CN106967878A - 一种烧结铬铁矿的制备系统及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种烧结铬铁矿的制备系统及制备方法。该系统包括造球装置，具有铬铁矿粉入口和球团出口；混料装置，具有石灰石入口、硅石入口、焦粉入口和混合粉出口；裹粉装置，具有球团入口、混合粉入口和裹粉球团出口，球团入口与造球装置的球团出口相连，混合粉入口与混料装置的混合粉出口相连；烧结装置，具有裹粉球团入口和烧结铬铁矿出口，裹粉球团入口与裹粉装置的裹粉球团出口相连。本发明的工艺简单，能耗小，成本低，制得的烧结矿质量好。

Description

一种烧结铬铁矿的制备系统及制备方法
技术领域
本发明属于铁合金冶炼技术领域，具体地，涉及一种烧结铬铁矿的制备系统及制备方法。
背景技术
铬铁矿是铁合金生产高碳铬铁的重要原料，其中大部分是粉料。铬铁冶炼时若直接用铬铁粉矿会使电炉透气性变差，恶化炉况、增加能耗，不利于电炉的安全运行，因而必须对铬铁矿粉进行预处理。目前主要的铬铁矿粉预处理有直接烧结法和球团焙烧法。
相对于直接烧结法，球团焙烧法的产量高、质量好。现有的球团焙烧法是将铬铁矿粉和煤粉(或焦粉)干燥、混合研磨、混料、然后外加膨润土和水造球，最后进行干燥和焙烧获得还原(氧化)球团，但要求将铬铁矿粉研磨至粒度小于0.074mm的质量分数80％，工艺需大型研磨设备，能耗大，工艺流程复杂，投资较大。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种工艺流程简单、能耗低、烧结效果好的铬铁矿粉的制备系统及制备方法。
本发明提供的烧结铬铁矿的制备系统，包括：
造球装置，具有铬铁矿粉入口和球团出口；
混料装置，具有石灰石入口、硅石入口、焦粉入口和混合粉出口；
裹粉装置，具有球团入口、混合粉入口和裹粉球团出口，所述球团入口与所述造球装置的球团出口相连，所述混合粉入口与所述混料装置的混合粉出口相连；
烧结装置，具有裹粉球团入口和烧结铬铁矿出口，所述裹粉球团入口与所述裹粉装置的裹粉球团出口相连。
优选地，所述造球装置为圆盘造球机，所述混料装置为立式行星混料机，所述裹粉装置为圆盘造球机，所述烧结装置为抽风式烧结机。
本发明提供的利用上述系统制备烧结铬铁矿的方法，包括如下步骤：
将铬铁矿粉送入所述造球装置中制备成球团；
将石灰石、硅石和焦粉送入所述混料装置中混合均匀，得到混合粉；
将所述球团和所述混合粉送入所述裹粉装置，将所述混合粉均匀裹覆在所述球团的表面，获得裹粉球团；
将所述裹粉球团送入所述烧结装置进行烧结，得到烧结铬铁矿。
优选地，所述石灰石、所述硅石、所述焦粉的质量比为1：(0.8～1.2)：(0.8～1.2)。
优选地，所述球团与所述混合粉的质量比为1：(0.1～0.3)。
优选地，所述石灰石中CaCO3的质量百分含量≥90％，所述硅石中SiO2的质量百分含量≥90％。
优选地，将所述铬铁矿粉破碎至粒径≤74μm的铬铁矿粉占的质量百分比在80％以上，再制备成所述球团。
优选地，将所述石灰石破碎至粒径≤150μm的石灰石占的质量百分比在80％以上，再进行混合。
优选地，将所述硅石破碎至粒径≤150μm的硅石占的质量百分比在80％以上，再进行混合。
优选地，将所述焦粉破碎至粒径≤150μm的焦粉占的质量百分比在80％以上，再进行混合。
优选地，烧结的点火温度为1000～1200℃。
本发明通过将铬铁矿粉造球，将焦粉、石灰石、硅石混匀后裹在球团表面烧结，烧结后进行冷却、破碎、筛分获得成品烧结矿，石灰石与硅石形成低熔点物质将铬铁矿球团很好固结在一起，使烧结矿强度高，石灰石与硅石能很好的促进焦粉预还原铬铁矿，使烧结矿还原性好，降低后续矿热炉冶炼难度。
附图说明
图1为本发明实施例中的一种烧结铬铁矿的制备系统的结构示意图。
图2为本发明实施例中的一种制备烧结铬铁矿的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供的烧结铬铁矿的制备系统包括造球装置1、混料装置2、裹粉装置3和烧结装置4。
造球装置1用于将铬铁矿粉制备成球团，造球装置1具有铬铁矿粉入口和球团出口。在本发明优选的实施例中，造球装置1为圆盘造球机。
混料装置2用于混合石灰石、硅石和焦粉，混料装置2具有石灰石入口、硅石入口、焦粉入口和混合粉出口。在本发明优选的实施例中，混料装置2为立式行星混料机。
裹粉装置3用于将混合粉均匀裹覆在球团的表面，裹粉装置3具有球团入口、混合粉入口和裹粉球团出口，球团入口与造球装置1的球团出口相连，混合粉入口与混料装置2的混合粉出口相连。在本发明优选的实施例中，裹粉装置3为圆盘造球机。
烧结装置4用于烧结裹粉球团，烧结装置4具有裹粉球团入口和烧结铬铁矿出口，裹粉球团入口与裹粉装置3的裹粉球团出口相连。在本发明优选的实施例中，烧结装置4为抽风式烧结机。
本发明提供的系统能耗低，制得的烧结矿还原性好。
如图2所示，本发明提供的利用上述系统制备烧结铬铁矿的方法，包括如下步骤：
将铬铁矿粉送入造球装置1中制备成球团；
将石灰石、硅石和焦粉送入混料装置2中混合均匀，得到混合粉；
将球团和混合粉送入裹粉装置3，将混合粉均匀裹覆在球团的表面，获得裹粉球团；
将裹粉球团送入烧结装置4进行烧结，得到烧结铬铁矿。
本发明通过将铬铁矿粉造球，将焦粉、石灰石、硅石混匀后裹在球团表面烧结，烧结后进行冷却、破碎、筛分获得成品烧结矿，石灰石与硅石形成低熔点物质将铬铁矿球团很好固结在一起，使烧结矿强度高，石灰石与硅石能很好的促进焦粉预还原铬铁矿，使烧结矿还原性好，降低后续矿热炉冶炼难度。
本发明的工艺流程简单，烧结效果好。
石灰石和硅石提供烧结液相，固结铬铁矿球团，烧结矿强度高；烧结过程石灰石释放CO2形成疏松多孔的烧结矿，石灰石和硅石共同作用促进焦粉预还原铬铁矿，烧结矿还原性好，降低后续矿热炉冶炼难度。在本发明优选的实施例中，石灰石、硅石、焦粉的质量比为1：(0.8～1.2)：(0.8～1.2)。
焦粉、石灰石、硅石混匀后裹在球团表面烧结，裹附在球团表面的混合粉的量太少，烧结制得的烧结铬铁矿质量差；太多，会增加生产成本。在本发明优选的实施例中，球团与混合粉的质量比为1：(0.1～0.3)。
铬铁矿粉中Cr2O3的质量百分含量越高、Cr2O3与FeO的质量比(Cr2O3/FeO)越大，制得的烧结团块质量越好。在本发明优选的实施例中，铬铁矿粉中Cr2O3≥40％，Cr2O3/FeO≥2.2。
石灰石中CaCO3的质量百分含量、硅石中SiO2的质量百分含量及焦粉中C的质量百分含量越高，制得的烧结团块质量越好。在本发明优选的实施例中石灰石中CaCO3≥90％、硅石中SiO2≥90％，焦粉中C≥80％。
铬铁矿粉、石灰石、硅石、焦粉越细，制得的团块的烧结效果越好，但会提高工艺成本，降低生产效率。在本发明优选的实施例中，将铬铁矿粉破碎至粒径≤74μm的铬铁矿粉占的质量百分比在80％以上，再制备成球团。在本发明优选的实施例中，将石灰石破碎至粒径≤150μm的石灰石占的质量百分比在80％以上，再进行混合。在本发明优选的实施例中，将硅石破碎至粒径≤150μm的硅石占的质量百分比在80％以上，再进行混合。在本发明优选的实施例中，将焦粉破碎至粒径≤150μm的焦粉占的质量百分比在80％以上，再进行混合。
烧结装置中料层的高度太低，浪费空间；高度太大，影响烧结效果。在本发明优选的实施例中，烧结装置中料层的高度为400mm～600mm。
球团的直径在一定的粒度范围才能保证铺设料层厚度空隙大小合适，烧结效果佳。在本发明优选的实施例中，球团的直径为10mm～20mm。
烧结的点火温度太低，烧结效果不好；温度太高，浪费能源。在本发明优选的实施例中，烧结的点火温度为1000℃～1200℃。
下面参考具体实施例，对本发明进行说明。下述实施例中所取工艺条件数值均为示例性的，其可取数值范围如前述发明内容中所示。下述实施例所用的检测方法均为本行业常规的检测方法。
实施例1
采用图1所示的系统及图2所示的工艺流程制备烧结铬铁矿，具体如下：
准备铬铁矿粉、石灰石、硅石、焦粉。所用的铬铁矿粉中Cr2O3的质量百分含量为42.5％，Cr2O3/FeO＝2.4，粒径≤74μm的铬铁矿粉占的质量百分比为82.3％；石灰石中CaCO3的质量百分含量为92.3％，粒径≤150μm的石灰石占的质量百分比为81.5％；硅石中SiO2的质量百分含量为97.5％，粒径≤150μm的硅石占的质量百分比为82.7％；焦粉中C的质量百分含量为81.5％，粒径≤150μm的焦粉占的质量百分比为82.4％。
将铬铁矿粉送入造球装置1中制备成球团。球团的直径为10mm。
按照石灰石、硅石、焦粉的质量比为1:0.9:0.9的比例在混料装置2混匀，获得混合粉。
按照球团、混合粉的质量比为1:0.1比例，在裹粉装置3中将球团表面裹一层混合粉，获得裹粉球团。
将裹粉球团送入烧结装置4中进行烧结，获得烧结铬铁矿。烧结装置4中料层的高度为400mm。烧结的点火温度为1000℃。
烧结铬铁矿的转鼓强度为88.14％，还原膨胀率为6.54％，还原粉化率RDI+3.15大于93％。
实施例2
采用图1所示的系统及图2所示的工艺流程制备烧结铬铁矿，具体如下：
准备铬铁矿粉、石灰石、硅石、焦粉。所用的铬铁矿粉中Cr2O3的质量百分含量为43.8％，Cr2O3/FeO＝2.5，粒径≤74μm的铬铁矿粉占的质量百分比为81.4％；石灰石中CaCO3的质量百分含量为93.3％，粒径≤150μm的石灰石占的质量百分比为82.5％；硅石中SiO2的质量百分含量为98.5％，粒径≤150μm的硅石占的质量百分比为81.7％；焦粉中C的质量百分含量为83.4％，粒径≤150μm的焦粉占的质量百分比为81.4％。
将铬铁矿粉送入造球装置1中制备成球团。球团的直径为20mm。
按照石灰石、硅石、焦粉的质量比为1:0.8:1.2的比例在混料装置2混匀，获得混合粉。
按照球团、混合粉的质量比为1:0.3比例，在裹粉装置3中将球团表面裹一层混合粉，获得裹粉球团。
将裹粉球团送入烧结装置4中进行烧结，获得烧结铬铁矿。烧结装置4中料层的高度为600mm。烧结的点火温度为1200℃。
烧结铬铁矿的转鼓强度为86.25％，还原膨胀率为6.83％，还原粉化率RDI+3.15大于92％。
实施例3
采用图1所示的系统及图2所示的工艺流程制备烧结铬铁矿，具体如下：
准备铬铁矿粉、石灰石、硅石、焦粉。所用的铬铁矿粉中Cr2O3的质量百分含量为45.3％，Cr2O3/FeO＝2.2，粒径≤74μm的铬铁矿粉占的质量百分比为85.7％；石灰石中CaCO3的质量百分含量为91.5％，粒径≤150μm的石灰石占的质量百分比为82.4％；硅石中SiO2的质量百分含量为93.2％，粒径≤150μm的硅石占的质量百分比为84.8％；焦粉中C的质量百分含量为82.4％，粒径≤150μm的焦粉占的质量百分比为84.5％。
将铬铁矿粉送入造球装置1中制备成球团。球团的直径为15mm。
按照石灰石、硅石、焦粉的质量比为1:1.2:0.8的比例在混料装置2混匀，获得混合粉。
按照球团、混合粉的质量比为1:0.2比例，在裹粉装置3中将球团表面裹一层混合粉，获得裹粉球团。
将裹粉球团送入烧结装置4中进行烧结，获得烧结铬铁矿。烧结装置4中料层的高度为500mm。烧结的点火温度为1100℃。
烧结铬铁矿的转鼓强度为89.58％，还原膨胀率为5.32％，还原粉化率RDI+3.15大于94％。
从上述实施例可知，本发明的工艺简单，能耗小，成本低，制得的烧结矿质量好。
综上，本发明通过将铬铁矿粉造球，将焦粉、石灰石、硅石混匀后裹在球团表面烧结，烧结后进行冷却、破碎、筛分获得成品烧结矿，石灰石与硅石形成低熔点物质将铬铁矿球团很好固结在一起，使烧结矿强度高，石灰石与硅石能很好的促进焦粉预还原铬铁矿，使烧结矿还原性好，降低后续矿热炉冶炼难度。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种烧结铬铁矿的制备系统，其特征在于，包括：
造球装置，具有铬铁矿粉入口和球团出口；
混料装置，具有石灰石入口、硅石入口、焦粉入口和混合粉出口；
裹粉装置，具有球团入口、混合粉入口和裹粉球团出口，所述球团入口与所述造球装置的球团出口相连，所述混合粉入口与所述混料装置的混合粉出口相连；
烧结装置，具有裹粉球团入口和烧结铬铁矿出口，所述裹粉球团入口与所述裹粉装置的裹粉球团出口相连。
2.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述造球装置为圆盘造球机，所述混料装置为立式行星混料机，所述裹粉装置为圆盘造球机，所述烧结装置为抽风式烧结机。
3.一种利用权利要求1或2所述的系统制备烧结铬铁矿的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将铬铁矿粉送入所述造球装置中制备成球团；
将石灰石、硅石和焦粉送入所述混料装置中混合均匀，得到混合粉；
将所述球团和所述混合粉送入所述裹粉装置，将所述混合粉均匀裹覆在所述球团的表面，获得裹粉球团；
将所述裹粉球团送入所述烧结装置进行烧结，得到烧结铬铁矿。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述石灰石、所述硅石、所述焦粉的质量比为1：(0.8～1.2)：(0.8～1.2)。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述球团与所述混合粉的质量比为1：(0.1～0.3)。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述铬铁矿粉破碎至粒径≤74μm的铬铁矿粉占的质量百分比在80％以上，再制备成所述球团。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述石灰石破碎至粒径≤150μm的石灰石占的质量百分比在80％以上，再进行混合。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述硅石破碎至粒径≤150μm的硅石占的质量百分比在80％以上，再进行混合。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述焦粉破碎至粒径≤150μm的焦粉占的质量百分比在80％以上，再进行混合。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，烧结的点火温度为1000～1200℃。
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