CN113564350A - 一种抑制铁矿碱性球团生产回转窑结圈的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抑制铁矿碱性球团生产回转窑结圈的方法，包括以下步骤：S1.将一定粒度的钛渣随预热碱性球团配入回转窑中；S2.在回转窑中进行氧化焙烧，焙烧结束后，通过窑头出料处的分离装置，进行筛分，将焙烧后碱性球团送入环冷机，钛渣颗粒返回回转窑循环。本发明提出的方法在回转窑内配加一定比例的含有高熔点物质的钛渣，可减轻铁矿碱性球团生产过程中低熔点液相过多导致的严重结圈现象；添加的高熔点物质可循环利用，对生产成本影响小，有利于提高链篦机‑回转窑工艺生产碱性球团的生产率。

Description

一种抑制铁矿碱性球团生产回转窑结圈的方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种抑制铁矿碱性球团生产回转窑结圈的方法。
背景技术
我国高炉炼铁以高碱度烧结矿配加酸性球团和少量块矿的炉料结构为主，球团矿比例大多在20％以内。由于在污染能耗方面，烧结工序污染负荷比是球团工序的5倍，其中二氧化硫排放是球团的2倍；能源消耗是是球团的2倍。与烧结矿相比，球团矿的优势体现在：1、含铁品位高、有害元素少；2、能扩大冶炼原料来源；3、降低冶炼过程中的污染物排放；4、对我国现有储量丰富的贫铁矿资源充分利用等方面。
大量生产实践证明提高球团矿入炉比例可以在大幅降低渣量、燃耗的同时提高高炉利用系数。但单一增加普通酸性球团入炉比例无法满足高炉炼铁过程的造渣制度需要，为了高炉渣型稳定，提高球团矿碱度，需用碱性球团矿代替高碱度烧结矿，构建以球团矿为主的新型炉料结构。发展碱性球团矿的制备冶炼技术，已经成为行业领域内的重要课题。
碱性球团矿的制备通常在生产过程中按比例加入细磨石灰石粉，与铁矿粉、膨润土等原料混匀造球，通过圆盘造球机制成生球，再经过链篦机-回转窑或带式焙烧机预热焙烧后制成成品碱性球团矿。成品碱性球团矿具有良好的机械强度和优良的冶金性能。但实际生产过程中，一般随着碱度的增高，生球的耐磨性越差，球团矿表面出现剥落，成品球团矿凹凸不平，球团矿含粉率(-6.3mm的质量百分比)增高，由于碱度提高后低熔点液相更容易出现，碱性球团生产中回转窑结圈现象比酸性球团更加严重，大大缩短生产周期，降低了生产效率，造成球团生产成本较高。因此，研究一种抑制铁矿碱性球团生产回转窑结圈的方法，是发展碱性球团矿的制备技术的关键。
发明内容
针对现有技术中链篦机-回转窑生产碱性球团中出现的回转窑严重结圈的问题，本发明的目的在于提供一种抑制铁矿碱性球团生产回转窑结圈的方法，延长结圈生产周期，实现铁矿碱性球团矿生产的顺利进行。
本发明这种抑制铁矿碱性球团生产回转窑结圈的方法，包括以下步骤：
S1.将一定粒度的钛渣随预热碱性球团配入回转窑中；
S2.在回转窑中进行氧化焙烧，焙烧结束后，通过窑头出料处的分离装置，进行筛分，将焙烧后碱性球团送入环冷机，钛渣颗粒返回回转窑循环。
优选的方案，步骤S1中，所述钛渣为含钛高炉渣、电炉钛渣的一种或多种。
优选的方案，步骤S1中，所述的预热球团粒度范围为10～16mm，所述钛渣粒度范围3～5mm。
步骤S1中，所述钛渣、预热球团的质量比为(5～10):(95～90)。
步骤S2中，所述的分离装置为通过动力作用可以将物质进行按照颗粒大小进行分离的一种多孔状结构。优选的，所述的分离装置的多孔状结构包括但不限于方孔、圆孔、矩形孔，孔径根据钛渣及预热球团的粒度大小进行设定，确保钛渣与球团实现分离。进一步优选的，所述的分离装置为振动筛，振动筛的粗颗粒出料口与环冷机的入料口相连；振动筛的细颗粒出料口与传送机相连，将其输送回回转窑循环。
本发明的原理：
链篦机-回转窑生产铁矿球团过程中的结圈物质主要是来自球团运动过程产生的粉末，其主要由Fe2O3、SiO2、CaO、MgO、Al2O3及碱金属等组成。铁矿碱性球团制备过程加入石灰石等物质调整碱度。该体系的CaO含量提高后，更容易产生铁酸钙及硅酸盐低熔点液相，加剧了结圈现象。钛渣中含有钙钛矿等高熔点物相，其熔化温度高，本发明在回转窑中配加钛渣后，部分钛渣进入结圈物体系中，随着高熔点物质的加入，结圈体系中出现液相的趋势下降，可减轻碱性球团结圈现场。此外，本发明采用的钛渣粒度小于球团矿粒度，这是由于粒度较小的颗粒会贴近窑内壁运行，在一定程度上阻隔球团粉末在内壁上的粘附，从而抑制结圈的产生。
本发明的优点在于：
本发明所添加的钛渣可循环利用，对球团成本影响不大。本发明可有效抑制链篦机-回转窑生产碱性球团过程中严重的结圈现象，有利于保证铁矿碱性球团矿的顺利高效生产，对我国钢铁工业节能环保具有重要意义。
附图说明
图1为本发明实施例1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。
在本发明实施例中，如无特别说明，采用的手段均为本领域常规的手段，采用的试剂均可通过常规的商业途径获取。
以下通过具体实施例和附图对本发明技术方案进行详细的阐述。
实施例中采用的攀西高炉钛渣的组成为：23.4wt％TiO2，28.6wt％CaO，25.4wt％SiO2，7.1wt％MgO，11.1wt％Al2O3。
电炉钛渣的组成为：70.52wt％TiO2，6.61wt％MgO，9.69wt％SiO2，1.94wt％CaO，0.72wt％Al2O3。
实施例1
将粒度为3-5mm的攀西高炉钛渣随预热球团(球团粒径为10-16mm)配入回转窑中，配入比例10％；回转窑焙烧温度1250℃，焙烧时间20min；在回转窑窑头出料处设置分离装置(分离装置为振动筛，筛孔为圆形，筛孔直径为6mm)，将铁矿球团送入环冷机，钛渣颗粒返回回转窑循环。工艺流程如图1所示。从窑头观察发现，生产16天后出现明显结圈物。
对比例1
采用链篦机-回转窑工艺制备碱性球团，单独碱性球团入窑，不配入钛渣，回转窑焙烧制度与实施例1相同。从窑头观察发现，生产5天后出现明显结圈物。
实施例2
将粒度为3～5mm的电炉钛渣随预热球团(球团粒径为8-14mm)配入回转窑中，配入比例5％；回转窑焙烧温度1200℃，焙烧时间30min；在回转窑窑头出料处设置分离装置(分离装置为振动筛，筛孔为圆形，筛孔直径为6mm)，将铁矿球团送入环冷机，钛渣颗粒返回回转窑循环。工艺流程如图1所示。从窑头观察孔发现，生产24天后出现明显结圈物。
对比例2
采用链篦机-回转窑工艺制备氧化球团，单独碱性球团入窑，不配入钛渣，回转窑焙烧制度与实施例2相同。从窑头观察发现，生产11天后出现明显结圈物。
实施例3
将粒度为3～5mm的攀西高炉钛渣随预热球团(球团粒径为10-16mm)配入回转窑中，配入比例8％；回转窑焙烧温度1150℃，焙烧时间40min；在回转窑窑头出料处设置分离装置(分离装置为振动筛，筛孔为圆形，筛孔直径为8mm)，将铁矿球团送入环冷机，钛渣颗粒返回回转窑循环。工艺流程如图1所示。从窑头观察发现，生产30天后出现明显结圈物。
对比例3
采用链篦机-回转窑工艺制备氧化球团，单独碱性球团入窑，不配入钛渣，回转窑焙烧制度与实施例3相同。从窑头观察发现，生产15天后出现明显结圈物。
从实施例与对比例可以明显看出，采用本发明的方法可显著延长结圈周期，这说明本发明添加高熔点物质钛渣后，有效降低了结圈物液相量，抑制了结圈的长大。此外，降低回转窑焙烧温度也延长了结圈周期，这主要是由于降低温度后，结圈物液相含量下降，延缓了结圈的出现和长大。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种抑制铁矿碱性球团生产回转窑结圈的方法，包括以下步骤：
S1.将一定粒度的钛渣随预热碱性球团配入回转窑中；
S2.在回转窑中进行氧化焙烧，焙烧结束后，通过窑头出料处的分离装置，进行筛分，将焙烧后碱性球团送入环冷机，钛渣颗粒返回回转窑循环。
2.根据权利要求1所述抑制铁矿碱性球团生产回转窑结圈的方法，其特征在于，步骤S1中，所述钛渣为含钛高炉渣、电炉钛渣中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述抑制铁矿碱性球团生产回转窑结圈的方法，其特征在于，步骤S1中，所述的预热球团粒度范围为10～16mm，所述钛渣粒度范围3～5mm。
4.根据权利要求1所述抑制铁矿碱性球团生产回转窑结圈的方法，其特征在于，步骤S1中，所述钛渣、预热碱性球团的质量比为(5～10):(95～90)。
5.根据权利要求1所述抑制铁矿碱性球团生产回转窑结圈的方法，其特征在于，步骤S2中，所述的分离装置为通过动力作用可以将物质进行按照颗粒大小进行分离的一种多孔状结构装置。
6.根据权利要求5所述抑制铁矿碱性球团生产回转窑结圈的方法，其特征在于，所述的分离装置的多孔状结构包括但不限于方孔、圆孔、矩形孔，孔径根据钛渣及预热球团的粒度大小进行设定，确保钛渣与球团实现分离。
7.根据权利要求5或6所述抑制铁矿碱性球团生产回转窑结圈的方法，其特征在于，所述的分离装置为振动筛，振动筛的粗颗粒出料口与环冷机的入料口相连；振动筛的细颗粒出料口与传送机相连，将其输送回回转窑循环。
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