CN116144921A - 一种用于烧结机复合造块的布料方法、复合块矿 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于烧结机复合造块的布料方法、复合块矿，涉及烧结领域，以解决现有烧结法及球团法效率低下，且难以有效处理非传统含铁资源的技术问题。所述用于烧结机复合造块的布料方法包括以下步骤：将含铁原料制备而成的球团状的第一原料、颗粒状的第二原料混合形成混合料；混合料通过第一布料器输送至料仓中，第一布料器的宽度与料仓的敞口的宽度相同，第一布料器沿着料仓的敞口的长度方向可移动地设在料仓的上方；料仓中的混合料经过二级筛分形成第一物料、第二物料以及第三物料，其中，第一物料的粒径为a、第二物料的粒径为b，第三物料的粒径为c，a＜c＜b；将第一物料、第二物料以及第三物料依次铺层于烧结机上。

Description

一种用于烧结机复合造块的布料方法、复合块矿

技术领域

本发明涉及烧结领域，尤其涉及一种用于烧结机复合造块的布料方法、复合块矿。

背景技术

传统的铁矿造块有烧结法和球团法，高碱度烧结矿和酸性球团矿具有优良的机械和冶金性能，成为现代烧结和球团生产的主流产品。

由于单一高碱度烧结矿或单一酸性氧化球团矿都不能独立入炉冶炼，采用烧结矿与球团矿搭配的方法，由于形状和密度不同在高炉内易发生偏析，造成高炉产量和质量下降。目前，我国球团矿的产量远低于烧结矿，以及非传统含铁资源的利用都无法采用现行的烧结法或球团法得到有效处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于烧结机复合造块的布料方法、复合块矿，以解决现有烧结法及球团法效率低下，且难以有效处理非传统含铁资源的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例提供一种用于烧结机复合造块的布料方法，包括以下步骤：

将含铁原料制备而成的球团状的第一原料、颗粒状的第二原料混合形成混合料；

所述混合料通过第一布料器输送至料仓中，所述第一布料器的宽度与所述料仓的敞口的宽度相同，所述第一布料器沿着所述料仓的敞口的长度方向可移动地设在所述料仓的上方；

所述料仓中的混合料经过二级筛分形成第一物料、第二物料以及第三物料，其中，所述第一物料的粒径为a、所述第二物料的粒径为b，所述第三物料的粒径为c，a＜c＜b；

将所述第一物料、所述第二物料以及所述第三物料依次铺层于所述烧结机上。

根据本发明的至少一个实施方式，所述布料方法还包括第二布料器，所述第二布料器用于将所述混合料输送至所述第一布料器，所述第二布料器的出口沿着所述第一布料器的宽度方向可移动地设在所述第一布料器的上方；或者，

所述第二布料器的出口以所述第一布料器的长度方向为径向摆动地设在所述第一布料器的上方。

根据本发明的至少一个实施方式，沿着远离所述烧结机的方向，所述第一物料、所述第二物料以及所述第三物料依次设置；

其中，a＜6mm，b≥8mm，6mm≤c＜8mm。

根据本发明的至少一个实施方式，所述料仓中的混合料经过二级筛分形成第一物料、第二物料以及第三物料的步骤中，分别采用辊筛进行筛分，各个所述辊筛的宽度与所述料仓的宽度、所述烧结机的宽度相同，其中，各个所述辊筛的宽度方向、所述烧结机的宽度方向为：垂直于所述烧结机的运行方向。

根据本发明的至少一个实施方式，所述布料方法还包括将小于200目的含铁原料加入水和膨润土进行造球形成第一原料；

将大于200目的含铁原料加入水、燃料和熔剂造料形成第二原料。

根据本发明的至少一个实施方式，所述第一原料的粒径为8mm～16mm；

所述第二原料的粒径为3mm～8mm。

根据本发明的至少一个实施方式，所述含铁原料包括含铁料和铁精矿，所述含铁料包括镜铁矿、复杂共生铁矿的精矿、冶金与化工厂的二次含铁材料中的一种或多种。

根据本发明的至少一个实施方式，所述铁精矿的铁品位为67％～69％，所述铁精矿的二氧化硅含量为3％～4％。

根据本发明的至少一个实施方式，沿着所述烧结机的运行方向，所述第一物料在所述烧结机上的铺层位置位于所述第三物料在所述烧结机上的铺层位置，所述第二物料在所述烧结机上的铺层位置位于所述第一物料、所述第二物料在所述烧结机上的铺层位置。

相对于现有技术，本发明用于烧结机复合造块的布料方法，将造块用的全部原料分为造球料和基体料两大类。将造球料造成小球，将基体料制成颗粒料，然后将两大料混合到焙烧机上，经过焙烧后得到人造复合块矿。通过将第一布料器的宽度与料仓的敞口的宽度设置为相同，相对于现有的第一布料器宽度小于料仓的敞口的宽度的设置，本发明料仓中混合料分布的更为均匀，从而为后续的原料均匀性提供基础。通过将混合料通过两次筛分形成三种粒径不同的物料，其中第二物料的粒径均大于第一物料、第三物料的粒径，并依次铺层于烧结机上形成三层混合料层。将颗粒状与球团状组成的烧结原料可改善烧结料层的透气性，进一步，将粒径较大的第二物料置于两层粒径较小的第一物料和第三物料之间，使得烧结原料的透气性进一步增加，可以显著提高竖直方向的烧结速度以及利用系数。本发明的布料方法解决了烧结机布料偏析，实现了复合造块过程中混合料的均质布料，形成较好的物料分布和分层，提高了烧结效率，提高了人造复合块矿的质量。通过均质布料，制备出兼具高碱度烧结矿和酸性球团矿性能的复合炼铁炉料，还解决了现行业生产企业高碱度烧结矿过剩、酸性料不足的矛盾。

根据本发明的另一目的在于还提供一种复合块矿，采用上述的布料方法布料于烧结机上，经烧结而成。

相对于现有技术，本发明所述的复合块矿具有以下优势：

所述复合块矿与上述用于烧结机复合造块的布料方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本发明的实施方式的用于烧结机复合造块的布料方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

由于单一高碱度烧结矿或单一酸性氧化球团矿都不能独立入炉冶炼，目前除了欧洲和北美少数高炉采用全部熔剂性球团的炉料结构外，其他大部分高炉均采用高碱度烧结矿与酸性氧化球团矿搭配的炉料结构。使用烧结法和球团法的炉料结构，从炼铁生产控制、企业整体经济效益、炼铁炉料生产现状以及资源的最新变化方面看，其不是最佳的炉料。尤其是我国的球团矿的产量远低于烧结矿，以及非传统含铁资源的利用问题均无法采用行的烧结法或球团法得到有效处理。

而本发明的铁矿粉复合造块法，基于不同含铁原料制粒、造球、烧结与焙烧性能的差异，提出了原料分类、分别处理、联合焙烧的技术思路，该种方法既不同于单一烧结法又不同于单一球团法，但同时兼具两者优点。本发明的实施例用于解决复合造块法中的造球料和基体料无法均匀的混合和布置在烧结机上，造成布料偏析，得不到理想的人造复合块矿，还严重导致烧结操作波动、产量和质量下降以及能耗上升等问题。

为了解决上述问题，请参阅图1所示，本发明实施例实际使用时，将含铁原料的一部分(造球料)制成球团状的第一原料，将含铁原料的另一部分(基体料)制成颗粒状的第二原料，将第一原料与第二原料混合形成混合料，然后将混合料通过第一布料器输送至料仓中，其中第一布料器沿着料仓的敞口的长度方向可移动地设在料仓的上方且第一布料器的宽度与料仓的敞口的宽度相同，也就是第一布料器可以均匀地将混合料输送至料仓中，且料仓中的混合料也不会出现局部堆积等问题，进而为下一步混合料的均匀化布料提供基础。进一步地，料仓中的混合料经过二级筛分形成第一物料、第二物料以及第三物料，其中，第一物料的粒径为a、第二物料的粒径为b，第三物料的粒径为c，a＜c＜b，将第一物料、第二物料以及第三物料依次铺层于烧结机上形成三层混合料，将粒径较大的第二物料置于两层粒径较小的第一物料和第三物料之间，使得烧结原料的透气性进一步增加，可以显著提高烧结机在竖直方向的烧结速度。本发明的布料方法的料仓内混合料的均匀性以及多层结构铺设于烧结机上，不会造成布料偏析，也不会造成烧结操作波动、产量和质量下降以及能耗上升等问题。

为了提高料仓中混合料的均匀性，在一些实施方式中，布料方法还包括第二布料器，第二布料器用于将混合料输送至第一布料器，第二布料器的出口沿着第一布料器的宽度方向可移动地设在第一布料器的上方，通过使用第二布料器的出口沿着第一布料器的宽度方向进行相对移动，在整个第一布料器的宽度方向上，混合料分布的更为均匀，又由于第一布料器的宽度与料仓的宽度相同且第一布料器沿着料仓的长度方向移动布料，那么第二布料器与第一布料器的同时使用，可以使得料仓中混合料无论在宽度方向还是长度方向上均混合均匀。

在另一可选的实施方式中，上述第二布料器的出口以第一布料器的长度方向为径向摆动地设在第一布料器的上方。换一种描述方式为，第二布料器的出口与第一布料器的相对运动，并不是沿着第一布料器的宽度方向，而是以一定弧度与第一布料器相对运动。示例性地，第二布料器采用摆动式布料器，而第一布料器采用梭式布料器。

考虑到粒径对于烧结机上混合料的透气性的影响，示例性地，沿着远离烧结机的方向，第一物料、第二物料以及第三物料依次设置，其中a＜6mm，b≥8mm，6mm≤c＜8mm，也就是大于等于8mm粒径的物料铺层于另两层物料之间，其中小于6mm的第一物料铺设于最底层，而介于第一物料与第二物料粒径之间的第三物料铺设于烧结机的顶层，从而形成多层混合料结构，这种粒径分布的分层结构的透气性，使得烧结效率增加，且提高了人造复合块矿的质量。

在一些实施方式中，料仓中的混合料经过二级筛分形成第一物料、第二物料以及第三物料的步骤中，分别采用辊筛进行筛分，各个辊筛的宽度与料仓的宽度、烧结机的宽度相同，其中，各个辊筛的宽度方向、烧结机的宽度方向为：垂直于烧结机的运行方向。也就是将各个布料装置以及物料处理装置均设置为等宽的方式，可以将布料的均匀性最佳化，而不会在下一处理流程出现混合料堆积于某一点或某一局部，导致混合料偏析的问题。

示例性地，布料方法还包括将小于200目(0.074mm)的含铁原料加入水和膨润土进行造球形成第一原料；将大于200目的含铁原料加入水、燃料和熔剂造料形成第二原料。其中，第一原料的粒径为8mm～16mm；第二原料的粒径为3mm～8mm。具体使用时，通过将含铁原料进行筛分，其中小于200目的含铁原料作为为造球料，将大于200目(粒度的含铁料作为基体料，然后将造球料进行造球，在圆盘造球机上加入造球料，然后加入水和膨润土，进行造球，得到粒径为8～16mm的生球；将基体料进行制粒，在圆筒混合机中加入基体料，然后加入水、燃料、熔剂(石灰石或白云石或美菱石)，进行制粒，得到粒径为3～8mm的颗粒料，然后将生球与颗粒料同时卸至带式输送机上进行初步混合。此种粒径的生球及颗粒料更符合烧结机烧结效率最佳化。

在一些实施方式中，本发明的布料方法中的含铁原料不仅适用于传统的铁矿粉，也适用于其它含铁料以及铁精矿，含铁料包括镜铁矿、复杂共生铁矿的精矿、冶金与化工厂的二次含铁材料中的一种或多种。铁精矿的铁品位为67％～69％，铁精矿的二氧化硅含量为3％～4％。这些非传统含铁资源，以及我国自产的铁精矿，大部分无法采用现行的烧结法或球团法得到有效处理，而本发明的布料方法进而烧结，使得这些无法被有效利用的含铁资源可以得到有效利用，尤其对于低硅高铁的铁精矿也可以在烧结机上高效地得到复合块矿，进而有效利用。本布料方法还可以使用冶金与化工厂的二次含铁材料为原料，其资源回收率高，不仅环保而且工程经济效益极佳。例如，本发明的布料方法，不必同时建设烧结和球团两类造块工厂(车间)，从而简化钢铁制造流程，降低生产成本，扩大钢铁生产可利用的资源范围。

示例性地，沿着烧结机的运行方向，第一物料在烧结机上的铺层位置位于第三物料在烧结机上的铺层位置之后，第二物料在烧结机上的铺层位置位于第一物料、第二物料在烧结机上的铺层位置。利用烧结机的运动，将第一物料的布料口设在靠前的位置形成底层的铺设，将第二物料的布料口设在中间的位置，使第二物料铺设于第一物料层的上方；将第三物料设在烧结机靠后的位置，实现第三物料铺设于第二物料层的上方，从而形成三层混合料结构。示例性地，烧结机的运行方向为图1视面从左向右运行，那么第一物料在烧结机上的铺层位置在左侧位置，第二物料在烧结机上的铺层位置在中间位置，第三物料在烧结机上的铺层位置在右侧位置，这种布置方式，使得铺层较为简单易行，不用设置复杂的铺层机械，工艺简单可靠，分层明显，从而提高烧结机的烧结效率。

根据本发明的另一目的在于还提供一种复合块矿，采用上述的用于烧结机复合造块的布料方法布料于烧结机上，经烧结而成。

下面以含铁粉尘和铁精矿为含铁原料为例进行详细说明本发明实施例的用于烧结机复合造块的布料方法生成复合块矿，其中含铁粉尘为钢铁生产过程中产生的大量含铁尘泥，主要来源于烧结和球团、高炉炼铁、转炉和电炉炼钢等过程。包括高炉二次灰、电除尘灰、高炉出铁场灰、原料场灰、转运站储矿槽灰等，请参阅图1所示：

实施例1

本实施例的布料方法具体包括以下步骤：

(1)准备造球料和基体料：将含铁粉尘和铁精矿进行筛分，其中铁精矿的铁品位为68％，铁精矿的二氧化硅含量为3.5％，将小于200目(0.074mm)粒度的含铁料作为造球料，将大于200目粒度的含铁料作为基体料(第二原料)。

(2)将造球料进行造球：在圆盘造球机上加入造球料，然后加入水和膨润土，进行造球，得到粒径为8～16mm的生球，其中铁精矿：90％，膨润土：2％，石灰石：7％，造球用水：1％。

(3)将基体料进行制粒：在圆筒混合机中加入基体料，然后加入水、燃料、石灰石，进行制粒，得到粒径为3～8mm的颗粒料，其中铁精矿：90％，膨润土：2％，熔剂：7％，造球用水：1％。

(4)将8～16mm的生球和3～8mm的颗粒料同时卸至带式输送机上混合。

(5)在料仓上方设置与混合料仓入口同宽度的梭式布料器，在梭式布料器(第一布料器)上方设置摆动式布料器(第二布料器)；其中带式输送机将混合的生球和颗粒料运至摆动式布料器上，摆动式布料器再将混合料均匀的布置到梭式布料器上，梭式布料器再将混合料均匀的布置进混合料仓中。

(6)在混合料仓下设置宽式带式输送机，在宽带式输送机下方设置第一级辊筛，在第一级辊筛下方设置第二级辊筛，第二级辊筛下方设置烧结机；其中，第一级辊筛与第二级辊筛相对设置，第一级辊筛的筛上出料口通过溜槽与第二级辊筛的筛上入料口连通，沿着烧结机运行方向，第一级辊筛设置在后方，第二级辊筛设置在前方，第一级辊筛的筛下出口通过溜槽与烧结机连接，第二级辊筛的筛下出口通过另一溜槽与烧结机连接。

(7)混合料仓中的混合料卸落至宽式带式输送机上，宽式带式输送机将混合料运给其下方的第一级辊筛上，第一级辊筛的间隙为6mm，对混合料进行初步筛分，大于6mm的物料经溜槽进入到第二级辊筛上，小于6mm的物料经过溜槽先落入烧结机上；大于6mm的物料在第二级辊筛上进行筛分；

(8)第二级辊筛的间隙为8mm，对混合料进行再次筛分，大于8mm的物料落入到烧结机上的小于6mm的物料上，小于8mm的物料经另一溜槽滞后落入烧结机上，在烧结机上形成三层混合料层。

(9)烧结机载着三层混合料层继续向前运动，经点火后开始燃烧，在抽风作用下，进行烧结过程，当烧结结束后，得到理想的人造复合块矿。

对比例1

本对比例与实施例1之间的区别在于：

步骤(7)、(8)中调整铺层的顺序，其中，底层为大于等于8mm的物料、中层为小于6mm的物料、顶层为6～8mm的物料。

对比例2

本对比例与实施例1之间的区别在于：

步骤(7)、(8)中调整铺层的顺序，其中，底层为大于等于8mm的物料、中层为6～8mm的物料、顶层为小于6mm的物料。

表1人造复合块矿质量

	含FeO(％)	转鼓指数+6.3mm(％)	还原度(％)
				实施例1	≤8.0	≥78	≥75
对比例1	≤8.5	≥74	≥73
				对比例2	≤9.0	≥71	≥70

本领域技术人员可知，烧结矿的质量FeO的含量越低、转鼓指数越高、还原度越高则烧结矿的质量越好。请参阅表1所示，本发明实施例采用底层铺小粒径、顶层铺中粒径、中层铺大粒径的铺层形式进行烧结，其烧结矿的质量要好于两个对比例的质量。因此，本发明的粒径分布的分层结构增加了混合料的透气性，从而使得烧结后得到的复合块矿质量提高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种用于烧结机复合造块的布料方法，其特征在于，包括以下步骤：

将含铁原料制备而成的球团状的第一原料、颗粒状的第二原料混合形成混合料；

所述混合料通过第一布料器输送至料仓中，所述第一布料器的宽度与所述料仓的敞口的宽度相同，所述第一布料器沿着所述料仓的敞口的长度方向可移动地设在所述料仓的上方；

所述料仓中的混合料经过二级筛分形成第一物料、第二物料以及第三物料，其中，所述第一物料的粒径为a、所述第二物料的粒径为b，所述第三物料的粒径为c，a＜c＜b；

将所述第一物料、所述第二物料以及所述第三物料依次铺层于所述烧结机上。

2.根据权利要求1所述的布料方法，其特征在于，所述布料方法还包括第二布料器，所述第二布料器用于将所述混合料输送至所述第一布料器，所述第二布料器的出口沿着所述第一布料器的宽度方向可移动地设在所述第一布料器的上方；或者，

所述第二布料器的出口以所述第一布料器的长度方向为径向摆动地设在所述第一布料器的上方。

3.根据权利要求1所述的布料方法，其特征在于，沿着远离所述烧结机的方向，所述第一物料、所述第二物料以及所述第三物料依次设置；

其中，a＜6mm，b≥8mm，6mm≤c＜8mm。

4.根据权利要求1所述的布料方法，其特征在于，所述料仓中的混合料经过二级筛分形成第一物料、第二物料以及第三物料的步骤中，分别采用辊筛进行筛分，各个所述辊筛的宽度与所述料仓的宽度、所述烧结机的宽度相同，其中，各个所述辊筛的宽度方向、所述烧结机的宽度方向为：垂直于所述烧结机的运行方向。

5.根据权利要求1-4任一项所述的布料方法，其特征在于，所述布料方法还包括将小于200目的含铁原料加入水和膨润土进行造球形成第一原料；

将大于200目的含铁原料加入水、燃料和熔剂造料形成第二原料。

6.根据权利要求5所述的布料方法，其特征在于，所述第一原料的粒径为8mm～16mm；

所述第二原料的粒径为3mm～8mm。

7.根据权利要求5所述的布料方法，其特征在于，所述含铁原料包括含铁料和铁精矿，所述含铁料包括镜铁矿、复杂共生铁矿的精矿、冶金与化工厂的二次含铁材料中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的布料方法，其特征在于，所述铁精矿的铁品位为67％～69％，所述铁精矿的二氧化硅含量为3％～4％。

9.根据权利要求5所述的布料方法，其特征在于，沿着所述烧结机的运行方向，所述第一物料在所述烧结机上的铺层位置位于所述第三物料在所述烧结机上的铺层位置之后，所述第二物料在所述烧结机上的铺层位置位于所述第一物料、所述第三物料在所述烧结机上的铺层位置之间。

10.一种复合块矿，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的布料方法布料于烧结机上，经烧结而成。

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