灰的成分为TFe≥35％、SiO₂≤7.50％。

作为上述方法一种较好的选择，所述烘干步骤将配料后的造球用含铁粉料内的水含量干燥至8-10wt％。

作为上述方法一种较好的选择，所述烘干步骤将配料后的造球用含铁粉料内的水含量干燥至7-8wt％。

所述配料步骤可采用目前企业较为普及的工艺装置，该工艺装置主要由配料矿槽、圆盘或宽带给料机和电子皮带秤计量组成。所述工艺装置一般安装在靠近原料场的适当位置处。作为改进，配料步骤可以采取与传统工艺不同的设计，如配料室不设置膨润土矿槽和适宜低密度物料计量的螺旋电子秤。所述配料步骤将计划造球用的各种含铁粉料分别打入计划配料矿槽，通过圆盘或宽带给料机、电子皮带秤计量，按一定比例配合为成分适宜球团生产的含铁料。所述成分适宜为根据实际情况而确定。

所述烘干可采用目前企业较为普及的圆筒烘干机装置，安装在配料输送皮带后的适当位置处。所述烘干步骤中，按一定比例配合的含铁料在水分高于适宜造球标准(一般建议取值8-10％)时经烘干路线输送进入圆筒烘干机，烘干脱水后(出料水分一般建议取值7％-8％)进入后工序；水分低于适宜造球标准(一般建议取值8-10％)，则经转运路线输送进入圆筒烘干机后工序。

所述配加膨润土步骤可以使用膨润土配加装置进行，所述膨润土配加装置主要包括膨润土矿槽、给料机、螺旋电子秤、分料器和挡料软板，所述膨润土配加装置安装在烘干后的适当位置处，完成把膨润土按比例配加到适宜水分的含铁料中去形成造球用料的动作流程。其中膨润土矿槽、给料机、螺旋电子秤可采用目前企业通用配置。所述分料器可以采用犁型设计，固定安装在膨润土下料口前适当位置处(一般建议下料点前0.5-1.0米的皮带中间位置)，将输送皮带上的含铁料中间最上层部分划开，便于膨润土埋入。所述挡料软板一般采用橡胶材质制作(废旧皮带等均可)，设置于密闭膨润土下料口附近空间，其可以一方面起到抑制扬尘的作用，另一方面起到防物料喷撒的作用。

所述润磨步骤可采用目前企业较为普及的润磨机，所述润磨机安装在配加膨润土后工序的适当位置处，用于把配加一定比例膨润土后的造球用料磨细混匀。根据造球用料的粒度情况(一般建议造球工艺要求标准取值-200目含量≥80％)，操作者应当及时增加或减少润磨机研磨能力(常规手段为增加或减少研磨介质钢球)。磨前粒度连续长时间高于造球工艺的要求，则经转运路线输送进入润磨后工序。

本发明还提供了所述装置包括配料装置、烘干装置、膨润土添加装置和润磨装置，所述配料装置包括多个配料矿槽、给料机、配料皮带和电子皮带秤，铁矿粉配料矿槽后经给料机和电子皮带秤称量得到用于球团制备的混合料，所述混合料经配料皮带输送进入烘干装置或输送至膨润土配加装置的配料皮带，

所述烘干装置包括矿粉烘干装置和输送皮带，烘干后的矿粉经输送皮带输送进入膨润土配加装置的配料皮带，

所述膨润土配加装置包括膨润土矿槽、给料机、螺旋电子秤、配料皮带、分料器和挡料软板，所述分料器采用犁型设计，固定安装在膨润土下料口前，所述挡料软板密闭膨润土下料口附近的空间；配加完膨润土的铁矿粉进入润磨装置。

所述润磨装置可以和造球装置相连接。

所述烘干装置可以为圆筒烘干机，所述圆筒烘干机设置于所述电子皮带秤的输送皮带的后端。

配料装置中所述的给料机可以为圆盘或者宽带给料机。

本发明可以在满足生产线快速成球需求基础上，大幅降低膨润土配加量，并能根据实际需要快速切换调整生产工艺线配置，提高实际生产效率。本发明方案提出的配料、烘干后配加膨润土再进行润磨的工艺方法，不仅克服水分影响提高了混匀效果降低了膨润土消耗，更杜绝了膨润土性能在混匀阶段被高温破坏。

附图说明

图1是本发明的结构简图。

其中，1、电子皮带秤自动给料机，2、双螺旋电子秤自动给料机(配加含铁粉料)，3、铁矿粉配料大皮带，4、烘干机，5、矿粉转运皮带，6、膨润土配料皮带，7、双螺旋电子秤自动给料机，8、配加膨润土后转运皮带，9、润磨装置，10、磨后运转皮带。

具体实施方式

如下为本发明的实施例，其仅用做对本发明的的解释而并非限制。

请参见图1，本发明使用如图1所示的装置进行膨润土的添加。

一种用于球团生产膨润土配加的装置，所述装置包括配料装置、烘干装置、膨润土添加装置和润磨装置，

所述配料装置包括多个配料矿槽(图上示出了1，2，5，6号配料矿槽)、给料机、配料皮带3和电子皮带秤，铁矿粉配料矿槽后经给料机和电子皮带秤称量得到用于球团制备的混合料，所述混合料经皮带输送进入烘干装置或输送至膨润土配加装置的膨润土配料皮带6，

所述烘干装置包括矿粉烘干装置4和输送皮带，烘干后的矿粉经皮带输送进入膨润土配加装置的膨润土配料皮带6，

所述膨润土配加装置包括膨润土矿槽、给料机、螺旋电子秤、膨润土配料皮带6、分料器和挡料软板，所述分料器采用犁型设计，固定安装在膨润土下料口前，所述挡料软板密闭膨润土下料口附近的空间；配加完膨润土的铁矿粉进入润磨装置9或者经配加膨润土后转运皮带8直接进入造球装置。

所述润磨装置可以和造球装置相连接。

所述烘干装置可以为圆筒烘干机，所述圆筒烘干机设置于所述电子皮带秤的输送皮带的后端。

所述膨润土配加装置可以使用双螺旋电子秤自动给料机7配加膨润土，

配料装置中所述的给料机可以为双螺旋电子秤自动给料机2、圆盘给料机或者电子皮带秤自动给料机1。

本发明提供的膨润土配加方法包括：

造球用含铁粉料经配料并混合均匀后被烘干，后按比例配加膨润土，再经润磨工序，形成造球用料。

作为上述方法一种较好的选择，所述的造球用含铁粉料包括铁矿粉和除尘灰中的一种或多种。所述的铁矿粉可以为铁矿精粉，也可以为铁矿精粉和除尘灰的混合物，所述的除尘灰可以是钢厂的布袋灰。

作为上述方法一种较好的选择，所述铁矿精粉的成分为碱性矿TFe≥64％(酸性矿TFe≥65％)、SiO₂≤8.5％，所述除尘灰的成分为TFe≥35％、SiO₂≤7.50％。

作为上述方法一种较好的选择，所述烘干步骤将配料后的造球用含铁粉料内的水含量干燥至8-10wt％。

作为上述方法一种较好的选择，所述烘干步骤将配料后的造球用含铁粉料内的水含量干燥至7-8wt％。

所述配料步骤可采用目前企业较为普及工艺配置，该工艺装置主要由配料矿槽、圆盘或宽带给料机和电子皮带秤计量组成。所述工艺装置一般安装在靠近原料场的适当位置处。作为改进，配料步骤可以采取与传统工艺不同的设计，如配料室不设置膨润土矿槽和适宜低密度物料计量的螺旋电子秤。所述配料步骤将计划造球用的各种含铁粉料分别打入计划配料矿槽，通过圆盘或宽带给料机、电子皮带秤计量，按一定比例配合为成分适宜球团生产的含铁料。所述成分适宜为根据实际情况而确定。

所述烘干可采用目前企业较为普及的圆筒烘干机配置，安装在配料输送皮带后的适当位置处。所述烘干步骤中，按一定比例配合的含铁料在水分高于适宜造球标准(一般建议取值8-10％)时经烘干路线输送进入圆筒烘干机，烘干脱水后(出料水分一般建议取值7％-8％)进入后工序；水分低于适宜造球标准(一般建议取值8-10％)，则经转运路线输送进入圆筒烘干机后工序。

所述配加膨润土步骤可以使用膨润土配加装置进行，所述膨润土配加装置主要包括膨润土矿槽、给料机、螺旋电子秤、分料器和挡料软板，所述膨润土配加装置安装在烘干后的适当位置处，完成把膨润土按比例配加到适宜水分的含铁料中去形成造球用料的动作流程。其中膨润土矿槽、给料机、螺旋电子秤可采用目前企业通用配置。所述分料器可以采用犁型设计，固定安装在膨润土下料口前适当位置处(一般建议下料点前0.5-1.0米的皮带中间位置)，将输送皮带上的含铁料中间最上层部分划开，便于膨润土埋入。所述挡料软板一般采用橡胶材质制作(废旧皮带等均可)，主要用于密闭膨润土下料口附近空间，其可以一方面起到抑制扬尘的作用，另一方面起到防物料喷撒的作用。

所述润磨步骤可采用目前企业较为普及的润磨机，所述润磨机安装在配加膨润土后工序的适当位置处，用于把配加一定比例膨润土后的造球用料磨细混匀。根据造球用料的粒度情况(一般建议造球工艺要求标准取值-200目含量≥80％)，操作者应当及时增加或减少润磨机研磨能力(常规手段为增加或减少研磨介质钢球)。磨前粒度连续长时间高于造球工艺的要求，则经转运路线输送进入润磨后工序(造球)。

所述方法还可以使用一个由计算机控制的进行工艺的切换或者进行手动的工艺切换。

所述工艺切换主要基于由含铁料水分、烘干切换级别、造球用料粒度、润磨切换级别而进行。

其中含铁料水分分烘干前水分和烘干后水分，当进行人工监测时，应当1次/(1-2小时)对含铁料的水分进行检测；当使用程序进行控制时，含铁料水分由智能在线检测装置完成并通过PLC接口输入的，采集频率建议为1次/(5-10分钟)。烘干后水分连续超出适宜造球标准达到一定频率(人工监测时2-4次、程序在线检测时12-24次)，则可以直接将矿粉输送至膨润土添加装置。而当烘干前水分连续低于适宜造球标准达到一定频率(人工监测时2-4次、程序在线检测时12-24次)，则可以将矿粉输送进入烘干装置，以防止过度调节保持生产稳定。

其中造球用料粒度分磨前粒度和磨后粒度，操作人员应当以1次/(1-2小时)的操作频率对其进行调整。当磨前粒度连续短时间高于造球工艺要求(1-2次)，则可以减少研磨的时间。当磨前粒度连续长时间高于造球工艺要求(3-8次)时，则可以停止研磨。当磨后粒度连续短时间低于造球工艺要求(1-2次)时，则应当进行研磨。当磨后粒度连续长时间低于造球工艺要求(3-8次)时，则应当增加研磨的强度。

当进行膨润土的配加时，开启“配料→烘干→配加膨润土→润磨”生产工艺线，将计划造球用含铁粉料分别打入计划配料矿槽，通过电子皮带秤计量，按一定比例配合为适宜造球的含铁料，烘干后按比例配加膨润土，再经润磨工序，形成造球用料。打开工艺切换系统，按照要求输入含铁料水分(智能在线检测不需此项操作)、造球用料粒度(磨前粒度、磨后粒度)，根据烘干切换级别输出作业提示及时调整生产工艺线(开启或关闭烘干)，根据润磨切换级别输出作业提示及时增加或减少研磨介质。

如下以60万吨链篦机-回转窑系统为例，造球前生产工艺线由配料、烘干、配加膨润土、润磨和工艺切换系统组成，配置50m³矿槽6个(常用铁精粉4个、膨润土2个)、宽带给料机4台、双螺旋给料机2台，φ3×20m烘干机(90t/h、转速5r/min、斜度4％)一台，Φ3.8×6.5润磨机(Q＝110t/h筒体工作速度：15.47r/min)一台，如下将通过六个生产工序进一步说明本发明的具体实施方式。

第一步，配料室。工艺配置：“50m³矿槽+宽带给料机”四套配加铁矿粉，“50m³矿槽+双螺旋给料机”两套配加除尘灰(含铁粉料)。

第二步，烘干室。工艺配置：φ3×20m烘干机(90t/h、转速5r/min、斜度4％)一台，增加转运皮带一条(短接烘干)，烘干切换级别输出“开启烘干”作业提示时，含铁料走烘干路线；烘干切换级别输出“关闭烘干”作业提示时，停止烘干工序作业，含铁料走转运路线。

第三步，配加膨润土。工艺配置：50m³膨润土矿槽、双螺旋给料机、螺旋电子秤、配料皮带适当位置处设分料器和挡料软板。把膨润土按比例配加到适宜水分的含铁料中，其中：分料器采用犁型设计，固定安装在膨润土下料口前0.8米处；两侧挡料软板采用废旧皮带材质制作，前后挡料软板采用废旧软皮制作，抑制扬尘、防物料喷撒。

第四步，润磨。工艺配置：Φ3.8×6.5润磨机、增加转运皮带一条(短接润磨)。润磨切换级别输出“减少研磨”作业提示时，适量减少钢球添加量；润磨切换级别输出“停止润磨”作业提示时，造球用料走转运路线；润磨切换级别输出“增加研磨”作业提示时，适量增加钢球添加量；润磨切换级别输出“开启润磨”作业提示时，造球用料走润磨路线。

第五步，在球团生产工控微机的主工艺操作界面安装工艺切换系统主。其中：含铁料水分又分烘干前水分、烘干后水分，由人工输入(1次/小时)；烘干后水分连续4次≥8％(超标)，烘干切换级别输出“开启烘干”作业提示；烘干前水分连续4次≤8％，烘干切换级别输出“关闭烘干”作业提示；造球用料粒度又分磨前粒度、磨后粒度，由人工输入(1次/小时)，磨前粒度连续2次高于造球工艺要求(-200目含量≥80％)，则润磨切换级别输出“减少研磨”作业提示；磨前粒度连续4次高于造球工艺要求，则润磨切换级别输出“停止润磨”作业提示；磨后粒度连续2次低于造球工艺要求(-200目含量<80％)，则润磨切换级别输出“开启润磨”作业提示；磨后粒度连续4次低于造球工艺要求，则润磨切换级别输出“增加研磨”作业提示。

第六步，运行程序：(1)将含铁粉料按计划打入配料矿槽，通过电子皮带秤按一定比例配合为适宜造球的含铁料，烘干后按比例配加膨润土，再经润磨工序，形成造球用料。(2)打开工艺切换系统，按照要求输入含铁料水分(烘干前水分、烘干后水分)、造球用料粒度(磨前粒度、磨后粒度)，根据烘干切换级别输出作业提示及时调整生产工艺线，根据润磨切换级别输出作业提示及时调整生产工艺线或增加、减少研磨介质。

以配加钙基膨润土为例，改进前配加比例为4.5％左右，改进前配加比例为3.5％左右。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施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，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都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)

1.一种膨润土配加方法，包括：

造球用含铁粉料经配料并混合均匀后被烘干，后按比例配加膨润土，再经润磨，得到造球用料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述造球用含铁粉料包括铁矿粉和除尘灰中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述铁矿精粉的成分为TFe≥64％、SiO₂≤8.5％，所述除尘灰的成分为TFe≥35％、SiO₂≤7.50％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烘干将配料后的造球用含铁粉料内的水含量干燥至8-10wt％。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述烘干步骤将配料后的造球用含铁粉料内的水含量干燥至7-8wt％。

6.一种用于膨润土配加的装置，所述装置包括配料装置、烘干装置、膨润土添加装置和润磨装置，其特征在于：

所述配料装置包括多个配料矿槽、给料机、配料皮带和电子皮带秤，铁矿粉配料矿槽后经给料机和电子皮带秤称量得到用于球团制备的混合料，所述混合料经配料皮带输送进入烘干装置或输送至膨润土配加装置的配料皮带，

所述烘干装置包括矿粉烘干装置和输送皮带，烘干后的矿粉经输送皮带输送进入膨润土配加装置的配料皮带，

所述膨润土配加装置包括膨润土矿槽、给料机、螺旋电子秤、配料皮带、分料器和挡料软板，所述分料器采用犁型设计，固定安装在膨润土下料口前，所述挡料软板密闭膨润土下料口附近的空间；配加完膨润土的铁矿粉进入润磨装置或直接进入造球装置。