CN107557572A - 一种烧结矿的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烧结矿的制备方法，其包括：步骤S1、按照如下重量比配料；步骤S2、将所述原料加水混合后得到一次混合料；步骤S3、将烧结除尘灰、高炉除尘灰、转炉除尘灰混合，得到混合尘灰；然后向混合尘灰配加其总重量0‑5％的粘结剂，得到3‑12mm的污泥球团；步骤S4、将步骤S2得到的一次混合料和步骤S3得到的污泥球团混合后得到二次混合料，污泥球和一次混合料的混合比例为100：(0～15)；步骤S5、将二次混合料烧结得到烧结矿。该工艺有效的解决了含铁除尘灰直接配入烧结工艺后导致的混合料透气性差的问题，从而保证了烧结工艺的稳定以及烧结矿质量能够满足高炉冶炼需求。
Description
技术领域
本发明涉及烧结矿技术领域，特别是涉及一种烧结矿的制备方法。
背景技术
含铁除尘灰是钢铁冶炼过程中形成的副产物，其产生量为钢产量的8％～15％，这些粉尘不仅含有铁元素，还含有CaO、MgO等有价值的成分，若不能充分利用，给环境带来较大污染，而且造成了资源流失。因而，高效利用冶金固废，大力发展循环经济，是钢铁行业目前可持续发展的奠基石。
钢铁企业含铁除尘灰的种类分很多种，一部分有害元素杂质含量高的除尘灰需要经过处理再返回钢铁流程，而有害元素含量少的大部分除尘灰可以直接返回钢铁流程，绝大多数都是返回烧结工艺，但是，由于除尘灰本身粒度细、亲水性差，在烧结工艺应用的过程中会导致烧结混合料透气性差，配加量大会严重影响烧结工艺和烧结矿重量，进而影响高炉稳定顺行，配加量少又不能消化产生的含铁除尘灰二保证生产平衡。
中国专利申请号为200710093064.0的“冶金废料高配比用于烧结矿的烧结工艺”公开了一种含铁除尘灰的在烧结工艺的使用方法，该方法将10-15％的含铁除尘灰与50％以上的铁矿粉混合，利用亲水性能好的褐铁矿等铁矿粉来补偿含铁除尘灰亲水性差的缺点，实现较好的烧结制粒效果，与之前相比提高了含铁除尘灰的使用比例，降低了企业的生产原料成本、并且减轻了含铁除尘灰堆存产生的环境污染。
中国专利申请号为号201110383871.2的“一种含铁尘泥应用于
烧结的方法”公开了含铁尘泥应用于烧结的一种工艺，该工艺主要将铁精矿、含铁尘泥、粘结剂和燃料等混合后在造球盘上制成3-8mm的小球，然后在烧结机上进行烧结，尽管该工艺具有能够降低固体燃耗的优点，但是对于烧结机而言，造球工艺明显能力不足，不能够满足烧结机对原料的用量要求。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种烧结矿的制备方法。
本发明提供一种烧结矿的制备方法，其包括如下步骤：
步骤S1、按照如下重量比配料
原料配比如下：铁精矿A 25～45重量份、铁精矿B 20～40重量份、铁矿粉C 8～20重量份、铁矿粉D 8～20重量份、石灰石1.0～5.0重量份、轻烧白云石1～6重量份、生石灰2.5～3.5重量份、焦粉4.0～4.5重量份和返矿28～35重量份；其中，
所述铁精矿A的配比如下：TFe 63.30～67.50重量份、FeO 27.50～30.20重量份、CaO 1.25～2.80重量份、SiO2 0.90～1.63重量份、MgO 0.68～1.15重量份、F 0.23～0.50重量份、K2O 0.095～0.150重量份、Na2O 0.050～0.095重量份、Al2O3 0.112～0.180重量份、P 0～0.10重量份和S 0.625～1.120重量份；所述铁精矿A的烧损为1.35～4.15重量份；
所述铁精矿B的配比如下：TFe 63.50～66.0重量份、FeO 28.50～31.50重量份、CaO 0.88～1.53重量份、SiO2 2.35～3.29重量份、MgO 0.85～1.55重量份、F 0.10～0.52重量份、P0～0.10重量份、S 0.55～1.10重量份、K2O 0.070～0.150重量份、Na2O 0.110～0.163重量份和Al2O3 0.025～0.20重量份；所述铁精矿B的烧损为0.58～1.85重量份；
所述铁矿粉C的配比如下：TFe 58.25～62.35重量份、FeO 8.35～14.75重量份、CaO 0.50～1.20重量份、SiO2 8.56～12.35重量份、MgO 0.50～1.28重量份、P 0.055～0.125重量份、S 0.012～0.055重量份、K2O 0.065～0.125重量份、Na2O 0.010～0.085重量份和Al2O30.25～2.25重量份；所述铁矿粉C的烧损为0.50～1.85重量份；
所述铁矿粉D的配合比如下：TFe 57.25～62.35重量份、FeO 0～0.50重量份、CaO0.20～0.89重量份、SiO2 5.10～11.35重量份、MgO 0.10～0.20重量份、P 0.035～0.115重量份、S 0.012～0.075重量份、K2O 0.025～0.055重量份、Na2O 0.020～0.055重量份和Al2O31.50～3.85重量份；所述铁矿粉D的烧损为5.10～8.95重量份；
步骤S2、将所述原料加水混合后得到一次混合料；
步骤S3、将烧结除尘灰、高炉除尘灰、转炉除尘灰混合，得到混合尘灰；然后向混合尘灰配加其总重量0-5％的粘结剂，得到3-12mm的污泥球团；
步骤S4、将步骤S2得到的一次混合料和步骤S3得到的污泥球团混合后得到二次混合料，污泥球和一次混合料的混合比例为100：(0～15)；
步骤S5、将二次混合料烧结得到烧结矿。
进一步地，所述铁精矿A、铁精矿B、铁矿粉C和铁矿粉D为铁料；所述铁料中铁精矿A、铁精矿B、铁矿粉C和铁矿粉D的重量比为(30～40)：(22～38)：(10-20)：(10～20)。
进一步地，所述污泥球团为烧结除尘灰、高炉除尘灰、转炉除尘灰和粘结剂在造球机上制得的球团；所述污泥球团包括如下成分：TFe 50.25～55.35重量份、FeO 10.0～20.50重量份、CaO 7.20～9.89重量份、SiO2 2.10～5.35重量份、MgO 1.10～2.20重量份、P0.035～0.115重量份、S 0.12～0.75重量份、K2O 0.25～1.05重量份、Na2O 0.20～0.55重量份和Al2O31.00～1.85重量份；所述污泥球团的烧损为5.10～9.95重量份。
进一步地，步骤S4具体为：将步骤S2得到的一次混合料和步骤S3得到的污泥球团混合后得到二次混合料，并将其加入制粒机进行造粒，造粒的时间为2～5min。
进一步地，所述二次混合料中的水分的重量百分含量为6％～8％。
进一步地，所述烧结的点火时间为1～3min，点火负压为3000～6000Pa。
进一步地，所述烧结的过程伴随抽风处理，所述抽风的负压为9000～12000Pa。
进一步地，所述烧结矿的碱度为1.95～2.05，所述烧结矿中MgO的重量百分含量为2.0％～2.3％。
本发明提供一种烧结矿的制备方法，该方法将亲水性和制粒性能很差的烧结除尘灰、高炉除尘灰和转炉除尘灰等亲水性和制粒性能很差的含铁除尘灰，经过混匀配加少量粘结剂后，在造球盘上制成球团，然后在烧结制粒机前与其他烧结铁料和熔剂一起配入混合料进行制粒，该工艺有效的解决了含铁除尘灰直接配入烧结工艺后导致的混合料透气性差的问题，从而保证了烧结工艺的稳定以及烧结矿质量能够满足高炉冶炼需求。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供一种烧结矿的制备方法，其包括如下步骤：
步骤S1、按照如下重量比配料
原料配比如下：铁精矿A 25～45重量份、铁精矿B 20～40重量份、铁矿粉C 8～20重量份、铁矿粉D 8～20重量份、石灰石1.0～5.0重量份、轻烧白云石1～6重量份、生石灰2.5～3.5重量份、焦粉4.0～4.5重量份和返矿28～35重量份；其中，
所述铁精矿A的配比如下：TFe 63.30～67.50重量份、FeO 27.50～30.20重量份、CaO 1.25～2.80重量份、SiO2 0.90～1.63重量份、MgO 0.68～1.15重量份、F 0.23～0.50重量份、K2O 0.095～0.150重量份、Na2O 0.050～0.095重量份、Al2O3 0.112～0.180重量份、P 0～0.10重量份和S 0.625～1.120重量份；所述铁精矿A的烧损为1.35～4.15重量份；
所述铁精矿B的配比如下：TFe 63.50～66.0重量份、FeO 28.50～31.50重量份、CaO 0.88～1.53重量份、SiO2 2.35～3.29重量份、MgO 0.85～1.55重量份、F 0.10～0.52重量份、P0～0.10重量份、S 0.55～1.10重量份、K2O 0.070～0.150重量份、Na2O 0.110～0.163重量份和Al2O3 0.025～0.20重量份；所述铁精矿B的烧损为0.58～1.85重量份；
所述铁矿粉C的配比如下：TFe 58.25～62.35重量份、FeO 8.35～14.75重量份、CaO 0.50～1.20重量份、SiO2 8.56～12.35重量份、MgO 0.50～1.28重量份、P 0.055～0.125重量份、S 0.012～0.055重量份、K2O 0.065～0.125重量份、Na2O 0.010～0.085重量份和Al2O30.25～2.25重量份；所述铁矿粉C的烧损为0.50～1.85重量份；
所述铁矿粉D的配合比如下：TFe 57.25～62.35重量份、FeO 0～0.50重量份、CaO0.20～0.89重量份、SiO2 5.10～11.35重量份、MgO 0.10～0.20重量份、P 0.035～0.115重量份、S 0.012～0.075重量份、K2O 0.025～0.055重量份、Na2O 0.020～0.055重量份和Al2O31.50～3.85重量份；所述铁矿粉D的烧损为5.10～8.95重量份；
步骤S2、将所述原料加水混合后得到一次混合料；
步骤S3、将烧结除尘灰、高炉除尘灰、转炉除尘灰混合，得到混合尘灰；然后向混合尘灰配加其总重量0-5％的粘结剂，得到3-12mm的污泥球团；
步骤S4、将步骤S2得到的一次混合料和步骤S3得到的污泥球团混合后得到二次混合料，污泥球和一次混合料的混合比例为100：(0～15)；
步骤S5、将二次混合料烧结得到烧结矿。
进一步地，所述铁精矿A、铁精矿B、铁矿粉C和铁矿粉D为铁料；所述铁料中铁精矿A、铁精矿B、铁矿粉C和铁矿粉D的重量比为(30～40)：(22～38)：(10-20)：(10～20)。
进一步地，所述污泥球团为烧结除尘灰、高炉除尘灰、转炉除尘灰和粘结剂在造球机上制得的球团；所述污泥球团包括如下成分：TFe 50.25～55.35重量份、FeO 10.0～20.50重量份、CaO 7.20～9.89重量份、SiO2 2.10～5.35重量份、MgO 1.10～2.20重量份、P0.035～0.115重量份、S 0.12～0.75重量份、K2O 0.25～1.05重量份、Na2O 0.20～0.55重量份和Al2O31.00～1.85重量份；所述污泥球团的烧损为5.10～9.95重量份。
进一步地，步骤S4具体为：将步骤S2得到的一次混合料和步骤S3得到的污泥球团混合后得到二次混合料，并将其加入制粒机进行造粒，造粒的时间为2～5min。
进一步地，所述二次混合料中的水分的重量百分含量为6％～8％。
进一步地，所述烧结的点火时间为1～3min，点火负压为3000～6000Pa。
进一步地，所述烧结的过程伴随抽风处理，所述抽风的负压为9000～12000Pa。
该烧结的过程可以在烧结杯中进行，采用现有技术的链篦机-回转窑即可。当然本申请并不以此为限，也可以采用其它适合的设备。该烧结的过程具体可以按下述方式进行：
将混合料装入烧结杯中，使料层形成一定厚度，料面与烧结杯口平齐，然后将点火器移至烧结杯的上方进行点火，点火燃料为天然气，点火时间为1～3min，同时烧结杯底部开始抽风，在炉蓖下形成一定负压，点火负压为3000～6000Pa，点火后空气从上向下通过烧结料层被抽走，烧结烟气经过脱硫工序后排入大气，烧结抽风负压为9000～12000Pa，点火后料层表面着火的燃烧带随着上部燃料燃烧完毕，而逐步向下部料层移动。当燃烧带到达炉蓖后，烧结过程即终结，得到烧结矿。
进一步地，所述烧结矿的碱度为1.95～2.05，所述烧结矿中MgO的重量百分含量为2.0％～2.3％。
本发明提供一种烧结矿的制备方法，该方法将亲水性和制粒性能很差的烧结除尘灰、高炉除尘灰和转炉除尘灰等亲水性和制粒性能很差的含铁除尘灰，经过混匀配加少量粘结剂后，在造球盘上制成球团，然后在烧结制粒机前与其他烧结铁料和熔剂一起配入混合料进行制粒，该工艺有效的解决了含铁除尘灰直接配入烧结工艺后导致的混合料透气性差的问题，从而保证了烧结工艺的稳定以及烧结矿质量能够满足高炉冶炼需求。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下述实施例中采用的各原料的具体成分如表1所示。
表1实验室烧结试验所用原料的化学成分(wt％)
续表1实验室烧结试验所用原料的化学成分(wt％)
| F | P | S | K2O | Na2O | lg |
| 0.43 | 0.06 | 0.82 | 0.087 | 0.067 | 3.64 |
| 0.45 | 0.063 | 0.68 | 0.112 | 0.113 | 0.92 |
| 0.07 | 0.064 | 0.024 | 0.089 | 0.050 | 0.92 |
| 0.05 | 0.094 | 0.036 | 0.044 | 0.046 | 7.64 |
| 0.26 | 0.087 | 0.39 | 0.88 | 0.419 | 5.01 |
| 39.7 | |||||
| 10.9 | |||||
| 38.7 |
实施例1
按照表2所示的原料及配比配料。将原料在一次混料中进行混匀，然后与制得的污泥球团一起加入制粒机中进行制粒，制粒时间3min，混合料中水分的质量百分含量控制为7％。经制粒后的混合料装入烧结杯中，烧结杯直径为300mm，料层厚度为700mm，料面与烧结杯口平齐。然后将点火器移至烧结杯的上方进行点火，点火燃料为天然气，点火时间为2min，同时烧结杯底部开始抽风，在炉蓖下形成一定负压，点火负压为5000Pa，点火后空气从上向下通过烧结料层被抽走，烧结烟气经过脱硫工序后排入大气，烧结抽风负压为10000Pa，点火后料层表面着火的燃烧带随着上部燃料燃烧完毕，而逐步向下部料层移动。当燃烧带到达炉蓖后，烧结过程即终结，得到烧结矿。
该烧结矿的化学成分及工艺指标如表3所示。
实施例2
按照表2所示的原料及配比配料。将原料在一次混料中进行混匀，然后与制得的污泥球团一起加入制粒机中进行制粒，制粒时间3.5min，混合料中水分的质量百分含量控制为7.2％。经制粒后的混合料装入烧结杯中，烧结杯直径为200mm，料层厚度为700mm，料面与烧结杯口平齐。然后将点火器移至烧结杯的上方进行点火，点火燃料为天然气，点火时间为2.5min，同时烧结杯底部开始抽风，在炉蓖下形成一定负压，点火负压为5000Pa，点火后空气从上向下通过烧结料层被抽走，烧结烟气经过脱硫工序后排入大气，烧结抽风负压为10000Pa，点火后料层表面着火的燃烧带随着上部燃料燃烧完毕，而逐步向下部料层移动。当燃烧带到达炉蓖后，烧结过程即终结，得到烧结矿。
该烧结矿的化学成分及工艺指标如表3所示。
实施例3
按照表2所示的原料及配比配料。将原料在一次混料中进行混匀，然后与制得的污泥球团一起加入制粒机中进行制粒，制粒时间4min，混合料中水分的质量百分含量控制为7.5％。经制粒后的混合料装入烧结杯中，烧结杯直径为200mm，料层厚度为700mm，料面与烧结杯口平齐。然后将点火器移至烧结杯的上方进行点火，点火燃料为天然气，点火时间为3min，同时烧结杯底部开始抽风，在炉蓖下形成一定负压，点火负压为5000Pa，点火后空气从上向下通过烧结料层被抽走，烧结烟气经过脱硫工序后排入大气，烧结抽风负压为10000Pa，点火后料层表面着火的燃烧带随着上部燃料燃烧完毕，而逐步向下部料层移动。当燃烧带到达炉蓖后，烧结过程即终结，得到烧结矿。
表2实施例的原料配比(wt％)
| 实施例 | 铁精矿A | 铁精矿B | 铁矿粉C | 铁矿粉D | 石灰石 |
| 实施例1 | 20.5 | 18.1 | 8.8 | 8.8 | 1.7 |
| 实施例2 | 20.6 | 15.9 | 8.8 | 8.8 | 1.3 |
| 实施例3 | 20.5 | 13.5 | 8.8 | 8.8 | 1.5 |
续表2实施例的原料配比(wt％)
| 污泥球 | 轻烧白云石 | 生石灰 | 焦粉 | 返矿 |
| 2.3 | 2.6 | 3 | 4.3 | 30 |
| 4.7 | 2.7 | 3 | 4.2 | 30 |
| 7.0 | 2.6 | 3 | 4.3 | 30 |
表3实施例的烧结矿的化学成分及工艺指标
由表3可以看出，随着污泥球团配比的增加，烧结混合料透气性变好，垂速增加，利用系数增加，但是实施例3转鼓强度有所下降，综合考虑应选择实施例2进行生产，可以满足高炉对烧结矿的要求。
综上所述，本发明的利用含铁污泥球团制备烧结矿的方法，通过将含铁除尘灰预先制得污泥球后配入烧结工艺，解决了直接含铁除尘灰直接配入烧结工艺后导致的料层透气性差的问题，同时考虑污泥球团配入烧结量大会导致烧结矿转鼓强度降低，推荐使用实施例2进行生产，既能够利用含铁除尘灰这部分二次资源，又能够满足高炉对烧结矿的要求。
以上对本发明所提供的烧结矿的制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种烧结矿的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、按照如下重量比配料
原料配比如下：铁精矿A 25～45重量份、铁精矿B 20～40重量份、铁矿粉C 8～20重量份、铁矿粉D 8～20重量份、石灰石1.0～5.0重量份、轻烧白云石1～6重量份、生石灰2.5～3.5重量份、焦粉4.0～4.5重量份和返矿28～35重量份；其中，
所述铁精矿A的配比如下：TFe 63.30～67.50重量份、FeO 27.50～30.20重量份、CaO1.25～2.80重量份、SiO2 0.90～1.63重量份、MgO 0.68～1.15重量份、F 0.23～0.50重量份、K2O 0.095～0.150重量份、Na2O 0.050～0.095重量份、Al2O3 0.112～0.180重量份、P 0～0.10重量份和S 0.625～1.120重量份；所述铁精矿A的烧损为1.35～4.15重量份；
所述铁精矿B的配比如下：TFe 63.50～66.0重量份、FeO 28.50～31.50重量份、CaO0.88～1.53重量份、SiO2 2.35～3.29重量份、MgO 0.85～1.55重量份、F 0.10～0.52重量份、P0～0.10重量份、S 0.55～1.10重量份、K2O 0.070～0.150重量份、Na2O 0.110～0.163重量份和Al2O3 0.025～0.20重量份；所述铁精矿B的烧损为0.58～1.85重量份；
所述铁矿粉C的配比如下：TFe 58.25～62.35重量份、FeO 8.35～14.75重量份、CaO0.50～1.20重量份、SiO2 8.56～12.35重量份、MgO 0.50～1.28重量份、P 0.055～0.125重量份、S 0.012～0.055重量份、K2O 0.065～0.125重量份、Na2O 0.010～0.085重量份和Al2O30.25～2.25重量份；所述铁矿粉C的烧损为0.50～1.85重量份；
所述铁矿粉D的配合比如下：TFe 57.25～62.35重量份、FeO 0～0.50重量份、CaO 0.20～0.89重量份、SiO2 5.10～11.35重量份、MgO 0.10～0.20重量份、P 0.035～0.115重量份、S 0.012～0.075重量份、K2O 0.025～0.055重量份、Na2O 0.020～0.055重量份和Al2O31.50～3.85重量份；所述铁矿粉D的烧损为5.10～8.95重量份；
步骤S2、将所述原料加水混合后得到一次混合料；
步骤S3、将烧结除尘灰、高炉除尘灰、转炉除尘灰混合，得到混合尘灰；然后向混合尘灰配加其总重量0-5％的粘结剂，得到3-12mm的污泥球团；
步骤S4、将步骤S2得到的一次混合料和步骤S3得到的污泥球团混合后得到二次混合料，污泥球和一次混合料的混合比例为100：(0～15)；
步骤S5、将二次混合料烧结得到烧结矿。
2.根据权利要求1所述的烧结矿的制备方法，其特征在于，所述铁精矿A、铁精矿B、铁矿粉C和铁矿粉D为铁料；所述铁料中铁精矿A、铁精矿B、铁矿粉C和铁矿粉D的重量比为(30～40)：(22～38)：(10-20)：(10～20)。
3.根据权利要求1所述的烧结矿的制备方法，其特征在于，所述污泥球团为烧结除尘灰、高炉除尘灰、转炉除尘灰和粘结剂在造球机上制得的球团；所述污泥球团包括如下成分：TFe 50.25～55.35重量份、FeO 10.0～20.50重量份、CaO 7.20～9.89重量份、SiO22.10～5.35重量份、MgO 1.10～2.20重量份、P 0.035～0.115重量份、S 0.12～0.75重量份、K2O 0.25～1.05重量份、Na2O 0.20～0.55重量份和Al2O31.00～1.85重量份；所述污泥球团的烧损为5.10～9.95重量份。
4.根据权利要求1所述的烧结矿的制备方法，其特征在于，步骤S4具体为：将步骤S2得到的一次混合料和步骤S3得到的污泥球团混合后得到二次混合料，并将其加入制粒机进行造粒，造粒的时间为2～5min。
5.根据权利要求1所述的烧结矿的制备方法，其特征在于，所述二次混合料中的水分的重量百分含量为6％～8％。
6.根据权利要求1所述的烧结矿的制备方法，其特征在于，所述烧结的点火时间为1～3min，点火负压为3000～6000Pa。
7.根据权利要求6所述的烧结矿的制备方法，其特征在于，所述烧结的过程伴随抽风处理，所述抽风的负压为9000～12000Pa。
8.根据权利要求1所述的烧结矿的制备方法，其特征在于，所述烧结矿的碱度为1.95～2.05，所述烧结矿中MgO的重量百分含量为2.0％～2.3％。
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