CN111809042A - 一种使用超高SiO2含量的褐铁矿制备烧结矿的方法 - Google Patents

一种使用超高SiO2含量的褐铁矿制备烧结矿的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种使用超高SiO2含量的褐铁矿制备烧结矿的方法，该方法针对高比例含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿生产的烧结矿，通过配加一定比例的超高SiO2含量的褐铁矿，而停配蛇纹石或高价高硅进口粉矿来制备转鼓强度及冶金性能均满足高炉需求的烧结矿，可以在保证烧结矿质量的前提下，大大降低生产成本。

Description

一种使用超高SiO2含量的褐铁矿制备烧结矿的方法
技术领域
本发明属于炼铁原料造块技术领域，具体涉及一种使用超高SiO2含量的褐铁矿制备烧结矿的方法。
背景技术
因包钢白云鄂博精矿为含K2O、Na2O、F铁精矿，其中SiO2含量较低，烧结工艺为了保证烧结矿SiO2含量控制到4.6-4.8％，配加了蛇纹石，因蛇纹石购买成本较高，因此大大增加了烧结矿生产成本，如何在保证产品质量的同时，降低生产成本成为企业生存的关键。
发明内容
针对现有技术中存在的问题的一个或多个，本发明提供一种使用超高SiO2含量的褐铁矿制备烧结矿的方法，其包括以下步骤：
1)准备原料，该原料包括铁料和配料，其中铁料按质量百分比计包括：含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿30～45％，1#澳粉40～50％，2#澳粉10～15％；配料按铁料的质量计包括：超高SiO2含量的褐铁矿3.0％～4.5％，生石灰3.0～3.5％，消化白云石0～1.5％，石灰石7～9％，焦粉配比为4.10～4.20％；
2)将铁料与配料混合，并在制粒机中进行制粒，获得混合粒料；
3)将所述混合粒料通过布料设备，装入烧结装置经烧结机点火、烧结、冷却工序，最终得到使用超高SiO2含量的褐铁矿的烧结矿；其中所述点火的条件为：温度为950～1050℃；所述烧结的条件为：料层厚度为690～710mm，垂直烧结速度为16±1mm/min，主管负压为10～11.5Kpa，终点温度为320～350℃；
所述超高SiO2含量的褐铁矿的化学成分按质量百分比计包括：TFe≥40％，SiO2含量为27±2％，Ig≤10％。
上述含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿的化学成分按质量百分比包括：TFe为65.0～66.6％，FeO为27.0～31.0％，MgO为0.87～1.30％，CaO为0.8～1.95％，Al2O3≤0.2％，SiO2为1.05～2.04％，K2O≤0.15％，Na2O为0.05％～0.20％，F为0.25％～0.50％；
所述1#澳粉的化学成分按质量百分比包括：TFe为59.5～61.5％，FeO≤0.5％，MgO为0.10～0.20％，CaO为0.01～0.15％，Al2O3为2.0～2.5％，SiO2为3.5～4.5％，K2O≤0.02％，Na2O≤0.02％，F≤0.05％；
所述2#澳粉的化学成分按质量百分比包括：TFe为58.0～58.30％，FeO≤0.5％，MgO为0.05～0.10％，CaO为0.01～0.10％，Al2O3≤2.2-2.6％，SiO2为5.0～5.5％，K2O≤0.02％，Na2O≤0.02％，F≤0.05％；
所述生石灰按质量百分比包括：SiO2≤4.0％，CaO≥84％，MgO≥3.5％，Al2O3≥12％；
所述消化白云石按质量百分比包括：SiO2≤2.0％，CaO≥29.0％，MgO≥20％，Ig≤40％；
所述石灰石按质量百分比包括：SiO2≤2.0％，CaO≥29.0％，MgO≥20％，Ig≤40％；
所述焦粉按质量百分比包括：SiO2≤8.0％，固定碳≥85.0％，CaO≤1.00％，Ig≥85.0％。
上述超高SiO2含量的褐铁矿中粒度≤3mm的细磨粉料占所述超高SiO2含量的褐铁矿总重量的百分比为≥45％；
所述含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿总重量的百分比至少为90％；
所述1#澳粉中粒度≤3mm的粉料占所述1#澳粉总重量的百分比为50-55％；
所述2#澳粉中粒度≤3mm的粉料占所述2#澳粉总重量的百分比为45-50％；
所述生石灰中粒度≤3mm的细磨粉料占所述生石灰总重量的百分比为100％；
所述石灰石中粒度≤3mm的细磨粉料占所述石灰石总重量的百分比为≥85％；
所述消化白云石中粒度≤3mm的细磨粉料占所述消化白云石总重量的百分比为≥85％；
所述焦粉中粒度≤3mm的细磨粉料占所述焦粉总重量的百分比为≥85％。
上述配料还包括占所述铁料质量百分比为30％的返矿。
上述方法制备得到的烧结矿也属于本发明的内容。
上述烧结矿的化学成分按质量百分比即包括：TFe 56.08％、FeO 8.22％、CaO10.57％、SiO2 4.78％、MgO 2.06％、Al2O3 1.89％、F 0.107％、P 0.089％、K2O 0.210、Na2O0.107％、Ro2.09％，余量为其他不可避免的杂质。
基于以上技术方案提供的使用超高SiO2含量的褐铁矿制备烧结矿的方法针对高比例含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿生产的烧结矿，通过配加一定比例的超高SiO2含量的褐铁矿，而停配蛇纹石或高价高硅进口粉矿来制备转鼓强度及冶金性能均满足高炉需求的烧结矿，从而可以避免使用蛇纹石等购买成本较高的矿石，进而大大降低生产成本，同时又能够保证烧结矿的质量满足要求，甚至获得了平均粒度改善的烧结矿。另外，在配料中还可以加入铁料质量百分比为30％的返矿，因此本发明也提供了一种高效利用资源的方法。
附图说明
图1为本发明提供的使用超高SiO2含量的褐铁矿制备烧结矿的方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明旨在提供一种使用超高SiO2含量的褐铁矿制备烧结矿的方法，具体的，该方法包括以下步骤：
1)准备原料，该原料包括铁料和配料，其中铁料按质量百分比计包括：含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿30～45％，1#澳粉40～50％，2#澳粉10～15％；配料按铁料的质量计包括：超高SiO2含量的褐铁矿3.0％～4.5％，生石灰3.0～3.5％，消化白云石0～1.5％，石灰石7～9％，焦粉配比为4.10～4.20％；
2)将铁料与配料混合，并在制粒机中进行制粒，获得混合粒料；
3)将所述混合粒料通过布料设备，装入烧结装置经烧结机点火、烧结、冷却工序，最终得到使用超高SiO2含量的褐铁矿的烧结矿；其中所述点火的条件为：温度为950～1050℃；所述烧结的条件为：料层厚度为690～710mm，垂直烧结速度为16±1mm/min，主管负压为10～11.5Kpa，终点温度为320～350℃。其中：
所述超高SiO2含量的褐铁矿的化学成分按质量百分比计包括：TFe≥40％，SiO2含量为27±2％，Ig≤10％；超高SiO2含量的褐铁矿中粒度≤3mm的细磨粉料占所述超高SiO2含量的褐铁矿总重量的百分比为≥45％。
所述含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿的化学成分按质量百分比包括：TFe为65.0～66.6％，FeO为27.0～31.0％，MgO为0.87～1.30％，CaO为0.8～1.95％，Al2O3≤0.2％，SiO2为1.05～2.04％，K2O≤0.15％，Na2O为0.05％～0.20％，F为0.25％～0.50％；含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿总重量的百分比至少为90％。
所述1#澳粉的化学成分按质量百分比包括：TFe为59.5～61.5％，FeO≤0.5％，MgO为0.10～0.20％，CaO为0.01～0.15％，Al2O3为2.0～2.5％，SiO2为3.5～4.5％，K2O≤0.02％，Na2O≤0.02％，F≤0.05％；1#澳粉中粒度≤3mm的粉料占所述1#澳粉总重量的百分比为50-55％。
所述2#澳粉的化学成分按质量百分比包括：TFe为58.0～58.30％，FeO≤0.5％，MgO为0.05～0.10％，CaO为0.01～0.10％，Al2O3≤2.2-2.6％，SiO2为5.0～5.5％，K2O≤0.02％，Na2O≤0.02％，F≤0.05％；2#澳粉中粒度≤3mm的粉料占所述2#澳粉总重量的百分比为45-50％。
所述生石灰按质量百分比包括：SiO2≤4.0％，CaO≥84％，MgO≥3.5％，Al2O3≥12％；生石灰中粒度≤3mm的细磨粉料占所述生石灰总重量的百分比为100％。
所述消化白云石按质量百分比包括：SiO2≤2.0％，CaO≥29.0％，MgO≥20％，Ig≤40％；消化白云石中粒度≤3mm的细磨粉料占所述消化白云石总重量的百分比为≥85％。
所述石灰石按质量百分比包括：SiO2≤2.0％，CaO≥29.0％，MgO≥20％，Ig≤40％；石灰石中粒度≤3mm的细磨粉料占所述石灰石总重量的百分比为≥85％。
所述焦粉按质量百分比包括：SiO2≤8.0％，固定碳≥85.0％，CaO≤1.00％，Ig≥85.0％；焦粉中粒度≤3mm的细磨粉料占所述焦粉总重量的百分比为≥85％。
上述配料还包括占所述铁料质量百分比为30％的返矿。
以下通过实施例来进一步说明本发明的内容，应当理解，以下具体实施例仅在于有助于理解本发明内容的目的，并不在限制本发明的内容。
按照图1所示的流程示意图以及上述的方法生产烧结矿，实施例中配加超高SiO2含量的褐铁矿及高比例含K2O、Na2O、F低SiO2精矿制备的烧结矿原料成分、原料配置、成品球成分及相关性能分别见下表1-4。
表1：原料化学成分，wt％
Figure BDA0002530191070000041
表2：实施例及对比例原料配置方案
Figure BDA0002530191070000042
表3：烧结矿化学成分
方案 TFe FeO CaO SiO<sub>2</sub> MgO Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> F P K<sub>2</sub>O Na<sub>2</sub>O Ro
对比例 55.85 8.85 10.62 5.01 1.97 1.90 0.095 0.080 0.121 0.092 2.09
实施例 56.08 8.22 10.57 4.78 2.06 1.89 0.107 0.089 0.210 0.107 2.09
由上表3可知：实施例和对比例的烧结矿FeO含量控制在8.5±0.5％，说明烧结过程中水碳及化学成分控制稳定，并且实施例和对比例的Ro及MgO含量基本相同甚至相同，表明实施例利用超高SiO2含量的褐铁矿制备的烧结矿化学成分控制稳定。另外，相对于对比例，实施例制备获得的烧结矿中SiO2含量控制在4.6-4.8％的范围之内，因此相对来说更适合用于高炉生产。
表4：对比例及实施例烧结工艺指标变化，％
方案 配碳，％ 成品率，％ 利用系数 返矿平衡系数 燃耗，kg/t 转鼓，％ 垂速，mm/min
对比例 4.20 72.01 1.23 0.84 64.89 68.27 16.80
实施例 4.20 72.14 1.18 0.87 64.92 68.53 16.20
由上表4可知，与对比例相比，实施例在烧结矿化学成分稳定及烧结垂速控制稳定前提下，基于含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿，停配蛇纹石，使用超高SiO2含量的褐铁矿调整烧结矿SiO2含量后，制备的烧结矿的质量指标无明显变化，甚至获得了平均粒度改善的烧结矿，更为重要的是烧结配矿成本大幅降低。
综上所述，烧结生产使用大比例含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿生产烧结矿时，通过采取停配蛇纹石或高价高硅进口粉矿，改为使用一定比例的超高SiO2含量的褐铁矿调整烧结矿SiO2含量的技术措施后，可在烧结矿产质量指标稳定的前提下，系统降低了铁前生产成本。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种使用超高SiO2含量的褐铁矿制备烧结矿的方法，其包括以下步骤：
1)准备原料，该原料包括铁料和配料，其中铁料按质量百分比计包括：含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿30～45％，1#澳粉40～50％，2#澳粉10～15％；配料按铁料的质量计包括：超高SiO2含量的褐铁矿3.0％～4.5％，生石灰3.0～3.5％，消化白云石0～1.5％，石灰石7～9％，焦粉配比为4.10～4.20％；
2)将铁料与配料混合，并在制粒机中进行制粒，获得混合粒料；
3)将所述混合粒料通过布料设备，装入烧结装置经烧结机点火、烧结、冷却工序，最终得到使用超高SiO2含量的褐铁矿的烧结矿；其中所述点火的条件为：温度为950～1050℃；所述烧结的条件为：料层厚度为690～710mm，垂直烧结速度为16±1mm/min，主管负压为10～11.5Kpa，终点温度为320～350℃；
所述超高SiO2含量的褐铁矿的化学成分按质量百分比计包括：TFe≥40％，SiO2含量为27±2％，Ig≤10％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿的化学成分按质量百分比包括：TFe为65.0～66.6％，FeO为27.0～31.0％，MgO为0.87～1.30％，CaO为0.8～1.95％，Al2O3≤0.2％，SiO2为1.05～2.04％，K2O≤0.15％，Na2O为0.05％～0.20％，F为0.25％～0.50％；
所述1#澳粉的化学成分按质量百分比包括：TFe为59.5～61.5％，FeO≤0.5％，MgO为0.10～0.20％，CaO为0.01～0.15％，Al2O3为2.0～2.5％，SiO2为3.5～4.5％，K2O≤0.02％，Na2O≤0.02％，F≤0.05％；
所述2#澳粉的化学成分按质量百分比包括：TFe为58.0～58.30％，FeO≤0.5％，MgO为0.05～0.10％，CaO为0.01～0.10％，Al2O3≤2.2-2.6％，SiO2为5.0～5.5％，K2O≤0.02％，Na2O≤0.02％，F≤0.05％；
所述生石灰按质量百分比包括：SiO2≤4.0％，CaO≥84％，MgO≥3.5％，Al2O3≥12％；
所述消化白云石按质量百分比包括：SiO2≤2.0％，CaO≥29.0％，MgO≥20％，Ig≤40％；
所述石灰石按质量百分比包括：SiO2≤2.0％，CaO≥29.0％，MgO≥20％，Ig≤40％；
所述焦粉按质量百分比包括：SiO2≤8.0％，固定碳≥85.0％，CaO≤1.00％，Ig≥85.0％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述超高SiO2含量的褐铁矿中粒度≤3mm的细磨粉料占所述超高SiO2含量的褐铁矿总重量的百分比为≥45％；
所述含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述含K2O、Na2O、F低SiO2铁精矿总重量的百分比至少为90％；
所述1#澳粉中粒度≤3mm的粉料占所述1#澳粉总重量的百分比为50-55％；
所述2#澳粉中粒度≤3mm的粉料占所述2#澳粉总重量的百分比为45-50％；
所述生石灰中粒度≤3mm的细磨粉料占所述生石灰总重量的百分比为100％；
所述石灰石中粒度≤3mm的细磨粉料占所述石灰石总重量的百分比为≥85％；
所述消化白云石中粒度≤3mm的细磨粉料占所述消化白云石总重量的百分比为≥85％；
所述焦粉中粒度≤3mm的细磨粉料占所述焦粉总重量的百分比为≥85％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述配料还包括占所述铁料质量百分比为30％的返矿。
5.权利要求1-4中任一项所述的方法制备得到的烧结矿。
6.根据权利要求5所述的烧结矿，其特征在于，所述烧结矿的化学成分按质量百分比即包括：TFe 56.08％、FeO 8.22％、CaO 10.57％、SiO2 4.78％、MgO 2.06％、Al2O3 1.89％、F0.107％、P 0.089％、K2O 0.210、Na2O 0.107％、Ro 2.09％，余量为其他不可避免的杂质。
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