CN107365907A - 一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明主要涉及一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化的方法，包括如下步骤，在烧结矿原料矿配料工序中加入适量及一定粒度组成的铁质添加剂(均按质量百分比计算)，与烧结混合料充分混合制粒后，再进行布料烧结焙烧；通过配加铁质添加剂可以有效降低铁矿烧结矿低温还原粉化率(由还原粉化指数RDI表征)，提高烧结矿入炉质量。

Description

一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化的方法
【技术领域】
本发明属于钢铁冶金技术领域，主要涉及一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化的方法。
【背景技术】
长期以来，在钢铁冶金中“高炉-转炉”长流程占据主导地位，而入炉炼铁原料质量对高炉炼铁生产的各项技术经济指标都有重要的影响。其中，烧结矿低温还原粉化程度与高炉状态透气性息息相关。烧结矿还原粉化程度通常采用低温还原粉化率(RDI-3.15)进行表征。烧结矿在高炉上部低温区还原过程中，易发生破裂、粉化现象，造成这种现象主要是由于铁矿粉在烧结过程中形成的大量次生赤铁矿在高炉还原中由三方晶系转变为等轴晶系磁铁矿，晶型转变导致大量内应力残存在矿石中，所以受外力作用极易破裂、粉化。研究表明，烧结矿的低温还原粉化率每升高5％，高炉产量下降1.5％，且降低煤气利用率，提高焦比，严重时不利于高炉顺行。所以，降低烧结矿在高炉中的低温还原粉化对高炉冶炼具有重要意义。
针对提高烧结矿质量，降低低温还原粉化率方面的措施较多，但也存在相应的弊端。由中南大学申请的《一种抑制铁矿烧结矿低温还原粉化的方法》(专利号：201310400501.4)要求，将铁精矿制备成制粒料，再与烧结混合料混匀，然后布料、烧结，通过在制粒料中添加少量溶剂或固体燃料，再降低烧结矿焙烧抽风负压和烧结矿的冷却速度使烧结矿还原粉化率得到抑制。将铁精矿成型为颗粒后加入烧结混合料，对烧结矿成分稳定性要求较高，普适性较差。且附加料较多，增加了实际操作难度。由昆明理工大学申请的《一种烧结矿低温还原粉化助剂及其使用方法》(专利号：201410547699.3)中，通过将硼酸、碳酸氢钙、偏硼酸钙制成水溶液喷洒烧结矿表面，此助剂不含氯元素，降低了对设备的污染及腐蚀；由宝山钢铁股份有限公司申请的《降低块矿低温还原粉化指数助剂及其使用方法》(专利号：201010154807.2)要求，将一定成分的助剂配成定浓度的水溶液喷涂到块矿表面，以求在块矿表面形成一层保护薄膜，升温后可以堵塞部分孔洞以防止含氢还原性气体侵入，从而降低还原粉化率；此方法主要是针对于结构较致密的自然块矿，而对孔隙率较大(40％～50％)的烧结矿，效果降低不明显。因此，现有技术中，降低烧结矿在高炉中的低温还原粉化的效果还不够理想，因此急需一种有效降低铁矿烧结矿低温还原粉化，提高烧结矿入炉质量的方法。
【发明内容】
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化的方法，通过该方法能够有效降低铁矿烧结矿低温还原粉化，提高烧结矿入炉质量。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化的方法，包括如下步骤：
按一定粒度组成要求，将一定量的铁质添加剂加入烧结混合矿粉中，在一混工序中与烧结混合料充分混合，再经二混造球后进行烧结焙烧。
所述铁质添加剂的粒度要求为：小于0.105mm颗粒控制在80％～90％，其余为小于0.074mm的颗粒。
所述铁质添加剂的组成成分包括Fe2O3、Fe3O4、CaO、SiO2、Al2O3、MgO和BaO。
所述铁质添加剂中，以质量百分数计，Fe2O3含量为20％～30％，Fe3O4为10％～15％，CaO含量为0.5％～1.5％，SiO2含量为40％～45％，Al2O3含量为0.5％～1.2％，MgO含量为0.6％～1.5％，BaO含量为6％～15％，杂质含量为3.5～8.5％。
所述铁质添加剂配加量为2％～5％。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的改善铁矿烧结矿低温还原粉化的方法通过将铁质添加剂直接加入烧结混合料中，二混制粒后直接进行烧结焙烧；从混料角度出发，直接配加铁质添加剂，通过控制配加铁质添加剂的粒度、配加量等，在烧结一混工艺中可直接与烧结混合料混匀，带入杂质较少，工艺操作简单，且不存在对孔隙率的要求，可操作性强，易于实现工业化，并且直接混入铁质添加剂进行烧结，对设备要求低，降低低温还原粉化效果明显。因此，本发明的方法降低还原粉化率的同时提高了实际可操作性。
以本发明生产的烧结矿低温还原粉化率(RDI)得到有效降低，RDI可降低70％～90％，显著改善高炉入炉料质量，利于高炉顺行。
【具体实施方式】
为进一步说明一种改善铁矿烧结矿还原粉化的方法，现结合具体实例作出解释如下：
本发明的一种改善铁矿烧结矿还原粉化的方法，包括如下步骤：
以质量百分数计，将铁质添加剂成分为Fe2O3含量为20％～30％，Fe3O4为10％～15％，CaO含量为0.5％～1.5％，SiO2含量为40％～45％，Al2O3含量为3.5％～4.2％，MgO含量为0.6％～1.5％，BaO含量为6％～15％，杂质含量为3.5～8.5％，粒度控制为：小于0.105mm的颗粒在80％～90％，其余为小于0.074mm的颗粒，添加量为2％～5％，混入到烧结混合矿粉中，在一混工序中与烧结混合料充分混合，再经二混造球后实验室模拟烧结焙烧。然后将烧结矿试样通过静态法检测低温还原粉化率，具体计算方式如下：
式中，M0—转鼓测试前试样的质量，g；
M6.3—留在6.3mm筛上的试样质量，g；
M3.15—留在3.15mm筛上的试样质量，g；
M0.5—留在0.5mm筛上的试样质量，g；
RDI-6.3—小于6.3mm粒径颗粒占测试前试样的百分比；
RDI-3.15—小于3.15mm粒径颗粒占测试前试样的百分比；
RDI-0.5—小于0.5mm粒径颗粒占测试前试样的百分比。
实施例1
本发明提供的铁质添加剂主要成分为Fe2O3：25.52％，Fe3O4：10.63％，CaO：0.75％，SiO2：44.46％，Al2O3：1.04％；MgO：1.25％；BaO：9.51％，杂质含量为：6.84％，将小于0.105mm为85％，0.074mm为15％的颗粒，在100kg烧结混合料中添加3kg；实验室条件下，充分混合后制粒，模拟烧结环境进行焙烧；再将烧结矿试样通过静态法检测低温还原粉化特性，采用低温还原粉化率(RDI-6.3、RDI-3.15、RDI-0.5)进行表示，记录实验结果。
实施例2
将主要成分为Fe2O3：29.6％，Fe3O4：14.99％，CaO：1.35％，SiO2：41.55％，Al2O3：0.75％；MgO：0.92％；BaO：6.32％，杂质含量为：4.50％，粒度小于0.105mm颗粒为0.105mm为88％，0.074mm为12％的铁质添加剂，在100kg烧结混合料中添加5kg，实验室条件下，充分混合后制粒，模拟烧结环境进行焙烧；再将烧结矿试样通过静态法检测低温还原粉化特性，采用低温还原粉化率(RDI-6.3、RDI-3.15、RDI-0.5)表征，记录实验结果。
实施例3
将粒度小于0.105mm颗粒为81％，0.074mm为19％，主要成分为Fe2O3：21.6％，Fe3O4：12.01％，CaO：0.95％，SiO2：43.85％，Al2O3：1.05％；MgO：0.79％；BaO：13.3％，杂质含量为：6.45％的铁质添加剂在100kg烧结混合料中添加2kg，实验室条件下，充分混合后制粒，模拟烧结环境进行焙烧；将烧结矿试样采用静态法检测低温还原粉化特性，以低温还原粉化率(RDI-6.3、RDI-3.15、RDI-0.5)表征，记录实验结果。
将以上3个实例结果与不添加铁质添加剂的RDI进行比较分析，计算结果如表1所示，表1为RDI结果对比(wt，％)。
表1

Claims (5)

1.一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将铁质添加剂加入烧结混合矿粉中，在一混工序中与烧结混合料充分混合，再经二混造球后进行烧结焙烧。
2.根据权利要求1所述的一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化的方法，其特征在于，所述铁质添加剂的粒度要求为：小于0.105mm的颗粒控制在80％～90％，其余为小于0.074mm的颗粒。
3.根据权利要求1所述的一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化的方法，其特征在于，所述铁质添加剂的组成成分包括Fe2O3、Fe3O4、CaO、SiO2、Al2O3、MgO和BaO。
4.根据权利要求3所述的一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化的方法，其特征在于，所述铁质添加剂中，以质量百分数计，Fe2O3含量为20％～30％，Fe3O4为10％～15％，CaO含量为0.5％～1.5％，SiO2含量为40％～45％，Al2O3含量为0.5％～1.2％，MgO含量为0.6％～1.5％，BaO含量为6％～15％，杂质含量为3.5～8.5％。
5.根据权利要求1～4任意一项权利要求所述的一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化的方法，其特征在于，所述铁质添加剂配加量为2％-5％。
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