CN116875798A - 一种铁矿石烧结优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁矿石烧结优化方法，其中在相同的配矿结构条件下，将烧结燃料粒度组成按照如下质量百分含量配置：粒径为0‑1mm的占比15wt%～25wt%，粒径为1‑3mm的占比50wt%～60wt%，粒径＞3mm的占比15wt%～35wt%。本发明实施例的铁矿石烧结优化方法，通过有效控制烧结过程使用的固体燃料，以利用系数、烧结固体燃耗和残碳变化等为评价标准，提升各项烧结经济技术指标，获得产质量优异的烧结矿，降低能耗并减少碳排放，具有明显的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种铁矿石烧结优化方法。
背景技术
烧结工序能耗占据钢铁企业总能耗的23%左右，烧结矿占据我国高炉入炉炉料比例的70%左右，烧结过程主要的能量来源是固体燃料的燃烧，提升烧结矿的产质量和降低烧结工序的能耗是炼铁工序提产降耗的主要途径之一。因此，合理控制燃料的粒度有助于提升烧结过程的制粒行为的质量，降低烧结固体燃耗，减少烧结矿的残碳比例，提升烧结的经济技术指标，实现产质量的提升和能耗的降低。
本发明实施例提供一种铁矿石烧结优化方法，通过有效控制烧结过程使用的固体燃料，提升各项烧结经济技术指标，获得产质量优异的烧结矿，降低能耗并减少碳排放。
发明内容
本发明实施例提供一种铁矿石烧结优化方法，通过有效控制烧结过程使用的固体燃料，以烧结制粒行为、烧结固体燃耗和残碳等为评价标准，提升各项烧结经济技术指标，获得产质量优异的烧结矿，降低能耗并减少碳排放，具有明显的经济效益和社会效益。
本发明实施例提供一种铁矿石烧结优化方法，包括：步骤1：配制焦粉，其中焦粉的粒度组成按照如下百分比设置：粒径为0-1mm的占比为15wt%~25wt%，粒径为1-3mm的占比为50wt%~60wt%，粒径＞3mm的占比15wt%~35wt%；步骤2：配制混合料，其中混合料的组成按照如下百分比设置：铁矿粉A 24wt%，铁矿粉B 16wt%，铁矿粉C 30.2wt%，沉泥 2.5wt%，高返9wt%，白灰 4.41wt%，白云石粉 7.1wt%，石灰石粉 1.8wt%，步骤1中配制得到的焦粉5wt%；步骤3：将步骤2中配制得到的混合料加水进行一次混合，然后再将混合料送入滚筒进行二次混合制粒，得到前料粒，最后通过布料器将前料粒均匀地布料于烧结杯身内；步骤4：将步骤3中得到的前料粒烧结得到烧结矿。
进一步的，所述铁矿粉A的组成按照如下百分比设置：TFe：58.11wt%、FeO：0.11wt%、CaO：0.04wt%、SiO2：5.41wt%、MgO：0.06wt%、Al2O3：1.9wt%、K2O：0.04wt%、NaO：0.02wt%、TiO2：0.01wt%、S：0.01wt%、烧损：7.83wt%。
进一步的，所述铁矿粉B的组成按照如下百分比设置：TFe：62.85wt%、FeO：0.83wt%、CaO：0.05wt%、SiO2：4.5wt%、MgO：0.03wt%、Al2O3：1.22wt%、K2O：0.02wt%、NaO：0.02wt%、TiO2：0.08wt%、S：0.02wt%、烧损：3.73wt%。
进一步的，所述铁矿粉C的组成按照如下百分比设置：TFe：60.93wt%、FeO：0.56wt%、CaO：0.11wt%、SiO2：4.17wt%、MgO：0.04wt%、Al2O3：0.98wt%、K2O：0.02wt%、NaO：0.01wt%、TiO2：0.01wt%、S：0.02wt%、烧损：4.52wt%。
进一步的，所述高返的组成按照如下百分比设置：TFe：53.55wt%、FeO：8.36wt%、CaO：10.09wt%、SiO2：6.72wt%、MgO：2.49wt%、Al2O3：2.5wt%、K2O：0.1wt%、NaO：0.08wt%、TiO2：0.28wt%、S：0.06wt%、烧损：0.09wt%。
进一步的，制粒时间为2～4min；烧结矿的水分控制在7wt%~8wt%；烧结点火时间为1.5min，点火负压为8000~12000pa；烧结过程中伴随抽风行为，所述抽风负压为12000pa。
进一步的，在步骤1中焦粉的粒度组成按照如下百分比设置：粒径为0-1mm的占比为15wt%，粒径为1-3mm的占比为60wt%，粒径＞3mm的占比25wt%。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明实施例的铁矿石烧结优化方法通过控制烧结燃料的粒度组成，在达到最佳的制粒效果的前提下，能够降低烧结固体燃耗，减少烧结矿中残碳，提升烧结利用系数，减少烟气中二氧化碳的排放。
具体实施方式
为了更清晰的表明本发明的目的、技术方案和优点，结合下列实施例，对本发明做进一步的详细解释。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种铁矿石烧结优化方法，具体流程如下。
步骤1：配制焦粉，其中焦粉的粒度组成按照如下百分比设置：粒径为0～1mm的占比为15wt%～25wt%，粒径为1～3mm的占比为50wt%～60wt%，粒径＞3mm的占比15wt%～35wt%。
步骤2：配制混合料，其中混合料的组成按照如下百分比设置：铁矿粉A 24wt%，铁矿粉B 16wt%，铁矿粉C 30.2wt%，沉泥 2.5wt%，高返 9wt%，白灰 4.41wt%，白云石粉7.1wt%，石灰石粉 1.8wt%，步骤1中配制得到的焦粉5wt%。
步骤3：将步骤2中配制得到的混合料加水进行一次混合，然后再将混合料送入滚筒进行二次混合制粒，得到前料粒。
具体的，先将步骤2中配制得到的混合料加水进行一次混合，混匀后，将混匀料运输进入制粒滚筒，进行二次混合制粒，二次混合制粒过程的制粒时间为2～4min。当然本发明实施例并不以滚筒设备为限，也可以在其他设备中进行。
步骤4：将步骤3中得到的前料粒烧结得到烧结矿。
其中，烧结矿的水分的质量百分比控制在7wt%～8wt%,烧结点火时间为1.5min，点火负压为8000～12000pa，烧结过程伴随抽风处理，抽风的负压为12000pa。
该烧结实验过程主要在烧结杯上进行，实际烧结生产主要在烧结机上进行。当然本申请并不以此为限，其他适合的设备均可运用。该烧结的过程具体可以按照下述方式进行。
将前料粒通过布料器均匀地布料于烧结杯中，料层厚度为1000mm，通过烧结杯点火装置进行点火，点火燃料为丙烷气体，点火时间1.5min，同时烧结杯底部开始抽风，在炉篦下形成8000～12000pa的负压，点火后空气自上而下通过烧结料层被抽走，烧结烟气经过脱硫工序后外排，烧结抽风负压为12000pa，点火后料层表面着火的燃烧带伴随上部燃料燃烧完毕，逐步向下部料层移动，当烧结烟气温度开始下降时，烧结过程结束，得到成品烧结矿。本发明的烧结矿碱度为1.85～1.95，烧结矿的MgO质量百分比为2.2wt%～2.5wt%，烧结矿残碳质量百分比为0.1wt%～0.6wt%。
下面以具体实施例对本发明的方法做进一步说明。
下述实施例中采用的各原料的具体成分如表1所示。
表1 烧结原料的化学成分
注：原料中部分微量元素未检测，因此可能相加并非100%。
实施例1-8
按照以下表2所示的原料配比配料。将配置好的原料在一次混合中进行混匀，然后在二次混合制粒中进行造粒，造粒时间3min。经造粒后的前料粒通过布料器均匀地布料于烧结杯内，料层厚度为1000mm，经烧结机头点火器进行点火，点火燃料为丙烷气体，点火时间为1.5min，同时烧结杯底部开始抽风，在炉蓖下形成一定负压，点火负压为8000Pa，点火后空气从上向下通过烧结料层被抽走，烧结烟气经过净化处理后排入大气，烧结抽风负压为12000Pa，点火后料层表面燃料被引燃，燃烧带伴随着燃料燃尽而逐步向下部料层移动，烧结矿中水分的质量百分含量控制为7.8wt％。当烧结烟气开始降温时，烧结过程即终结，得到烧结矿。该烧结矿的化学成分及工艺指标如以下表3所示。
表2 实施例的原料配比（wt%）
表3 实施例的烧结矿化学成分及工艺指标
由表3可以看出，通过将粒径为0-1mm的焦粉所占比例由15wt%增加到20wt%、25wt%，对应的将粒径为1～3mm的焦粉所占比例由60wt%减少到55wt%、50wt%，同时固定粒径>3mm的焦粉所占比例（实施例1-3），保持烧结配矿结构一致，使得烧结矿的化学成分保持稳定，则烧结利用系数由1.87 t/（m2·h）下降到1.75 t/（m2·h），成品率由83.28%下降到83.16%，固体燃耗由59.77kg/t增加到60.59kg/t，残碳质量百分比由0.15wt%增加到0.42wt%。
当固定粒径为0～1mm的焦粉占比（实施例4-8），粒径为1-3mm的焦粉占比由50wt%增加到55wt%、60wt%、65wt%和70wt%，粒径＞3mm的焦粉占比由35wt%下降到30wt%、25wt%、20wt%和15wt%，保持烧结配矿结构一致，使得烧结矿的化学成分保持稳定，残碳质量百分比由0.55wt%下降到0.19wt%；且当粒径为1～3mm的焦粉占比为60wt%且粒径＞3mm的焦粉占比为25wt%时，烧结利用系数最高达到1.89 t/（m2·h），成品率最高为83.82%，固体燃耗为59.94kg/t。
综上所述，本发明实施例的铁矿石烧结优化方法通过控制烧结燃料的粒度组成，在达到最佳的制粒效果的前提下，能够降低烧结固体燃耗，减少烧结矿中残碳，提升烧结利用系数，减少烟气中二氧化碳的排放。通过成品率、利用系数和固体燃耗等技术指标及残碳变化规律，在保证烧结产质量的前提下，降低烧结固体燃耗，减少烧结矿中的残碳量。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
Claims (7)
1.一种铁矿石烧结优化方法，其特征在于，包括：
步骤1：配制焦粉，其中焦粉的粒度组成按照如下百分比设置：粒径为0-1mm的占比为15wt%～25wt%，粒径为1-3mm的占比为50wt%～60wt%，粒径＞3mm的占比15wt%～35wt%；
步骤2：配制混合料，其中混合料的组成按照如下百分比设置：铁矿粉A 24wt%，铁矿粉B16wt%，铁矿粉C 30.2wt%，沉泥 2.5wt%，高返 9wt%，白灰 4.41wt%，白云石粉 7.1wt%，石灰石粉 1.8wt%，步骤1中配制得到的焦粉5wt%；
步骤3：将步骤2中配制得到的混合料加水进行一次混合，然后再将混合料送入滚筒进行二次混合制粒，得到前料粒，最后通过布料器将前料粒均匀地布料于烧结杯身内；
步骤4：将步骤3中得到的前料粒烧结得到烧结矿。
2.根据权利要求1所述的铁矿石烧结优化方法，其特征在于，所述铁矿粉A的组成按照如下百分比设置：TFe：58.11wt%、FeO：0.11wt%、CaO：0.04wt%、SiO2：5.41wt%、MgO：0.06wt%、Al2O3：1.9wt%、K2O：0.04wt%、NaO：0.02wt%、TiO2：0.01wt%、S：0.01wt%、烧损：7.83wt%。
3.根据权利要求1所述的铁矿石烧结优化方法，其特征在于，所述铁矿粉B的组成按照如下百分比设置：TFe：62.85wt%、FeO：0.83wt%、CaO：0.05wt%、SiO2：4.5wt%、MgO：0.03wt%、Al2O3：1.22wt%、K2O：0.02wt%、NaO：0.02wt%、TiO2：0.08wt%、S：0.02wt%、烧损：3.73wt%。
4.根据权利要求1所述的铁矿石烧结优化方法，其特征在于，所述铁矿粉C的组成按照如下百分比设置：TFe：60.93wt%、FeO：0.56wt%、CaO：0.11wt%、SiO2：4.17wt%、MgO：0.04wt%、Al2O3：0.98wt%、K2O：0.02wt%、NaO：0.01wt%、TiO2：0.01wt%、S：0.02wt%、烧损：4.52wt%。
5.根据权利要求1所述的铁矿石烧结优化方法，其特征在于，所述高返的组成按照如下百分比设置：TFe：53.55wt%、FeO：8.36wt%、CaO：10.09wt%、SiO2：6.72wt%、MgO：2.49wt%、Al2O3：2.5wt%、K2O：0.1wt%、NaO：0.08wt%、TiO2：0.28wt%、S：0.06wt%、烧损：0.09wt%。
6.根据权利要求1所述的铁矿石烧结优化方法，其特征在于，制粒时间为2～4min；烧结矿的水分控制在7wt%～8wt%；烧结点火时间为1.5min，点火负压为8000～12000pa；烧结过程中伴随抽风行为，所述抽风负压为12000pa。
7.根据权利要求1所述的铁矿石烧结优化方法，其特征在于，在步骤1中焦粉的粒度组成按照如下百分比设置：粒径为0-1mm的占比为15wt%，粒径为1-3mm的占比为60wt%，粒径＞3mm的占比25wt%。
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- 2023-09-09 CN CN202311158994.5A patent/CN116875798A/zh active Pending
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