CN114540615B - 一种铁矿粉球团的烧结工艺 - Google Patents

一种铁矿粉球团的烧结工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铁矿粉球团的烧结工艺，充分利用料层的蓄热作用，以及烧结过程料层上部温度低而下部温度高的特点，为了保证料层温度的均一性，采用三层布料方式，及料层下部燃料较少、中部次之、上部燃料较多，使得整个料层温度均匀。通过分层布料，调控料层燃料与温度相匹配，从而改善烧结矿的固结效果，降低固体能耗。通过原料预处理工艺，改善原料亲水性能，然后通过造球工艺，改善生料的透气性；在烧结环节，又通过干燥过程，降低烧结料水分，避免烧结过程因为水分过高，改善烧结过程热态透气性能。改善了烧结过程传质和传热的动力学条件，提高了烧结过程氧化气氛，促进球团烧结固相固结和液相固结的合理调配，提高烧结矿强度。

Description

一种铁矿粉球团的烧结工艺
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种铁矿粉球团的烧结工艺。
背景技术
目前，国内高炉炉料主要以烧结矿为主，其比例可高达70％以上，这是由于烧结工艺产量高、原料适应范围广等优点。但传统烧结工艺存在着环境污染大、料层燃料分布不合理、固体能耗高(一般45kg/t)、CO2排放高、烧结矿强度较低(转鼓强度75％左右)等问题。因此，烧结工艺技术优化势在必行。
与烧结工艺相比，球团工艺二氧化碳排放量仅为烧结工序的20％～45％，其无论从节能方面还是减少碳排放方面都更具有优势。同时，球团矿强度也远在烧结矿强度之上。结合球团工艺的优势，对传统烧结工艺进行技术优化，不仅可以降低碳排放和减少环境污染，还可以提高烧结矿的强度和产量。
基于此，有必要提出一种铁矿粉球团的烧结工艺。
发明内容
针对普通铁矿粉烧结固体能耗高，CO2排放大，料层燃料分布不合理、烧结矿强度差、均匀性差的技术问题，本发明的目的在于提供一种铁矿粉球团的烧结工艺。
本发明提供一种铁矿粉球团的烧结工艺，包括以下步骤：
(1)将粗粒级的铁矿粉、石灰石、白云石、焦粉和返矿进行球磨，得到细磨物料，然后对细磨物料进行高压辊磨，得到预处理原料；
(2)步骤(1)所得预处理原料经过优化配矿后，加入粘结剂并混匀，得到混合料；
(3)将步骤(2)所得混合料进行造球，得到预定粒度的生球；
(4)对步骤(3)所得生球进行外滚焦粉，得到混匀料；
(5)将步骤(4)所得混匀料进行多层布料；
(6)将步骤(5)所得料层依次进行干燥、点火烧结、保温、冷却、破碎和整粒，获得成品球团烧结矿。
优选的方案，步骤(1)中，采用对辊破碎-球磨工艺，将粗粒级的铁矿粉、石灰石、白云石、焦粉和返矿磨细至粒度为-0.074mm占60％以上，所述的球磨工艺为干磨或湿磨。
进一步优选的，将粗粒级的铁矿粉、石灰石、白云石、焦粉和返矿磨细至粒度为-0.074mm占65％左右。
优选的方案，步骤(1)中，细磨物料经高压辊磨至比表面积达到 1500～1900cm2/g。
高压辊磨比表面积低于1500cm2/g，将会导致后续制备的生球强度差，运输和布料过程容易破碎，影响烧结料层透气性，导致烧结产质量下降；高压辊磨比表面积过高，能耗增加。
优选的方案，步骤(2)中，控制混合料的二元碱度(CaO/SiO2质量比)为 1.75～2.1，MgO含量为1.6wt％～2.1wt％，SiO2含量为5.0wt％～5.2wt％。
优选的，步骤(2)中，控制球团焦粉内配的比例为总焦粉用量的 5wt％～15wt％。
焦粉内配于球团比例对后续造球及烧结性能影响非常大。当焦粉内配较小时或者不内配焦粉时，铁矿球团由于内部供热不足，导致液相量较少，固结效果不好，烧结矿强度低，成品率低；若内配焦粉比例过高，焦粉亲水性差，所制备球团强度低，烧结过程容易破裂，导致料层透气性降低、烧结产质量变差。
优选的方案，步骤(2)中，所述粘结剂为膨润土、有机粘结剂或者复合粘结剂中一种或几种，其用量为总物料的0.5wt％～2.0wt％。
进一步优选的，所述的粘结剂为膨润土，用量为1.0wt％～1.5wt％，其粘结效果较好、性价比较高、原料适应性强。
膨润土用量对后续生球制备影响巨大。膨润土用量较低，生球强度和爆裂温度下降，导致生球容易破碎和爆裂，影响料层透气性，烧结矿产量降低，同时料层氧位不足，具备高强度和高还原性的铁酸钙粘结相生成量下降，烧结矿质量也降低；膨润土用量过高，提高成本，同时降低烧结矿品位。
优选的方案，步骤(3)中，采用圆盘造球机进行造球，造球水分为7.0％～8.5％，造球时间为10～14min，所制备生球的粒度为10～16mm。
造球水分若低于7.0％，生球落下强度较低，在运输过程中生球落下后，容易破碎，导致料层透气性降低；水分高于8.5％时，生球爆裂温度过低，后续干燥过程易爆裂，产生较多的粉末，同样导致料层透气性降低，烧结产质量下降。
优选的方案，步骤(3)中，制备的生球达到如下性能：生球抗压强度超过 10N/个、落下强度大于4次/(0.5mm)、爆裂温度超过200℃。
优选的方案，步骤(4)中，焦粉的粒度为-3mm占70％～90％，外滚焦粉比例为总焦粉用量的85wt％～95wt％，总焦粉的用量为总物料的2.5wt％～3.5wt％。
进一步优选的，外滚焦粉可以分成三部分，料层上部球团外滚焦粉比例为 35～45wt％；料层中部球团外滚焦粉比例为25～40wt％；料层下部球团外滚焦粉比例为20～30wt％。
优选的方案，步骤(5)中，所述的多层布料，采用三层布料，从上到下依次为料层上部、料层中部和料层下部，各部分料高均为总料高的1/3。
优选的方案，步骤(5)中，料层厚度为600～1000mm，铺底料厚度应为 20～30mm，铺底料粒度应为10～16mm。通常，料层厚度越高，固体能耗降低，但是产量下降，应该根据实际情况，选择合适的料层厚度。
进一步优选的，步骤(5)中，料层厚度为800～1000mm。
本发明的料层厚度达到800～1000mm，克服了传统铁精粉烧结通常只能采用中低料层烧结，导致烧结矿强度差、固体能耗高的缺点，或者采用传统铁精粉烧结时，若提高料层厚度，会导致烧结过程透气性差、阻力大、利用系数降低的缺点。
优选的方案，步骤(6)中，干燥温度为250～400℃、干燥时间3～5min、干燥负压3～5kPa，干燥介质来自于烧结烟道废气引入。
干燥温度过低，干燥不彻底，生球中仍然残留大量水分，当进行高温点火时，容易导致生球爆裂，烧结过程粉末量增多，热态透气性降低，产质量下降。干燥温度过高，生球在干燥环节，由于水分蒸发太快，内部蒸气压过高，同样会导致爆裂，影响热态透气性，进而降低烧结产量。
同样，干燥时间过短，生球中仍然残留大量水分，当进行高温点火时，容易导致生球爆裂，烧结过程粉末量增多，热态透气性降低，产质量下降。而干燥时间过长，又会导致能耗增多，效率降低。因此，干燥环节是球团烧结的重要工序，需严格控制。
优选的方案，步骤(6)中，点火温度1100～1200℃、点火时间2.0～3.0min、点火负压5～6kPa；所述的保温温度850～1000℃、保温时间6～9min、保温负压 10～12kPa；所述的烧结负压10～12kPa。
保温温度与时间对烧结矿产质量尤为重要。保温温度过低或保温时间过短，则球团烧结降低固体能耗和提高强度的效果较差；而保温温度过高或保温时间过长，则球团烧结过程产生的液相过大，综合能耗提高，同时成品烧结矿强度也会下降。
本发明采用部分天然气燃烧保温供热取代固体燃料焦粉的燃烧供热，从而显著降低焦粉用量，减少CO2排放，实现低碳绿色化高质量发展。
优选的方案，步骤(6)中，破碎和整粒后颗粒粒径小于5mm的球团作为返矿。
本发明具有以下有益技术效果：
(1)本发明提供了一种铁矿粉球团的烧结工艺，相比于普通烧结而言，其固结机理不同，因而导致烧结矿产质量不一样。球团烧结球团外表产生一定数量的液相，但球团依旧呈固体状态存在，球团颗粒与液相间的毛细力可使球团之间相互熔结。球团烧结与普通烧结相比，混合料中的粉末量较小，液相生成量相对也少。此外，其造球过程混合比较充分而均匀，导致液相均匀分布。这两者都能增强球体间的毛细力，最终使球团烧结矿的强度高于普通烧结矿。从而，提高烧结成品率和强度。
(2)本发明提供了一种铁矿粉球团的烧结工艺，充分利用料层的蓄热作用，以及烧结过程料层上部温度低而下部温度高的特点，为了保证料层温度的均一性，采用三层布料方式，及料层下部燃料较少、中部次之、上部燃料较多，使得整个料层温度均匀。通过分层布料，调控料层燃料与温度相匹配，从而改善烧结矿的固结效果，降低固体能耗。
(3)本发明提供了一种铁矿粉球团的烧结工艺，通过原料预处理工艺，改善原料亲水性能，然后通过造球工艺，改善生料的透气性；在烧结环节，又通过干燥过程，降低烧结料水分，避免烧结过程因为水分过高，而导致料层中下部过湿带的形成，改善烧结过程热态透气性能。因此，整改球团烧结工艺可以改善烧结透气性，从而提供产量。同时，烧结过程透气性提高，改善了烧结过程传质和传热的动力学条件，提高了烧结过程氧化气氛，促进球团烧结固相固结和液相固结的合理调配，提高烧结矿强度。
(4)本发明提供了一种铁矿粉球团的烧结工艺，针对铁矿普通烧结过程，固体能耗高、CO2排放量大等问题，转变能源结构，采用部分天然气燃烧保温供热取代固体燃料焦粉的燃烧供热，从而显著降低焦粉用量，减少CO2排放，实现低碳绿色化高质量发展。
(5)本发明提供了一种铁矿粉球团的烧结工艺，利用焦粉外裹，避免了普通烧结过程，焦粉包裹在矿粉内部，导致燃烧不充分的现象，从而改善了焦粉燃烧的动力学和热力学条件，促进其充分燃烧，提高其放热效果。因而，最终表现为固体燃料焦粉的用量降低。
(6)本发明提供了一种铁矿粉球团的烧结工艺，相比于普通烧结矿而言，球团烧结矿的粒度更均匀，强度更高，有利于改善高炉透气性，降低高炉冶炼的焦比，降低能耗，减少CO2排放。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
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。
以下实施例及对比例，除特别声明外，所使用的原料，其化学成份如下：
膨润土：蒙脱石含量为95.89％，2h吸水率为487.59％，膨胀倍数为17mL/g， PH值为10.38。
石灰石：CaO 51.78％，MgO 0.92％，Al2O30.47％，SiO23.83％，烧损40.43％。
白云石：CaO 30.81％，MgO 20.66％，Al2O30.44％，SiO20.10％，烧损46.67％。
铁矿粉：铁品位65.03％，CaO 0.09％，MgO 0.06％，Al2O31.47％，SiO21.28％，烧损2.39％。其粒度+3mm 53.4％，-0.15mm为8.10％。
对比例1
对铁矿进行常规烧结。首先将铁矿粉、石灰石、白云石、返矿和焦粉进行优化配矿，控制二元碱度(CaO/SiO2质量比)为1.85，MgO含量为1.80，SiO2含量为5.20％，焦粉用量为4.9％，水分为7.5％，通过混匀与制粒后，依次进行布料、点火、烧结、冷却和整理。料层高度500mm，点火温度1150℃，点火时间2min，点火负压5kPa；烧结负压为10kPa；冷却负压5kPa，冷却到100℃以下。
对比例1中烧结指标：烧结利用系数为1.62t/(m2·h)，转鼓强度仅为61.50％，固体能耗高达78.61kg/t，成品率仅为67.29％。
对比例2
将粗粒级的铁矿粉、石灰石、白云石、焦粉和返矿经过对球磨预处理后，直至颗粒粒径小于0.074mm占65％左右，比表面积仅为1098cm2/g；然后加入膨润土，膨润土用量为1.5％进行混匀，控制焦粉内配5.0％，控制二元碱度(CaO/SiO2质量比)为1.85，MgO含量为1.80，SiO2含量为5.20％；将混匀料进行造球，控制造球水分7.5％，造球时间14min，所获得生球抗压强度8.8N/ 个、落下强度3.2次/(0.5m)、爆裂温度300℃、生料粒度10-16mm，生球指标未到达工业要求；所得生球全部外滚焦粉，总焦粉用量为4.7％；将混匀料经过布料、干燥、点火烧结、保温、冷却、破碎和整粒，获得成品球团烧结矿。料层高度为500mm，未经过分层布料；干燥温度250℃、干燥时间4min；点火温度 1150℃，点火时间2min，点火负压5kPa；保温温度950℃、保温时间4min、保温负压10kPa；烧结负压为10kPa；冷却负压5kPa，冷却到100℃以下。
对比例2中烧结指标：烧结利用系数为1.64t/(m2·h)，转鼓强度仅为61.33％，固体能耗72kg/t，成品率仅为72.33％。相比于常规烧结，转鼓强度提高，固体能耗下降，成品率提高，烧结产质量改善。但是改善幅度不明显，这主要是由于原料未经过高压辊磨预处理，比表面积未到达要求，表面亲水性仍然较差，活性不够，导致生球强度差。在后续运转和布料过程，容易粉碎，影响烧结透气性，最终影响烧结的产质量。
对比例3
将粗粒级的铁矿粉、石灰石、白云石、焦粉和返矿经过对球磨预处理后，直至颗粒粒径小于0.074mm占65％左右，比表面积仅为1098cm2/g，对细磨物料进一步进行高压辊磨，辊磨至比表面积1520cm2/g；然后加入膨润土，膨润土用量为1.0％进行混匀，控制焦粉内配5.0％，控制二元碱度(CaO/SiO2质量比) 为1.85，MgO含量为1.80，SiO2含量为5.20％；将混匀料进行造球，控制造球水分7.5％，造球时间12min，所获得生球抗压强度10.2N/个、落下强度4.1次 /(0.5m)、爆裂温度320℃、生料粒度10-16mm，生球指标达到工业要求；所得生球全部外滚焦粉，总焦粉用量为4.4％；将混匀料经过布料、干燥、点火烧结、保温、冷却、破碎和整粒，获得成品球团烧结矿。料层高度为500mm，未经过分层布料；干燥温度250℃、干燥时间4min；点火温度1150℃，点火时间2min，点火负压5kPa；保温温度950℃、保温时间4min、保温负压10kPa；烧结负压为10kPa；冷却负压5kPa，冷却到100℃以下。
对比例3中烧结指标：烧结利用系数为1.71t/(m2·h)，转鼓强度为63.89％，固体能耗68.3kg/t，成品率仅为76.78％。相比于对比例2，通过高压辊磨预处理，提高其比表面积后，所制备的生球强度改善，最终烧结利用系数和强度提高，固体能耗下降，成品率进一步提高，烧结产质量改善。
对比例4
将粗粒级的铁矿粉、石灰石、白云石、焦粉和返矿经过对球磨预处理后，直至颗粒粒径小于0.074mm占65％左右，比表面积仅为1098cm2/g，对细磨物料进一步进行高压辊磨，辊磨至比表面积1710cm2/g；然后加入膨润土，膨润土用量为1.0％进行混匀，控制焦粉内配5.0％，控制二元碱度(CaO/SiO2质量比) 为1.85，MgO含量为1.80，SiO2含量为5.20％；将混匀料进行造球，控制造球水分7.5％，造球时间12min，所获得生球抗压强度14.8N/个、落下强度5.2次 /(0.5m)、爆裂温度310℃、生料粒度10-16mm，生球指标达到工业要求；所得生球全部外滚焦粉，总焦粉用量为4.2％；将混匀料经过布料、干燥、点火烧结、保温、冷却、破碎和整粒，获得成品球团烧结矿。料层高度为500mm，未经过分层布料；干燥温度250℃、干燥时间4min；点火温度1150℃，点火时间2min，点火负压5kPa；保温温度950℃、保温时间4min、保温负压10kPa；烧结负压为10kPa；冷却负压5kPa，冷却到100℃以下。
对比例4中烧结指标：烧结利用系数为1.76t/(m2·h)，转鼓强度为66.34％，固体能耗62.3kg/t，成品率仅为80.12％。相比于对比例2和对比例3，通过高压辊磨预处理，进一步提高其比表面积后，所制备的生球强度大幅度改善，烧结产质量也进一步变好。
对比例5
将粗粒级的铁矿粉、石灰石、白云石、焦粉和返矿经过对球磨预处理后，直至颗粒粒径小于0.074mm占65％左右，比表面积仅为1098cm2/g，对细磨物料进一步进行高压辊磨，辊磨至比表面积1710cm2/g；然后加入膨润土，膨润土用量为1.0％进行混匀，控制焦粉内配5.0％，控制二元碱度(CaO/SiO2质量比) 为1.85，MgO含量为1.80，SiO2含量为5.20％；将混匀料进行造球，控制造球水分7.5％，造球时间12min，所获得生球抗压强度14.8N/个、落下强度5.2次 /(0.5m)、爆裂温度310℃、生料粒度10-16mm，生球指标达到工业要求；所得生球全部外滚焦粉，总焦粉用量为4.1％；将混匀料经过布料、干燥、点火烧结、保温、冷却、破碎和整粒，获得成品球团烧结矿。料层高度为500mm，未经过分层布料；干燥温度250℃、干燥时间4min；点火温度1150℃，点火时间2min，点火负压5kPa；保温温度950℃、保温时间6min、保温负压10kPa；烧结负压为10kPa；冷却负压5kPa，冷却到100℃以下。
对比例5中烧结指标：烧结利用系数为1.77t/(m2·h)，转鼓强度为69.12％，固体能耗59.87kg/t，成品率仅为82.12％。相比于对比例4，通过延长保温时间后，烧结固体能耗降低。
对比例6
将粗粒级的铁矿粉、石灰石、白云石、焦粉和返矿经过对球磨预处理后，直至颗粒粒径小于0.074mm占65％左右，比表面积仅为1098cm2/g，对细磨物料进一步进行高压辊磨，辊磨至比表面积1710cm2/g；然后加入膨润土，膨润土用量为1.0％进行混匀，控制焦粉内配5.0％，控制二元碱度(CaO/SiO2质量比) 为1.85，MgO含量为1.80，SiO2含量为5.20％；将混匀料进行造球，控制造球水分7.5％，造球时间12min，所获得生球抗压强度14.8N/个、落下强度5.2次 /(0.5m)、爆裂温度310℃、生料粒度10-16mm，生球指标达到工业要求；所得生球全部外滚焦粉，总焦粉用量为3.8％；将混匀料经过布料、干燥、点火烧结、保温、冷却、破碎和整粒，获得成品球团烧结矿。料层高度为500mm，未经过分层布料；干燥温度250℃、干燥时间4min；点火温度1150℃，点火时间2min，点火负压5kPa；保温温度1000℃、保温时间7min、保温负压10kPa；烧结负压为10kPa；冷却负压5kPa，冷却到100℃以下。
对比例6中烧结指标：烧结利用系数为1.78t/(m2·h)，转鼓强度为72.24％，固体能耗52.67kg/t，成品率为83.48％。相比于对比例4和对比例5，通过进一步延长保温时间和提高保温温度后，烧结固体能耗显著降低，成品率提高，强度改善。
对比例7
将粗粒级的铁矿粉、石灰石、白云石、焦粉和返矿经过对球磨预处理后，直至颗粒粒径小于0.074mm占65％左右，比表面积仅为1098cm2/g，对细磨物料进一步进行高压辊磨，辊磨至比表面积1710cm2/g；然后加入膨润土，膨润土用量为1.0％进行混匀，控制焦粉内配10％，控制二元碱度(CaO/SiO2质量比) 为1.85，MgO含量为1.80，SiO2含量为5.20％；将混匀料进行造球，控制造球水分7.5％，造球时间12min，所获得生球抗压强度13.9N/个、落下强度5.1次 /(0.5m)、爆裂温度340℃、生料粒度10-16mm，生球指标达到工业要求；所得生球全部外滚焦粉，总焦粉用量为3.6％；将混匀料经过布料、干燥、点火烧结、保温、冷却、破碎和整粒，获得成品球团烧结矿。料层高度为750mm，未经过分层布料；干燥温度250℃、干燥时间4min；点火温度1150℃，点火时间2min，点火负压5kPa；保温温度1000℃、保温时间7min、保温负压10kPa；烧结负压为10kPa；冷却负压5kPa，冷却到100℃以下。
对比例7中烧结指标：烧结利用系数为1.79t/(m2·h)，转鼓强度为75.67％，固体能耗47.88kg/t，成品率为85.81％。相比于对比例6，通过提高料层高度后，烧结固体能耗降低，产质量改善。
实施例1
将粗粒级的铁矿粉、石灰石、白云石、焦粉和返矿经过对球磨预处理后，直至颗粒粒径小于0.074mm占65％左右，比表面积仅为1098cm2/g，对细磨物料进一步进行高压辊磨，辊磨至比表面积1710cm2/g；然后加入膨润土，膨润土用量为1.0％进行混匀，控制焦粉内配10％，控制二元碱度(CaO/SiO2质量比) 为1.85，MgO含量为1.80，SiO2含量为5.20％；将混匀料进行造球，控制造球水分7.5％，造球时间12min，所获得生球抗压强度13.9N/个、落下强度5.1次/(0.5m)、爆裂温度340℃、生料粒度10-16mm，生球指标达到工业要求；所得生球全部外滚焦粉，总焦粉用量为3.3％；将混匀料经过布料、干燥、点火烧结、保温、冷却、破碎和整粒，获得成品球团烧结矿。料层高度为750mm，进行分层布料，料层上部球团料的外滚焦粉量为总焦粉量的40％，料层中部球团料的外滚焦粉量为总焦粉量的35％，料层下部球团料的外滚焦粉量为总焦粉量的 25％；干燥温度250℃、干燥时间4min；点火温度1150℃，点火时间2min，点火负压5kPa；保温温度1000℃、保温时间7min、保温负压10kPa；烧结负压为10kPa；冷却负压5kPa，冷却到100℃以下。
实施例1中烧结指标：烧结利用系数为1.81t/(m2·h)，转鼓强度为77.32％，固体能耗42.18kg/t，成品率为87.79％。相比于对比例7，通过分层布料后，烧结固体能耗进一步降低，产质量改善。
实施例2
将粗粒级的铁矿粉、石灰石、白云石、焦粉和返矿经过对球磨预处理后，直至颗粒粒径小于0.074mm占65％左右，比表面积仅为1098cm2/g，对细磨物料进一步进行高压辊磨，辊磨至比表面积1710cm2/g；然后加入膨润土，膨润土用量为1.0％进行混匀，控制焦粉内配10％，控制二元碱度(CaO/SiO2质量比) 为1.85，MgO含量为1.80，SiO2含量为5.20％；将混匀料进行造球，控制造球水分7.5％，造球时间12min，所获得生球抗压强度13.9N/个、落下强度5.1次 /(0.5m)、爆裂温度340℃、生料粒度10-16mm，生球指标达到工业要求；所得生球全部外滚焦粉，总焦粉用量为3.0％；将混匀料经过布料、干燥、点火烧结、保温、冷却、破碎和整粒，获得成品球团烧结矿。料层高度为950mm，进行分层布料，料层上部球团料的外滚焦粉量为总焦粉量的45％，料层中部球团料的外滚焦粉量为总焦粉量的35％，料层下部球团料的外滚焦粉量为总焦粉量的 20％；干燥温度250℃、干燥时间4min；点火温度1150℃，点火时间2min，点火负压5kPa；保温温度1000℃、保温时间7min、保温负压10kPa；烧结负压为10kPa；冷却负压5kPa，冷却到100℃以下。
实施例2中烧结指标：烧结利用系数为1.84t/(m2·h)，转鼓强度为78.32％，固体能耗36.18kg/t，成品率为90.79％。相比于实施例1，通过提高分层布料优化和提高料层高度，烧结固体能耗进一步降低，产质量进一步改善。
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 (3)

1.一种铁矿粉球团的烧结工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将粗粒级的铁矿粉、石灰石、白云石、焦粉和返矿进行球磨，得到细磨物料，然后对细磨物料进行高压辊磨，得到预处理原料；
（2）步骤（1）所得预处理原料经过优化配矿后，加入粘结剂并混匀，得到混合料；
（3）将步骤（2）所得混合料进行造球，得到预定粒度的生球；
（4）对步骤（3）所得生球进行外滚焦粉，得到混匀料；
（5）将步骤（4）所得混匀料进行多层布料；
（6）将步骤（5）所得料层依次进行干燥、点火烧结、保温、冷却、破碎和整粒，获得成品球团烧结矿；
步骤（1）中，采用对辊破碎-球磨工艺，将粗粒级的铁矿粉、石灰石、白云石、焦粉和返矿磨细至粒度为-0.074mm 占60%以上，所述的球磨工艺为干磨或湿磨；细磨物料经高压辊磨至比表面积达到1500~1900cm2/g；
步骤（2）中，控制混合料的二元碱度（CaO/SiO2质量比）为1.75~2.1，MgO含量为1.6wt%~2.1wt%，SiO2含量为5.0wt%~5.2wt%；
步骤（2）中，控制球团焦粉内配的比例为总焦粉用量的5wt%~15wt%；
步骤（4）中，焦粉的粒度为-3mm占70%~90%，外滚焦粉比例为总焦粉用量的85wt%~95wt%，总焦粉的用量为总物料的2.5wt%~3.5wt%；
外滚焦粉可以分成三部分，料层上部球团外滚焦粉比例为35~45wt%；料层中部球团外滚焦粉比例为25~40wt%；料层下部球团外滚焦粉比例为20~30wt%；
步骤（5）中，所述的多层布料，采用三层布料，从上到下依次为料层上部、料层中部和料层下部，各部分料高均为总料高的1/3；
步骤（5）中，料层厚度为600~1000mm，铺底料厚度应为20~30mm，铺底料粒度应为10~16mm；
步骤（6）中，干燥温度为250~400℃、干燥时间3~5min、干燥负压3~5kPa，干燥介质来自于烧结烟道废气引入；
步骤（6）中，点火温度1100~1200℃、点火时间2.0~3.0min、点火负压5~6kPa；所述的保温温度850~1000℃、保温时间6~9min、保温负压10~12kPa；所述的烧结负压10~12kPa。
2.根据权利要求1所述铁矿粉球团的烧结工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述粘结剂为膨润土、有机粘结剂或者复合粘结剂中一种或几种，其用量为总物料的0.5wt%~2.0wt%。
3.根据权利要求1所述铁矿粉球团的烧结工艺，其特征在于，步骤（3）中，采用圆盘造球机进行造球，造球水分为7.0%~8.5%，造球时间为10~14min，所制备生球的粒度为10~16mm；
步骤（3）中，制备的生球达到如下性能：生球抗压强度超过10N/个、落下强度大于4次/(0.5mm)、爆裂温度超过200℃。
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