CN115404336A - 一种低镁烧结矿及其生产方法 - Google Patents

一种低镁烧结矿及其生产方法 Download PDF

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张志响
赵祖刚
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Abstract

本发明涉及一种低镁烧结矿及其生产方法，所述低镁烧结矿含有下述质量百分含量的化学成分：TFe：56～57%，SiO2：5～5.5%，CaO：10～11%，Al2O3：1.9～2.1%，MgO：1.7～1.9%，FeO：6～13%，CuO：0～0.2%，As2O3：0～0.1%，ZnO：0～0.1%，S：0～0.1%，P：0～0.1%，其余未列出的为C及其他氧化杂质；所述低镁烧结矿的转鼓强度≥72%，粒度组成5～10 mm占比低于20%；本发明在现有混匀矿中褐铁矿粉和非主流矿比例偏高的情况下，通过在烧结配料中取消白云石熔剂，加入少量镁质粘结剂，确保生产的低镁烧结矿转鼓指数、成品率、粒度组成等具备良好的综合性能。

Description

一种低镁烧结矿及其生产方法
技术领域
本发明涉及钢铁材料技术领域，特别是一种低镁烧结矿及其生产方法。
背景技术
我国是以贫矿为主的国家，高品位矿石缺乏，随着世界范围内高品位块矿资源的枯竭，进口铁矿石也出现了品位和质量逐渐下降的现象，这也导致了块状铁矿石冶炼经济性大大降低，大部分的含铁物料都需要进行烧结或球团造块才能进行进一步的冶炼，烧结已然成为现代钢铁工业中十分重要的一道生产工序。
对于烧结矿的生产来说，烧结矿中适量的MgO含量可以对烧结矿的自然粉化情况和低温还原粉化性能起到改善作用，一定程度上使烧结矿软化熔融温度得到提高。但烧结矿中的MgO含量过高会对烧结矿强度造成负面影响，对高炉生产造成不利影响。控制烧结矿中MgO合理的含量，已经成为了目前钢铁企业一个亟待解决的课题。
降低烧结矿中MgO的含量，烧结有效液相形成的温度明显下降，烧结液相的流动性提高，烧结矿成品率提高。在MgO含量的降低的同时，一方面混合料透气性增加，烧结料层提高，增强了自动蓄热作用，为低温烧结打下基础，可以在较低的温度下获得足够的烧结液相量；另一方面云粉配比的降低，减少了碳酸盐分解所需的热量；从而降低固体燃料的消耗。
国内大多数烧结厂以白云石作为含镁熔剂进行烧结矿生产，但白云石的亲水性差，粘结性能不好，混合料制粒性能差，对烧结料层透气性和风箱负压带来负面影响。
发明内容
本发明的目的就是要解决现有的低镁烧结矿生产方法，主要是以降低白云石配比进行烧结矿生产，或通过减少褐铁矿粉和非主流矿比例，提高混匀矿烧结性能，从而确保低硅低镁烧结矿性能合格，不利于烧结矿成本的降低的问题，提供一种低镁烧结矿及其生产方法。
本发明的一种低镁烧结矿，所述低镁烧结矿含有下述质量百分含量的化学成分：TFe：56～57％，SiO2：5～5.5％，CaO：10～11％，Al2O3：1.9～2.1％，MgO：1.7～1.9％，FeO：6～13％，CuO：0～0.2％，As2O3：0～0.1％，ZnO：0～0.1％，S：0～0.1％，P：0～0.1％，其余未列出的为C及其他氧化杂质；所述低镁烧结矿的转鼓强度≥72％。
本发明的一种低镁烧结矿的生产方法，包括：烧结配料、混合、点火烧结、冷却破碎、筛分；所述烧结配料中各物质的质量百分含量为：混匀矿84～84.3％，生石灰6.0～7.0％，石灰石2.5～3.5％，镁质粘结剂1.5～1.6％，煤粉1.1～1.3％，焦粉3.5～3.7％，上述物质的质量百分含量之和为100％；
所述镁质粘结剂是MgO含量78～82％的水溶性物质；
所述混匀矿中含有下述质量百分含量的元素：TFe：59～61％，SiO2：4.6～5.4％,CaO：1.5～2.5％,MgO：0.4～0.8％，S：0～0.1％，P：0～0.1％，Al2O3：1.8～2.0％，ZnO：0～0.1％，As2O3：0～0.1％，MnO：0～1.2％。
本发明中所述混匀矿包括巴西混合粉、FMG混合粉、Pb粉、中钢粉、老挝粉、直供精矿、国内精矿、氧化铁皮、返矿、除尘灰中的任意5种或5种以上；其中，巴西混合粉，FMG混合粉、Pb粉为主流矿粉，其他为非主流矿粉；直供精矿是指湖北省大冶市金山店铁精粉，国内精矿是指市场采购铁精粉，返矿是指高炉筛下矿，除尘灰是指内部返生产资源。
本发明的一种低镁烧结矿的生产方法，包括下述步骤：
(1)烧结配料：所述烧结配料中各物质的质量百分含量为：混匀矿84～84.3％，生石灰6.0～7.0％，石灰石2.5～3.5％，镁质粘结剂1.5～1.6％，煤粉1.1～1.3％，焦粉3.5～3.7％，上述物质的质量百分含量之和为100％；
所述镁质粘结剂是MgO含量80％左右的水溶性物质；
所述混匀矿中含有下述质量百分含量的元素：TFe：59～61％，SiO2：4.6～5.4％,CaO：1.5～2.5％,MgO：0.4～0.8％，S：0～0.1％，P：0～0.1％，Al2O3：1.8～2.0％，ZnO：0～0.1％，As2O3：0～0.1％，MnO：0～1.2％，其余为氧化亚铁、结晶水及其他杂质；
(2)混合
①一次混合：将称量配好的原料装入混料机内，干混1分钟，打开机盖倒出混合料；
②二次混合：将一混出来的混合料装入二次混料机内，加水混料3分钟后倒出混合料；
(3)点火烧结
①将1公斤粒度6.3～10mm的烧结矿均匀平铺在烧结杯炉篦上，将混合料装入烧结杯中；
②启动抽风和鼓风风机并调节阀门，开煤气点火，点火温度1050℃，点火负压3～5KPa，3分钟后移开点火器，进行抽风烧结；
(4)冷却破碎
当烧结终点后，抽风冷却至150℃停止风机，启动破碎机进行破碎，完成后停机；
(5)筛分
将烧结矿装入成品矿分级筛中，开启分级筛往复30次后停止，取出烧结矿进行筛分，粒级按照＞40mm、25～40mm、16～25mm、10～16mm、5～10mm进行。
本发明的发明点在于：在烧结配料中用镁质粘结剂取代了白云石，随着MgO含量的降低，烧结矿中的钙镁橄榄石、镁黄长石、镁蔷薇石和镁橄榄石等矿物会减少，导致烧结矿强度降低，而继续降低MgO含量使填充在铁矿中的Mg2+减少，从而为铁酸钙相的生成提供了有利条件，烧结矿强度随MgO含量降低呈改善趋势。随着烧结矿MgO含量下降，有利于提高烧结矿中赤铁矿和铁酸钙形成量，磁铁矿和熔剂残余量下降，铁酸钙和粘结相总量显上升趋势，使烧结矿颗粒更易粘结，从而使烧结矿强度和成品率提高，燃料消耗降低。
与现有技术相比，本发明在现有混匀矿中褐铁矿粉和非主流矿比例偏高的情况下，通过在烧结配料中取消白云石熔剂，加入少量镁质粘结剂，确保生产的低镁烧结矿转鼓指数、成品率、粒度组成等具备良好的综合性能。
具体实施方式
为了更好地解释本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明，下述实施例仅仅是示例性的说明本发明的技术方案，并不以任何形式限制本发明。
实施例1
本实施例的一种低镁烧结矿的生产方法，包括下述步骤：
(1)烧结配料：所述烧结配料中各物质的质量百分含量为：混匀矿84.15％，生石灰6.5％，石灰石3％，镁质粘结剂1.55％，煤粉1.2％，焦粉3.6％。
所述镁质粘结剂为MgO的质量分数为78.89％的水溶性物质；
参见表1，本实施例中所述混匀矿的配矿结构为(质量百分含量)：巴西混合粉19％，FMG混合粉18％，Pb粉21％，中钢粉5％，老挝粉4％，直供精矿10％，国内精矿5％，外购氧化铁皮4％，返矿12％，除尘灰2％；
所述混匀矿中含有下述质量百分含量的元素：TFe：60.9％，SiO2：4.49％,CaO：1.915％,MgO：0.606％，S：0.1％，P：0.07％，Al2O3：1.81％，ZnO：0.023％，As2O3：0.011％，MnO：0.44％，其余为氧化亚铁、结晶水和其他杂质；
(2)混合
①一次混合：将称量配好的原料装入混料机内，干混1分钟，打开机盖倒出混合料；
②二次混合：将一混出来的混合料装入二次混料机内，加水混料3分钟后倒出混合料；
(3)点火烧结
①将粒度6.3～10mm的烧结矿均匀平铺在烧结杯炉篦上，将混合料装入烧结杯中；
②启动抽风和鼓风风机并调节阀门，开煤气点火，点火温度1050℃，点火负压3～5KPa，3分钟后移开点火器，进行抽风烧结；
(4)冷却破碎
当烧结终点后，抽风冷却至150℃停止风机，启动破碎机进行破碎，完成后停机；
(5)筛分
将烧结矿装入成品矿分级筛中，开启分级筛往复30次后停止，取出烧结矿进行筛分，粒级按照＞40mm、25～40mm、16～25mm、10～16mm、5～10mm进行。
本实施例中，混合矿的配矿原料化学成分列表如下表1所示：
表1 实施例1中混合矿的配矿原料化学成分列表(wt％)
Figure BDA0003823634360000051
本实施例制得的低镁烧结矿的化学成分如下表2所示：
表2 实施例1制得的低镁烧结矿的化学成分列表(wt％)(其余未列出为C及其他氧化物杂质)
Figure BDA0003823634360000052
本实施例制得的低镁烧结矿的转鼓强度、粒度组成列表如下表3所示
表3 实施例1制得的低镁烧结矿的转鼓强度、粒度组成列表
项目 转鼓强度％ ﹥40mm 25～40mm 16～25mm 10～16mm 5～10mm
实施例1 73.14％ 13.72 32.32 21.92 16.83 15.22
从上表2可以看出，采用本发明方法制得的低镁烧结矿，其成分MgO含量为1.9％以内，说明符合低镁的要求；从表3可以看出，采用本发明方法，制得的低镁烧结矿转鼓强度为为73.14％，粒度组成＞40mm为13.72％、25～40mm为32.32％、16～25mm为21.92％、10～16mm为16.83％、5～10mm为15.22％。说明强度和粒度组成均满足生产要求。
实施例2
本实施例的一种低镁烧结矿的生产方法，包括下述步骤：
(1)烧结配料：所述烧结配料中各物质的质量百分含量为：混匀矿84.3％，生石灰6.0％，石灰石3.4％，镁质粘结剂1.5％，煤粉1.3％，焦粉3.5％。
所述镁质粘结剂是MgO含量81.2％的水溶性物质；
所述混匀矿中含有下述质量百分含量的元素：TFe：59％，SiO2：4.6％,CaO：2.5％,MgO：0.8％，S：0.08％，P：0.06％，Al2O3：2.0％，ZnO：0.03％，As2O3：0.02％，MnO：0.85％，其余为氧化亚铁、结晶水和其他杂质；
所述混匀矿是由巴西混合粉、FMG混合粉、Pb粉、中钢粉、老挝粉、直供精矿、国内精矿、氧化铁皮、返矿、除尘灰混合而成；
(2)混合
①一次混合：将称量配好的原料装入混料机内，干混1分钟，打开机盖倒出混合料；
②二次混合：将一混出来的混合料装入二次混料机内，加水混料3分钟后倒出混合料；
(3)点火烧结
①将粒度6.3～10mm的烧结矿均匀平铺在烧结杯炉篦上，将混合料装入烧结杯中；
②启动抽风和鼓风风机并调节阀门，开煤气点火，点火温度1050℃，点火负压3～5KPa，3分钟后移开点火器，进行抽风烧结；
(4)冷却破碎
当烧结终点后，抽风冷却至150℃停止风机，启动破碎机进行破碎，完成后停机；
(5)筛分
将烧结矿装入成品矿分级筛中，开启分级筛往复30次后停止，取出烧结矿进行筛分，粒级按照＞40mm、25～40mm、16～25mm、10～16mm、5～10mm进行。
本实施例2制得的低镁烧结矿的化学成分如下表4所示：
表4 实施例2制得的低镁烧结矿的化学成分列表(wt％)(其余未列出为C及其他氧化物杂质)
Figure BDA0003823634360000071
本实施例制2得的低镁烧结矿的转鼓强度、粒度组成列表如下表5所示
表5 实施例2制得的低镁烧结矿的转鼓强度、粒度组成列表
项目 转鼓强度％ ﹥40mm 25～40mm 16～25mm 10～16mm 5～10mm
实施例2 72.88 12.89 29.48 24.27 17.01 16.34
从上表4可以看出，采用本发明方法制得的低镁烧结矿，其成分MgO含量为1.9％以内，说明符合低镁的要求；从表5可以看出，采用本发明方法，制得的低镁烧结矿转鼓强度为为72.88％，粒度组成＞40mm为12.89％、25～40mm为29.48％、16～25mm为24.27％、10～16mm为17.01％、5～10mm为16.34％，说明强度和粒度组成均满足生产要求。
实施例3
本实施例的一种低镁烧结矿的生产方法，包括下述步骤：
(1)烧结配料：所述烧结配料中各物质的质量百分含量为：混匀矿84％，生石灰7.0％，石灰石2.6％，镁质粘结剂1.6％，煤粉1.1％，焦粉3.7％。
所述镁质粘结剂是MgO含量80.2％的水溶性物质；
所述混匀矿中含有下述质量百分含量的元素：TFe：60.1％，SiO2：5.4％,CaO：1.5％,MgO：0.4％，S：0.07％，P：0.08％，Al2O3：1.92％，ZnO：0.032％，As2O3：0.023％，MnO：0.56％，其余为氧化亚铁、结晶水和其他杂质；
所述混匀矿是由巴西混合粉、FMG混合粉、Pb粉、中钢粉、老挝粉、直供精矿、国内精矿、氧化铁皮、返矿、除尘灰构成；
(2)混合
①一次混合：将称量配好的原料装入混料机内，干混1分钟，打开机盖倒出混合料；
②二次混合：将一混出来的混合料装入二次混料机内，加水混料3分钟后倒出混合料；
(3)点火烧结
①将粒度6.3～10mm的烧结矿均匀平铺在烧结杯炉篦上，将混合料装入烧结杯中；
②启动抽风和鼓风风机并调节阀门，开煤气点火，点火温度1050℃，点火负压3～5KPa，3分钟后移开点火器，进行抽风烧结；
(4)冷却破碎
当烧结终点后，抽风冷却至150℃停止风机，启动破碎机进行破碎，完成后停机；
(5)筛分
将烧结矿装入成品矿分级筛中，开启分级筛往复30次后停止，取出烧结矿进行筛分，粒级按照＞40mm、25～40mm、16～25mm、10～16mm、5～10mm进行。
本实施例中，混合矿的配矿原料化学成分列表如下表6所示：
表6 本实施例制得的低镁烧结矿的化学成分列表(wt％)(其余未列出为C及其他氧化物杂质)
Figure BDA0003823634360000081
本实施例3制得的低镁烧结矿的转鼓强度、粒度组成列表如下表7所示
表7 本发明实施例制得的低镁烧结矿的转鼓强度、粒度组成列表
项目 转鼓强度％ ﹥40mm 25～40mm 16～25mm 10～16mm 5～10mm
实施例3 73.07 15.06 33.37 22.92 14.88 13.76
从上表6可以看出，采用本发明方法制得的低镁烧结矿，其成分MgO含量为1.9％以内，说明符合低镁的要求；从表7可以看出，采用本发明方法，制得的低镁烧结矿转鼓强度为为73.07％，粒度组成＞40mm为15.06％、25～40mm为33.7％、16～25mm为22.92％、10～16mm为14.88％、5～10mm为13.76％，说明强度和粒度组成均满足生产要求。
上述三个实施例说明，采用本发明方法，利用质量分数为78-82％的镁质粘结剂代替白云石进行低镁烧结矿的烧结，制得的低镁烧结矿转鼓强度均高于72％，粒度组成5～10mm占比均低于20％，说明采用本发明方法能够低成本的烧制低镁烧结矿。
上述实施例仅仅是本发明为解释本发明而例举的具体实例，并不以任何形式限制本发明，任何人根据上述内容和形式做出的不偏离本发明权利要求保护范围的非实质性的改变，均应认为落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种低镁烧结矿，其特征在于所述低镁烧结矿含有下述质量百分含量的化学成分：TFe：56～57%，SiO2：5～5.5%，CaO：10～11%，Al2O3：1.9～2.1%，MgO：1.7～1.9%，FeO：6～13%，CuO：0～0.2%，As2O3：0～0.1%，ZnO：0～0.1%，S：0～0.1%，P：0～0.1%，其余未列出的为C及其他氧化杂质；所述低镁烧结矿的转鼓强度≥72%。
2.如权利要求1所述的一种低镁烧结矿的生产方法，包括：烧结配料、混合、点火烧结、冷却破碎、筛分；其特征在于：
所述烧结配料中各物质的质量百分含量为：混匀矿84～84.3%，生石灰6.0～7.0%，石灰石2.5～3.5%，镁质粘结剂1.5～1.6%，煤粉1.1～1.3%，焦粉3.5～3.7%，上述物质的质量百分含量之和为100%；
所述镁质粘结剂是MgO含量78～82%的水溶性物质；
所述混匀矿中含有下述质量百分含量的元素：TFe：59～61%，SiO2：4.6～5.4%,CaO：1.5～2.5%,MgO：0.4～0.8%，S：0～0.1%，P：0～0.1%，Al2O3：1.8～2.0%，ZnO：0～0.1%，As2O3：0～0.1%，MnO：0～1.2%。
3.根据权利要求2所述的一种低镁烧结矿的生产方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）烧结配料：所述烧结配料中各物质的质量百分含量为：混匀矿84～84.3%，生石灰6.0～7.0%，石灰石2.5～3.5%，镁质粘结剂1.5～1.6%，煤粉1.1～1.3%，焦粉3.5～3.7%，上述物质的质量百分含量之和为100%；
所述混匀矿中含有下述质量百分含量的元素：TFe：59～61%，SiO2：4.6～5.4%,CaO：1.5～2.5%,MgO：0.4～0.8%，S：0～0.1%，P：0～0.1%，Al2O3：1.8～2.0%，ZnO：0～0.1%，As2O3：0～0.1%，MnO：0～1.2%；
混合
①一次混合：将称量配好的原料装入混料机内，干混1分钟，打开机盖倒出混合料；
②二次混合：将一混出来的混合料装入二次混料机内，加水混料3分钟后倒出混合料；
（2）点火烧结
①将粒度6.3～10mm的烧结矿均匀平铺在烧结杯炉篦上，将混合料装入烧结杯中；
②启动抽风和鼓风风机并调节阀门，开煤气点火，点火温度1050℃，点火负压3～5KPa，3分钟后移开点火器，进行抽风烧结；
（3）冷却破碎
当烧结终点后，抽风冷却至150℃停止风机，启动破碎机进行破碎，完成后停机；
（4）筛分
将烧结矿装入成品矿分级筛中，开启分级筛往复30次后停止，取出烧结矿进行筛分，粒级按照＞40mm、25～40mm、16～25mm、10～16mm、5～10mm进行。
4.根据权利要求3所述的一种低镁烧结矿的生产方法，其特征在于：制得的低镁烧结矿转鼓指数≥72%，粒度组成5～10 mm占比低于20%。
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