CN108330275B - 一种超厚料层富氧烧结生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超厚料层富氧烧结生产方法,两次布料、两次点火,且上层和下层烧结混合料分别配加制氧剂,烧结原料和燃料经一次混匀和二混制粒形成烧结混合料A,在一次混匀和二混制粒时配加制氧剂溶液;烧结原料和燃料经一次混匀和二混制粒形成烧结混合料B,在一次混匀和二混制粒时配加制氧剂溶液;烧结混合料A在烧结机机头通过第一布料器布加到烧结台车;在第一布料器下方向烧结料喷洒制氧剂溶液;烧结矿表面布加烧结混合料B,在烧结料面上喷洒制氧剂溶液;优点是:制氧剂高温分解产生氧气,使烧结料层不同部位均匀富氧,提高了烧结矿强度,降低烧结固体燃耗。
Description
技术领域
本发明属于炼铁烧结技术领域,尤其涉及一种超厚料层富氧烧结生产方法。
背景技术
烧结生产过程是混合料布加到台车上,通过抽风点火,从表面向内部自上而下进行烧结,发生剧烈的气-固-液多相反应,经过液相同化、粘结相的形成、矿物的结晶与再结晶以及相变和晶型的转变,最后冷却凝聚成具有不同结构特征的烧结矿。自上而下抽入的氧气量直接影响垂直烧结速度,进而影响烧结机的运行速度、烧结矿质量和生产效率。
厚料层烧结是一项广泛采用的烧结技术,具有改善烧结矿强度、降低烧结燃耗等优点,但是厚料层烧结技术的应用也面临着一些难题。随着烧结料层的加厚,通过料层的气流阻力增大,烧结速度减慢,这不仅增加了风机的动力消耗,而且导致烧结生产率下降,尤其对以铁精矿为主要烧结原料的企业。厚料层烧结“自动蓄热”现象严重,这是因为燃烧带逐渐下移,烧结料层下部由于热量传输和自身燃料燃烧,高温段持续时间长,料层下部热量过剩,出现过熔层严重影响料层的透气性,通过烧结料层的氧气量减少。
富氧烧结是指烧结过程中在所通入的空气中掺入一定比例的过量氧气,促使烧结燃料更加充分地燃烧,从而使烧结过程反应更为彻底。在烧结过程中,固体燃料如焦粉或无烟煤粉燃烧所获得的高温和燃烧产物,为液相生成和一切物理化学反应的进行提供了所必需的热量和气氛条件。在相对高氧位条件下,气相、固相、液相间传热传质条件更为良好,有利于液相的生成,在反应更加完全的同时,还能使焦粉的燃烧条件得到改善,达到低价铁氧化物充分氧化的效果,为更多铁酸钙的生成保证了必要条件,因此无论从烧结矿粒度的均匀分布还是其化学组成的优化来讲,富氧烧结均可以达到改善烧结矿质量的效果。如专利申请号:CN201310151084.4,公开的厚料层烧结料面喷洒覆盖剂及喷洒方法。
传统富氧烧结包括点火富氧和保温富氧,点火富氧的具体过程为将制氧系统生产的氧气,经加压泵、输送管道、分流阀、减压阀送至助燃管道,助燃管道中的氧气和助燃空气混合,形成所需要的富氧助燃气;富氧助燃气再与焦炉煤气混合后点火。保温富氧是将吸附制氧系统生产的氧气,经加压泵、输送管道、分流阀、减压阀送入供氧器,供氧器通过保温罩四周向保温段加入氧气,使加入氧气后的保温气氛中的氧含量达到22%~30%,通过强力抽风往烧结料层内供给富氧。
烧结混合料经过高温点火后,料面迅速熔融结壳变硬,这导致富氧烧结的氧气很难抽入烧结料层,减少了自上而下抽入的氧气量,影响了富氧烧结的效果,尤其对超厚料层烧结来说。为解决超厚料层烧结过程中,烧结料层中氧气不足的问题,以及传统富氧烧结氧气不易被抽入料层的问题,本发明提出了一种超厚料层富氧烧结生产方法。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明的目的是提供一种超厚料层富氧烧结生产方法,解决厚料层烧结时下部烧结料层氧气供应不足,矿化不够充分的问题;解决由于表面料层熔融结壳氧气不易进入烧结料层的问题,实现料层厚度超过1米的超厚料层烧结。
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种超厚料层富氧烧结生产方法,两次布料、两次点火,且上层和下层烧结混合料分别配加制氧剂,具体包括以下步骤:
1)烧结原料和燃料经一次混匀和二混制粒形成烧结混合料A,在一次混匀和二混制粒时配加制氧剂溶液,其中60%~70%质量的制氧剂溶液在一次混匀时加入,剩余质量的制氧剂溶液在二混制粒时加入;烧结混合料A粒度大于3mm的重量百分比控制在70%~80%,水分控制在6.0%~6.5%;
所述的制氧剂为高锰酸钙、锰酸钙或高锰酸钾;所述的制氧剂溶液,由烧结混合料A总质量0.5%~2.5%的制氧剂完全溶于水制得;
2)烧结原料和燃料经一次混匀和二混制粒形成烧结混合料B,在一次混匀和二混制粒时配加制氧剂溶液,其中70%~80%质量的制氧剂溶液在一次混匀时加入,剩余质量的制氧剂溶液在二混制粒时加入;烧结混合料B粒度大于3mm的重量百分比控制在65%~75%,水分控制在7.0%~7.5%;
所述的制氧剂为高锰酸钙、锰酸钙或高锰酸钾;所述制氧剂溶液,由烧结混合料B总质量0~2%,不包括0的制氧剂完全溶于水制得;
3)烧结混合料A在烧结机机头通过第一布料器布加到烧结台车,布料厚度为550mm~650mm;在第一布料器下方通过旋转喷雾器向布加到台车底部的烧结料喷洒雾状制氧剂溶液;经第一点火器第一次点火抽风烧结,点火温度为950~1000℃,抽风负压为8000~12000Pa;所述制氧剂为高锰酸钾;所述制氧剂溶液由烧结混合料A总质量0~1%,不包括0的制氧剂完全溶于水制得;
4)当烧结台车运行到与烧结机第一套点火系统的距离为烧结机总长度的时,通过第二布料器在进行烧结的烧结矿表面布加烧结混合料B,其布料的厚度为350mm~500mm;通过旋转喷雾器在第二布料器前不超过10m处的烧结料面上喷洒雾状制氧剂溶液;所述制氧剂为高锰酸钾;所述制氧剂溶液由烧结混合料A总质量0.5%~2%的制氧剂完全溶于水制得;经第二点火器第二次点火抽风烧结,点火温度为1000~1050℃,抽风负压为12000Pa~15000Pa;
5)调整抽风负压和烧结机机速,使上层烧结混合料B和下层烧结混合料A同时到达烧结终点,得到成品烧结矿。
所述烧结机总长度大于等于100m,烧结机机速设定为1.8m/min~2.2m/min。
所述烧结混合料A和烧结混合料B的碱度相同,均为1.8~2.3。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明利用制氧剂高温分解产生氧气,使烧结料层不同部位均匀富氧,解决了厚料层烧结时下部料层氧气供应不足和传统富氧烧结由于表层熔融结壳氧气不易进入料层的问题,提高了烧结矿强度,降低烧结固体燃耗。
1、本发明通过两次布料和两次点火,使烧结机上部混合料和下部混合料烧结同时进行,烧结料层厚度超过1米,降低烧结固体燃耗,改善烧结指标。
2、本发明在烧结料一次混匀和二混制粒中分别加入不同比例的制氧剂,使烧结混合料准颗粒表面和内部制氧剂梯度分布,制氧剂高温分解产生氧气,解决传统富氧方法氧气不容易进入烧结混合料准颗粒内部的问题。
3、本发明在下部料层A配加高质量分数制氧剂溶液,上部料层B配加低质量分数制氧剂溶液,制氧剂高温分解产生氧气,彻底解决超厚料层烧结下部料层缺氧的问题和上部表层氧化不充分的问题。
4、本发明在第二次布料前,向烧结料面喷洒高质量分数的制氧剂溶液,可以提高上部和下部烧结料层连接处的烧结矿质量,同时降低上部料层水气对下部烧结矿层的影响。
5、本发明应用后,烧结料层氧气浓度提高,焦粉燃烧充分,烧结固体燃耗降低到32-36kg/t;烧结矿中铁酸钙比例提高到46%~50%,转鼓指数提高到85%~87%。
具体实施方式
下面对本发明进行详细地描述,但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
一种超厚料层富氧烧结生产方法,两次布料、两次点火,且上层和下层烧结混合料分别配加制氧剂,具体包括以下步骤:
1)烧结原料和燃料经一次混匀和二混制粒形成烧结混合料A,在一次混匀和二混制粒时配加制氧剂溶液,其中60%~70%质量的制氧剂溶液在一次混匀时加入,剩余质量的制氧剂溶液在二混制粒时加入;烧结混合料A粒度大于3mm的重量百分比控制在70%~80%,水分控制在6.0%~6.5%;
所述的制氧剂为高锰酸钙、锰酸钙或高锰酸钾;所述的制氧剂溶液,由烧结混合料A总质量0.5%~2.5%的制氧剂完全溶于水制得;
2)烧结原料和燃料经一次混匀和二混制粒形成烧结混合料B,在一次混匀和二混制粒时配加制氧剂溶液,其中70%~80%质量的制氧剂溶液在一次混匀时加入,剩余质量的制氧剂溶液在二混制粒时加入;烧结混合料B粒度大于3mm的重量百分比控制在65%~75%,水分控制在7.0%~7.5%;
所述的制氧剂为高锰酸钙、锰酸钙或高锰酸钾;所述制氧剂溶液,由烧结混合料B总质量0~2%,不包括0的制氧剂完全溶于水制得;
3)烧结混合料A在烧结机机头通过第一布料器布加到烧结台车,布料厚度为550mm~650mm;在第一布料器下方通过旋转喷雾器向布加到台车底部的烧结料喷洒雾状制氧剂溶液;经第一点火器第一次点火抽风烧结,点火温度为950~1000℃,抽风负压为8000~12000Pa;所述制氧剂为高锰酸钾;所述制氧剂溶液由烧结混合料A总质量0~1%,不包括0的制氧剂完全溶于水制得;
4)当烧结台车运行到与烧结机第一套点火系统的距离为烧结机总长度的时,通过第二布料器在进行烧结的烧结矿表面布加烧结混合料B,其布料的厚度为350mm~500mm;通过旋转喷雾器在第二布料器前不超过10m处的烧结料面上喷洒雾状制氧剂溶液;所述制氧剂为高锰酸钾;所述制氧剂溶液由烧结混合料A总质量0.5%~2%的制氧剂完全溶于水制得;经第二点火器第二次点火抽风烧结,点火温度为1000~1050℃,抽风负压为12000Pa~15000Pa;
5)调整抽风负压和烧结机机速,使上层烧结混合料B和下层烧结混合料A同时到达烧结终点,得到成品烧结矿。
其中,烧结机总长度大于等于100m,烧结机机速设定为1.8m/min~2.2m/min。烧结混合料A和烧结混合料B的碱度相同,均为1.8~2.3。
实施例1
超厚料层富氧烧结生产方法,包括以下步骤:
1)烧结原料和燃料经一次混匀和二混制粒形成烧结混合料A,在一次混匀和二混制粒时配加高锰酸钙溶液,其中62%质量的高锰酸钙溶液在一次混匀时加入,38%质量的高锰酸钙溶液在二混制粒时加入;烧结混合料A粒度大于3mm的重量百分比控制在72%,水分控制在6.1%,碱度控制在1.9;高锰酸钙溶液由烧结混合料A总质量0.6%的高锰酸钙完全溶于水制得。
2)烧结原料和燃料经一次混匀和二混制粒形成烧结混合料B,在一次混匀和二混制粒时配加高锰酸钙溶液,其中72%质量的高锰酸钙溶液在一次混匀时加入,28%质量的高锰酸钙溶液在二混制粒时加入;烧结混合料B粒度大于3mm的重量百分比控制在67%,水分控制在7.1%,碱度控制在1.9;高锰酸钙溶液由烧结混合料B总质量0.3%的高锰酸钙完全溶于水制得;
3)烧结机总长度100m,烧结混合料A在烧结机机头通过第一布料器布加到烧结台车,布料厚度为570mm;在第一布料器下方通过旋转喷雾器向布加到台车底部的烧结料喷洒雾状高锰酸钾溶液;经第一点火器第一次点火抽风烧结,点火温度为970℃,抽风负压为9000Pa;高锰酸钾溶液由烧结混合料A总质量0.2%的高锰酸钾完全溶于水制得;
4)当烧结台车运行到与烧结机第一套点火系统的距离为烧结机总长度的时,通过第二布料器在进行烧结的烧结矿表面布加烧结混合料B,其布料的厚度为430mm;通过旋转喷雾器在第二布料器前0.1~7m的烧结料面上喷洒雾状高锰酸钾溶液;高锰酸钾溶液由烧结混合料A总质量0.5%的高锰酸钾完全溶于水制得;经第二点火器第二次点火抽风烧结,点火温度为1045℃,抽风负压为14000Pa;
5)调整烧结机机速为2.1m/min,使上层和下层烧结混合料同时到达烧结终点,得到成品烧结矿。
本发明方法应用后,烧结料层氧气浓度提高,焦粉燃烧充分,烧结固体燃耗降低到36kg/t;烧结矿中铁酸钙比例提高到46%,转鼓指数提高到85%。
实施例2
超厚料层富氧烧结生产方法,包括以下步骤:
1)烧结原料和燃料经一次混匀和二混制粒形成烧结混合料A,在一次混匀和二混制粒时配加高锰酸钾溶液,其中78%质量的高锰酸钾溶液在一次混匀时加入,32%质量的高锰酸钾溶液在二混制粒时加入;烧结混合料A粒度大于3mm的重量百分比控制在78%,水分控制在6.5%,碱度控制在2.2;高锰酸钾溶液由烧结混合料A总质量2.4%的高锰酸钾完全溶于水制得。
2)烧结原料和燃料经一次混匀和二混制粒形成烧结混合料B,在一次混匀和二混制粒时配加高锰酸钾溶液,其中78%质量的高锰酸钾溶液在一次混匀时加入,22%质量的高锰酸钾溶液在二混制粒时加入;烧结混合料B粒度大于3mm的重量百分比控制在74%,水分控制在7.4%,碱度控制在2.2;高锰酸钾溶液由烧结混合料B总质量1.8%的高锰酸钾完全溶于水制得;
3)烧结机总长度110m,烧结混合料A在烧结机机头通过第一布料器布加到烧结台车,布料厚度为670mm;在第一布料器下方通过旋转喷雾器向布加到台车底部的烧结料喷洒雾状高锰酸钾溶液;经第一点火器第一次点火抽风烧结,点火温度为1000℃,抽风负压为11000Pa;高锰酸钾溶液由烧结混合料A总质量0.9%的高锰酸钾完全溶于水制得;
4)当烧结台车运行到与烧结机第一套点火系统的距离为烧结机总长度的时,通过第二布料器在进行烧结的烧结矿表面布加烧结混合料B,其布料的厚度为430mm;通过旋转喷雾器在第二布料器前0.1~9m的烧结料面上喷洒雾状高锰酸钾溶液;高锰酸钾溶液由烧结混合料A总质量1.9%的高锰酸钾完全溶于水制得;经第二点火器第二次点火抽风烧结,点火温度为1010℃,抽风负压为12000Pa;
5)调整烧结机机速为1.95m/min,使上层和下层烧结混合料同时到达烧结终点,得到成品烧结矿。
本发明方法应用后,烧结料层氧气浓度提高,焦粉燃烧充分,烧结固体燃耗降低到32kg/t;烧结矿中铁酸钙比例提高到50%,转鼓指数提高到87%。
实施例3
超厚料层富氧烧结生产方法,包括以下步骤:
1)烧结原料和燃料经一次混匀和二混制粒形成烧结混合料A,在一次混匀和二混制粒时配加锰酸钙溶液,其中65%质量的锰酸钙溶液在一次混匀时加入,35%质量的锰酸钙溶液在二混制粒时加入;烧结混合料A粒度大于3mm的重量百分比控制在75%,水分控制在6.3%,碱度控制在2.0;锰酸钙溶液由烧结混合料A总质量1.5%的锰酸钙完全溶于水制得。
2)烧结原料和燃料经一次混匀和二混制粒形成烧结混合料B,在一次混匀和二混制粒时配加锰酸钙溶液,其中75%质量的高锰酸钙溶液在一次混匀时加入,25%质量的锰酸钙溶液在二混制粒时加入;烧结混合料B粒度大于3mm的重量百分比控制在70%,水分控制在7.3%,碱度控制在2.0;高锰酸钙溶液由烧结混合料B总质量1.0%的锰酸钙完全溶于水制得;
3)烧结机总长度110m,烧结混合料A在烧结机机头通过第一布料器布加到烧结台车,布料厚度为600mm;在第一布料器下方通过旋转喷雾器向布加到台车底部的烧结料喷洒雾状高锰酸钾溶液;经第一点火器第一次点火抽风烧结,点火温度为950℃,抽风负压为10000Pa;高锰酸钾溶液由烧结混合料A总质量0.5%的高锰酸钾完全溶于水制得;
4)当烧结台车运行到与烧结机第一套点火系统的距离为烧结机总长度的时,通过第二布料器在进行烧结的烧结矿表面布加烧结混合料B,其布料的厚度为480mm;通过旋转喷雾器在第二布料器前0.1~5m的烧结料面上喷洒雾状高锰酸钾溶液;高锰酸钾溶液由烧结混合料A总质量0.8%的高锰酸钾完全溶于水制得;经第二点火器第二次点火抽风烧结,点火温度为1000℃,抽风负压为13000Pa;
5)调整烧结机机速为2.2m/min,使上层和下层烧结混合料同时到达烧结终点,得到成品烧结矿。
本发明方法应用后,烧结料层氧气浓度提高,焦粉燃烧充分,烧结固体燃耗降低到35kg/t;烧结矿中铁酸钙比例提高到47%,转鼓指数提高到86%。
Claims (2)
1.一种超厚料层富氧烧结生产方法,其特征在于,两次布料、两次点火,且上层和下层烧结混合料分别配加制氧剂,具体包括以下步骤:
1)烧结原料和燃料经一次混匀和二混制粒形成烧结混合料A,在一次混匀和二混制粒时配加制氧剂溶液,其中60%~70%质量的制氧剂溶液在一次混匀时加入,剩余质量的制氧剂溶液在二混制粒时加入;烧结混合料A粒度大于3mm的重量百分比控制在70%~80%,水分控制在6.0%~6.5%;
所述的制氧剂为高锰酸钙、锰酸钙或高锰酸钾;所述的制氧剂溶液,由烧结混合料A总质量0.5%~2.5%的制氧剂完全溶于水制得;
2)烧结原料和燃料经一次混匀和二混制粒形成烧结混合料B,在一次混匀和二混制粒时配加制氧剂溶液,其中70%~80%质量的制氧剂溶液在一次混匀时加入,剩余质量的制氧剂溶液在二混制粒时加入;烧结混合料B粒度大于3mm的重量百分比控制在65%~75%,水分控制在7.0%~7.5%;
所述的制氧剂为高锰酸钙、锰酸钙或高锰酸钾;所述制氧剂溶液,由烧结混合料B总质量0~2%,不包括0的制氧剂完全溶于水制得;
3)烧结混合料A在烧结机机头通过第一布料器布加到烧结台车,布料厚度为550mm~650mm;在第一布料器下方通过旋转喷雾器向布加到台车底部的烧结料喷洒雾状制氧剂溶液;经第一点火器第一次点火抽风烧结,点火温度为950~1000℃,抽风负压为8000~12000Pa;所述制氧剂为高锰酸钾;所述制氧剂溶液由烧结混合料A总质量0~1%,不包括0的制氧剂完全溶于水制得;
4)当烧结台车运行到与烧结机第一套点火系统的距离为烧结机总长度的时,通过第二布料器在进行烧结的烧结矿表面布加烧结混合料B,其布料的厚度为350mm~500mm;通过旋转喷雾器在第二布料器前不超过10m处的烧结料面上喷洒雾状制氧剂溶液;所述制氧剂为高锰酸钾;所述制氧剂溶液由烧结混合料A总质量0.5%~2%的制氧剂完全溶于水制得;经第二点火器第二次点火抽风烧结,点火温度为1000~1050℃,抽风负压为12000Pa~15000Pa;
5)调整抽风负压和烧结机机速,使上层烧结混合料B和下层烧结混合料A同时到达烧结终点,得到成品烧结矿;
所述烧结混合料A和烧结混合料B的碱度相同,均为1.8~2.3。
2.根据权利要求1所述的一种超厚料层富氧烧结生产方法,其特征在于,所述烧结机总长度大于等于100m,烧结机机速设定为1.8m/min~2.2m/min。
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