CN108715929B - 一种快速调整烧结矿碱度废品的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速调整烧结矿碱度废品的方法，具有如下步骤：(1)烧结过程中依次会出现烧结矿带、燃烧带、预热干燥带、过湿带和原始烧结料带；(2)结合步骤(1)烧结机烧结过程分析推导配料计算过程，可得出：①烧结矿碱度等于混合料碱度；②当烧结矿碱度出现废品时，采用烧结矿化学分析标样，快速分析混合料碱度，判断烧结矿碱度是否合格；(3)当烧结矿碱度出现废品时，根据步骤(2)分析标样，快速分析混合料碱度，直到混合料碱度分析结果达到合格为止。解决烧结生产中烧结矿碱度出现废品时，快速调整烧结矿碱度减少烧结矿废品量，其主要用途为快速调整烧结矿碱度减少废品生产量。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种快速调整烧结矿碱度废品的新方法。
背景技术
烧结矿是高炉炼铁的主要原料，稳定烧结矿碱度是稳定高炉焦比和稳定高炉造渣制度的重要条件，是烧结矿重要质量指标之一。
烧结矿的碱度中线值根据高炉炉料结构而定，以达到适宜的炉渣碱度，满足高炉冶炼时不加或少加熔剂，利于高炉减少渣量，提高利用系数，降低焦比，提高冶炼技术经济指标。
目前国内外烧结矿技术标准普遍执行：碱度在中线值±0.05或±0.08范围内时，为一级品；碱度在中线值±0.12或±0.15范围内时，为合格品；碱度超中线值±0.12或±0.15时，为废品。为了保证高炉稳定顺行，要求烧结矿碱度力争控制在一级品内，100％合格，杜绝废品，如果出现废品，则给高炉和生产组织带来不便，碱度废品烧结矿需暂存到单独高炉矿仓内或打外运，高炉小量配加使用，不得影响高炉炉况。
烧结生产中，当烧结矿碱度为一级品时，可微调或不调碱度；当烧结矿碱度为合格品时，应快速调整碱度到一级品；当烧结矿碱度为废品时，须立即调整碱度到一级品，减少碱度废品批次，确保烧结矿碱度稳定，不得影响高炉稳定顺行。
一般烧结矿碱度用二元碱度表示，即烧结矿中CaO含量和SiO2含量的比值，用R2表示，即R2＝CaO÷SiO2，凡是引起烧结矿CaO和SiO2含量波动的因素，都会影响烧结矿碱度波动。
影响烧结矿碱度波动的因素诸多，主要因素有：各种原料的化学成分和粒度组成波动、配料设备功能精度不够和给料量波动、烧结矿取样制样代表性不强、烧结矿化学成分化验失误和误差、铁料熔剂的调控幅度不当、变更原料配比和变更烧结矿碱度波动、烧结内部返矿不平衡恶性循环等，而且这些因素错综复杂很难排查。
目前，国内外烧结行业当烧结矿碱度出现废品时，通常采取以下办法调整碱度：
(1)如果因烧结矿CaO含量波动引起碱度废品，查找熔剂成分和配料给料量是否变化并及时调整。
(2)如果因烧结矿SiO2含量波动引起碱度废品，查找铁料成分和配料给料量是否变化并及时调整。
以上两种方法，待调整后的新料经由配料、混料、布料、点火、烧结、冷却、整粒工序后，约需3.5～4小时左右，从成品烧结矿皮带机上取样和制样，待1小时后出化学成分结果，看其碱度是否合格。如果碱度合格，维持该配比运行；如果碱度不合格仍然为废品，则需重新调整配料室相关原料配比，重复以上步骤。
(3)有时为了及早得知调整碱度情况，在布料点火后从烧结机料面上取烧结矿样，但往往因取样不具有代表性而影响分析结果，不能真实反映碱度情况。
可见目前烧结行业纠偏烧结矿碱度废品样需要很长时间，调整手段非常滞后，会造成9小时甚至更长时间烧结矿碱度废品，高炉需将烧结矿碱度废品量存储到单独仓内小配比慢慢消化使用，严重时影响烧结矿仓存量低，保供高炉紧张，被迫高炉倒运落地烧结矿，给生产组织和高炉稳定顺行带来很大影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，根据上述背景技术所描述的技术问题，解决烧结生产中烧结矿碱度出现废品时，快速调整烧结矿碱度减少烧结矿废品量。
本发明采用的技术方案是，一种快速调整烧结矿碱度废品的新方法，其步骤如下：
(1)烧结机烧结过程自上而下进行烧结，烧结过程自上而下会出现五层不同的料层及为“五带”，机头布料点火后，依次会出现烧结矿带、燃烧带、预热干燥带、过湿带和原始烧结料带，随着烧结过程的进行后四带消失，最后烧结机机尾部分只剩烧结矿带；
(2)结合上述烧结过程分析推导配料计算过程，混合料从烧结机机头布料点火，混合料受高温燃烧进行物理水蒸发、结晶水分解、碳酸盐分解、铁氧化物氧化还原、脱硫等一系列错综复杂的物理化学变化，最后在烧结机尾部烧结成烧结矿，那么配料计算过程则是从烧结机机头混合料湿配比的配入，通过高温燃烧去除物理水分蒸发、结晶水分解和烧损的部分，到烧结机机尾残留形成烧结饼，则有：
①∑混合料某成分含量＝∑物料湿配比×(1-水分)×物料某成分含量
②∑烧结矿某成分含量＝∑混合料某成分÷残存量
其中式①湿配比×(1-水分)＝干配比
其中式②∑干配比×(1-烧损)＝残存量 即烧结饼
∑各物料带入混合料CaO含量＝∑各物料湿配比×(1-水分)×各物料CaO含量
∑各物料带入混合料SiO2含量＝∑各物料湿配比×(1-水分)×各物料SiO2含量
烧结矿CaO含量＝混合料∑CaO÷残存
烧结矿SiO2含量＝混合料∑SiO2÷残存
烧结矿碱度＝烧结矿CaO含量÷烧结矿SiO2含量
＝(∑混合料CaO÷残存量)÷(∑混合料SiO2÷残存量)
＝∑混合料CaO÷∑混合料SiO2
＝混合料碱度
根据上述配料计算过程可得出：
①烧结矿碱度等于混合料碱度；
②当烧结矿碱度出现废品时，采用烧结矿化学分析标样，快速分析混合料碱度，及时判断烧结矿碱度是否合格；
(3)当从成品烧结矿皮带机上取样和制样，检测出烧结矿碱度出现废品时，根据废品出现原因和废品不合格程度立即调整配料室相关原料的配比，将重新调整后的新原料进行充分混合均匀，然后采用烧结矿化学分析标样，快速分析混合料碱度，根据混合料碱度是否合格从而得知烧结矿碱度是否合格，如果混合料碱度分析结果仍然为废品，则继续调整配料室相关原料的配比，直到混合料碱度分析结果达到合格为止。
进一步的，所述的一种快速调整烧结矿碱度废品的新方法，其特征在于：烧结工艺流程为：1、原料准备及加工；2、铁料中和混匀；3、配料；4、混合制粒；5、布料点火烧结；6、冷却整粒；7、成品烧结矿输出；8、取样，送样，制样；9、成品烧结矿输出。整个流程所需时间为4.6—5.2h。
进一步的，所述的一种快速调整烧结矿碱度废品的新方法，其特征在于：烧结过程中的基本化学反应有①固体碳的燃烧反应②碳酸盐的分解和矿化作用③铁和锰等氧化物的分解、还原和氧化。
进一步的，所述的一种快速调整烧结矿碱度废品的新方法，其特征在于：结合烧结过程进行配料计算，常用的配料方法有容积配料法和质量配料法，优选质量配料法按原料的质量配料。
本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果，当从成品烧结矿皮带机上取样和制样，检测出烧结矿碱度出现废品时，根据废品出现原因和废品不合格程度立即调整配料室相关原料的配比，将重新调整后的新原料进行充分混合均匀，然后采用烧结矿化学分析标样，快速分析混合料碱度，根据混合料碱度是否合格从而得知烧结矿碱度是否合格，如果混合料碱度分析结果仍然为废品，则继续调整配料室相关原料的配比，直到混合料碱度分析结果达到合格为止。这样可节省从配料、混料、布料、点火、烧结、冷却、整粒到成品烧结矿输出以及烧结矿碱度分析结果报出的近9个小时，至少减少4批次烧结矿碱度废品量。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，一种快速调整烧结矿碱度废品的新方法其特征在于，其步骤如下：
(1)烧结机烧结过程自上而下进行烧结，烧结过程自上而下会出现五层不同的料层及为“五带”，机头布料点火后，依次会出现烧结矿带、燃烧带、预热干燥带、过湿带和原始烧结料带，随着烧结过程的进行后四带消失，最后烧结机机尾部分只剩烧结矿带；
(2)结合上述烧结过程分析推导配料计算过程，混合料从烧结机机头布料点火，混合料受高温燃烧进行物理水蒸发、结晶水分解、碳酸盐分解、铁氧化物氧化还原、脱硫等一系列错综复杂的物理化学变化，最后在烧结机尾部烧结成烧结矿，那么配料计算过程则是从烧结机机头混合料湿配比的配入，通过高温燃烧去除物理水分蒸发、结晶水分解和烧损的部分，到烧结机机尾残留形成烧结饼，则有：
①∑混合料某成分含量＝∑物料湿配比×(1－水分)×物料某成分含量
②∑烧结矿某成分含量＝∑混合料某成分÷残存量
其中式①湿配比×(1-水分)＝干配比
其中式②∑干配比×(1-烧损)＝残存量 即烧结饼
∑各物料带入混合料CaO含量＝∑各物料湿配比×(1-水分)×各物料CaO含量
∑各物料带入混合料SiO2含量＝∑各物料湿配比×(1-水分)×各物料SiO2含量
烧结矿CaO含量＝混合料∑CaO÷残存
烧结矿SiO2含量＝混合料∑SiO2÷残存
烧结矿碱度＝烧结矿CaO含量÷烧结矿SiO2含量
＝(∑混合料CaO÷残存量)÷(∑混合料SiO2÷残存量)
＝∑混合料CaO÷∑混合料SiO2
＝混合料碱度
根据上述配料计算过程可得出：
①烧结矿碱度等于混合料碱度；
②当烧结矿碱度出现废品时，采用烧结矿化学分析标样，快速分析混合料碱度，及时判断烧结矿碱度是否合格；
(3)当从成品烧结矿皮带机上取样和制样，检测出烧结矿碱度出现废品时，根据废品出现原因和废品不合格程度立即调整配料室相关原料的配比，将重新调整后的新原料进行充分混合均匀，然后采用烧结矿化学分析标样，快速分析混合料碱度，根据混合料碱度是否合格从而得知烧结矿碱度是否合格，如果混合料碱度分析结果仍然为废品，则继续调整配料室相关原料的配比，直到混合料碱度分析结果达到合格为止。
实施例2，山西建龙198m2烧结机具体实施方式，具有如下步骤：
当烧结矿碱度出现废品时，根据废品原因和废品程度立即调整配料室石灰石和铁料配比，取配料室1#～10#仓下P—7皮带机上的料流量充分混匀形成混合料，采用烧结矿化学分析标样，快速分析混合料碱度值，如果混合料碱度在中线值±0.12范围内，则判断烧结矿碱度合格，不再作调整，等待烧结矿碱度报样结果；如果混合料碱度报出结果超出碱度中线值±0.12范围，则烧结矿碱度仍然为废品，需根据报出结果继续调整石灰石和铁料配比，重新取配料室1#～10#仓下P—7皮带机上的料流量，直到烧结料碱度合格为止。
专利有益效果
快速调整烧结矿碱度废品，一次挽回近9小时的烧结矿碱度废品量，保守估计烧结矿碱度废品9h/次·月，影响铁水减产0.5％，影响铁水焦比升高 0.1％，就山西建龙目前5座高炉技术经济指标和运行成本计算效益如下：
实施例3，本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果，当从成品烧结矿皮带机上取样和制样，检测出烧结矿碱度出现废品时，根据废品出现原因和废品不合格程度立即调整配料室相关原料的配比，将重新调整后的新原料进行充分混合均匀，然后采用烧结矿化学分析标样，快速分析混合料碱度，根据混合料碱度是否合格从而得知烧结矿碱度是否合格，如果混合料碱度分析结果仍然为废品，则继续调整配料室相关原料的配比，直到混合料碱度分析结果达到合格为止。这样可节省从配料、混料、布料、点火、烧结、冷却、整粒到成品烧结矿输出以及烧结矿碱度分析结果报出的近9个小时，至少减少4批次烧结矿碱度废品量。
本发明一种快速调整烧结矿碱度废品的新方法，其用途为快速调整烧结矿碱度减少废品生产量。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (4)
1.一种快速调整烧结矿碱度废品的方法，其特征在于，其步骤如下：
(1)烧结机烧结过程自上而下进行烧结，烧结过程自上而下会出现五层不同的料层及为“五带”，机头布料点火后，依次会出现烧结矿带、燃烧带、预热干燥带、过湿带和原始烧结料带，随着烧结过程的进行后四带消失，最后烧结机机尾部分只剩烧结矿带；
(2)结合上述烧结过程分析推导配料计算过程，混合料从烧结机机头布料点火，混合料受高温燃烧进行物理水蒸发、结晶水分解、碳酸盐分解、铁氧化物氧化还原、脱硫一系列错综复杂的物理化学变化，最后在烧结机尾部烧结成烧结矿，那么配料计算过程则是从烧结机机头混合料湿配比的配入，通过高温燃烧去除物理水分蒸发、结晶水分解和烧损的部分，到烧结机机尾残留形成烧结饼，则有：
①∑混合料某成分含量＝∑物料湿配比×(1-水分)×物料某成分含量
②∑烧结矿某成分含量＝∑混合料某成分÷残存量
其中式①湿配比×(1-水分)＝干配比
其中式②∑干配比×(1-烧损)＝残存量即烧结饼
∑各物料带入混合料CaO含量＝∑各物料湿配比×(1-水分)×各物料CaO含量
∑各物料带入混合料SiO2含量＝∑各物料湿配比×(1-水分)×各物料SiO2含量
烧结矿CaO含量＝混合料∑CaO÷残存
烧结矿SiO2含量＝混合料∑SiO2÷残存
烧结矿碱度＝烧结矿CaO含量÷烧结矿SiO2含量
＝(∑混合料CaO÷残存量)÷(∑混合料SiO2÷残存量)
＝∑混合料CaO÷∑混合料SiO2
＝混合料碱度
根据上述的配料计算过程可得出：
①烧结矿碱度等于混合料碱度；
②当烧结矿碱度出现废品时，采用烧结矿化学分析标样，快速分析混合料碱度，及时判断烧结矿碱度是否合格；
(3)当从成品烧结矿皮带机上取样和制样，检测出烧结矿碱度出现废品时，根据废品出现原因和废品不合格程度立即调整配料室相关原料的配比，将重新调整后的新原料进行充分混合均匀，然后采用烧结矿化学分析标样，快速分析混合料碱度，根据混合料碱度是否合格从而得知烧结矿碱度是否合格，如果混合料碱度分析结果仍然为废品，则继续调整配料室相关原料的配比，直到混合料碱度分析结果达到合格为止。
2.根据权利要求1所述的一种快速调整烧结矿碱度废品的方法，其特征在于：烧结工艺流程为：1、原料准备及加工；2、铁料中和混匀；3、配料；4、混合制粒；5、布料点火烧结；6、冷却整粒；7、成品烧结矿输出；8、取样，送样，制样；9、成品烧结矿输出；整个流程所需时间为4.6—5.2h。
3.根据权利要求1所述的一种快速调整烧结矿碱度废品的方法，其特征在于：烧结过程中的基本化学反应有①固体碳的燃烧反应②碳酸盐的分解和矿化作用③铁和锰氧化物的分解、还原和氧化。
4.根据权利要求1所述的一种快速调整烧结矿碱度废品的方法，其特征在于：结合烧结过程进行配料计算，采用的配料方法为质量配料法。
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