使用易熔低品位矿粉和难熔高品位矿粉制备烧结矿的方法

摘要

本发明提供了一种使用易熔低品位矿粉和难熔高品位矿粉制备烧结矿的方法，是配备原料时，在含铁料中使用1-5%的易熔低品质铁矿粉和25-30%的难熔高品位铁矿粉，然后对原料进行混合-制粒-布料-点火-烧结-冷却-筛分-烧结矿指标检测等工艺流程制备烧结矿。本发明提供的使用易熔低品位矿粉和难熔高品位矿粉制备烧结矿的方法，能改善烧结质量、提高资源的利用效率。

说明书

技术领域

本发明涉及铁矿粉烧结技术，特别涉及一种使用易熔低品位矿粉和难 熔高品位矿粉制备烧结矿的方法。

背景技术

随着中国钢铁工业的发展，钢铁产量持续升高，进口铁矿粉量逐渐升高， 这一定程度上导致优质资源的劣质化。另一方面，钢铁产量的攀升，并没有 带来利润的升高，反而导致众多钢铁产业进入微利时代，企业成本的攀升， 让原料成本成为一项难以回避的话题。

近些年，除了使用常规矿粉，大多钢铁企业均千方百计拓展资源渠道， 配加一些价格低、难烧结的矿粉以降低企业成本。然而，这些矿粉的配加比 例一直难以提升，基于此，烧结优化配矿显得格外重要。

在烧结中，某易熔低品位矿粉单独使用时，其配加比例0-1%；某难熔高 品位矿粉单独使用时，其配加比例10-20%；如何突破使用比例，并降低成本， 是摆在眼前的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用易熔低品位矿粉和难熔高品位矿粉制备 烧结矿的方法，克服了二者单独使用时配加比例低的问题，可将二者使用的 总比例提高5-10个百分点。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种使用易熔低品位矿粉和难熔高 品位矿粉制备烧结矿的方法，工艺步骤及工艺参数如下：

配备原料，其质量百分比组成为：含铁料75-85%、生石灰4-5%、白云 石1-3%、石灰石5-7%、焦粉4.0-10%；其中含铁料的质量百分比组成为：易 熔低品位矿粉1-5%、难熔高品位矿粉25-30%、巴西烧结粉5-10%、澳粉15-20%、 扬地粉30-40%、地方粉0-10%、烧结返矿10-20%；

将配备的原料在一次圆筒混合机内加水混合，原料的配水量控制在6.5～ 7.5%；

将混合后的原料在二次圆筒混合机中制粒，制粒时间2-4min；

将制粒得到的原料颗粒布撒在烧结机台车上，控制料层厚度在 600-850mm；

点火，控制烧结机的点火温度为950-1200℃，点火时间1-3min，点火负 压为5000-7000Pa；

烧结，控制烧结负压为7000-12000Pa；

冷却使烧结矿温度降至200℃以下；

对冷却后的颗粒筛分，筛下物为烧结返矿，筛上物为成品烧结矿；

对烧结矿指标检测。

进一步地，所得成品烧结矿的成分中，烧结矿二元碱度CaO与SiO₂的比 值为1.8-2.0，TFe含量为55-58%，MgO含量为1.7-2.1%，Al₂O₃含量为 1.7-2.1%,FeO含量为6.5-8.5%。

进一步地，所述含铁料中使用的易熔低品质矿粉的TFe品位在40-55%、 难熔高品位矿粉的TFe品位在64-70%。

进一步地，所述冷却采用机上冷却或机外冷却。

进一步地，所述对冷却后的颗粒筛分采用的是筛孔为4.5-6mm的振动筛。

本发明提供的使用易熔低品位矿粉和难熔高品位矿粉制备烧结矿的方 法，在易熔低品位矿粉与难熔高品位矿粉搭配使用替代其它矿粉后，不仅烧 结矿的质量没有恶化，反而有一定程度的改善。易熔低品位矿粉和难熔高品 位矿粉的搭配使用，解决了它们单独使用时提高其含量比例易造成烧结矿指 标下滑的问题，实现了资源的有效利用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的使用易熔低品位矿粉和难熔高品位矿粉制备 烧结矿的工艺流程图。

图2为表示本发明实施例提供的易熔低品位矿粉和难熔高品位矿粉搭配 使用替代其它矿粉制备烧结矿的原理示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例提供的使用易熔低品位矿粉和难熔高品位矿粉 制备烧结矿的方法，工艺流程为：原料配备-混合-制粒-布料-点火-烧结-冷 却-筛分-烧结矿指标检测等，具体操作步骤如下：

1）原料配备：其质量百分比组成为：含铁料75-85%、生石灰4-5%、白 云石1-3%、石灰石5-7%、焦粉4.0-10%。其中含铁料的质量百分比组成为： 易熔低品质矿粉1-5%、难熔高品位矿粉25-30%、巴西烧结粉5-10%、澳粉 15-20%、扬地粉30-40%、地方粉0-10%、烧结返矿10-20%；

2）混合：将所选取的原料组份输送到一次圆筒混合机内，加入适量的水 分湿润物料，使原料的配水量控制在7±0.5%之间，并使原料混合均匀；

3）制粒：将混合均匀的原料输送到二次圆筒混合机中制粒，制粒时间 2-4min；

4）布料：将制粒后的原料颗粒均匀布撒在烧结机台车上，使烧结料层的 厚度控制在600-850mm的范围内；

5）点火：控制烧结机的点火温度为950-1200℃，点火时间1-3min，点 火负压为5000-7000Pa；

6）烧结：烧结机点火完毕后，原料中的焦粉开始燃烧，控制烧结负压为 7000-12000Pa；

7）冷却：采用任一种机上冷却或机外冷却方式，使烧结矿的温度降低至 200℃以下；

8）筛分：采用筛孔为4.5-6mm的振动筛对冷却处理后的颗粒进行筛分， 筛下物为烧结返矿，筛上物为成品烧结矿。

9)烧结矿指标检测：对烧结矿的粒度组成、转鼓强度进行检测和分析。

所得成品烧结矿的成分中，烧结矿二元碱度CaO与SiO₂的比值为1.8-2.0， TFe含量为55-58%，MgO含量为1.7-2.1%，Al₂O₃含量为1.7-2.1%,FeO含量为 6.5-8.5%。

实施例1

先配备含铁料，分别取含铁料总质量的百分比为：1%的易熔低品质矿粉、 30%的难熔高品位矿粉、10%的巴西烧结粉、20%的澳粉、30%的扬地粉、14%的 烧结返矿，将它们混合配成含铁料；再配备烧结原料，分别取烧结原料总质 量的百分比为：80%的含铁料、5%的生石灰、3%的白云石、5%的石灰石、7% 的焦粉，将这些烧结原料输送到一次圆筒混合机内，加入烧结原料总质量7% 的水，使原料混合均匀；将混合均匀的原料输送到二次圆筒混合机中制粒， 制粒时间3min；将制粒后的原料颗粒均匀布撒在烧结机台车上，使烧结料层 的厚度控制在600mm的范围内；控制烧结机的点火温度为950℃，点火2min， 点火负压控制在7000Pa；待烧结机点火完毕后，原料中的焦粉开始燃烧，控 制烧结负压为7000Pa；采用机上冷却或机外冷却进行冷却，使烧结矿的温度 降低至200℃；采用筛孔为6mm的振动筛对冷却处理后的颗粒进行筛分，筛下 物为烧结返矿，筛上物为成品烧结矿，最后，对烧结矿的粒度组成、转鼓强 度进行检测和分析。得到的成品烧结矿成分中，烧结矿二元碱度CaO与SiO₂的比值为1.8，TFe含量为58%，MgO含量为1.7%，Al₂O₃含量为2.1%,FeO含量 为8.5%。

实施例2

先配备含铁料，分别取含铁料总质量的百分比为：5%的易熔低品质矿粉、 25%的难熔高品位矿粉、5%的巴西烧结粉、15%的澳粉、35%的扬地粉、15%的 烧结返矿，将它们混合配成含铁料；再配备烧结原料，分别取烧结原料总质 量的百分比为：85%的含铁料、4%的生石灰、1%的白云石、5%的石灰石、5% 的焦粉，将这些烧结原料输送到一次圆筒混合机内，加入烧结原料总质量7% 的水，使原料混合均匀；将混合均匀的原料输送到二次圆筒混合机中制粒， 制粒时间2min；将制粒后的原料颗粒均匀布撒在烧结机台车上，使烧结料层 的厚度控制在700mm的范围内；控制烧结机的点火温度为1200℃，点火3min， 点火负压控制在5000Pa；待烧结机点火完毕后，原料中的焦粉开始燃烧，控 制烧结负压为8000Pa；采用机上冷却或机外冷却进行冷却，使烧结矿的温度 降低至180℃；采用筛孔为4.5mm的振动筛对冷却处理后的颗粒进行筛分，筛 下物为烧结返矿，筛上物为成品烧结矿，最后，对烧结矿的粒度组成、转鼓 强度进行检测和分析。得到的成品烧结矿成分中，烧结矿二元碱度CaO与SiO₂的比值为2.0，TFe含量为55%，MgO含量为1.9%，Al₂O₃含量为2.0%,FeO含量 为8%。

实施例3

先配备含铁料，分别取含铁料总质量的百分比为：1%的易熔低品质矿粉、 25%的难熔高品位矿粉、10%的巴西烧结粉、20%的澳粉、30%的扬地粉、14%的 烧结返矿，将它们混合配成含铁料；再配备烧结原料，分别取烧结原料总质 量的百分比为：80%的含铁料、5%的生石灰、3%的白云石、5%的石灰石、7% 的焦粉，将这些烧结原料输送到一次圆筒混合机内，加入烧结原料总质量7% 的水，使原料混合均匀；将混合均匀的原料输送到二次圆筒混合机中制粒， 制粒时间4min；将制粒后的原料颗粒均匀布撒在烧结机台车上，使烧结料层 的厚度控制在800mm的范围内；控制烧结机的点火温度为1100℃，点火1min， 点火负压控制在6500Pa；待烧结机点火完毕后，原料中的焦粉开始燃烧，控 制烧结负压为10000Pa；采用机上冷却或机外冷却进行冷却，使烧结矿的温度 降低至150℃；采用筛孔为5mm的振动筛对冷却处理后的颗粒进行筛分，筛下 物为烧结返矿，筛上物为成品烧结矿，最后，对烧结矿的粒度组成、转鼓强 度进行检测和分析。得到的成品烧结矿成分中，烧结矿二元碱度CaO与SiO₂的比值为1.8，TFe含量为57%，MgO含量为2.1%，Al₂O₃含量为1.8%,FeO含量 为8.1%。

表1所示为易熔低品位矿粉A搭配难熔高品位矿粉B替代其它矿后对烧结 矿液相量的影响分析。

表1

从表1可以看出，提高难熔矿比例5%，易熔矿比例2%，降低其它矿比例 7%，可保证烧结矿SiO₂含量基本不变，但烧结液相性能则得以改善。

易熔低品位矿粉搭配难熔高品位矿粉替代其它矿能够改善烧结矿质量的 原因是：二者搭配使用后，提高了烧结高温过程中液相流动性能，使得液相 粘结充分，有利于提高烧结矿质量，关于其机理的示意图参见图2。

本发明实施例提供的使用易熔低品位矿粉和难熔高品位矿粉制备烧结 矿的方法，使用易熔低品位矿粉A和难熔高品位矿粉B替代地方粉和巴烧粉 进行了烧结杯试验，试样方案和烧结技术指标见表2和表3。

表2

编号 A粉 B粉 巴烧粉 澳粉 杨地粉 地方粉 烧结返矿 基准 0.0 20.0 10.0 20.0 34.0 5.0 11.0 方案1 1.0 20.0 9.0 20.0 34.0 5.0 11.0 方案2 2.0 22.4 10.0 19.6 35.0 0.0 11.0 方案3 3.0 23.0 10.0 19.0 34.0 0.0 11.0

表3

根据表3数据分析可以看出，配加易熔低品位矿粉A比例2-3%，同时提 高难熔高品位矿粉B比例2-3%，烧结矿TFe含量变化不大，SiO₂含量反而降 低了1个百分点，转鼓指数下降了2-3个百分点，5-10mm比例上升了2-3个 百分点，但方案2的成品率提高近2个百分点；方案3则是由于垂直烧结速 度提高2mm/min所致（实际生产中可降低配水使烧结速度降低，从而延长高 温保持时间，改善烧结矿质量）。

对各方案的配矿成本进行了测算，其结果见表4。

表4

通过表4的数据可以看出，方案2和方案3的成本降低显著。

通过烧结杯试验，配加易熔低品质矿粉A的比例2-3%和提高难熔高品质 矿粉B的比例到20%-23%的方案是可行的，且可显著降低成本。

在基础试验基础上，对易熔低品位矿粉A和难熔高品位矿粉B在实际生产 中进行了工业应用。表5所示为烧结时未配加易熔低品位矿粉A和配加易熔 低品位矿粉A的情况。

表5

由表5可见，烧结配加1.1%的易熔低品位矿粉A后，烧结矿的指标基本 稳定，TFe品位和烧结矿<10mm比例的变化均不大，转鼓指数在81.8%以上。 工业应用结果与实验室研究基本一致。

工业实验表明，烧结配加1-2%易熔低品位矿粉A搭配提高难熔高品位矿 粉B的比例1-2%是可行的，可以继续生产应用。当易熔低品位矿粉A的配加 比例达到2.5%，难熔高品位矿粉B的配加比例达到28%时，生产效果最好。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案 而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人 员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离 本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。