CN112941310A - 一种提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法,包括:(1)将经过配料的高炉瓦斯灰、高炉出铁场除尘灰、炼钢除尘灰和氧化铁皮输送至强力混合制粒机,进行预混合和预制粒,得到混匀料;(2)利用斗式取料机将混匀料放置于匀矿造堆配料仓的中间仓位;(3)对经过配料的混匀料和矿粉进行二次造堆。本发明的方法能够提高含铁除尘灰和矿粉的混合使用效果,提高烧结用矿粉综合质量稳定性,稳定烧结成矿气氛并提高烧结矿质量。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金生产技术管理技术领域,具体涉及一种提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法。
背景技术
随着我国钢铁行业技术的迅速发展,大部分钢铁厂配置有用于存储和混匀的原料堆积场,对稳定铁矿粉质量方面提供了基础。但是在烧结矿的生产过程中,由于钢铁产能的提升,对矿粉的需求量大量增加,造成优质的铁矿粉资源逐年减少,整体上铁矿粉烧结性能呈恶化趋势;同时随着环保要求的越来越高,钢铁企业产生的大量含铁尘泥返回烧结进行利用,这些冶金副产品在化学成分、粒度组成、安息角、堆密度、亲水性等方面有着较大的区别,返回烧结利用后,造成烧结用矿粉综合质量稳定变差,混合制粒效果不佳、烧结透气性变差,烧结过程的波动增加,影响到烧结矿质量。
为了克服上述烧结矿质量波动问题,目前急需一种提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法。
发明内容
为了解决上述全部或部分问题,本发明目的在于提供一种提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法。
本发明通过以下技术方案实现以上目的:
一种提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法,包括:
(1)将经过配料的高炉瓦斯灰、高炉出铁场除尘灰、炼钢除尘灰和氧化铁皮输送至强力混合制粒机,进行预混合和预制粒,得到混匀料;
(2)利用斗式取料机将混匀料放置于匀矿造堆配料仓的中间仓位;
(3)对经过配料的混匀料和矿粉进行二次造堆。
可选地,在步骤(1)之前,利用配料圆盘进行配料:高炉瓦斯灰25~35重量份、高炉出铁场除尘灰20~30重量份、炼钢除尘灰22~35重量份和氧化铁皮25~35重量份。
可选地,在步骤(3)中,利用配料圆盘进行配料:混匀料5~15重量份和矿粉85~95重量份。
可选地,所述高炉瓦斯灰的总铁含量是40.5wt%~48.65wt%。
可选地,所述高炉出铁场除尘灰的总铁含量是52.4wt%~66.45wt%。
可选地,所述炼钢除尘灰的总铁含量是42.5wt%~62.56wt%。
可选地,所述氧化铁皮的总铁含量是66.56wt%~72.46wt%。
相比于现有技术,本发明的提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法至少具有如下有益效果:
本发明的方法能够提高含铁除尘灰和矿粉的混合使用效果,提高烧结用矿粉综合质量稳定性,稳定烧结成矿气氛并提高烧结矿质量。
具体实施方式
为了充分了解本发明的目的、特征及功效,通过下述具体实施方式,对本发明作详细说明。本发明的工艺方法除下述内容外,其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明,否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。
钢铁企业在生产过程中会产生大量的含铁除尘灰,如果将这些含铁除尘灰直接排放,不仅会增加环境负担,而且还会造成铁资源浪费,因此需将这些含铁除尘灰返回烧结,进行重新利用。
高炉冶炼过程和炼钢过程产生的除尘灰包括高炉瓦斯灰、高炉出铁场除尘灰、炼钢除尘灰。其中,高炉瓦斯灰的总铁(Tfe)含量是40.5wt%~48.65wt%,炼钢除尘灰的总铁含量是42.5wt%~62.56wt%,高炉出铁场除尘灰的总铁含量是52.4wt%~66.45wt%并且还含有10.25wt%~17.4wt%的碳。此外,这些含铁除尘灰还含有SiO2 2.1wt%~5.4wt%、CaO 1.51wt%~6.45wt%、MgO0.82wt%~1.84wt%等成分。另外,氧化铁皮的总铁含量是66.56wt%~72.46wt%。这些物质都具有极高的再次利用价值。
但是,在高炉冶炼过程和炼钢过程中,除尘灰大多由除尘装置捕集而获得,比表面积和矿粉有着很大区别,粒度更细,并且,相对于未经过高温过程的矿粉而言除尘灰属于熟料。这些因素使得除尘灰在烧结混合的过程中不利于混匀,而且成球性很差,进而造成混匀矿成分不均、粒度偏析、成分波动等问题。
针对除尘灰利用过程中存在的上述一系列问题,本发明的发明人通过研究,从配料、工艺等方面进行改进,从而创造性的提出了一种提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法。
具体地,本发明的方法包括如下步骤:
(1)将经过配料的高炉瓦斯灰、高炉出铁场除尘灰、炼钢除尘灰和氧化铁皮输送至强力混合制粒机,进行预混合和预制粒,得到混匀料。
本步骤中采用的高炉瓦斯灰、高炉出铁场除尘灰、炼钢除尘灰和氧化铁皮是通过配料圆盘(配料精度小于0.5%)进行配料的,具体是:高炉瓦斯灰25~35重量份、高炉出铁场除尘灰20~30重量份、炼钢除尘灰22~35重量份和氧化铁皮25~35重量份。
在本步骤中,采用了强力混合制粒机(例如,科尼乐CQM系统)进行预混合和预制粒。配料后的各物料利用皮带输送到强力混合制粒机。在强力混合制粒机中,利用高速旋转的转子和做相对运动的筒体,对物料进行打散和分散,起到对各类含铁除尘灰(或称为含铁尘泥)进行预混匀和预制粒的效果,进行“匀质化”处理,形成一种各种性能同一、稳定的“矿粉”,这样提高了含铁除尘灰的整体均匀性。
在完成预混合和预制粒之后,从含铁尘泥存储堆断面平面随机选择9个点进行取样,检测Fe和SiO2含量,测得最大偏差都小于1.0%,从而证明得到了混匀料。
(2)利用斗式取料机将混匀料放置于匀矿造堆配料仓的中间仓位。
匀矿造堆配料仓一般成线性布置,为一列或平行的二列。利用斗式取料机将混匀料放置于匀矿造堆配料仓的中间仓位。按照配料仓中的排布方式来确定中间仓位,如果物料在配料仓中堆成奇数堆,则取最中间的堆的位置为中间仓位,例如,物料在配料仓中堆成9堆,则取第5堆的位置为中间仓位;如果物料在配料仓中堆成偶数堆,则取中间两堆的任一堆的位置为中间仓位,例如,物料在配料仓中堆成10堆,则取第5堆或第6堆的位置为中间仓位。
(3)对经过配料的混匀料和矿粉进行二次造堆。
具体是,利用配料圆盘(配料精度小于0.5%)进行配料:混匀料5~15重量份和矿粉85~95重量份。本发明的方法可适用于任何类型的矿粉,在具体的应用过程中,本领域技术人员可根据实际需要进行合理的选择,此处不做赘述。
在混匀矿造堆的预配料过程中,目前普遍采用的方法是将小品种分布在配料圆盘行列的末端,从而有利于组织生产。在原料特性相近的情况下,该方法造成的料堆内成分差别、粒度偏析的情况并不明显。但是,由于含铁除尘灰与矿粉存在本质上的巨大差异,因此,采用该方法会造成混合料内部不稳定性增加,形成堆内的成分、粒度偏差加剧,不利于混匀矿成分的稳定。
为了克服这些问题,本发明的发明人通过研究,巧妙的采用了上述步骤。先将高炉瓦斯灰、高炉出铁场除尘灰、炼钢除尘灰和氧化铁皮利用强力混合制粒机进行一次造堆得到混匀料,然后使混匀料与矿粉进行二次造堆,从而实现了混匀矿预配料双系统造堆工艺。同时利用不同物料添加顺序不同而形成工艺时间差。最终形成矿粉加层、“包裹”含铁尘泥的技术路线。在堆积前形成各类物料的均匀分布,减少堆积前的差异,降低混匀矿堆积偏差。
实施例
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
下述各实施例中采用的各物料的主要成分如下:
高炉瓦斯灰:Tfe 45.5%、SiO2 3.8%、CaO 5.45%、MgO 1.23%。
高炉出铁场除尘灰:Tfe 60.35%、C 12.63%、SiO2 2.74%、CaO 2.37%、MgO1.03%。
炼钢除尘灰:Tfe 61.82%、SiO2 2.18%、CaO 2.81%、MgO 0.98%。
氧化铁皮:Tfe 71.58%。
上述高炉瓦斯灰、高炉出铁场除尘灰、炼钢除尘灰和氧化铁皮是申请人企业内部其它生产过程中产生的。
尖山矿粉:TFe 68.9%、FeO 27.42%、SiO2 3.92%、Al2O3 0.19%、CaO 0.27%、MgO 0.35%、P 0.01%、S 0.026%。
袁家村粉:TFe 65.4%、FeO 3.3%、SiO2 3.78%、Al2O3 0.21%、CaO 0.26%、MgO0.27%、P 0.015%、S 0.012%。
杨迪粉:TFe 57.73%、FeO 0.59%、SiO2 5.79%、Al2O3 1.77%、CaO 0.073%、MgO0.80%、P 0.037%、S 0.010%。
上述尖山矿粉和袁家村粉是申请人自产矿粉,上述杨迪粉为市场购买获得。
实施例1(对比例)
处理含铁除尘灰时采用圆筒混合法,在与其他矿粉二次造堆时,含铁除尘灰混合料仓位处在配料仓的末端,进行造堆作业,主要步骤如下:
(1)将收集来的各类含铁除尘灰分别存放
(2)进行来料数量进行计算,按照配比设定下料比例:高炉瓦斯灰29千克、高炉出铁场除尘灰22千克、炼钢除尘灰23千克和氧化铁皮26千克,得到除尘灰混匀料。
(3)利用圆筒将各类物料混合,为降低扬尘,配加3~5%水
(4)将混匀后的含铁除尘灰带入匀矿造堆仓(仓位的首或末端)
(5)进行配料计算,除尘灰混匀料10千克、尖山矿粉42千克、袁家村粉35千克、杨迪粉13千克堆积匀矿堆。
混匀矿Tfe的标准差0.55%,SiO2标准差在0.143%。
实施例2
(1)通过配料圆盘进行配料:高炉瓦斯灰29千克、高炉出铁场除尘灰22千克、炼钢除尘灰23千克和氧化铁皮26千克。将经过配料的高炉瓦斯灰、高炉出铁场除尘灰、炼钢除尘灰和氧化铁皮输送至强力混合制粒机,进行预混合和预制粒,整个过程不需加水,得到混匀料。
(2)利用斗式取料机将混匀料放置于匀矿造堆配料仓的中间仓位。
(3)通过配料圆盘进行配料:除尘灰混匀料10千克、尖山矿粉42千克、袁家村粉35千克、杨迪粉13千克。
在本实施例中混匀料Tfe的标准差0.31%,SiO2标准差在0.08%,转鼓强度提高0.36%。
根据经验数据,烧结矿ISO转鼓强度提高1%,高炉产量增加1.95%,贡献率30%,按照烧结年产量1030万吨,高炉配比75%,矿铁比1.62,吨铁利润120元,则年创效益为:
烧结矿产量÷矿铁比÷高炉配比×强度提高值×高炉产量增加比例×吨铁利润=1030÷1.62÷75%×0.36%×1.95×120×30%=214.24万元。
通过实施例1和实施例2的对比可以看出,本发明的方法能够提高含铁除尘灰和矿粉的混合使用效果,提高烧结用矿粉综合质量稳定性,稳定烧结成矿气氛并提高烧结矿质量。
实施例3
(1)通过配料圆盘进行配料:高炉瓦斯灰25千克、高炉出铁场除尘灰20千克、炼钢除尘灰22千克和氧化铁皮33千克。将经过配料的高炉瓦斯灰、高炉出铁场除尘灰、炼钢除尘灰和氧化铁皮输送至强力混合制粒机,进行预混合和预制粒,整个过程不需加水,得到混匀料。
(2)利用斗式取料机将混匀料放置于匀矿造堆配料仓的中间仓位。
(3)通过配料圆盘进行配料:除尘灰混匀料5千克、尖山矿粉40千克、袁家村粉45千克、杨迪粉10千克。
在本实施例中混匀料Tfe的标准差0.38%,SiO2标准差在0.10%,转鼓强度提高0.38%。
实施例4
(1)通过配料圆盘进行配料:高炉瓦斯灰25千克、高炉出铁场除尘灰20千克、炼钢除尘灰30千克和氧化铁皮25千克。将经过配料的高炉瓦斯灰、高炉出铁场除尘灰、炼钢除尘灰和氧化铁皮输送至强力混合制粒机,进行预混合和预制粒,整个过程不需加水,得到混匀料。
(2)利用斗式取料机将混匀料放置于匀矿造堆配料仓的中间仓位。
(3)通过配料圆盘进行配料:除尘灰混匀料15千克、尖山矿粉40千克、袁家村粉30千克、杨迪粉15千克。
在本实施例中混匀料Tfe的标准差0.40%,SiO2标准差在0.09%,转鼓强度提高0.37%。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的替代、修饰、组合、改变、简化等,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法,其特征在于,包括:
(1)将经过配料的高炉瓦斯灰、高炉出铁场除尘灰、炼钢除尘灰和氧化铁皮输送至强力混合制粒机,进行预混合和预制粒,得到混匀料;
(2)利用斗式取料机将混匀料放置于匀矿造堆配料仓的中间仓位;
(3)对经过配料的混匀料和矿粉进行二次造堆。
2.根据权利要求1所述的提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法,其特征在于,在步骤(1)之前,利用配料圆盘进行配料:高炉瓦斯灰25~35重量份、高炉出铁场除尘灰20~30重量份、炼钢除尘灰22~35重量份和氧化铁皮25~35重量份。
3.根据权利要求1所述的提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法,其特征在于,在步骤(3)中,利用配料圆盘进行配料:混匀料5~15重量份和矿粉85~95重量份。
4.根据权利要求1所述的提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法,其特征在于,所述高炉瓦斯灰的总铁含量是40.5wt%~48.65wt%。
5.根据权利要求1所述的提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法,其特征在于,所述高炉出铁场除尘灰的总铁含量是52.4wt%~66.45wt%。
6.根据权利要求1所述的提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法,其特征在于,所述炼钢除尘灰的总铁含量是42.5wt%~62.56wt%。
7.根据权利要求1所述的提高烧结用混合铁料质量稳定性的方法,其特征在于,所述氧化铁皮的总铁含量是66.56wt%~72.46wt%。
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