CN111778393A - 一种实现超厚料层烧结的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其是涉及一种实现超厚料层烧结的工艺方法。所述料层以含铁原料为主原料，以焦粉和煤粉为燃料，以高钙高活性生石灰为熔剂，实现950mm以上超厚料层烧结，该工艺的特征在于将活性度在300mL以上且CaO含量大于85wt％的活性生石灰输送至烧结一混滚筒；向烧结一混滚筒配加80℃以上的热水，与其他原料混合和搅拌一定时间；热水在整个料层中的含量为8.5±1.0wt％；将烧结二混滚筒输出的烧结混合料输送至混合料仓，向混合料仓内喷吹200℃以上的混合蒸汽，提高烧结混合料料温至76～95℃；并配合合适的烧结参数，可以实现固体燃耗和烧结电耗的改善，并且能够降低烧结烟气的排放量。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其是涉及一种实现超厚料层烧结的工艺方法。
背景技术
烧结矿作为高炉的主要原材料，其平均入炉比例在75％左右，是我国钢铁工业的重要组成部分。在烧结环保限产形势下，正常烧结料层下的生产能力很难满足高炉对于烧结矿产质量的需求；此外，若烧结固体燃耗降低，可以有效降低烧结成本，间接降低高炉炼铁成本，促进SO2、NOx、CO2的减排。
目前，传统的厚料层烧结方法是将烧结机栏板进行加高改造，改进布料方式，适当缩小辊式布料器间隙，最大限度实现偏析布料。此种工艺方法存在如下不足：①烧结混合料的粒度并未改善，料层的透气性降低；②烧结料层增加后烧结过湿带增厚，烧结阻力增大；③料层增加，烧结负压增大，烧结电耗增加；④烧结漏风问题依然存在，限制了烧结料层的提高。部分企业采取优化原料品种结构，控制燃料粒度技术，以及安装松料器来改善料层透气性；部分企业开发雾化水制粒系统，强化混合料制粒改善透气性。
以上诸多方法技术均只是局部改善了烧结料层的透气性，有些技术还需额外配备松料器等改善透气性装置，皆改善效果不佳，使得料层的厚度只能提升至900mm附近，无法再进一步提升，且由于没有根本上解决烧结料层提高后带来的烧结过程透气性恶化、烧结过湿带增厚，烧结阻力增大的问题，从而导致厚料层烧结电耗和固体燃耗增高。
鉴于此，提供一种工艺简单、有效提产、能够有效降低烧结固体燃耗和电耗的超厚料层烧结工艺方法是十分必要的。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述技术问题，提供了一种可以实现900mm以上超厚料层烧结的工艺方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种实现超厚料层烧结的工艺方法，所述料层以含铁原料为主原料，以焦粉和煤粉为燃料，以高钙高活性生石灰为熔剂，实现950mm以上超厚料层烧结，该工艺包括以下步骤：
S1、将一定质量配比的含铁原料和燃料输送至烧结一混滚筒；将活性度在300mL以上且CaO含量大于85wt％的活性生石灰输送至烧结一混滚筒；向烧结一混滚筒配加80℃以上的热水，与其他原料混合和搅拌一定时间形成混合料；热水在整个料层中的含量为8.5±1.0wt％；
S2、将混合料输送至烧结二混滚筒中进行一定时间的混合强化制粒，形成烧结混合料；
S3、将烧结二混滚筒输出的烧结混合料输送至混合料仓，向混合料仓内喷吹200℃以上的混合蒸汽，提高烧结混合料料温至76～95℃；
S4、在烧结台车底部铺一层烧结返矿作为铺底料，再通过皮带布料将步骤(3)的烧结混合料铺送至烧结台车上，使烧结料层厚度达到950mm以上；
S5、对台车上的料层表面进行点火，使之燃烧，且准确控制烧结风量、机速和烧结终点等参数，得到符合条件的烧结矿。
进一步，所述含铁原料包括铁精粉，同时包括巴粗矿粉、麦克粉、金布巴粉、纽曼矿粉、PB粉、含粉尘、炼钢污泥中的一种或多种的组合。
进一步，步骤S1中水分配比为8.5±1.0wt％，热水温度为80-95℃，高水分配比提高混合料制粒效果，提高初始料层透气性，高温热水使得混合料料温增加。
进一步，步骤S3中混合蒸汽温度为200-240℃，混合蒸汽可以使得烧结台车上的混合料料温增加，抑制烧结过程中过湿带的生成，减小了烧结过程阻力，从而使得烧结料层得以提高。
进一步，所述混合蒸汽由25-40wt％饱和蒸汽和60-75wt％过热蒸汽组成，蒸汽可以使得烧结混合料料温增加的同时，减少混合料的水分，避免烧结过程中太高水分造成烧结阻力增加。
进一步，步骤S4中在烧结台车底部铺设的烧结返矿粒度为10～25mm。
进一步，步骤S4使烧结料层厚度为950mm及以上。
进一步，步骤S5中点火时间为60秒，点火真空度为4kpa～6kpa，点火深度为10mm～20mm；烧结风量为每吨烧结矿需风量为3200m3，机速控制在1.5m/min～4m/min。
更进一步，步骤S5中烧结台车漏风率降低至35％以下，保证了烧结过程有效风从烧结料面以上进入，减少了烧结风机电耗。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明提供的实现超厚料层烧结的工艺方法，以铁矿粉为主原料，以焦粉和煤粉为燃料，以高钙活性生石灰为熔剂，实现烧结工序的超厚料层烧结。该方法可以实现烧结经济技术指标改善，平均利用系数可以增加至1.87t/(m2·h)，固体燃耗最低可以实现41.85kg/t，烧结电耗可以降低至27.00kWh/t，烧结烟气排放量降低，促进SO2、NOx、CO2的减排；且可以实现烧结矿的质量提升，生产的烧结矿还原性、低温还原粉化性能和软熔性能符合高炉入炉要求；具有较好的经济效益和环境效益。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：
本发明公开了一种实现超厚料层烧结的工艺方法，所述料层以含铁原料为主原料，以焦粉和煤粉为燃料，以高钙高活性生石灰为熔剂，实现950mm以上超厚料层烧结，该工艺包括以下步骤：
S1、通过皮带选将一定质量配比的含铁原料和燃料输送至烧结一混滚筒；将活性度在300mL以上且CaO含量大于85wt％的活性生石灰通过1.5～3kg风力输送至烧结一混滚筒中；并向烧结一混滚筒配加80℃以上的热水与其他原料混合和搅拌一定时间形成混合料，热水在整个料层中的含量为8.5±1.0wt％；本步骤中含铁原料可选用铁精粉、巴粗矿粉、麦克粉、金布巴粉、纽曼矿粉、PB粉等含铁矿粉，还可包含粉尘、炼钢污泥等其他可回收的含铁原料。需要说明的是，料层中的各原料质量配比可参考现有烧结技术中的配比方法。
S2、将混合料输送至烧结二混滚筒中进行一定时间的混合强化制粒，形成烧结混合料；
S3、将烧结二混滚筒输出的烧结混合料输送至混合料仓，向混合料仓内喷吹200℃以上的混合蒸汽，提高烧结混合料料温至76～95℃；
S4、在烧结台车底部铺一层烧结返矿作为铺底料，再通过皮带布料将步骤S3的烧结混合料铺送至烧结台车上，使烧结料层厚度达到950mm以上；
S5、对台车上的料层表面进行点火，使之燃烧，且准确控制烧结风量、机速和烧结终点等参数，得到符合条件的烧结矿。
本专利通过3个实施例对上述技术方案进行详细说明：
实施例1
S1、选用巴粗矿粉、麦克粉、金布巴粉和铁精粉为主原料，其中巴粗矿粉配比为12wt％，麦克粉配比为8wt％，金布巴配比为8wt％，铁精粉的配加比例为5wt％，其余为其他含铁原料、燃料和熔剂；将上述所有原料通过皮带输送至烧结一混滚筒；同时将活性度在300mL以上且CaO含量大于85wt％的活性生石灰通过管道输送至烧结一混滚筒；并喷入80℃、8.5wt％的热水混合搅拌3min；
S2、将上述步骤的混合料输送至烧结二混滚筒并混合3min；
S3、将混合料通过皮带输送至混合料料仓，向料仓内喷入200℃的混合蒸汽直至将混合料料温提升至76℃；该步骤的混合蒸汽由60wt％饱和蒸汽和40wt％过热蒸汽组成；
S4、在烧结台车底部铺一层粒度10～25mm的烧结返矿作为铺底料，在铺底料上层铺上步骤S3得到的烧结混合料，使烧结料层厚度为1000mm左右；
S5、对台车上的料层表面进行点火，点火时间为60秒，点火真空度为4kpa～6kpa，点火深度为10mm～20mm；烧结风量为每吨烧结矿需风量为3200m3左右，机速控制在1.5m/min～4m/min，烧结台车漏风率降低至35％以下，最终产出烧结矿。
实施例2
S1、选用纽曼矿粉、PB粉和铁精粉为主原料，其中纽曼矿粉配比为15wt％，PB粉配比为10wt％，铁精粉的配加比例为8wt％，其余为其他含铁原料、燃料和熔剂；将上述所有原料通过皮带输送至烧结一混滚筒；同时将活性度在300mL以上且CaO含量大于85wt％的活性生石灰通过管道输送至烧结一混滚筒；并喷入95℃、9.0wt％的热水混合搅拌3min；
S2、将上述步骤的混合料输送至烧结二混滚筒并混合3min；
S3、将混合料通过皮带输送至混合料料仓，向料仓内喷入240℃的混合蒸汽直至将混合料料温提升至91℃；该步骤的混合蒸汽由30wt％饱和蒸汽和70wt％过热蒸汽组成；
S4、在烧结台车底部铺一层粒度10～25mm的烧结返矿作为铺底料，在铺底料上层铺上步骤S3得到的烧结混合料，使烧结料层厚度为980mm左右；
S5、对台车上的料层表面进行点火，点火时间为60秒，点火真空度为4kpa～6kpa，点火深度为10mm～20mm；烧结风量为每吨烧结矿需风量为3200m3左右，机速控制在1.5m/min～4m/min，烧结台车漏风率降低至35％以下。
最终产出烧结矿。
实施例3
S1、选用超特矿粉、麦克粉和铁精粉为主原料，其中超特矿粉配比14wt％，麦克粉配比为10wt％，铁精粉的配加比例为10wt％，其余配比为其他含铁原料、燃料和熔剂；将上述所有原料通过皮带输送至烧结一混滚筒；同时将活性度在300mL以上且CaO含量大于85wt％的活性生石灰通过管道输送至烧结一混滚筒；并喷入94℃、9.0wt％的热水混合搅拌3min；
S2、将上述步骤的混合料输送至烧结二混滚筒并混合3min；
S3、将混合料通过皮带输送至混合料料仓，向料仓内喷入240℃的混合蒸汽直至将混合料料温提升至85℃；该步骤的混合蒸汽由25wt％饱和蒸汽和75wt％过热蒸汽组成；
S4、在烧结台车底部铺一层粒度10～25mm的烧结返矿作为铺底料，在铺底料上层铺上步骤S3得到的烧结混合料，使烧结料层厚度为950mm左右；
S5、对台车上的料层表面进行点火，点火时间为60秒，点火真空度为4kpa～6kpa，点火深度为10mm～20mm；烧结风量为每吨烧结矿需风量为3200m3左右，机速控制在1.5m/min～4m/min，烧结台车漏风率降低至35％以下，最终产出烧结矿。
经检验，本发明以上3个实施例，取烧结料层厚度为1000mm时的主要烧结经济技术指标和烧结矿冶金性能如表1和表2所示。
表1主要烧结经济技术指标
表2烧结矿冶金性能
由表1和表2可以看出，该方法可以实现烧结经济技术指标改善，平均利用系数可以增加至1.87t/(m2·h)，固体燃耗最低可以实现41.85kg/t，烧结电耗可以降低至27.00kWh/t，烧结烟气排放量降低，促进SO2、NOx、CO2的减排；且可以实现烧结矿的质量提升，生产的烧结矿还原性、低温还原粉化性能和软熔性能符合高炉入炉要求；有利于增强烧结矿产质量，降低环境污染，具有较好的经济效益和环境效益。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.一种实现超厚料层烧结的工艺方法，其特征在于：所述料层以含铁原料为主原料，以焦粉和煤粉为燃料，以高钙高活性生石灰为熔剂，实现950mm以上超厚料层烧结，该工艺包括以下步骤：
S1、将一定质量配比的含铁原料和燃料输送至烧结一混滚筒；将活性度在300mL以上且CaO含量大于85wt％的活性生石灰输送至烧结一混滚筒；向烧结一混滚筒配加80℃以上的热水，与其他原料混合和搅拌一定时间形成混合料；热水在整个料层中的含量为8.5±1.0wt％；
S2、将混合料输送至烧结二混滚筒中进行一定时间的混合强化制粒，形成烧结混合料；
S3、将烧结二混滚筒输出的烧结混合料输送至混合料仓，向混合料仓内喷吹200℃以上的混合蒸汽，提高烧结混合料料温至76～95℃；
S4、在烧结台车底部铺一层烧结返矿作为铺底料，再通过皮带布料将步骤(3)的烧结混合料铺送至烧结台车上，使烧结料层厚度达到950mm以上；
S5、对台车上的料层表面进行点火，使之燃烧，且准确控制烧结风量、机速和烧结终点等参数，得到符合条件的烧结矿。
2.如权利要求1所述的实现超厚料层烧结的工艺方法，其特征在于：所述含铁原料包括铁精粉，同时包括巴粗矿粉、麦克粉、金布巴粉、纽曼矿粉、PB粉、含粉尘、炼钢污泥中的一种或多种的组合。
3.如权利要求1所述的实现超厚料层烧结的工艺方法，其特征在于：步骤(1)中热水温度为80-95℃。
4.如权利要求1所述的实现超厚料层烧结的工艺方法，其特征在于：步骤S3中混合蒸汽温度为200-240℃。
5.如权利要求4所述的实现超厚料层烧结的工艺方法，其特征在于：所述混合蒸汽由25-40wt％饱和蒸汽和60-75wt％过热蒸汽组成。
6.如权利要求1所述的实现超厚料层烧结的工艺方法，其特征在于：步骤S4中在烧结台车底部铺设的烧结返矿粒度为10～25mm。
7.如权利要求1所述的实现超厚料层烧结的工艺方法，其特征在于：步骤S4使烧结料层厚度为950-1000mm。
8.如权利要求1所述的实现超厚料层烧结的工艺方法，其特征在于：步骤S5中点火时间为60秒，点火真空度为4kpa～6kpa，点火深度为10mm～20mm；烧结风量为每吨烧结矿需风量为3200m3，机速控制在1.5m/min～4m/min。
9.如权利要求1所述的实现超厚料层烧结的工艺方法，其特征在于：步骤S5中烧结台车漏风率降低至35％以下。
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