CN110607436A

CN110607436A - 一种提高烧结矿成品率的方法

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Publication number: CN110607436A
Application number: CN201910881989.4A
Authority: CN
Inventors: 王禹键; 饶家庭; 胡鹏; 郑魁; 蒋胜
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2019-09-18
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2019-12-24
Anticipated expiration: 2039-09-18
Also published as: CN110607436B

Abstract

本发明涉及钢铁冶金领域，公开了一种提高烧结矿成品率的方法。所述提高烧结矿成品率的方法包括：(1)将烧结物料以及可选的返矿加清水进行第一次混合，所述返矿的用量为所述烧结物料的30重量％以下，所述返矿为粒径5mm以下的钒钛烧结矿；(2)将步骤(1)得到的混合料与混合料强化液进行第二次混合；(3)将步骤(2)得到的混合料进行布料、点火、烧结，其中，所述混合料强化液是由玉米淀粉：温水＝(0.05‑1)：99的比例进行配制，所述温水温度为40‑80℃。本发明所提供的的方法可以改善混合料粒度组成，进而提高烧结矿成品率。

Description

一种提高烧结矿成品率的方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，具体涉及一种提高烧结矿成品率的方法。

背景技术

经过几十年的探索与攻关，烧结造块技术日益完善，提高烧结矿成品率，不仅可以减少污染物的排放，而且还可以降低烧结成本。因此，成品率是烧结工艺中的一个重要的指标。提高烧结矿成品率，就是减少返矿以及返矿循环量，即提高烧结矿中粒度大于5mm烧结矿的比例。通常混合料中粒度大于3mm的比例越高，说明烧结矿制粒效果越好；粒度在3-8mm所占比例越大，既可以保证烧结过程透气性，也能保证烧结过程红火层厚度(即保证足够的烧结时间)，烧结过程生成足够的液相量，从而使烧结矿具有足够的强度，这是保证烧结矿成品率的前提条件；而粒度大于8mm的混合料在烧结过程中不易烧透，可能出现夹生料影响烧结矿强度，因此粒度大于8mm的混合料不宜超过15％。

不同矿粉组合，不同工艺，成品率也有所不同。目前，烧结矿成品率低下，表明烧结矿成品率还有一定的上升空间。研发创新性的提高钒钛烧结矿成品率的烧结强化技术，对合理利用钒钛矿资源、减少污染以及降低生产成本具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的烧结矿成品率不高的问题，提供了一种提高烧结矿成品率的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种提高烧结矿成品率的方法，所述提高烧结矿成品率的方法包括以下步骤：

(1)将烧结物料以及可选的返矿加清水进行第一次混合，其中，以烧结物料总重量计，所述烧结物料含有39-41重量％的钒钛铁精矿、44-46重量％的铁粉矿、4.5-5.8重量％的生石灰、2-3.5重量％的活性灰、2.5-3.5重量％的石灰石和3.5-4.4重量％的焦粉，所述返矿的用量为所述烧结物料的30重量％以下，所述返矿为粒径5mm以下的钒钛烧结矿；

(2)将步骤(1)得到的混合料与混合料强化液进行第二次混合；

(3)将步骤(2)得到的混合料进行布料、点火、烧结；

其中，所述混合料强化液是由玉米淀粉：温水＝(0.05-1)：99的比例进行配制，所述温水温度为40-80℃；

优选的，所述钒钛铁精矿含有50-70重量％的TFe、3-8重量％的SiO₂、0.5-2重量％的CaO、1-5重量％的MgO、1-8重量％的Al₂O₃、0.05-3重量％的MnO、0.05-2重量％的V₂O₅、7-20重量％的TiO₂、0.05-1重量％的S和0.005-1重量％的P；

优选的，所述铁粉矿含有55-75重量％的TFe、5-20重量％的SiO₂、0.5-5重量％的CaO、0.5-3重量％的MgO、1-5重量％的Al₂O₃、0.05-3重量％的V₂O₅、0.5-4重量％的TiO₂、0.05-2重量％的S和0.01-3重量％的P。

优选的，在步骤(1)中，以烧结物料总重量计，所述烧结物料含有39.2-40.7重量％的钒钛铁精矿，44.5-45.6重量％的铁粉矿，4.7-5.6重量％的生石灰，2.3-3.3重量％的活性灰，2.7-3.3重量％的石灰石，3.7-4.2重量％的焦粉。

优选的，在步骤(1)中，以烧结物料总重量计，所述烧结物料含有39.5-40.5重量％的钒钛铁精矿，44.9-45.1重量％的铁粉矿，4.9-5.1重量％的生石灰，2.9-3.1重量％的活性灰，2.9-3.1重量％的石灰石，3.9-4.1重量％的焦粉。

优选的，在步骤(1)中，所述清水的含量为总水量的80-90重量％。

优选的，在步骤(1)中，所述第一次混合的时间为2.5-3.5min。

优选的，在步骤(2)中，所述第二次混合的时间为2.5-3.5min。

优选的，在步骤(2)中，所述第二次混合后混合料水分含量为6.8-7.1重量％。

优选的，在步骤(3)中，所述混合料进行布料后，料层的厚度控制在647-653mm。

优选的，在步骤(3)中，所述点火温度为1000-1100℃。

优选的，在步骤(3)中，所述烧结负压为14.5-15.5kPa。

本发明所述的技术方案是通过一种新型混合料强化液代替部分清水进行混料，进而改善混合料粒度，提高烧结矿成品率。该新型混合料强化液为淀粉溶液，属于高分子有机溶液，当温度超过200℃时，淀粉分子链会被破坏，变为糊精，而糊精具有一定的黏性，可以改善混合料粒度，从而达到提高烧结矿成品率的目的。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明提供了一种提高烧结矿成品率的方法，所述提高烧结矿成品率的方法包括以下步骤：

(1)将烧结物料以及可选的返矿加清水进行第一次混合，其中，以烧结物料总重量计，所述烧结物料含有39-41重量％的钒钛铁精矿、44-46重量％的铁粉矿、4.5-5.8重量％的生石灰、2-3.5重量％的活性灰、2.5-3.5重量％的石灰石和3.5-4.4重量％的焦粉，所述返矿的用量为所述烧结物料的30重量％以下，例如可以为：0重量％、5重量％、10重量％、15重量％、25重量％或30重量％，优选为15-25重量％，所述返矿为粒径5mm以下的钒钛烧结矿。

(2)将步骤(1)得到的混合料与混合料强化液进行第二次混合。

(3)将步骤(2)得到的混合料进行布料、点火、烧结。

在本发明中，所述第一次混合和第二次混合均是在混合机中进行的。所述混合料强化液是由玉米淀粉：温水＝(0.05-1)：99的比例进行配制，优选为(0.3-1)：99，进一步优选为(0.7-1)：99，淀粉在温水中才能更好的溶解，但若水温过高可能会使溶液变稠，对混料不利。在优选情况下，所述温水温度为40-80℃，进一步优选为60-80℃。

在优选情况下，所述钒钛铁精矿含有50-70重量％的TFe、3-8重量％的SiO₂、0.5-2重量％的CaO、1-5重量％的MgO、1-8重量％的Al₂O₃、0.05-3重量％的MnO、0.05-2重量％的V₂O₅、7-20重量％的TiO₂、0.05-1重量％的S和0.005-1重量％的P。在本发明中，所述TFe指的是全铁的含量。

在优选情况下，所述铁粉矿含有55-75重量％的TFe、5-20重量％的SiO₂、0.5-5重量％的CaO、0.5-3重量％的MgO、1-5重量％的Al₂O₃、0.05-3重量％的V₂O₅、0.5-4重量％的TiO₂、0.05-2重量％的S和0.01-3重量％的P。

在优选情况下，在步骤(1)中，以烧结物料总重量计，所述烧结物料含有39.2-40.7重量％的钒钛铁精矿，44.5-45.6重量％的铁粉矿，4.7-5.6重量％的生石灰，2.3-3.3重量％的活性灰，2.7-3.3重量％的石灰石，3.7-4.2重量％的焦粉。

在进一步优选情况下，在步骤(1)中，以烧结物料总重量计，所述烧结物料含有39.5-40.5重量％的钒钛铁精矿，44.9-45.1重量％的铁粉矿，4.9-5.1重量％的生石灰，2.9-3.1重量％的活性灰，2.9-3.1重量％的石灰石，3.9-4.1重量％的焦粉。

根据本发明所述的方法，为了提高烧结矿成品率，在优选情况下，在步骤(1)中，所述清水的含量为总水量的80-90重量％，例如可以为：80重量％、82重量％、84重量％、86重量％、88重量％或90重量％，进一步优选为84-86重量％。其中，所述总水量指的是清水与混合料强化液中温水含量的总和。

根据本发明所述的方法，为了提高烧结矿成品率，在优选情况下，在步骤(1)中，所述第一次混合的时间为2.5-3.5min，例如可以为2.6min、2.7min、2.8min、2.9min、3.0min、3.1min、3.2min、3.3min、3.4min或3.5min，进一步优选为2.8-3.2min。

根据本发明所述的方法，为了提高烧结矿成品率，在优选情况下，在步骤(2)中，所述第二次混合的时间为2.5-3.5min，例如可以为2.6min、2.7min、2.8min、2.9min、3.0min、3.1min、3.2min、3.3min、3.4min或3.5min，进一步优选为2.8-3.2min。

根据本发明所述的方法，为了提高烧结矿成品率，在优选情况下，在步骤(2)中，所述第二次混合后混合料水分含量为6.8-7.1重量％，例如可以为6.8重量％、6.9重量％、7.0重量％或7.1重量％，进一步优选为6.9-7.0重量％。此处所说的混合料水分含量是指以所述混合料的总重量为100重量％，其中所包含的水分含量为6.8-7.1重量％。

根据本发明所述的方法，所述混合料进行布料、点火、烧结过程均是在烧结机中完成的，为了提高烧结矿成品率，对所述布料过程料层的厚度进行了限定，在优选情况下，在步骤(3)中，所述混合料进行布料后，料层厚度控制在647-653mm，例如可以为647mm、648mm、649mm、650mm、651mm、652mm或653mm，进一步优选为649-651mm。

根据本发明所述的方法，为了提高烧结矿成品率，在优选情况下，在步骤(3)中，所述点火温度为1000-1100℃，例如可以为1020℃、1040℃、1050℃、1060℃、1080℃或1100℃，进一步优选为1040-1060℃。

在本发明中，所述负压指的是绝对压力。为了提高烧结矿成品率，在优选情况下，在步骤(3)中，所述烧结负压为14.5-15.5kPa，例如可以为14.5kPa、14.7kPa、14.9kPa、15.0kPa、15.1kPa、15.3kPa或15.5kPa，进一步优选为14.9-15.1kPa。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不局限于此。应当指出的是，如没有特别说明，以下不同示例均在同一时期、同一设备上进行，除示出的不同条件外，其他条件均相同。

以下实施例和对比例中使用的部分烧结物料所含组分的主要化学成分，如表1所示。

表1

组分(重量％)	TFe	SiO<sub>2</sub>	CaO	MgO	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	MnO	V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>	TiO<sub>2</sub>	S	P
											钒钛铁精矿	55.80	4.00	0.77	2.23	3.15	0.10	0.64	11.88	0.188	0.014
铁粉矿	58.06	9.25	1.23	0.97	1.77	-	0.078	0.89	0.226	0.049

实施例1

(1)按表2所示含量称量各组分，将称量好的烧结物料和返矿加清水在混合机中进行第一次混合，混合时间为3min，清水的含量为总水量的90重量％。

(2)将步骤(1)得到的混合料与混合料强化液在混合机中进行第二次混合，混合时间为3min，混合料水分控制在7.0重量％。其中，混合料强化液按表3中A1方案进行配制。

(3)将步骤(2)得到的混合料在烧结机上进行布料、点火、烧结。其中，布料后料层厚度控制在650mm，点火温度为1050℃，机速为2.0m/min，烧结负压为15kPa。

实施例2

(2)将步骤(1)得到的混合料与混合料强化液在混合机中进行第二次混合，混合时间为3min，混合料水分控制在7.0重量％。其中，混合料强化液按表3中A2方案进行配制。

(3)将步骤(2)得到的混合料在烧结机上进行布料、点火、烧结。其中，料层厚度、点火温度、机速和烧结负压等工艺参数与实施例1相同。

对比例1

(2)将步骤(1)得到的混合料与剩余10重量％清水在混合机中进行第二次混合，混合时间为3min，混合料水分控制在7.0重量％。

对比例2

(2)将步骤(1)得到的混合料与混合料强化液在混合机中进行第二次混合，混合时间为3min，混合料水分控制在7.0重量％。其中，混合料强化液按表3中A3方案进行配制。

对比例3

(2)将步骤(1)得到的混合料与混合料强化液在混合机中进行第二次混合，混合时间为3min，混合料水分控制在7.0重量％。其中，混合料强化液按表3中A4方案进行配制。

对比例4

(2)将步骤(1)得到的混合料与混合料强化液在混合机中进行第二次混合，混合时间为3min，混合料水分控制在7.0重量％。其中，混合料强化液按表3中A5方案进行配制。

表2

烧结物料	钒钛铁精矿	铁粉矿	生石灰	活性灰	石灰石	焦粉
							(重量％)	40	45	5	3	3	4.0

注：其中各方案均外配返矿30％

表3

方案	温水温度	强化液溶度
			A1	60℃	0.3％
A2	80℃	1.0％
			A3	30℃	1.0％
A4	90℃	1.0％
			A5	60℃	1.5％

测试例

按照实施例1-2和对比例1-4的方法开展钒钛铁精矿烧结实验，混合料粒度及烧结矿性能指标如表4所示。

其中，混合料的粒度通过圆孔筛进行筛分检测；

烧结矿成品率计算公式如下所示：

烧结矿成品率＝粒度>5mm烧结矿重量/烧结矿总重量×100％，单位％；

转鼓强度根据GB8209进行检测，单位％；

烧结机利用系数计算公式如下所示：

烧结机利用系数＝粒度>5mm烧结矿重量/烧结机横截面积/烧结时间，单位t/(m².h)。

表4

通过表4测试结果可以看出，采用本发明所述的方法，使得烧结混合料粒度在3-8mm的比例有所增加，提高了烧结矿成品率，这对合理利用钒钛矿资源、减少污染以及降低生产成本具有重要的意义。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种提高烧结矿成品率的方法，其特征在于，所述提高烧结矿成品率的方法包括以下步骤：

(2)将步骤(1)得到的混合料与混合料强化液进行第二次混合；

(3)将步骤(2)得到的混合料进行布料、点火、烧结；

所述钒钛铁精矿含有50-70重量％的TFe、3-8重量％的SiO₂、0.5-2重量％的CaO、1-5重量％的MgO、1-8重量％的Al₂O₃、0.05-3重量％的MnO、0.05-2重量％的V₂O₅、7-20重量％的TiO₂、0.05-1重量％的S和0.005-1重量％的P；

所述铁粉矿含有55-75重量％的TFe、5-20重量％的SiO₂、0.5-5重量％的CaO、0.5-3重量％的MgO、1-5重量％的Al₂O₃、0.05-3重量％的V₂O₅、0.5-4重量％的TiO₂、0.05-2重量％的S和0.01-3重量％的P。

2.根据权利要求1所述的提高烧结矿成品率的方法，其特征在于，在步骤(1)中，以烧结物料总重量计，所述烧结物料含有39.2-40.7重量％的钒钛铁精矿，44.5-45.6重量％的铁粉矿，4.7-5.6重量％的生石灰，2.3-3.3重量％的活性灰，2.7-3.3重量％的石灰石，3.7-4.2重量％的焦粉。

3.根据权利要求1所述的提高烧结矿成品率的方法，其特征在于，在步骤(1)中，以烧结物料总重量计，所述烧结物料含有39.5-40.5重量％的钒钛铁精矿，44.9-45.1重量％的铁粉矿，4.9-5.1重量％的生石灰，2.9-3.1重量％的活性灰，2.9-3.1重量％的石灰石，3.9-4.1重量％的焦粉。

4.根据权利要求1所述的提高烧结矿成品率的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述清水的含量为总水量的80-90重量％。

5.根据权利要求1所述的提高烧结矿成品率的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述第一次混合的时间为2.5-3.5min。

6.根据权利要求1所述的提高烧结矿成品率的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述第二次混合的时间为2.5-3.5min。

7.根据权利要求1所述的提高烧结矿成品率的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述第二次混合后混合料水分含量为6.8-7.1重量％。

8.根据权利要求1所述的提高烧结矿成品率的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述混合料进行布料后，料层厚度控制在647-653mm。

9.根据权利要求1所述的提高烧结矿成品率的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述点火温度为1000-1100℃。

10.根据权利要求1所述的提高烧结矿成品率的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述烧结负压为14.5-15.5kPa。