CN112195337A - 一种通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿及其制备方法，包括：含K₂O、Na₂O、F低SiO₂铁精矿40‑50％，1#澳粉35‑40％，2#澳粉10‑15％，烧结矿SiO₂含量控制在5.0％±0.1％，烧结矿CaO含量控制在10.2％±0.1％，烧结矿MgO含量控制在2.0％±0.1％，生石灰外配3.0‑3.5％，石灰石外配9‑10％，焦粉配比为4.10‑4.20％，蛇纹石外配2.0％‑2.5％。本发明针对含K₂O、Na₂O、F低SiO₂铁精矿的特点，通过增大蛇纹石粒径，减少其与碱性熔剂矿化反应动力学条件，达到粘附粉中的部分SiO₂向核颗粒转移的烧结技术开发的目的。

Description

一种通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿及其制备 方法

技术领域

本发明涉及炼铁原料造块技术领域，尤其涉及一种通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿及其制备方法。

背景技术

高碱度烧结矿具有强度高、还原性好、软熔行为优良等优点，是主要的人造富矿。其黏结相除高温下重结晶析出的赤铁矿、磁铁矿之外，铁酸盐是重要的黏结相组成。烧结过程中，铁酸盐的生成与铁矿粉种类、熔剂结构、烧结温度以及料层气氛等因素有关。铁酸盐在高温下熔化、反应，形成具有黏结能力的流动液相，对烧结准颗粒的固结有至关重要的作用。

烧结生产条件下，铁矿粉粗颗粒和细颗粒的烧结行为特征并不相同。对于细颗粒的黏附粉而言，其中铁矿粉与熔剂、燃料等紧密接触，液相首先自此部分产生，再进行同化、熔合，由于烧结进程较快，黏附粉层产生的液相往往决定着黏结液相的流动、黏结能力，故要求其生成的液相具有良好的流动、黏结性，这就需要基于强化黏附粉液相生成的要求进行黏附粉成分的优化设计。

因包钢白云鄂博精矿为含K₂O、Na₂O、F铁精矿，SiO₂含量较低，粒度超细，烧结工艺为了保证烧结矿SiO₂含量控制到5.0％，配加了1％-3％蛇纹石调整烧结矿SiO₂含量，且要求蛇纹石粒度≤3mm达到100％，蛇纹石在烧结过程完全矿化进入液相，恶化了包钢烧结矿的铁酸钙的生成、流动及粘结性能。基于此，根据黏附粉成分优化设计理念，进行了通过增大蛇纹石粒径，减少其与碱性熔剂矿化反应动力学条件，达到粘附粉中的部分SiO₂向核颗粒转移的烧结技术开发，可实现烧结生产工艺过程及烧结矿产质量得到改善的目的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是针对含K₂O、Na₂O、F低SiO₂铁精矿的特点，针对配加蛇纹石调整烧结矿SiO₂含量的实际生产情况，通过增大蛇纹石粒径，减少其与碱性熔剂矿化反应动力学条件，达到粘附粉中的部分SiO₂向核颗粒转移的烧结技术开发，开发一种产质量指标好、冶金性能较优的通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿，其原料按照重量百分比包括：含K₂O、Na₂O、F低SiO₂铁精矿40-50％，1#澳粉35-40％，2#澳粉10-15％，烧结矿SiO₂含量控制在5.0％±0.1％，烧结矿CaO含量控制在10.2％±0.1％，烧结矿MgO含量控制在2.0％±0.1％，生石灰(外配)3.0-3.5％，石灰石(外配)9-10％，焦粉配比为4.10-4.20％，蛇纹石外配2.0％-2.5％。

进一步：所述含K₂O、Na₂O、F低SiO₂铁精矿的化学成分按照重量百分比包括：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％；所述第一铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述第一铁精矿总重量的百分比至少为90％；

进一步：1#澳粉的化学成分按照重量百分比包括：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1#澳粉中粒度≤3mm的精矿占所述1#澳粉总重量的百分比为50-55％；

进一步：2#澳粉的化学成分按照重量百分比包括：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2#澳粉中粒度≤3mm的精矿占所述2#澳粉总重量的百分比为45-50％；

进一步：所述的生石灰按照重量百分比包括：SiO₂≤4.0％，CaO≥84％，MgO≥3.5％，Al₂O₃≥12％，所述生石灰矿物中粒度≤3mm的细磨粉料占所述生石灰总重量的百分比为100％；

进一步：所述的石灰石按照重量百分比包括：SiO₂≤2.0％，CaO≥29.0％，MgO≥20％，Ig≤40％，所述石灰石矿物中粒度≤3mm的细磨粉料占所述石灰石总重量的百分比为≥85％；

进一步：所述的焦粉按照重量百分比包括：SiO₂≤8.0％，固定碳≥85.0％，CaO≤1.00％，Ig≥85.0％，所述石灰石矿物中粒度≤3mm的细磨粉料占所述石灰石总重量的百分比为≥85％；

进一步：所述的蛇纹石按照重量百分比包括：SiO₂≥35.0％，MgO≥35.0％，CaO≤1.00％，Ig≤13.0％。基于改善烧结矿产质量指标的需求，所述蛇纹石矿物中粒度应有原来≤3mm的细磨粉料占所述蛇纹石总重量的百分比为100％，调整为平均粒径为6mm，粒径范围为5mm-7mm的细磨粉料占所述蛇纹石总重量的百分比为100％；

进一步：按照重量百分比计，所述含K₂O、Na₂O、F铁精矿为50％，所述1#澳粉为40％，2#澳粉为10％，所述烧结矿SiO₂含量控制在5.0％±0.1％，烧结矿CaO含量控制在10.2％±0.1％，烧结矿MgO含量控制在2.0％±0.1％，石灰石为9.50％，生石灰为3.50％，蛇纹石为2.3％，焦粉配比为4.15％。

一种通过控制高硅熔剂粒径改善烧结矿产质量的方法，包括：

S1：按比例实现含铁原料中及熔剂配制，在一次混合机中充分混合得到混合料，在制粒机中进行制粒；

S2：将所述混合料通过布料设备，装入烧结装置。

S3：将所述生混合料经烧结机点火、烧结、冷却等工序，最终得到应用含氟低硅铁精矿制备优质低硅含量的烧结矿。

S4：所述点火的条件：温度为950-1050℃。所述烧结的条件：料层厚度690-710mm，垂直烧结速度16±1mm/min，主管负压10-11.5Kpa，终点温度320-350℃。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明针对高比例含K₂O、Na₂O、F低SiO₂铁精矿生产的烧结矿及配加蛇纹石调整烧结矿SiO₂含量的实际生产情况，通过增大蛇纹石粒径，减少其与碱性熔剂矿化反应动力学条件，达到粘附粉中的部分SiO₂向核颗粒转移的技术手段，实现其转鼓强度及冶金性能明显改善，产量大幅提升，生产成本降低。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于以下实施例。

对比例及实施例制备的烧结矿原料成分、原料配置、成品矿成分、烧结工艺指标及烧结矿冶金性能的分别见表1-5，工艺流程如图1所示。

表1原料化学成分，％

表2实施例及对比例原料配置方案

由表2可知：实施例及对比例配料结构及烧结矿化学成分控制完全一致，实施例与对比例不同之处是增大了蛇纹石的粒径。

表3实施例及对比例烧结矿化学成分

由3表可知：兼顾烧结矿化学分析误差，实施例及对比例烧结矿化学成分基本一致。

表4对比例及实施例烧结工艺指标变化，％

由表4可知：

(1)50％含K₂O、Na₂O、F及低硅精矿条件下，当烧结矿CaO含量达到10.2±0.1％、SiO₂含量为5.0±0.1时，通过增大蛇纹石粒径，减少其与碱性熔剂矿化反应动力学条件，达到粘附粉中的部分SiO₂向核颗粒转移的技术手段，烧结矿转鼓强度为72.24％，较对比例提高4.27个百分点；燃耗为64.15kg/t，较对比例降低4.99kg/t；成品率为70.78％，较对比例提高4.76个百分点；利用系数达到1.13t/m²·h，较对比例提高0.06t/m²·h。

(2)说明目前包钢烧结生产控SiO₂模式尚存在问题，通过增大蛇纹石粒径，减少其与碱性熔剂矿化反应动力学条件，达到粘附粉中的部分SiO₂向核颗粒转移的技术手段，减少SiO₂对烧结矿液相质量的影响，显著改善烧结矿铁酸钙生成能力、流动性及粘结性。

表5对比例及实施例烧结矿冶金性能，％

由表5可知：

与对比例相比，配加大粒度蛇纹石后，烧结矿还原性提高6.78个百分点，滴落区间降低47℃，烧结矿冶金性能明显改善，这也说明通过增大蛇纹石粒径，减少其与碱性熔剂矿化反应动力学条件，达到粘附粉中的部分SiO₂向核颗粒转移的技术手段，减少SiO₂对烧结矿液相质量的影响，显著改善了烧结矿中具有高还原性的铁酸钙的生成量。

综上所述，针对高比例含K₂O、Na₂O、F低SiO₂铁精矿生产的烧结矿及配加蛇纹石调整烧结矿SiO₂含量的实际生产情况，通过增大蛇纹石粒径，减少其与碱性熔剂矿化反应动力学条件，达到粘附粉中的部分SiO₂向核颗粒转移的技术手段，实现了粘附粉成分的优化设计，铁酸钙生成能力达到较好水平，烧结矿转鼓强度及冶金性能明显改善，产量大幅提升，生产成本降低。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿，其特征在于：其原料按照重量百分比包括：含K₂O、Na₂O、F低SiO₂铁精矿40-50％，1#澳粉35-40％，2#澳粉10-15％，烧结矿SiO₂含量控制在5.0％±0.1％，烧结矿CaO含量控制在10.2％±0.1％，烧结矿MgO含量控制在2.0％±0.1％，生石灰外配3.0-3.5％，石灰石外配9-10％，焦粉配比为4.10-4.20％，蛇纹石外配2.0％-2.5％。

2.根据权利要求1所述的通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿，其特征在于：所述含K₂O、Na₂O、F低SiO₂铁精矿的化学成分按照重量百分比包括：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％；所述第一铁精矿中粒度≤0.074mm的精矿占所述第一铁精矿总重量的百分比至少为90％。

3.根据权利要求1所述的通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿，其特征在于：所述1#澳粉的化学成分按照重量百分比包括：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1#澳粉中粒度≤3mm的精矿占所述1#澳粉总重量的百分比为50-55％。

4.根据权利要求1所述的通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿，其特征在于：所述2#澳粉的化学成分按照重量百分比包括：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2#澳粉中粒度≤3mm的精矿占所述2#澳粉总重量的百分比为45-50％。

5.根据权利要求1所述的通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿，其特征在于：所述的生石灰按照重量百分比包括：SiO₂≤4.0％，CaO≥84％，MgO≥3.5％，Al₂O₃≥12％，所述生石灰矿物中粒度≤3mm的细磨粉料占所述生石灰总重量的百分比为100％。

6.根据权利要求1所述的通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿，其特征在于：所述的石灰石按照重量百分比包括：SiO₂≤2.0％，CaO≥29.0％，MgO≥20％，Ig≤40％，所述石灰石矿物中粒度≤3mm的细磨粉料占所述石灰石总重量的百分比为≥85％。

7.根据权利要求1所述的通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿，其特征在于：所述的焦粉按照重量百分比包括：SiO₂≤8.0％，固定碳≥85.0％，CaO≤1.00％，Ig≥85.0％，所述石灰石矿物中粒度≤3mm的细磨粉料占所述石灰石总重量的百分比为≥85％。

8.根据权利要求1所述的通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿，其特征在于：所述的蛇纹石按照重量百分比包括：SiO₂≥35.0％，MgO≥35.0％，CaO≤1.00％，Ig≤13.0％。基于改善烧结矿产质量指标的需求，所述蛇纹石矿物中粒度范围为5mm-7mm的细磨粉料占所述蛇纹石总重量的百分比为100％。

9.根据权利要求1所述的通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿，其特征在于：按照重量百分比计，所述含K₂O、Na₂O、F铁精矿为50％，所述1#澳粉为40％，2#澳粉为10％，所述烧结矿SiO₂含量控制在5.0％±0.1％，烧结矿CaO含量控制在10.2％±0.1％，烧结矿MgO含量控制在2.0％±0.1％，石灰石为9.50％，生石灰为3.50％，蛇纹石为2.3％，焦粉配比为4.15％。

10.根据权利要求1所述的一种通过控制高硅熔剂粒径改善产质量的烧结矿及其制备方法，包括：

S1：按比例实现含铁原料中及熔剂配制，在一次混合机中充分混合得到混合料，在制粒机中进行制粒；

S2：将所述混合料通过布料设备，装入烧结装置。

S3：将所述生混合料经烧结机点火、烧结、冷却等工序，最终得到应用含氟低硅铁精矿制备优质低硅含量的烧结矿。

S4：所述点火的条件：温度为950-1050℃；所述烧结的条件：料层厚度690-710mm，垂直烧结速度16±1mm/min，主管负压10-11.5Kpa，终点温度320-350℃。

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