CN111020178B

CN111020178B - 一种大比例褐铁矿的综合烧结方法

Info

Publication number: CN111020178B
Application number: CN201911340826.1A
Authority: CN
Inventors: 周晓雷; 黄帮福; 施哲; 杨晓源
Original assignee: Kunming University of Science and Technology
Current assignee: Kunming University of Science and Technology
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2022-01-11
Anticipated expiration: 2039-12-23
Also published as: CN111020178A

Abstract

本发明提供一种大比例褐铁矿的综合烧结方法，其特征在于通过下列步骤：1）按下列质量比配料：褐铁矿粉60‑75%，进口矿粉5‑10%，铁精矿粉5‑15%，白云石2‑5%，石灰石2‑5%，生石灰3‑5%，焦炭粉5‑8%，烧结矿筛下粉0‑10%，上述各组分总计100%，碱度控制为1.60‑2.0；2）一次混料，控制水份5.0‑8.5%；3）二次混料，控制水份6.0‑9.5%；4）布料：铺厚度为20mm的底料，再铺厚度为730～860mm的烧结料层，边缘压料、淋水加湿；5）烧结得烧结矿。有效降低有害元素S、P，在实现大比例褐铁矿烧结、充分利用褐铁矿资源、降低成本的情况下，获得高质量烧结矿。

Description

一种大比例褐铁矿的综合烧结方法

技术领域

本发明涉及一种烧结方法，尤其是一种大比例褐铁矿的综合烧结方法，属于粉矿烧结冶金技术领域。

背景技术

世界铁矿资源分布的特点是南半球国家富铁矿床多，如巴西、澳大利亚、南非等国，而北半球国家贫铁矿床多，如苏联地区、美国、加拿大、中国等国，在世界范围内，高炉冶炼所需的磁铁矿、赤铁矿储量日趋下降，高炉冶炼采用贫杂铁矿，势在必行。

高结晶水（结晶水10-15%）褐铁矿粉由于长期作为呆矿存在，并未得到充分利用，其保存较为完好，品位在48-55%左右，储量大且集中，覆盖层薄、有害元素少，开采成本较低，且供应量大、持续、稳定，价格较进口矿低，但褐铁矿的大比例配用会造成烧结生产恶化，即用其生产的烧结矿强度和成品率较低，这些都由高结晶水褐铁矿物的性质、特别是其孔隙度高和粘土含量高所致，褐铁矿烧结带来三个不利影响：1）结晶水去除后留下了大量的孔洞，它的存在提供了大量的气体传输通道，减少了烧结矿的矿化时间，降低烧结矿的质量；2）褐铁矿本体疏松的特点不适合做烧结混合料的成球核心；3）褐铁矿的同化温度低，烧结时内部气孔没有致密化就会被液相包围，恶化了烧结矿的产量、质量指标。而高粘土含量导致吸水性强、容易粘结成块，特别是雨季时更增加了筛分和混匀作业难度，给烧结矿的质量产生不利影响。

因此，如何在使用高配比褐铁矿资源生产烧结矿，改善烧结生产中的各项技术经济指标，确保烧结矿以较低的消耗，生产高质量烧结矿产品，是钢铁冶金行业目前面临的一个重要课题。

发明内容

为扩大矿石资源利用率、降低生产成本、提高烧结矿质量，本发明通过一系列的技术研究、试验，最终获得一种大比例褐铁矿的综合烧结方法，该方法通过下列步骤完成：

1）按下列质量比配料：

褐铁矿粉 60-75%

进口矿粉 5-10%

铁精矿粉 5-15%

白云石 2-5%

石灰石 2-5%

生石灰 3-5%

焦炭粉 5-8%

烧结矿筛下粉 0-10%

上述各组分总计100%，碱度控制为1.60-2.0；

2）将步骤1）的物料进行一次混合，控制混合料水份为5.0-8.5%；

3）将步骤2）的混合料进行二次混合，控制混合料水份为6.0-9.5%；

4）将步骤3）的混合料送入烧结机布料器中，先铺厚度为20mm的底料，再铺厚度为730～860mm的烧结料层，并在烧结机两侧边缘进行压料，同时向边缘料淋水加湿，降低边缘料之间的空隙，增加边缘气流阻力；

5）在烧结点火温度为1050℃-1150℃，点火时间为1.8min-2.2min，烧结机主管负压为9kpa-15kpa，烧结机运行速度为0.5-2.0m/min，垂直烧结速度为15-29mm/min条件下，进行烧结；

6）烧结机冷却段温度降至250℃以下时，送入孔径为8mm筛网进行筛分，得筛上烧结矿产品、筛下烧结矿粉，筛下烧结矿粉返回步骤1）参与配料。

所述进口矿粉的粒度大于褐铁矿粉，铁精矿粉粒度小于褐铁矿粉，这是因为褐铁矿表面粗糙，组织结构疏松、多孔，结晶粒度较小，这就很大程度上决定了其具有吸水性强、湿容量大和成球性好、易熔化待特点，但同时，烧结时生成液相量多，虽然垂直烧结速度快，但烧结矿强度差，因此，除配入粒径大的进口矿粉以增加成球核心外，还需要配加粒度较细的铁精矿粉，减少褐铁矿成球核心的几率，提高烧结矿质量。

所述步骤2）、3）的一次、二次混料是根据褐铁矿具有吸水性强、湿容量大和成球性好的特点，进行一次、二次混料，并控制水分，以利于造球。

所述步骤4）在烧结机两侧边缘进行压料，同时向边缘料淋水加温，是为了降低边缘料之间的空隙，增加边缘气流阻力，减少边缘效应，提高烧结过程的一致性，提高烧结矿的产量和质量。

所述步骤5）的烧结控制是根据大比例褐铁粉烧结时，烧结料层收缩性较大的特点，注重烧结布料操作、料层厚度控制，从而提高烧结矿强度和成品率。

所述步骤5）的烧结机主管负压控制是为了在大比例褐铁粉烧结时，减少烧结矿液相中玻璃相的产生，提高烧结矿强度。

本发明具有下列优点和效果：采用上述技术方案，获得了理想的烧结矿性能指标，使有害元素S、P等得到较大程度的降低，改善烧结混合料的成球性能，有利于提高烧结矿产量、质量，尤其是采用进口矿粉的粒度大于褐铁矿粉，铁精矿粉粒度小于褐铁矿粉的配料方式，以及边缘压料并淋水加湿的布料方式，克服褐铁矿受热后内部结晶水大量逸出，导致烧结矿容易形成薄壁大孔结构，使烧结矿质量下降的问题，从而在不改变已有烧结设备、使用大比例褐铁矿进行烧结、充分利用褐铁矿资源、降低成本的情况下，获得高质量烧结矿。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步描述。

所用铁原料成分如表1、粒度如表2：

表1

表2

实施例1

一种大比例褐铁矿的综合烧结方法，该方法通过下列步骤完成：

1）按下列质量比配料：

褐铁矿粉 60%

进口矿粉 10%

铁精矿粉 5%

白云石 3.0%

石灰石 5.5%

生石灰 3.5%

焦炭粉 5.0%

烧结矿筛下粉 8%

碱度控制为2；

2）将步骤1）的物料进行一次混合，控制混合料水份为5.0%；

3）将步骤2）的混合料进行二次混合，控制混合料水份为9.5%；

4）将步骤3）的混合料送入烧结机布料器中，先铺厚度为20mm的底料，再铺厚度为730mm的烧结料层，并在烧结机两侧边缘进行压料，同时向边缘料淋水加湿，降低边缘料之间的空隙，增加边缘气流阻力；

5）在烧结点火温度为1050℃，点火时间为2.2min，烧结机主管负压为9kpa，烧结机运行速度为0.5m/min，垂直烧结速度为15mm/min条件下，进行烧结；

6）烧结机冷却段温度降至250℃以下时，送入孔径为8mm筛网进行筛分，得筛上烧结矿产品、筛下烧结矿粉，筛下烧结矿粉返回步骤1）参与配料，筛上烧结矿产品是转鼓强度为82%、粒度为8-40mm的高强度烧结矿。

实施例2

1）按下列质量比配料：

褐铁矿粉 75%

进口矿粉 5%

铁精矿粉 5%

白云石 2%

石灰石 2%

生石灰 3%

焦炭粉 5%

烧结矿筛下粉 3%

碱度控制为1.6；

2）将步骤1）的物料进行一次混合，控制混合料水份为8.5%；

3）将步骤2）的混合料进行二次混合，控制混合料水份为6.5%；

4）将步骤3）的混合料送入烧结机布料器中，先铺厚度为20mm的底料，再铺厚度为860mm的烧结料层，并在烧结机两侧边缘进行压料，同时向边缘料淋水加湿，降低边缘料之间的空隙，增加边缘气流阻力；

5）在烧结点火温度为1150℃，点火时间为1.8min，烧结机主管负压为15kpa，烧结机运行速度为2.0m/min，垂直烧结速度为29mm/min条件下，进行烧结；

6）烧结机冷却段温度降至250℃以下时，送入孔径为8mm筛网进行筛分，得筛上烧结矿产品、筛下烧结矿粉，筛下烧结矿粉返回步骤1）参与配料，筛上烧结矿产品是转鼓强度为78%、粒度为8-40mm的高强度烧结矿。

实施例3

1）按下列质量比配料：

褐铁矿粉 70%

进口矿粉 6%

铁精矿粉 6%

白云石 3%

石灰石 4%

生石灰 4%

焦炭粉 6%

烧结矿筛下粉 1%

碱度控制为1.8；

2）将步骤1）的物料进行一次混合，控制混合料水份为7.0%；

3）将步骤2）的混合料进行二次混合，控制混合料水份为8.5%；

4）将步骤3）的混合料送入烧结机布料器中，先铺厚度为20mm的底料，再铺厚度为780mm的烧结料层，并在烧结机两侧边缘进行压料，同时向边缘料淋水加湿，降低边缘料之间的空隙，增加边缘气流阻力；

5）在烧结点火温度为1100℃，点火时间为2.0min，烧结机主管负压为12kpa，烧结机运行速度为1.5m/min，垂直烧结速度为23mm/min条件下，进行烧结；

6）烧结机冷却段温度降至250℃以下时，送入孔径为8mm筛网进行筛分，得筛上烧结矿产品、筛下烧结矿粉，筛下烧结矿粉返回步骤1）参与配料，筛上烧结矿产品是转鼓强度为85%、粒度为8-40mm的高强度烧结矿。

Claims

1.一种大比例褐铁矿的综合烧结方法，其特征在于通过下列步骤：

1）按下列质量比配料：

褐铁矿粉 60-75%

进口矿粉 5-10%

铁精矿粉 5-15%

白云石 2-5%

石灰石 2-5%

生石灰 3-5%

焦炭粉 5-8%

烧结矿筛下粉 0-10%

上述各组分总计100%，碱度控制为1.60-2.0；

其中：进口矿粉的粒度大于褐铁矿粉，铁精矿粉粒度小于褐铁矿粉；

2.如权利要求1所述的大比例褐铁矿的综合烧结方法，其特征在于所述步骤2）、3）的一次、二次混料是根据褐铁矿具有吸水性强、湿容量大和成球性好的特点，进行一次、二次混料，并控制水分，以利于造球。

3.如权利要求1所述的大比例褐铁矿的综合烧结方法，其特征在于所述步骤4）在烧结机两侧边缘进行压料，同时向边缘料淋水加温，是为了降低边缘料之间的空隙，增加边缘气流阻力，减少边缘效应，提高烧结过程的一致性，提高烧结矿的产量和质量。

4.如权利要求1所述的大比例褐铁矿的综合烧结方法，其特征在于所述步骤5）的烧结控制是根据大比例褐铁粉烧结时，烧结料层收缩性较大的特点，注重烧结布料操作、料层厚度控制，从而提高烧结矿强度和成品率。

5.如权利要求1所述的大比例褐铁矿的综合烧结方法，其特征在于所述步骤5）的烧结机主管负压控制是为了在大比例褐铁粉烧结时，减少烧结矿液相中玻璃相的产生，提高烧结矿强度。