CN113736989B - 一种利用除尘焦的烧结矿及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种利用除尘焦的烧结矿及制备方法，其原料组成及wt%为：粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿不超过35%，粒度≤6mm的铁混匀矿25～70%，熔剂8～20%，除尘焦不超过1%，焦炭或煤2～7%，返矿15～40%。制备方法：制备含有粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿的混合料粒；制备含有粒度≤6mm的铁混匀矿混合料粒；将两种混匀制粒后混合料进行混合；常规烧结制备成烧结矿。本发明在通过添加除尘焦既能保证其所制备的烧结矿的性能满足炼铁需求外，还能使除尘焦得到废变宝的综合利用，又能降低焦炭或煤的使用量不低于6Kg/吨烧结矿。

Description

一种利用除尘焦的烧结矿及制备方法

技术领域

本发明涉及一种冶金烧结球团领域，具体属于一种利用除尘焦的烧结及制备方法。

背景技术

随着焦炉烟尘治理和干熄焦技术的推广应用，焦化企业在生产过程中产生了大量的除尘灰，除尘灰的主要成分是焦，简称除尘焦。经检索，中国专利申请号为200610124957.2的文献指出，目前国内大多数焦化厂一般处理方式为煤场堆存或低价出售，此种处理方式既污染环境又浪费资源，因此除尘焦粉具有较大的环保隐患及较低的商业价值。除尘焦灰实质上是一种细度极细的焦粉，据统计小于3mm的粒级达到90％以上，由于除尘焦粒度的限制，在焦化回用、用于烧结和炼铁均受到限制。中国专利申请号为200610124957.2的文献指出除尘焦在焦化厂回用，由于粒度相对炼焦原料粗，需进行破碎处理或进行粒度限制方可回用于炼焦过程，且文献“干熄焦除尘焦粉配煤炼焦技术的研究与应用”和文献“除尘焦粉配煤炼焦生产高炉用焦的新工艺应用”中指出其在炼焦过程中不易液化，影响炼焦生产，因此，除尘焦在焦化厂回用的配用量受限。文献“备煤炼焦中的固体废弃物资源化利用技术概述”指出，除尘焦在炼焦过程回用的问题在于除尘灰粒度分布不均，＜0.5mm的除尘灰占比小于70％，有必要增加筛分环节，而且除尘灰的配比一般不大于1％，否则焦炭质量将受较大影响。文献“攀钢号高炉喷吹干熄焦除尘灰工业试验”指出国内已有钢铁厂对除尘焦用于高炉喷吹进行了研究并应用。但除尘焦的着火点高，燃烧性差，可磨性差，配用比例不宜过高。文献“备煤炼焦中的固体废弃物资源化利用技术概述”也指出，由于除尘焦粉的灰分和硫分比较高，应用于高炉喷吹时应控制除尘焦粉的用量，同时选用灰分和硫分相对较低的喷吹煤。文献“烧结配加干熄焦除尘焦灰的工艺技术”指出除尘焦直接用于烧结，由于除尘焦粒度相对烧结用燃料细，一部分与小颗粒料混合参与成球，一部分存在于气流通道中。由于其燃烧时热量不够集中，难以达到大量生成液相所需的高温或者维持高温时间较短，导致液相欠发达，从而影响烧结矿产质量。同时有一部分被通过气孔的气流抽走,造成燃耗的升高。

因此，为提升除尘焦的使用价值，降低烧结过程中常规燃料的配用比例，提出一种利用除尘焦的烧结矿及制备方法。

发明内容

本发明在于解决除尘焦的堆放及占用场地，又污染环境的不足，提供一种通过利用除尘焦既使除尘焦得到废变宝的综合利用，又能降低焦炭或煤的使用量在不低于6Kg/t烧结矿，还能保证所烧结的烧结矿满足炼铁要求的利用除尘焦的烧结矿及制备方法。

实现上述目的的措施：

一种利用除尘焦的烧结矿及制备方法，其原料组成及重量百分比含量为：粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿不超过35％，粒度≤6mm的铁混匀矿25～70％，熔剂8～20％，除尘焦不超过1％，焦炭或煤2～7％，返矿15～40％。

其在于：所述焦炭或煤中粒度≤5mm的粒级重量百分比不低于99％。

一种利用除尘焦的烧结矿的制备方法，其步骤：

1)制备含有粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿的混合料粒：

A、将粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿、生石灰及除尘焦混合均匀；

B、将A)所述的混合料按常规工艺进行制粒，制粒完成后的混合料待用；

2)制备含有粒度≤6mm的铁混匀矿混合料粒：

A、将粒度≤6mm的铁混匀矿、熔剂、焦炭或煤，返矿混合均匀；

B、将A)所述的含有粒度≤6mm的铁混匀矿混合料按常规工艺进行制粒，制粒完成后的混合料待用；

3)将步骤1)及步骤2)的两种混匀制粒后混合料进行混合；

4)将3)中再混合料进行常规烧结制备成烧结矿。

其在于：所述熔剂为生石灰、白云石、石灰石、蛇纹石、其它含镁料中的两种及以上的任意比例混合。

本发明中主要原料及主要工艺的作用及机理

本发明之所以在粗粒级混匀矿中加入除尘焦，尤其是仅限在含有粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿的混合料粒中作为原料，是由于：除尘焦灰实质上是一种细度极细的焦粉。如将其直接用于烧结，由于除尘焦粒度相对烧结用燃料较细，一部分与小颗粒料混合参与成球，一部分存在于气流通道中。其燃烧时热量不够集中，难以达到大量生成液相所需的高温或者维持高温时间较短，导致液相欠发达，从而影响烧结矿产质量。同时有一部分被通过气孔的气流抽走,造成燃耗的升高。本发明的核心是耦合烧结过程混合料偏析规律，使除尘焦在生石灰的作用下粘附于大颗粒的混匀矿颗粒上，在布料过程偏析至烧结料层底层，同时通过减少烧结燃料中大于5mm粒级的颗粒，使烧结料层底层燃料分布量减少，使烧结料层温度分布更合理。并且采用除尘焦还能替代部分焦炭或煤，降低常规燃料资源的使用量，对保护自然环境有益。除尘焦在烧结过程中被燃烧，如同焦炭及煤使烧结矿形成了空洞，从而既实现除尘焦的综合利用，也节约了燃料资源，还能满足炼铁对烧结矿的要求。

本发明之所以在含有粒度≤6mm的铁混匀矿混合料粒中不加入除尘焦，是由于经过烧结料层分布规律研究，发现在烧结布料过程中小颗粒往料层上部偏析，大颗粒往料层下部偏析，且大颗粒含量在底层急剧增加。上部料层聚热作用小，除尘焦粒度细热值低，不能满足上部料层的热需求，为了使除尘焦分布至烧结料层底部，在小颗粒混匀矿中不加入除尘焦。

本发明之所以将两种混合制粒进行混合后再进行烧结，是为了大小颗粒充分混合后在布料过程中粘附在大颗粒上除尘焦偏析至烧结料层的下部。

本发明与现有技术相比，本发明在通过添加除尘焦既能保证其所制备的烧结矿的性能满足炼铁需求外，还能使除尘焦得到废变宝的综合利用，又能降低焦炭或煤的使用量不低于6Kg/吨烧结矿。

具体实施方式

下面对本发明予以详细描述：

为对比在烧结过程配用除尘焦后的效果，本发明对常规烧结的工艺即性能指标也列出如下，易于与本发明进行比较：

1)确定混匀矿、熔剂、燃料及返矿的配比，其中：

混匀矿配比为55.1wt％；熔剂配比为13.1wt％；燃料配比为3.8wt％；返矿配比为28wt％；

所述熔剂为：生石灰、白云石和石灰石三种的混合；

2)将1)中混合料进行混匀制粒后进行常规烧结。

其性能指标见下表：

以下为本发明实施例举

实施例1

一种利用除尘焦的烧结矿，其原料组成及重量百分比含量为：粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿11.76％，粒度≤6mm的铁混匀矿44.24％，生石灰1.34％，由生石灰、白云石及石灰石以任意比例混合的熔剂11.66％，除尘焦0.61％，焦炭3.39％，返矿27.0％；

焦炭中粒度≤5mm的粒级重量百分比为99.2％；

制备方法：

1)制备含有粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿的混合料粒：

A、将上述的：粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿11.76％，生石灰：1.34％，除尘焦0.61％，混合均匀；

B、将A)所述的混合料制成粒，并经常规烧结而成后待用；

2)制备含有粒度≤6mm的铁混匀矿混合料粒：

A、将粒度≤6mm的铁混匀矿44.24％，由生石灰、白云石及石灰石以任意比例混合的熔剂11.66％，焦炭3.39％，返矿27.0％混合均匀；

B、将A)所述的含有粒度≤6mm的铁混匀矿混合料制成粒，并经常规烧结而成后待用；

3)将步骤1)及步骤2)的两种混合制粒后混合料进行互相混合后待用；

4)进行常规烧结制备成烧结矿。

本实施例烧结矿性能指标见下表：

实施例2

一种利用除尘焦的烧结矿，其原料组成及重量百分比含量为：粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿14.38％，粒度≤6mm的铁混匀矿43.12％，生石灰1.59％，由生石灰、镁砂及石灰石以任意比例混合的熔剂11.01％，除尘焦0.62％，焦炭3.28％，返矿26.0％；

焦炭中粒度≤5mm的粒级重量百分比为99.5％；

制备方法：

1)制备含有粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿的混合料粒：

A、将上述的：粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿14.38％，生石灰：1.59％，除尘焦0.62％，混合均匀；

B、将A)所述的混合料制成粒，并经常规烧结而成后待用；

2)制备含有粒度≤6mm的铁混匀矿混合料粒：

A、将粒度≤6mm的铁混匀矿43.12％，生石灰、镁砂及石灰石以任意比例混合的熔剂11.01％，焦炭3.28％，返矿26.0％混合均匀；

B、将A)所述的含有粒度≤6mm的铁混匀矿混合料制成粒，并经常规烧结而成后待用；

3)将步骤1)及步骤2)的两种混合制粒后混合料进行互相混合后待用；

4)进行常规烧结制备成烧结矿。

本实施例烧结矿性能指标见下表：

实施例3

一种利用除尘焦的烧结矿，其原料组成及重量百分比含量为：粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿10.48％，粒度≤6mm的铁混匀矿41.92％，生石灰1.20％，由白云石和石灰石以任意比例混合的熔剂熔剂12.60％，除尘焦0.44％，焦炭3.36％，返矿30.0％；

焦炭中粒度≤5mm的粒级重量百分比为99.1％；

制备方法：

1)制备含有粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿的混合料粒：

A、将上述的：粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿10.48％，生石灰：1.20％，除尘焦0.44％，混合均匀；

B、将A)所述的混合料制成粒，并经常规烧结而成后待用；

2)制备含有粒度≤6mm的铁混匀矿混合料粒：

A、将粒度≤6mm的铁混匀矿41.92％，生石灰及石灰石以任意比例混合的熔剂12.60％，焦炭3.36％，返矿30.0％混合均匀；

B、将A)所述的含有粒度≤6mm的铁混匀矿混合料制成粒，并经常规烧结而成后待用；

3)将步骤1)及步骤2)的两种混合制粒后混合料进行互相混合后待用；

4)进行常规烧结制备成烧结矿。

本实施例烧结矿性能指标见下表：

本发明所举例仅为最佳实施例，并非对本发明技术分方案的限定。

Claims (2)

1.一种利用除尘焦的烧结矿的制备方法，其步骤：

1)制备含有粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿的混合料粒：

A、将粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿、生石灰及除尘焦混合均匀；

B、将A)所述的混合料按常规工艺进行制粒，制粒完成后的混合料待用；

2)制备含有粒度≤6mm的铁混匀矿混合料粒：

A、将粒度≤6mm的铁混匀矿、熔剂、焦炭或煤，返矿混合均匀；

B、将A)所述的含有粒度≤6mm的铁混匀矿混合料按常规工艺进行制粒，制粒完成后的混合料待用；

3)将步骤1)及步骤2)的两种混匀制粒后混合料进行混合；

4)将3)中再混合料进行常规烧结制备成烧结矿；

所述一种利用除尘焦的烧结矿，其原料组成及重量百分比含量为：粒度＞6mm至25mm的铁混匀矿不超过35％，生石灰不超过5％，粒度≤6mm的铁混匀矿25～70％，熔剂11.01～20％，除尘焦不超过0.62％，焦炭或煤2～7％，返矿26～40％；

且所述焦炭或煤中粒度≤5mm的粒级重量百分比不低于99％。

2.如权利要求1所述的一种利用除尘焦的烧结矿的制备方法，其特征在于：所述熔剂为生石灰、白云石、石灰石、其它含镁物、蛇纹石中两种及以上的任意比例混合。