CN109825697B - 一种高比例fmg超特粉的烧结矿及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高比例FMG超特粉的烧结矿，其由混合矿粉、返矿、熔剂和固体燃料混合后烧结而成；所述混合矿粉的矿粉组成及质量百分含量为：精粉15%～17%，FMG超特粉43%～47%，麦克粉12%～17%，PB粉4%～7%，一钢粉15%～18%。本烧结矿采用FMG矿作为主料种，通过与各类矿粉的配合以及固体燃料配比，有效地保证了烧结矿的转鼓指数和低温还原粉化指数，并且能有效地降低了烧结矿的成本；具有质量好、性能指标高、成本低等特点。本烧结矿的转鼓指数达到≥77%，低温还原粉化指数+3.15≥75%，质量可以达到大型高炉使用要求，应用面广阔；本烧结矿采用高比例的FMG超特粉，铁成本得以大幅降低。

Description

一种高比例FMG超特粉的烧结矿及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种烧结矿，尤其是一种高比例FMG超特粉的烧结矿及其生产方法。

背景技术

高碱度烧结矿一直是我国高炉炼铁的主要原料。无论从炉料组成比例、生铁成本，还是废弃物排放及环境保护来说，烧结矿生产对高炉炼铁都有着举足轻重的影响。烧结矿的质量对高炉炼铁的产量、能耗、生铁质量和高炉寿命均起着关键作用。

烧结原料结构优化的不断深入，发现主要大矿（高品质矿如卡粉、纽曼粉、杨迪粉等）结构优化可挖潜力非常有限；而FMG超特粉和市场上的小料种具有较高的性价比。尤其是FMG超特粉、印度粉、一钢粉、阿特拉斯粉等料种性价比总排在前列。FMG超特粉在国内钢铁企业比例一般不超过30%，超过以后将对烧结矿质量造成较大影响，转鼓指数将低于75%；盲目使用并提高其配比，会对烧结矿质量和高炉生产不利的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种性能质量好的高比例FMG超特粉的烧结矿及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其由混合矿粉、返矿、熔剂和固体燃料混合后烧结而成；所述混合矿粉的矿粉组成及质量百分含量为：精粉15%～17%，FMG超特粉43%～47%，麦克粉12%～17%，PB粉4%～7%，一钢粉15%～18%。

本发明所述固体燃料的加入量为烧结矿总重的5.5%～5.9%。

本发明所述熔剂的原料组成及其在烧结矿总重中的配比为：生石灰7.1%～7.7%，白云石6.6%～7.1%。

本发明所述返矿的加入量为混合矿粉和返矿总重的17%～21%。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用FMG矿作为主料种，通过与各类矿粉的配合以及固体燃料配比，有效地保证了烧结矿的转鼓指数和低温还原粉化指数，并且能有效地降低了烧结矿的成本；具有质量好、性能指标高、成本低等特点。本发明的烧结矿转鼓指数达到≥77%，低温还原粉化指数+3.15≥75%，质量可以达到大型高炉使用要求，应用面广阔；本发明采用高比例的FMG超特粉，铁成本得以大幅降低，经测算比使用BHP公司的麦克粉（当前各家公司主矿种）铁成本降低90元/吨以上。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本高比例FMG超特粉的烧结矿由含铁料粉、熔剂和固体燃料混合成烧结混合料，烧结混合料加水混合后进行烧结，即可得到烧结矿。所述含铁料粉包括混合矿粉和返矿，返矿占含铁料粉总重的17%～21%。所述混合矿粉采用FMG矿作为主料种，配加有麦克粉、PB粉和一钢粉。所述混合矿粉的矿粉组成及质量百分含量为：精粉15%～17%，FMG超特粉43%～47%，麦克粉12%～17%，PB粉4%～7%，一钢粉15%～18%。

精粉：贫铁矿经过细磨、精选获得的铁品位较高的铁矿粉；品位65%左右、水分7.7%左右、粒度3mm以内比例≥90%。

FMG超特粉：品位在56.7%左右，硅6%左右，铝3%左右，结晶水在8.5%左右，其它冶炼性能类似。属于褐铁矿，烧结性能较好，储量大且单烧品位高。经研究，FMG矿中的铁矿物主要为褐铁矿，同时含有少量的赤铁矿、磁赤铁矿以及微量的黄铁矿。FMG矿中的褐铁矿颗粒在显微镜下呈灰褐色，结晶不太完善，结构比较疏松，气孔比较多。FMG矿中的赤铁矿结构比较致密，孔隙比较少。FMG矿中的脉石矿物主要为石英，还有少量的硅酸盐矿物。石英颗粒的粒径大多处在0.02 mm至0.10mm之间，结构比较致密，孔隙很少，孔隙度多数处在1%至3％之间。

麦克粉（Mac Fines）：MAC粉的正常品位在61.5%左右，目前供给中国市场多为58%左右的品位，部分属褐铁矿，烧结性能较好，含有5%左右的结晶水，炼铁时烧损较高，随其配比加大，烧结矿的烧成率逐步下降。

PB粉 (Pb Fines/Pb Lumps)：产于澳大利亚，又称皮尔巴拉混合矿（必和必拓公司经营），粉的品位在61.5%左右，部分褐铁矿，烧结性能较好。

一钢粉：产于澳大利亚，品位在53.5%左右，硅10.5%左右，铝3.5%左右；硅高品位低，配加一钢粉导致烧结矿品位下降、生石灰消耗升高；铝偏高，配加一钢粉会导致烧结矿Al₂O₃升高，需要增加白云石消耗，从而降低烧结矿品位；磷稍低、钛偏高，配加一钢粉可降低烧结矿P含量，但同时增加TiO₂含量。

本烧结矿主要利用FMG矿的特点，含铁品位比较低，结晶水含量8.5%左右；熔点低，同化性能好，有利于烧结过程中液相粘结相的生成。FMG矿的吸水性比较好，有利于提高烧结混合料的适宜水分含量。FMG超特粉使用要点为，烧结混合料中固体燃料配比在一定范围内提高后；FMG超特粉配加比例40%～47%在烧结成品率和烧结利用系数都有所提高，当烧结混合料中固体燃料配比处在比较高的范围内增加时，烧结利用系数则有所降低，烧结矿中磁铁矿含量增加比较明显，从而给烧结矿还原性能、荷重软化性能和熔滴性能的改善带来明显的不利影响。综合考虑烧结混合料中固体燃料配比对烧结过程和烧结矿冶金性能的影响，本烧结矿的烧结混合料中固体燃料配比控制在5.5%～5.9%，以增强烧结过程的氧化性气氛，改善烧结矿矿物的生成环境，促进铁酸钙的生成，提高烧结矿的强度。所述固体燃料最好采用煤。

本烧结矿所述熔剂的原料组成及其与混合矿粉总量的配比为：生石灰7.1%～7.7%，白云石6.6%～7.1%。采用白云石粉而不采用其它厂家使用的菱镁石等镁质熔剂，是因为白云石粉属于含CaO的生镁质熔剂，不仅能为使用FMG矿增加烧结矿镁含量，还能提供CaO，从而降低成本。

本烧结矿的生产过程为：（1）采用精粉、FMG超特粉、麦克粉、PB粉、一钢粉，按照上述配比混合，配置成混合矿粉。混合矿粉加入返矿，混合成含铁料粉。

（2）取含铁料粉，按照上述配比配加固体燃料和熔剂，通过一混机和二混机送到烧结机混合均匀；混匀过程添加烧结混合料和水总重7%～9%的水，其中一混添加总加水量的70%～90%，二混添加剩余水量。

（3）加水后的混合料送到烧结机开始进行烧结过程；提高烧结料层厚度，加强压料措施，烧结机（280m²）料层高度控制到6800～7100mm；控制烧结机速度为2.7～3.0m/min，以保证烧结时间，促进粘结相的生成和发展，提高烧结矿成品率；带式烧结机控制机尾倒数第二个风箱的废气温度必须达到最高值（270℃～300℃），即为温度拐点。烧结矿碱度控制到1.95～2.11，合理控制烧结矿碱度和烧结矿MgO含量，能促进铁酸钙的生成，改善烧结矿的粒度组成。烧结后即可得到所述的烧结矿。

实施例1：本高比例FMG超特粉的烧结矿具体如下所述。

（1）烧结混合料配比：含铁料粉中包括81wt%的混合矿粉和19wt%的返矿。混合矿粉的配比为（wt）：精粉15%、FMG超特粉43%、麦克粉17%、PB粉7%、一钢粉18%。固体燃料采用煤，加入量为烧结混合料总重的5.5%。熔剂为烧结混合料总重7.1%的生石灰和烧结混合料总重6.6%的白云石。

（2）生产工艺：按上述配比配置混合矿粉，加入返矿，混合成含铁料粉。取含铁料粉，按照上述配比配加固体燃料和熔剂，通过一混机和二混机送到烧结机混合均匀；混匀过程添加总重8%的水，其中一混添加水量的80%，二混添加剩余水量。

加水后的混合料送到带式烧结机进行烧结，烧结机（280m²）料层高度控制到7000～7100mm；控制烧结机速度为2.7m/min，控制机尾倒数第二个风箱的废气温度达到270℃；烧结矿碱度控制到2.05。烧结后即可得到所述的烧结矿。

（3）所得烧结矿的质量指标：转鼓指数77.9%，低温还原粉化指数+3.15为81%，所检测指标全部满足高炉强度需求。

实施例2：本高比例FMG超特粉的烧结矿具体如下所述。

（1）烧结混合料配比：含铁料粉中包括83wt%的混合矿粉和17wt%的返矿。混合矿粉的配比为（wt）：精粉16%、FMG超特粉43%、麦克粉17%、PB粉7%、一钢粉17%。固体燃料采用煤，加入量为烧结混合料总重的5.7%。熔剂为烧结混合料总重7.2%的生石灰和烧结混合料总重6.9%的白云石。

（2）生产工艺：按上述配比配置混合矿粉，加入返矿，混合成含铁料粉。取含铁料粉，按照上述配比配加固体燃料和熔剂，通过一混机和二混机送到烧结机混合均匀；混匀过程添加总重9%的水，其中一混添加水量的70%，二混添加剩余水量。

加水后的混合料送到带式烧结机进行烧结，烧结机（280m²）料层高度控制到6900～7000mm；控制烧结机速度为2.8m/min，控制机尾倒数第二个风箱的废气温度达到300℃；烧结矿碱度控制到1.95。烧结后即可得到所述的烧结矿。

（3）所得烧结矿的质量指标：转鼓指数77.7%，低温还原粉化指数+3.15为79%，所检测指标全部满足高炉强度需求。

实施例3：本高比例FMG超特粉的烧结矿具体如下所述。

（1）烧结混合料配比：含铁料粉中包括80wt%的混合矿粉和20wt%的返矿。混合矿粉的配比为（wt）：精粉17%、FMG超特粉44%、麦克粉17%、PB粉7%、一钢粉15%。固体燃料采用煤，加入量为烧结混合料总重的5.5%。熔剂为烧结混合料总重7.4%的生石灰和烧结混合料总重7.0%的白云石。

（2）生产工艺：按上述配比配置混合矿粉，加入返矿，混合成含铁料粉。取含铁料粉，按照上述配比配加固体燃料和熔剂，通过一混机和二混机送到烧结机混合均匀；混匀过程添加总重8%的水，其中一混添加水量的75%，二混添加剩余水量。

加水后的混合料送到带式烧结机进行烧结，烧结机（280m²）料层高度控制到6950～7050mm；控制烧结机速度为3.0m/min，控制机尾倒数第二个风箱的废气温度达到290℃；烧结矿碱度控制到2.08。烧结后即可得到所述的烧结矿。

（3）所得烧结矿的质量指标：转鼓指数77.5%，低温还原粉化指数+3.15为77%，所检测指标全部满足高炉强度需求。

实施例4：本高比例FMG超特粉的烧结矿具体如下所述。

（1）烧结混合料配比：含铁料粉中包括79wt%的混合矿粉和21wt%的返矿。混合矿粉的配比为（wt）：精粉17%、FMG超特粉45%、麦克粉15%、PB粉6%、一钢粉17%。固体燃料采用煤，加入量为烧结混合料总重的5.6%。熔剂为烧结混合料总重7.7%的生石灰和烧结混合料总重7.0%的白云石。

（2）生产工艺：按上述配比配置混合矿粉，加入返矿，混合成含铁料粉。取含铁料粉，按照上述配比配加固体燃料和熔剂，通过一混机和二混机送到烧结机混合均匀；混匀过程添加总重7%的水，其中一混添加水量的85%，二混添加剩余水量。

加水后的混合料送到带式烧结机进行烧结，烧结机（280m²）料层高度控制到6850～6950mm；控制烧结机速度为2.9m/min，控制机尾倒数第二个风箱的废气温度达到280℃；烧结矿碱度控制到2.0。烧结后即可得到所述的烧结矿。

（3）所得烧结矿的质量指标：转鼓指数77.4%，低温还原粉化指数+3.15为77.7%，所检测指标全部满足高炉强度需求。

实施例5：本高比例FMG超特粉的烧结矿具体如下所述。

（1）烧结混合料配比：含铁料粉中包括82wt%的混合矿粉和18wt%的返矿。混合矿粉的配比为（wt）：精粉17%、FMG超特粉47%、麦克粉16%、PB粉4%、一钢粉16%。固体燃料采用煤，加入量为烧结混合料总重的5.8%。熔剂为烧结混合料总重7.5%的生石灰和烧结混合料总重7.1%的白云石。

（2）生产工艺：按上述配比配置混合矿粉，加入返矿，混合成含铁料粉。取含铁料粉，按照上述配比配加固体燃料和熔剂，通过一混机和二混机送到烧结机混合均匀；混匀过程添加总重8%的水，其中一混添加水量的90%，二混添加剩余水量。

加水后的混合料送到带式烧结机进行烧结，烧结机（280m²）料层高度控制到6800～6900mm；控制烧结机速度为2.8m/min，控制机尾倒数第二个风箱的废气温度达到285℃；烧结矿碱度控制到1.97。烧结后即可得到所述的烧结矿。

（3）所得烧结矿的质量指标：转鼓指数77.1%，低温还原粉化指数+3.15为75.3%，所检测指标全部满足高炉强度需求。

实施例6：本高比例FMG超特粉的烧结矿具体如下所述。

（1）烧结混合料配比：含铁料粉中包括80wt%的混合矿粉和20wt%的返矿。混合矿粉的配比为（wt）：精粉17%、FMG超特粉47%、麦克粉12%、PB粉7%、一钢粉17%。固体燃料采用煤，加入量为烧结混合料总重的5.9%。熔剂为烧结混合料总重7.7%的生石灰和烧结混合料总重7.1%的白云石。

（2）生产工艺：按上述配比配置混合矿粉，加入返矿，混合成含铁料粉。取含铁料粉，按照上述配比配加固体燃料和熔剂，通过一混机和二混机送到烧结机混合均匀；混匀过程添加总重8%的水，其中一混添加水量的80%，二混添加剩余水量。

加水后的混合料送到带式烧结机进行烧结，烧结机（280m²）料层高度控制到6900～7000mm；控制烧结机速度为2.9m/min，控制机尾倒数第二个风箱的废气温度达到295℃；烧结矿碱度控制到2.11。烧结后即可得到所述的烧结矿。

（3）所得烧结矿的质量指标：转鼓指数77.1%，低温还原粉化指数+3.15为79%，所检测指标全部满足高炉强度需求。

实施例7：本高比例FMG超特粉的烧结矿具体如下所述。

（1）烧结混合料配比：含铁料粉中包括81wt%的混合矿粉和19wt%的返矿。混合矿粉的配比为（wt）：精粉17%、FMG超特粉47%、麦克粉14%、PB粉5%、一钢粉17%。固体燃料采用煤，加入量为烧结混合料总重的5.7%。熔剂为烧结混合料总重7.2%的生石灰和烧结混合料总重6.8%的白云石。

（2）生产工艺：按上述配比配置混合矿粉，加入返矿，混合成含铁料粉。取含铁料粉，按照上述配比配加固体燃料和熔剂，通过一混机和二混机送到烧结机混合均匀；混匀过程添加总重8%的水，其中一混添加水量的78%，二混添加剩余水量。

加水后的混合料送到带式烧结机进行烧结，烧结机（280m²）料层高度控制到6900～7000mm；控制烧结机速度为2.8m/min，控制机尾倒数第二个风箱的废气温度达到300℃；烧结矿碱度控制到2.03。烧结后即可得到所述的烧结矿。

（3）所得烧结矿的质量指标：转鼓指数77.4%，低温还原粉化指数+3.15为80.1%，所检测指标全部满足高炉强度需求。

实施例8：本高比例FMG超特粉的烧结矿具体如下所述。

（1）烧结混合料配比：含铁料粉中包括80wt%的混合矿粉和20wt%的返矿。混合矿粉的配比为（wt）：精粉17%、FMG超特粉46%、麦克粉15%、PB粉5%、一钢粉17%。固体燃料采用煤，加入量为烧结混合料总重的5.7%。熔剂为烧结混合料总重7.1%的生石灰和烧结混合料总重6.7%的白云石。

（2）生产工艺：按上述配比配置混合矿粉，加入返矿，混合成含铁料粉。取含铁料粉，按照上述配比配加固体燃料和熔剂，通过一混机和二混机送到烧结机混合均匀；混匀过程添加总重9%的水，其中一混添加水量的83%，二混添加剩余水量。

加水后的混合料送到带式烧结机进行烧结，烧结机（280m²）料层高度控制到6950～7050mm；控制烧结机速度为2.8m/min，控制机尾倒数第二个风箱的废气温度达到300℃；烧结矿碱度控制到2.05。烧结后即可得到所述的烧结矿。

（3）所得烧结矿的质量指标：转鼓指数77.9%，低温还原粉化指数+3.15为79%，所检测指标全部满足高炉强度需求。

Claims (3)

1.一种高比例FMG超特粉的烧结矿，其特征在于：其由混合矿粉、返矿、熔剂和固体燃料混合后烧结而成；所述混合矿粉的矿粉组成及质量百分含量为：精粉15%～17%，FMG超特粉43%～47%，麦克粉12%～17%，PB粉4%～7%，一钢粉15%～18%；所述烧结矿碱度为1.95～2.11；所述固体燃料的加入量为烧结矿总重的5.5%～5.9%；所述熔剂的原料组成及其在烧结矿总重中的配比为：生石灰7.1%～7.7%，白云石6.6%～7.1%；

生产过程为：（1）采用精粉、FMG超特粉、麦克粉、PB粉、一钢粉，按照配比混合，配置成混合矿粉；混合矿粉加入返矿，混合成含铁料粉；

（2）取含铁料粉，按照配比配加固体燃料和熔剂，通过一混机和二混机送到烧结机混合均匀；混匀过程添加烧结混合料和水总重7%～9%的水，其中一混添加总加水量的70%～90%，二混添加剩余水量；

（3）加水后的混合料送到烧结机开始进行烧结过程，280m²烧结机料层高度控制到6800～7100mm，控制烧结机速度为2.7～3.0m/min，带式烧结机控制机尾倒数第二个风箱的废气温度必须达到最高值270℃～300℃，烧结后即可得到所述的烧结矿。

2.根据权利要求1所述的一种高比例FMG超特粉的烧结矿，其特征在于：所述返矿的加入量为混合矿粉和返矿总重的17%～21%。

3.权利要求1或2所述高比例FMG超特粉的烧结矿的生产方法，其特征在于，所述生产过程为：（1）采用精粉、FMG超特粉、麦克粉、PB粉、一钢粉，按照配比混合，配置成混合矿粉；混合矿粉加入返矿，混合成含铁料粉；

（2）取含铁料粉，按照配比配加固体燃料和熔剂，通过一混机和二混机送到烧结机混合均匀；混匀过程添加烧结混合料和水总重7%～9%的水，其中一混添加总加水量的70%～90%，二混添加剩余水量；

（3）加水后的混合料送到烧结机开始进行烧结过程，280m²烧结机料层高度控制到6800～7100mm，控制烧结机速度为2.7～3.0m/min，带式烧结机控制机尾倒数第二个风箱的废气温度必须达到最高值270℃～300℃，烧结后即可得到所述的烧结矿。