CN111748666B - 一种利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法，属于炼铁技术领域。该方法先将褐铁矿、有色冶炼含铁尾渣、二次资源、细粒度磁铁精矿、细粒度钒钛磁铁精矿和赤铁矿混匀，后造堆，取料堆中部混匀矿与SYP增效剂、白云石、石灰石、生石灰、焦末混合后造球，将所得球团烧结，得成品烧结矿，后破碎，并喷洒CaCl2溶液，筛分后，取＞5mm的烧结矿与球团矿、褐铁块矿配入高炉进行高炉冶炼，得到低硅合格生铁。本发明实现了二次资源再利用，一方面降低了环境的污染，同时可以节约生产成本，易于推广应用。
Description
技术领域
本发明属于炼铁技术领域，具体涉及一种利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法。
背景技术
近年来，优质资源的紧张和物流成本的不断增长，使进口矿及国内远距离富矿等使用效益显著下降。而随着钢铁市场成本压力的逐步增加，红钢本地及周边矿石的使用性价比较高的优点得到体现，加之红河周边地区的锡厂、铝厂、铜厂在生产过程中生产大量含铁尾渣，但这部分资源属于典型的“熟矿”，烧结性能极差，且有害元素含量较高，若能将这些尾渣加以利用，便可变废为宝，可进一步降低企业用矿成本。但在资源本地化合理利用过程中因矿石品种多、褐铁矿比例增加、成分不稳定、品位低、有害杂质元素逐步升高，对烧结矿质量、高炉成渣过程、炉内透气透液性、炉缸工作状况、炉体炉型、气流分布等均带来了不利影响，这对高炉炼铁实现均衡稳定生产、获取稳定技术经济指标、降低生铁冶炼成本提出了严峻的挑战。
从铁矿石的矿物特性来说Fe2O3易还原，而Fe3O4难还原，2FeO·SiO2就更难还原，所以矿石中褐铁矿还原性最好，其次是赤铁矿，而磁铁矿就难还原，但是褐铁矿因为同化性强和结晶水含量高的特点，为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。烧结矿质量下降直接导致高炉顺行受到影响，严重时可导致炉况失常，所以，褐铁矿的使用一直制约着高炉大批量使用，国内普通高炉炼铁主要使用赤铁矿和磁铁精矿。
红钢公司地处红河州政府所在地蒙自市，红河州及周边地区铁矿石资源贫乏且有害元素如：S、P、Pb、Zn、K、Na含量较高。红钢的钢铁冶金生产条件在某种意义上可以代表云南省多数钢铁企业的原料情况。资源的匮乏和成本限制，决定了红钢必须实现多品种矿石搭配使用，充分利用本地资源拓宽用矿渠道，降低生产成本，提升企业的核心竞争力和科技创新力。
如何在褐铁矿使用比例提高的情况下，搭配一定比例的磁铁精矿、钒钛磁铁精矿和有色冶炼产生的含铁尾渣和普通矿石生产低硅合格生铁，是本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法，通过搭配使用有色冶炼含铁尾渣及二次资源、褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿等多种矿石进行炼铁，不但高炉实现具有一定强化冶炼水平的长周期稳定顺行，也实现了本地资源应用合理化；值得在全行业推广借鉴及对以后用矿思路有一定指导意义。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法，包括如下步骤：
步骤（1），按下列质量百分比准备如下原料：
①褐铁矿 40-48%；
②有色冶炼含铁尾渣以及二次资源 5-10%；
③细粒度磁铁精矿 18-23%；
④细粒度钒钛磁铁精矿 5-10%；
⑤赤铁矿 5-10%；
⑥SYP增效剂 0.028-0.032%；
⑦白云石 3.5-5.5%；
⑧石灰石 6-8%；
⑨生石灰 2-4%；
⑩焦末 5.5-7.5%；
烧结矿碱度按2.2-2.5倍控制；
步骤（2），将步骤（1）中准备好的原料①-⑤进行混匀，后造堆，切除料堆堆头堆尾料，取料堆中部混匀矿；
步骤（3），将步骤（2）中取到的中部混匀矿与步骤（1）中准备好的余下原料混合至均匀，控制混合料的水分为6-8%，且混合料中＜3mm粒度占比控制在20%以内，之后进行造球，得到混合料球团；要求<3mm粒级比例力争控制在30%以下，以3-6mm粒级越多越好；
步骤（4），将步骤（3）得到的球团送入烧结机台车上进行布料，料层厚度＞750mm，控制点火温度在1100±50℃之间点火烧结，得成品烧结矿；
步骤（5），将步骤（4）所得烧结矿经齿间距150mm的单辊破碎机破碎后，冷却至90-120℃，之后将质量浓度为1.5%-3%、pH值为4-7的CaCl2溶液，按0.5-0.7kg/t的用量将CaCl2溶液的喷洒量在烧结矿上后直接进行整粒筛分；
步骤（6），对经步骤（5）处理后的烧结矿进行整粒筛分，≥5mm的烧结矿供应高炉使用，剩余＜5mm的烧结矿返烧结重烧或供炼钢做冷料；
步骤（7），按照质量百分数，按步骤（6）筛分得到的烧结矿65-70%+外购球团矿20-25%+外购褐铁块矿5-10%的炉料结构配入高炉进行高炉冶炼，得到低硅合格生铁。
进一步，优选的是，步骤（1）中，焦末中＜3mm粒度占比要求不高于30%。
进一步，优选的是，步骤（2）中，混匀矿造堆量按6万吨/堆控制，控制料层厚度250-300层。
进一步，优选的是，步骤（2）中，切除料堆堆头堆尾料做下一个料堆造堆料的铺底料或重混至本料堆。
进一步，优选的是，步骤（3）中，得到的混合料球团要求<3mm粒级比例控制在30%以下。
进一步，优选的是，步骤（4）中，烧结机速1.5-2.0m/min。
进一步，优选的是，步骤（5）中，烧结矿采用齿间距150mm的单辊破碎机破碎。
进一步，优选的是，步骤（5）中，将浓度为35%-40%、pH为3-7的CaCl2溶液加水稀释，得到浓度为1.5%-3%、pH值为4-7的CaCl2溶液。
进一步，优选的是，步骤（6）中，筛分出＜5mm的烧结矿返烧结重烧或供炼钢做冷料。
进一步，优选的是，步骤（7）中冶炼条件为：高炉矿石批重32-36t、矿焦负荷≥4.20倍、鼓风动能≥8000J、理论燃烧温度2250±50℃、热风压力为0.30-0.35MPa、送风温度＞1150℃、风量为3000-3300m3/min，煤粉喷吹量为130-160kg/t铁，渣中镁铝比0.70~0.80倍，物理热1430-1470℃，生铁含硅0.15-0.45%。
本发明中所述的烧结矿碱度为CaO与SiO2质量比。
本发明步骤（3）中控制混合料的水分时，以烧结杯实验相关数据为参考，根据矿石性能、混匀料堆结构、生石灰配比选择合适的水分控制基数。得到的混合料球团以3-6mm粒级越多越好。
本发明中“细粒度”是指-200目占比为90%以上。
本发明方法先将褐铁矿、加工厂提取有效有色金属后含有铁元素的锡尾渣、铝尾渣、铜尾渣（以下简称有色冶炼含铁尾渣）以及钢铁企业生产过程中回收的氧化渣、除尘灰选的含铁料、磁选铁、粗颗粒、炼钢污泥等（以下简称二次资源）、-200目>90%的细粒度磁铁精矿、细粒度钒钛磁铁精矿和赤铁矿混匀，后造堆，取料堆中部混匀矿与SYP增效剂、白云石、石灰石、生石灰、焦末混合后造球，将所得球团烧结，得成品烧结矿，后破碎，并喷洒CaCl2溶液，筛分后，取＞5mm的烧结矿与球团矿、褐铁块矿配入高炉进行高炉冶炼，得到低硅合格生铁。本发明中有色冶炼含铁尾渣以及二次资源可以采用云锡尾矿铁精矿。
通过本发明方法保障了高炉稳定用料，确保了生产的连续性；优化了用矿结构，降低了用矿成本，实现了良好的经济效益。
本发明的主要创新之处在于：
1、配料技术：
结合现有资源，通过优化配矿，达到提高烧结矿质量、降低烧结矿有害元素的目的；
2、烧结工序：
有色固废粒度较粗，亲水性差，同化性温度高。褐铁矿具有吸水性强、湿容量大和成球性好、易熔化特点。两者搭配使用，有色固废在本地矿矿化温度下难以矿化，因此，需要配加粒度极细的纯磁铁精矿，例如大红山管道精，并在烧结过程采取相应措施，来改善烧结矿质量；
3、高炉炼铁工序：
通过均衡用矿、冶炼过程优化、提高炉渣稳定性、流动性、优化操作制度，加强炉体监控，在烧结矿强度下降，小粒级偏多，还原性差，碱度稳定率与品位稳定率下降，入炉有害元素增加的前提下保持稳定冶炼并进一步优化生产指标，达到降低生产成本的目的。
本发明采用的赤铁矿为普通赤铁矿；SYP增效剂为外购常规增效剂，其主要功效在于改善固体燃料的燃料条件，促进粘结相的形象有积极作用，能改善烧结矿强度和降低固体燃料消耗；焦末为常规外购焦末，＜3mm粒度占比要求不高于30%。
本发明将CaCl2溶液的喷洒量在烧结矿上的目的是为了提高烧结矿的低温还原粉化指数。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
1、使用As含量高达0.981%的云锡尾矿铁精矿做为生产原料，摸索出一整套红钢高炉使用云锡尾矿铁精矿及高有害元素贫杂矿配矿、烧结、炼铁，生产合格铁水的集成技术，及使用云锡尾矿铁精矿及高有害元素贫杂矿炼铁提升技术经济指标的集成技术。
（1）摸索出了使用云锡尾矿铁精矿及高有害元素贫杂矿（即有色冶炼含铁尾渣以及二次资源和赤铁矿）配矿、烧结、炼铁，生产合格铁水的集成技术。将配有13.39% 低品位贫杂矿的矿石及焦炭加入高炉中，再按风口进风面积0.2200-0.2350m3，热风压力0.315-0.330MPa，入炉风量2900-3300m3/min，热风温度1100℃ ~1150℃，氧气含量2500-5500m3/h，煤粉喷吹量130-160kg/t，矿石批重26.0-32.0t，焦炭批重7.00-7.50t 等冶炼控制参数进行高炉冶炼，并在冶炼过程中，每小时对炉况进行分析、判断，依据各影响因素的变化进行调整，最后提高出铁频次，采取平行出铁法，得100%合格低硅生铁。
（2）摸索出了使用云锡尾矿铁精矿及高有害元素贫杂矿炼铁，在保证炉况稳定、顺行的前提下，提升技术经济指标的集成技术。通过研究有害元素脱除机理，烧结采取造球技术、压料技术、厚料层烧结技术与高炉装料技术、MgO优化技术、生铁含Si和炉渣碱度优化技术整合，脱除有害元素，使得在综合入炉品位为46.673%，S负荷6.59kg/t、P负荷1.44 kg/t、Pb负荷0.57 kg/t、Zn负荷2.10 kg/t、As负荷0.72 kg/t、K2O负荷4.04 kg/t、Na2O负荷3.48kg/t的基础下，高炉利用系数达到2.32t/m3.d，焦比551kg/t，煤比131kg/t的水平。
（3）摸索出了使用As含量高达0.981%的云锡尾矿铁精矿做为生产原料生产合格铁水。将As含量高达0.981%及硫含量达1%的云锡尾矿铁精矿、省内Pb、Zn、K2O、Na2O超过0.200%的高有害元素矿石、从外地调配合格矿石按0.05：0.25：0.7的比例配矿，烧结提高混匀效果、混合水分控制、炼铁优化四大操作制度等集成技术，生产合格铁水。
2、烧结使用高有害元素贫杂矿工业性试验期间1#、2#、3#烧结机部分技术经济指标呈下滑趋势，具体表现是：利用系数下降低0.19t/m2.h，白云石单耗逐步增加25.08-88.25kg/t，但烧结矿燃料单耗下降14.44-14.46kg/t。
3、烧结使用高有害元素贫杂矿工业性试验后，烧结矿品位明显降低2-3个百分点，但通过采取提高混匀效果、混合水分控制等操作优化措施，烧结矿强度以及冶金性能等多项指标未受影响，具体为：烧结矿转鼓指数提高-0.60-2.37%、低温还原粉化指数提高-4.24-10.8%、还原度R180提高1.34-3.68%。
附图说明
图1是本发明烧结生产工艺流程图；
图2是本发明高炉生产工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
本发明除非另有说明，否则百分号均为质量百分数，比例均为质量比。
实施例1
一种利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法，包括如下步骤：
步骤（1），按下列质量百分比准备如下原料：
①褐铁矿 40%；
②有色冶炼含铁尾渣以及二次资源 10%；
③细粒度磁铁精矿 23%；
④细粒度钒钛磁铁精矿 5%；
⑤赤铁矿 5%；
⑥SYP增效剂 0.028%；
⑦白云石 3.5%；
⑧石灰石 6%；
⑨生石灰 2%；
⑩焦末 余量；总计100%；
烧结矿碱度按2.2-2.5倍控制；
步骤（2），将步骤（1）中准备好的原料①-⑤进行混匀，后造堆，切除料堆堆头堆尾料，取料堆中部混匀矿；
步骤（3），将步骤（2）中取到的中部混匀矿与步骤（1）中准备好的余下原料混合至均匀，控制混合料的水分为6-8%，且混合料中＜3mm粒度占比控制在20%以内，之后进行造球，得到混合料球团；
步骤（4），将步骤（3）得到的球团送入烧结机台车上进行布料，料层厚度＞750mm，控制点火温度在1100±50℃之间点火烧结，得成品烧结矿；
步骤（5），将步骤（4）所得烧结矿经齿间距150mm的单辊破碎机破碎后，冷却至90℃，之后将质量浓度为1.5%、pH值为4的CaCl2溶液，按0.5kg/t的用量将CaCl2溶液的喷洒量在烧结矿上后直接进行整粒筛分；
步骤（6），对经步骤（5）处理后的烧结矿进行整粒筛分，≥5mm的烧结矿供应高炉使用，剩余＜5mm的烧结矿返烧结重烧或供炼钢做冷料；
步骤（7），按照质量百分数，按步骤（6）筛分得到的烧结矿65%+外购球团矿25%+外购褐铁块矿10%的炉料结构配入高炉进行高炉冶炼，得到低硅合格生铁。
实施例2
一种利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法，包括如下步骤：
步骤（1），按下列质量百分比准备如下原料：
①褐铁矿 48%；
②有色冶炼含铁尾渣以及二次资源 5%；
③细粒度磁铁精矿 18%；
④细粒度钒钛磁铁精矿 6%；
⑤赤铁矿 5.7%；
⑥SYP增效剂 0.030%；
⑦白云石 3.57%；
⑧石灰石 6.1%；
⑨生石灰 2.1%；
⑩焦末 5.5%；
烧结矿碱度按2.2-2.5倍控制；
步骤（2），将步骤（1）中准备好的原料①-⑤进行混匀，后造堆，切除料堆堆头堆尾料，取料堆中部混匀矿；
步骤（3），将步骤（2）中取到的中部混匀矿与步骤（1）中准备好的余下原料混合至均匀，控制混合料的水分为6-8%，且混合料中＜3mm粒度占比控制在20%以内，之后进行造球，得到混合料球团；
步骤（4），将步骤（3）得到的球团送入烧结机台车上进行布料，料层厚度＞750mm，控制点火温度在1100±50℃之间点火烧结，得成品烧结矿；
步骤（5），将步骤（4）所得烧结矿经齿间距150mm的单辊破碎机破碎后，冷却至120℃，之后将质量浓度为3%、pH值为7的CaCl2溶液，按0.7kg/t的用量将CaCl2溶液的喷洒量在烧结矿上后直接进行整粒筛分；
步骤（6），对经步骤（5）处理后的烧结矿进行整粒筛分，≥5mm的烧结矿供应高炉使用，剩余＜5mm的烧结矿返烧结重烧或供炼钢做冷料；
步骤（7），按照质量百分数，按步骤（6）筛分得到的烧结矿70%+外购球团矿20%+外购褐铁块矿10%的炉料结构配入高炉进行高炉冶炼，得到低硅合格生铁。
步骤（1）中，焦末中＜3mm粒度占比要求不高于30%。
步骤（2）中，混匀矿造堆量按6万吨/堆控制，控制料层厚度250层。切除料堆堆头堆尾料做下一个料堆造堆料的铺底料或重混至本料堆。
步骤（3）中，得到的混合料球团要求<3mm粒级比例控制在30%以下。
步骤（4）中，烧结机速1.5m/min。
步骤（5）中，烧结矿采用齿间距150mm的单辊破碎机破碎。将浓度为35%、pH为7的CaCl2溶液加水稀释，得到浓度为3%、pH值为7的CaCl2溶液。
步骤（6）中，筛分出＜5mm的烧结矿返烧结重烧或供炼钢做冷料。
步骤（7）中冶炼条件为：高炉矿石批重32-36t、矿焦负荷≥4.20倍、鼓风动能≥8000J、理论燃烧温度2250±50℃、热风压力为0.30-0.35MPa、送风温度＞1150℃、风量为3000m3/min，煤粉喷吹量为130kg/t铁，渣中镁铝比0.70~0.80倍，物理热1430-1470℃，生铁含硅0.15-0.45%。
实施例3
一种利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法，包括如下步骤：
步骤（1），按下列质量百分比准备如下原料：
①褐铁矿 40.5%；
②有色冶炼含铁尾渣以及二次资源 5.5%；
③细粒度磁铁精矿 18.5%；
④细粒度钒钛磁铁精矿 5.1%；
⑤赤铁矿 5.368%；
⑥SYP增效剂 0.032%；
⑦白云石 5.5%；
⑧石灰石 8%；
⑨生石灰 4%；
⑩焦末 7.5%；
烧结矿碱度按2.2-2.5倍控制；
步骤（2），将步骤（1）中准备好的原料①-⑤进行混匀，后造堆，切除料堆堆头堆尾料，取料堆中部混匀矿；
步骤（3），将步骤（2）中取到的中部混匀矿与步骤（1）中准备好的余下原料混合至均匀，控制混合料的水分为6-8%，且混合料中＜3mm粒度占比控制在20%以内，之后进行造球，得到混合料球团；
步骤（4），将步骤（3）得到的球团送入烧结机台车上进行布料，料层厚度＞750mm，控制点火温度在1100±50℃之间点火烧结，得成品烧结矿；
步骤（5），将步骤（4）所得烧结矿经齿间距150mm的单辊破碎机破碎后，冷却至95℃，之后将质量浓度为1.5%%、pH值为4的CaCl2溶液，按0.6kg/t的用量将CaCl2溶液的喷洒量在烧结矿上后直接进行整粒筛分；
步骤（6），对经步骤（5）处理后的烧结矿进行整粒筛分，≥5mm的烧结矿供应高炉使用，剩余＜5mm的烧结矿返烧结重烧或供炼钢做冷料；
步骤（7），按照质量百分数，按步骤（6）筛分得到的烧结矿70%+外购球团矿25%+外购褐铁块矿5%的炉料结构配入高炉进行高炉冶炼，得到低硅合格生铁。
步骤（1）中，焦末中＜3mm粒度占比要求不高于30%。
步骤（2）中，混匀矿造堆量按6万吨/堆控制，控制料层厚度300层。切除料堆堆头堆尾料做下一个料堆造堆料的铺底料或重混至本料堆。
步骤（3）中，得到的混合料球团要求<3mm粒级比例控制在30%以下。
步骤（4）中，烧结机速2.0m/min。
步骤（5）中，烧结矿采用齿间距150mm的单辊破碎机破碎。将浓度为40%、pH为3的CaCl2溶液加水稀释，得到浓度为1.5%、pH值为4的CaCl2溶液。
步骤（6）中，筛分出＜5mm的烧结矿返烧结重烧或供炼钢做冷料。
步骤（7）中冶炼条件为：高炉矿石批重32-36t、矿焦负荷≥4.20倍、鼓风动能≥8000J、理论燃烧温度2250±50℃、热风压力为0.30-0.35MPa、送风温度＞1150℃、风量为3300m3/min，煤粉喷吹量为160kg/t铁，渣中镁铝比0.70~0.80倍，物理热1430-1470℃，生铁含硅0.15-0.45%。
实施例4
一种利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法，包括如下步骤：
步骤（1），按下列质量百分比准备如下原料：
①褐铁矿 40%；
②有色冶炼含铁尾渣以及二次资源 5%；
③细粒度磁铁精矿 18%；
④细粒度钒钛磁铁精矿 10%；
⑤赤铁矿 9.972%；
⑥SYP增效剂 0.028%；
⑦白云石 3.5%；
⑧石灰石 6%；
⑨生石灰 2%；
⑩焦末 5.5%；
烧结矿碱度按2.2-2.5倍控制；
步骤（2），将步骤（1）中准备好的原料①-⑤进行混匀，后造堆，切除料堆堆头堆尾料，取料堆中部混匀矿；
步骤（3），将步骤（2）中取到的中部混匀矿与步骤（1）中准备好的余下原料混合至均匀，控制混合料的水分为6-8%，且混合料中＜3mm粒度占比控制在20%以内，之后进行造球，得到混合料球团；
步骤（4），将步骤（3）得到的球团送入烧结机台车上进行布料，料层厚度＞750mm，控制点火温度在1100±50℃之间点火烧结，得成品烧结矿；
步骤（5），将步骤（4）所得烧结矿经齿间距150mm的单辊破碎机破碎后，冷却至110℃，之后将质量浓度为1.8%、pH值为5的CaCl2溶液，按0.55kg/t的用量将CaCl2溶液的喷洒量在烧结矿上后直接进行整粒筛分；
步骤（6），对经步骤（5）处理后的烧结矿进行整粒筛分，≥5mm的烧结矿供应高炉使用，剩余＜5mm的烧结矿返烧结重烧或供炼钢做冷料；
步骤（7），按照质量百分数，按步骤（6）筛分得到的烧结矿68%+外购球团矿23%+外购褐铁块矿9%的炉料结构配入高炉进行高炉冶炼，得到低硅合格生铁。
步骤（1）中，焦末中＜3mm粒度占比要求不高于30%。
步骤（2）中，混匀矿造堆量按6万吨/堆控制，控制料层厚度280层。切除料堆堆头堆尾料做下一个料堆造堆料的铺底料或重混至本料堆。
步骤（3）中，得到的混合料球团要求<3mm粒级比例控制在30%以下。
步骤（4）中，烧结机速1.8m/min。
步骤（5）中，烧结矿采用齿间距150mm的单辊破碎机破碎。将浓度为36%、pH为4的CaCl2溶液加水稀释，得到浓度为1.8%、pH值为5的CaCl2溶液。
步骤（6）中，筛分出＜5mm的烧结矿返烧结重烧或供炼钢做冷料。
步骤（7）中冶炼条件为：高炉矿石批重32-36t、矿焦负荷≥4.20倍、鼓风动能≥8000J、理论燃烧温度2250±50℃、热风压力为0.30-0.35MPa、送风温度＞1150℃、风量为3500m3/min，煤粉喷吹量为150kg/t铁，渣中镁铝比0.70~0.80倍，物理热1430-1470℃，生铁含硅0.15-0.45%。
实施例5
一种利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法，包括如下步骤：
步骤（1），按下列质量百分比准备如下原料：
①褐铁矿 40%；
②有色冶炼含铁尾渣以及二次资源 5%；
③细粒度磁铁精矿 18%；
④细粒度钒钛磁铁精矿 9.972%；
⑤赤铁矿 10%；
⑥SYP增效剂 0.028%；
⑦白云石 3.5%；
⑧石灰石 6%；
⑨生石灰 2%；
⑩焦末 5.5%；
烧结矿碱度按2.2-2.5倍控制；
步骤（2），将步骤（1）中准备好的原料①-⑤进行混匀，后造堆，切除料堆堆头堆尾料，取料堆中部混匀矿；
步骤（3），将步骤（2）中取到的中部混匀矿与步骤（1）中准备好的余下原料混合至均匀，控制混合料的水分为6-8%，且混合料中＜3mm粒度占比控制在20%以内，之后进行造球，得到混合料球团；
步骤（4），将步骤（3）得到的球团送入烧结机台车上进行布料，料层厚度＞750mm，控制点火温度在1100±50℃之间点火烧结，得成品烧结矿；
步骤（5），将步骤（4）所得烧结矿经齿间距150mm的单辊破碎机破碎后，冷却至100℃，之后将质量浓度为2%、pH值为6的CaCl2溶液，按0.65kg/t的用量将CaCl2溶液的喷洒量在烧结矿上后直接进行整粒筛分；
步骤（6），对经步骤（5）处理后的烧结矿进行整粒筛分，≥5mm的烧结矿供应高炉使用，剩余＜5mm的烧结矿返烧结重烧或供炼钢做冷料；
步骤（7），按照质量百分数，按步骤（6）筛分得到的烧结矿69%+外购球团矿24%+外购褐铁块矿7%的炉料结构配入高炉进行高炉冶炼，得到低硅合格生铁。
步骤（1）中，焦末中＜3mm粒度占比要求不高于30%。
步骤（2）中，混匀矿造堆量按6万吨/堆控制，控制料层厚度260层。切除料堆堆头堆尾料做下一个料堆造堆料的铺底料或重混至本料堆。
步骤（3）中，得到的混合料球团要求<3mm粒级比例控制在30%以下。
步骤（4）中，烧结机速1.8m/min。
步骤（5）中，烧结矿采用齿间距150mm的单辊破碎机破碎。将浓度为38%、pH为4的CaCl2溶液加水稀释，得到浓度为2%、pH值为6的CaCl2溶液。
步骤（6）中，筛分出＜5mm的烧结矿返烧结重烧或供炼钢做冷料。
步骤（7）中冶炼条件为：高炉矿石批重32-36t、矿焦负荷≥4.20倍、鼓风动能≥8000J、理论燃烧温度2250±50℃、热风压力为0.30-0.35MPa、送风温度＞1150℃、风量为3100m3/min，煤粉喷吹量为140kg/t铁，渣中镁铝比0.70~0.80倍，物理热1430-1470℃，生铁含硅0.15-0.45%。
参考图1，在烧结工序对有色冶炼含铁尾渣及二次资源、褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿等多种矿石进行混合配料、烧结，生产合格烧结矿。参考图2，在高炉控制鼓风动能≥8000J、理论燃烧温度2250±50℃、热风压力为0.30-0.35MPa、渣中镁铝比0.70~0.80等操作参数，实现低用矿成本生产低硅合格生铁。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（1），按下列质量百分比准备如下原料：
①褐铁矿 40-48%；
②有色冶炼含铁尾渣以及二次资源 5-10%；
③细粒度磁铁精矿 18-23%；
④细粒度钒钛磁铁精矿 5-10%；
⑤赤铁矿 5-10%；
⑥SYP增效剂 0.028-0.032%；
⑦白云石 3.5-5.5%；
⑧石灰石 6-8%；
⑨生石灰 2-4%；
⑩焦末 5.5-7.5%；
烧结矿碱度按2.2-2.5倍控制；
步骤（2），将步骤（1）中准备好的原料①-⑤进行混匀，后造堆，切除料堆堆头堆尾料，取料堆中部混匀矿；
步骤（3），将步骤（2）中取到的中部混匀矿与步骤（1）中准备好的余下原料混合至均匀，控制混合料的水分为6-8%，且混合料中＜3mm粒度占比控制在20%以内，之后进行造球，得到混合料球团，该混合料球团<3mm粒级比例控制在30%以下；
步骤（4），将步骤（3）得到的球团送入烧结机台车上进行布料，料层厚度＞750mm，控制点火温度1100±50℃、烧结机速度为1.5-2.0m/min，进行点火烧结，得成品烧结矿；
步骤（5），将步骤（4）所得烧结矿经齿间距150mm的单辊破碎机破碎后，冷却至90-120℃，之后将质量浓度为1.5%-3%、pH值为4-7的CaCl2溶液，按0.5-0.7kg/t的用量喷洒在烧结矿上后直接进行整粒筛分；
步骤（6），对经步骤（5）处理后的烧结矿进行整粒筛分，≥5mm的烧结矿供应高炉使用；
步骤（7），按照质量百分数，按步骤（6）筛分得到的烧结矿65-70%+球团矿20-25%+褐铁块矿5-10%的炉料结构配入高炉进行高炉冶炼，得到低硅合格生铁；冶炼条件为：高炉矿石批重32-36t、矿焦负荷≥4.20倍、鼓风动能≥8000J、理论燃烧温度2250±50℃、热风压力为0.30-0.35MPa、送风温度＞1150℃、风量为3000-3300m3/min，煤粉喷吹量为130-160kg/t铁，渣中镁铝比0.70~0.80倍，物理热1430-1470℃，生铁含硅0.15-0.45%。
2.根据权利要求1所述的利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法，其特征在于，步骤（1）中，焦末中＜3mm粒度占比要求不高于30%。
3.根据权利要求1所述的利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法，其特征在于，步骤（2）中，混匀矿造堆量按6万吨/堆控制，控制料层厚度250-300层。
4.根据权利要求1所述的利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法，其特征在于，步骤（2）中，切除料堆堆头堆尾料做下一个料堆造堆料的铺底料或重混至本料堆。
5.根据权利要求1所述的利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法，其特征在于，步骤（5）中，将浓度为35%-40%、pH为3-7的CaCl2溶液加水稀释，得到浓度为1.5%-3%、pH值为4-7的CaCl2溶液。
6.根据权利要求1所述的利用复杂矿物结构的铁矿石冶炼低硅生铁的方法，其特征在于，步骤（6）中，筛分出＜5mm的烧结矿返烧结重烧或供炼钢做冷料。
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