CN117144121A - 一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，按照质量百分数，由以下原料制备而成：加精粉8～16％；进口精矿11～16％；进口粉A6～7％；进口粉B11％；混合粉30～35％；返矿5％；白云石1.5～2.5％；青石1～5％；煤粉5％；水分3～7％；其余为Fe和不可避免的杂质元素，本发明适用于钢铁冶金技术领域，当大比例褐铁矿烧结时，配加适当比例镜铁矿，镜铁矿烧结时高温变形温度高，高温反应性能差，液相生成能力及流动性差，在混合料制粒造球过程中仅起到黏附粉作用，而褐铁矿湿溶性大、粘性大，可强化镜铁矿粉的成球性能，褐铁矿颗粒被镜铁矿粉包裹，使得褐铁矿颗粒在与液相接触之前得到致密，避免了脆化结构的形成，进而改善了褐铁矿烧结性能。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，特别涉及一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法。
背景技术
在烧结过程中，由于褐铁矿结晶水的分解作用变成多孔状，并且本身形成许多大裂缝，以铁酸钙体系为主的液相开始形成，很快通过裂缝，包括原有的大孔和结晶水分解产生的细孔，渗入豆状褐铁矿颗粒中，高速同化这些颗粒。结果由于许多大孔的形成，使得起着黏结矿粒作用的同化部分脆化，使得烧结矿强度和成品率降低。褐铁矿用于烧结一般影响成品率和台时产量，燃耗升高，高配比时使TI、RDI变差，因而限制了褐铁矿在钢铁企业烧结生产中的推广应用。
镜铁矿具有颗粒较细，成球性能较差，液相生成温度高，不易被同化等特点。由于镜铁矿致密的结晶结构使其表面亲水性和成球性差，烧结时高温变形温度高，高温反应性能差，液相生成能力及流动性差，在混合料制粒造球过程中仅起到黏附粉作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，该方法通过褐铁矿与镜铁矿配合烧结来抑制褐铁矿在烧结过程中脆化的问题；同时解决了大比例褐铁矿和镜铁矿烧结时工艺技术上的难题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，按照质量百分数，由以下原料制备而成：加精粉8～16％；进口精矿11～16％；进口粉A6～7％；进口粉B11％；混合粉30～35％；返矿5％；白云石1.5～2.5％；青石1～5％；煤粉5％；水分3～7％；其余为Fe和不可避免的杂质元素。
优选的，所述原料中白云石调整烧结矿MgO含量，使MgO:Al2O3＝1:1，烧结矿碱度R2控制在1.90-2.00。
优选的，所述抑制褐铁矿在烧结过程中脆化的方法所得烧结矿的性能指标如下：
转鼓强度69-70％，成品率83-85％，固体燃耗73-74Kg/t，＜5粒级含量15-17％，利用系数1.5-1.7t/m2·h，品位55-56％，碱度1.90-2.00，熔化区间Td-Ts＝170℃-190℃，滴落温度Td＝1480℃-1510℃。
优选的，所述褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的步骤如下：
步骤一、取料：
按照质量百分数进行取料；
步骤二、混合：
将取出的原料送入单独料仓，按照比例将原料混匀，形成配合料；
步骤三、烧结：
将配合料平铺在烧结机台车上，进行烧结，得到烧结矿。
优选的，所述步骤三中平铺在烧结机台车上的输送量为按照450-550t/h的输送量输送。
优选的，所述加精粉为品位不低于65.5％的镜铁矿，所述混合粉为烧损不超过8.3％的褐铁矿。
优选的，所述褐铁矿为塞拉利昂粉、澳洲国王粉、澳洲混合粉、澳洲特粉中的一种或多种。
优选的，所述镜铁矿为邯邢镜铁矿、低硅加精、高硅加精、高硅巴粗粉中的一种或多种。
优选的，所述进口粉A的化学成分包括如下：
60.0％的TFe；12.17％的SiO2；0.2％CaO；0.2％MgO；1.0％Al2O3；4.6％W；烧损率为2.2％。
优选的，所述进口粉B的化学成分包括如下：
62.7％的TFe；3.86％的SiO2；1.97％CaO；1.78％MgO；1.37％Al2O3；3.8％W；烧损率为1.0％。
作为本发明的进一步方案，
与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
1、通过对不同矿石烧结基础特性的研究，利用性能互补配矿理论，开展褐铁矿与镜铁矿搭配使用的试验研究。当大比例褐铁矿烧结时，配加适当比例镜铁矿，由于镜铁矿致密的结晶结构使其表面亲水性和成球性差，烧结时高温变形温度高，高温反应性能差，液相生成能力及流动性差，在混合料制粒造球过程中仅起到黏附粉作用，而褐铁矿湿溶性大、粘性大，可强化镜铁矿粉的成球性能，褐铁矿颗粒被镜铁矿粉包裹，因镜铁矿粉液相生成温度高、流动性差，使得褐铁矿颗粒在与液相接触之前得到致密，避免了脆化结构的形成，进而改善了褐铁矿烧结性能。
2、本发明除了通过褐铁矿与镜铁矿配合烧结来抑制褐铁矿在烧结过程中脆化的问题，还是一种烧结生产中同时提高两种铁矿粉使用比例的技术。
3、本发明成功解决了大比例褐铁矿和镜铁矿烧结工艺技术难题，在保证烧结矿质量、高温冶金性能满足高炉强化冶炼前提下，生产中逐步提高了褐铁矿和镜铁矿的使用比例。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的流程框架示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，下文为了描述方便，所引用的“上”、“下”、“左”、“右”等于附图本身的上、下、左、右等方向一致，下文中的“第一”、“第二”等为描述上加以区分，并没有其他特殊含义。
实施例1
一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，按照质量百分数，由以下原料制备而成：加精粉8％，进口精矿16％，进口粉A7％，进口粉B11％，混合粉35％，返矿5％，白云石1.5％，青石5％，煤粉5％，水分6.5％；其余为Fe和不可避免的杂质元素。
一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法的步骤如下：
(1)配料：加精粉8％，进口精矿16％，进口粉A7％，进口粉B11％，混合粉35％，返矿5％，白云石1.5％，青石5％，煤粉5％，水分6.5％；
(2)混合：将步骤(1)的原料送入单独料仓，按照比例将原料混匀，形成配合料；
(3)烧结：将步骤(2)的配合料按照500t/h的输送量平铺在烧结机台车上，压实厚度700mm，点火温度1050℃，空燃比4.0，完成烧结，得到烧结矿。
本实施例抑制褐铁矿在烧结过程中脆化的方法所得烧结矿的性能指标为：转鼓强度69.00％以上，成品率83.00％以上，固体燃耗74.0Kg/t以下，＜5粒级含量16.50％以下，利用系数1.60t/m2·h以上，品位不低于55.00％，碱度R21.90-2.00，熔化区间Td-Ts<190℃以内，滴落温度Td<1505℃以下。还原度90.4％，低温还原粉化率R-3.15为64.8％。本实施例在大比例使用褐铁矿和镜铁矿的条件下，烧结生产顺利进行。
本实施例设定对照组，配料：加精粉0％，进口精矿16％，进口粉A7％，进口粉B11％，混合粉35％，国产精矿8％，返矿5％，白云石1.5％，青石5％，煤粉5％，水分6.5％；其他操作参数与本实施例相同。本实施例褐铁矿使用比例35％。镜铁矿使用比例比对照组提高8％。
相比于对照组，本实施例烧结矿转鼓强度提高2.4％，成品率提高2.16％，固体燃耗降低1.73Kg/t，＜5粒级含量降低2.39％，利用系数提高0.02t/m2·h。熔滴性能方面，熔化区间缩短23℃，滴落温度降低25℃。低温还原粉化方面，还原度降低0.6％，低温还原粉化率R-3.15升高3.4％。
实施例2
一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，按照质量百分数，由以下原料制备而成：加精粉12％，进口精矿13％，进口粉A6.5％，进口粉B11％，混合粉35％，返矿5％，白云石1.8％，青石5％，煤粉5％，水分5.7％；其余为Fe和不可避免的杂质元素。
一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法的步骤如下：
(1)配料：加精粉12％，进口精矿13％，进口粉A6.5％，进口粉B11％，混合粉35％，返矿5％，白云石1.8％，青石5％，煤粉5％，水分5.7％；
(2)混合：将步骤(1)的原料送入单独料仓，按照比例将原料混匀，形成配合料；
(3)烧结：将步骤(2)的配合料按照450t/h的输送量平铺在烧结机台车上，压实厚度700mm，点火温度1050℃，空燃比4.0，完成烧结，得到烧结矿。
本实施例抑制褐铁矿在烧结过程中脆化的方法所得烧结矿的性能指标为：转鼓强度69.5％以上，成品率84.0％以上，固体燃耗74Kg/t以下，＜5粒级含量15.3％以下，利用系数1.60t/m2·h以上，品位55.4％以上，碱度R21.90-1.95，熔化区间Td-Ts<180℃，滴落温度Td<1490℃。还原度>89％，低温还原粉化率R-3.15<66.5％。
本实施例在大比例使用褐铁矿和镜铁矿的条件下，烧结生本实施例设定对照组，配料：加精粉0％，进口精矿16％，进口粉A7％，进口粉B11％，混合粉35％，国产精矿8％，返矿5％，白云石1.5％，青石5％，煤粉5％，水分6.5％；其他操作参数与本实施例相同。本实施例褐铁矿使用比例35％。镜铁矿使用比例提高12％。生产顺利进行。
相比于对照组，本实施例烧结矿转鼓强度提高2.75％，成品率提高3.41％，固体燃耗降低2.31Kg/t，＜5粒级含量降低3.57％，利用系数提高0.01t/m2·h。熔滴性能方面，熔化区间缩短23℃，滴落温度降低25℃。低温还原粉化方面，还原度降低2％，低温还原粉化率R-3.15升高5％。
实施例3
一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，按照质量百分数，由以下原料制备而成：加精粉16％，进口精矿11％，进口粉A6.5％，进口粉B11％，混合粉35％，返矿5％，白云石2.1％，青石5％，煤粉5％，水分3.4％；其余为Fe和不可避免的杂质元素。
一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法的步骤如下：
(1)配料：加精粉16％，进口精矿11％，进口粉A6.5％，进口粉B11％，混合粉35％，返矿5％，白云石2.1％，青石5％，煤粉5％，水分3.4％；
(2)混合：将步骤(1)的原料送入单独料仓，按照比例将原料混匀，形成配合料；
(3)烧结：将步骤(2)的配合料按照550t/h的输送量平铺在烧结机台车上，压实厚度700mm，点火温度1050℃，空燃比4.0，完成烧结，得到烧结矿。
本实施例抑制褐铁矿在烧结过程中脆化的方法所得烧结矿的性能指标为：转鼓强度>69.2％，成品率>83.0％，固体燃耗<73.6Kg/t，＜5粒级含量<16.5％，利用系数>1.55t/m2·h，品位>55.5％，碱度R21.90-1.95，熔化区间Td-Ts＝183℃，滴落温度Td＝1492℃。还原度>92％，低温还原粉化率R-3.15<63.5％。
本实施例在大比例使用褐铁矿和镜铁矿的条件下，烧结生本实施例设定对照组，配料：加精粉0％，进口精矿16％，进口粉A7％，进口粉B11％，混合粉35％，国产精矿8％，返矿5％，白云石1.5％，青石5％，煤粉5％，水分6.5％；其他操作参数与本实施例相同。本实施例褐铁矿使用比例35％。镜铁矿使用比例提高16％。烧结生产顺利进行。
相比对照组，烧结矿转鼓强度提高2.34％，成品率提高2.18％，固体燃耗降低1.89Kg/t，＜5粒级含量降低2.37％，利用系数降低0.05t/m2·h。熔滴性能方面，熔化区间缩短15℃，滴落温度降低21℃。低温还原粉化方面，还原度提高1％，低温还原粉化率R-3.15升高2.9％。
实施例1、实施例2和实施例3中配料的具体成分见下表：
原料的化学成分/％
| 物料名称 | TFe | SiO2 | CaO | MgO | Al2O3 | W | 烧损 |
| 混合粉 | 58.80 | 5.5 | 0.2 | 0.2 | 2.36 | 7.6 | 8.3 |
| 加精粉 | 65.5 | 4.6 | 0.4 | 0.2 | 0.18 | 3.1 | 0.5 |
| 进口精矿 | 63.92 | 4.41 | 0.53 | 3.99 | 1.08 | 6.5 | 0.12 |
| 进口粉A | 60.0 | 12.17 | 0.2 | 0.2 | 1.0 | 4.6 | 2.2 |
| 进口粉B | 62.7 | 3.86 | 1.97 | 1.78 | 1.37 | 3.8 | 1.0 |
| 国产精粉 | 64.85 | 6.46 | 1.49 | 0.81 | 0.21 | 7.8 | -1.7 |
| 生石灰 | 2.4 | 78.4 | 1.0 | 0.8 | 13.6 | ||
| 石灰石 | 1.4 | 52.17 | 0.45 | 0.52 | 2.7 | 42.6 | |
| 白云石 | 1.5 | 30.09 | 20.48 | 0.22 | 1.6 | 45.3 | |
| 固体燃料 | 6.5 | 0.2 | 0.2 | 4.8 | 7.4 | 85.49 |
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，其特征在于：按照质量百分数，由以下原料制备而成：加精粉8～16％；进口精矿11～16％；进口粉A 6～7％；进口粉B11％；混合粉30～35％；返矿5％；白云石1.5～2.5％；青石1～5％；煤粉5％；水分3～7％；其余为Fe和不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，其特征在于：所述原料中白云石调整烧结矿MgO含量，使MgO:Al2O3＝1:1，烧结矿碱度R2控制在1.90-2.00。
3.根据权利要求1所述的一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，其特征在于：所述抑制褐铁矿在烧结过程中脆化的方法所得烧结矿的性能指标如下：
转鼓强度69-70％，成品率83-85％，固体燃耗73-74Kg/t，＜5粒级含量15-17％，利用系数1.5-1.7t/m2·h，品位55-56％，碱度1.90-2.00，熔化区间Td-Ts＝170℃-190℃，滴落温度Td＝1480℃-1510℃。
4.根据权利要求1所述的一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，其特征在于：所述褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的步骤如下：
步骤一、取料：
按照质量百分数进行取料；
步骤二、混合：
将取出的原料送入单独料仓，按照比例将原料混匀，形成配合料；
步骤三、烧结：
将配合料平铺在烧结机台车上，进行烧结，得到烧结矿。
5.根据权利要求4所述的一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，其特征在于：所述步骤三中平铺在烧结机台车上的输送量为按照450-550t/h的输送量输送。
6.根据权利要求1所述的一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，其特征在于：所述加精粉为品位不低于65.5％的镜铁矿，所述混合粉为烧损不超过8.3％的褐铁矿。
7.根据权利要求6所述的一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，其特征在于：所述褐铁矿为塞拉利昂粉、澳洲国王粉、澳洲混合粉、澳洲特粉中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，其特征在于：所述镜铁矿为邯邢镜铁矿、低硅加精、高硅加精、高硅巴粗粉中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，其特征在于：所述进口粉A的化学成分包括如下：
60.0％的TFe；12.17％的SiO2；0.2％CaO；0.2％MgO；1.0％Al2O3；4.6％W；烧损率为2.2％。
10.根据权利要求1所述的一种褐铁矿与镜铁矿联合抑制烧结脆化的方法，其特征在于：所述进口粉B的化学成分包括如下：
62.7％的TFe；3.86％的SiO2；1.97％CaO；1.78％MgO；1.37％Al2O3；3.8％W；烧损率为1.0％。
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