一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法

摘要

本发明公开了一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法，该方法为首先将返矿和粉矿分别按粒级1.0-2.0mm和4.0-5.0mm筛分成两部分。第二，将小粒级的返矿和粉矿，与铁精矿、含铁固废、固体燃料和熔剂等其他制备烧结混合料的配料进行一次强力搅拌混合和二次圆筒混合制粒，在进行二次圆筒混合制粒的过程中加入大粒级的返矿。第三，在将二次圆筒混合制粒得到的混合料输送到混合料仓用于布料的过程中均匀加入大粒级的粉矿。最后采用偏析布料方式使混合料沿烧结台车高度方向产生合理的粒度偏析，经点火烧结后形成烧结矿。根据本发明的方法，可以改善烧结混合料的制粒效果，改善烧结过程的料层透气性，提高铁精矿用量和高炉入炉炉料品位，优化生产技术指标。

说明书

技术领域

本发明涉及冶金工业烧结领域，尤其涉及一种提高烧结铁精矿用量和生产率 的矿料使用方法。

背景技术

烧结矿是我国高炉炼铁的主要炉料，约占入炉铁料的70%以上。由于烧结主 要原料铁矿粉的劣质化，近年来钢铁厂的烧结矿品位呈现下降趋势，由此给高炉 稳定顺行带来了不利影响，也不利于降低高炉炼铁成本。

为了提高烧结矿品位，部分生产厂开始配入高品位的铁精矿，但提高铁精矿 的用量以后烧结生产率有所降低，因而一直以来烧结生产中铁精矿的配比较低， 一般都在15%以下。但是，在烧结生产过程中，制约烧结生产率的因素很多，其 中最核心的制约环节为烧结料层的透气性，通过提高烧结料层的透气性来提高生 产率是烧结技术的发展方向。

新日铁等钢铁公司曾采用在烧结料层中安装支架或透气棒等措施来提高料层 透气性,但这样做使得投资成本增加,且铁精矿使用量仍然有限。日本东北大学提 出了镶嵌式铁矿烧结技术，即在烧结料层中置入生球团,通过其周围“墙壁效应” 形成低密度区域,通过致密生球团对上部的支撑作用抑制烧结料层收缩,从而在烧 结料层中形成适宜的通气路径，改善烧结料层透气性，但其需要使用成球性能较 好的铁精矿或粉矿，且需要增加造球设施，建设费用和生产成本高，难以推广。

中国专利CN101294243B公开了一种铁精矿烧结混合料制粒方法，采用二次制 粒方法制粒，先将部分铁精粉与生石灰混匀后制成小球，再与熔剂、焦粉和其余 含铁原料混匀，进行二次制粒。以此提高烧结料层透气性和烧结生产率。中国专 利CN101570821B公开了一种高配比镜铁精矿的烧结方法，首先将细粒镜铁精矿进 行高压辊磨预处理后，与一定质量的有机粘结剂混匀，采用圆盘或圆筒造球机制 成粒径为7mm-15mm的生球。再将其他含铁原料、熔剂、焦粉等进行混合、制粒处 理，然后进行点火、烧结。

然而，上述专利所述的提高铁精矿用量和烧结生产率的方法，也都需要增加 预处理设备和造球设施，且针对性较强，适用范围较窄。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于：提供一种提高烧结铁精矿用量和生产 率的矿料使用方法，根据本发明的方法，可以改善烧结混合料的制粒效果，改善 烧结过程的料层透气性，提高铁精矿用量和高炉入炉炉料品位，优化生产技术指 标。

为实现上述发明目的，本发明的一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使 用方法的技术方案如下：

一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法，使用返矿和粉矿，所述 返矿包括烧结饼破碎筛分后小于5.0mm的内返矿和高炉返矿，即高炉返回烧结粉 的混合物，所述粉矿为一种或多种铁矿粉的混合物，包括下述步骤：

（1）首先将返矿和粉矿分别按粒级1.0-2.0mm和4.0-5.0mm筛分成两部分；

（2）将粒级分别小于1.0-2.0mm和4.0-5.0mm的返矿和粉矿，与铁精矿、含 铁固废、固体燃料和熔剂等其他用于制备烧结混合料的配料进行一次强力搅拌混 合和二次圆筒混合制粒，在进行二次圆筒混合制粒的过程中加入筛分得到的粒级 大于1.0-2.0mm的返矿；

（3）在将二次圆筒混合制粒得到的混合料输送到混合料仓用于布料的过程中 均匀加入筛分得到的粒级大于4.0～5.0mm的粉矿；

（4）采用偏析布料方式使混合料沿烧结台车高度方向产生合理的粒度偏析， 即，使大粒级粉矿和混合料尽可能多地位于台车下部，以提高料层透气性，然后 经点火烧结后形成烧结矿。

根据本发明所述一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法，其特征 在于，将得到的烧结饼破碎筛分，大于5.0mm的粒级作为成品烧结矿，小于 5.0mm的粒级作为内返矿。

根据本发明，所述烧结铁精矿的TFe含量大于62%，其中，小于0.074mm粒 级含量大于60%”。所述内返矿为烧结厂内部的返矿。

TFe为全铁。

根据本发明所述一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法，其特征 在于，将得到的烧结饼破碎筛分，大于5.0mm的粒级作为成品烧结矿，小于5.0mm 的粒级作为内返矿

根据本发明所述一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法，其特征 在于，所述粉矿为一种或多种铁矿粉的混合物，平均粒度大于2mm，小于5mm。

根据本发明所述一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法，其特征 在于，所述返矿为烧结饼破碎筛分后小于5.0mm的内返矿和高炉返矿（高炉返回 烧结粉）的混合物，水分含量小于1%（质量百分数，下同）。

根据本发明所述一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法，其特征 在于，所述铁精矿的TFe含量大于65%，-0.074mm粒级含量大于60%。

根据本发明所述一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法，其特征 在于，所述固体燃料为焦粉、煤粉、生物质燃料中的一种或多种混合物。

根据本发明所述一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法，其特征 在于，所述混合料的配比为：粉矿30%-60%，铁精矿5%-35%，返矿15%-25%，含 铁固废0%-2%，固体燃料3%-4%，熔剂8%-12%。

根据本发明所述一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法，其特征 在于，所述混合制粒过程的加水原则为：保持用于布料烧结的混合料水分为 6.8%-7.3%，水分只在一次强力搅拌混合和二次圆筒混合制粒未加入大于 1.0-2.0mm返矿前加入，分别占（一次强力搅拌混合和二次圆筒混合制粒）总加 水量的80-85％和15-20％。

根据本发明所述一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法，其特征 在于，所述一次强力搅拌混合时间为1.0-2.0min，二次圆筒混合制粒时间为 3.0-4.5min。

根据本发明所述一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法，其特征 在于，所述大于1.0-2.0mm的返矿是在二次圆筒混合制粒时间只剩0.2-0.5min 后加入。

根据本发明所述一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法，其特征 在于，所述偏析布料方式为磁辊+九辊或磁辊+反射板式布料，磁辊由圆辊给料机 中的布料辊和在布料辊内设置的极性交替变化的永磁体构成(九辊和反射板为常 规布料设备)。

根据本发明，所述偏析布料方式为磁辊+九辊或磁辊+反射板式布料，其利用 带有磁力系统的给料圆辊使大粒级粉矿和粘附有精矿颗粒的不同粒级混合料因受 到的磁场作用力不同而改变下落轨迹，并通过九辊或反射板进一步加强偏析，从 而使大粒级粉矿和混合料尽可能多的位于台车下部，达到提高料层透气性和铁精 矿用量的目的。

筛分粉矿和采用强力搅拌混合的创新理论基础为：研究表明在混合料制粒过 程中<0.7mm的颗粒为粘附颗粒，0.7-4mm的颗粒为有效成核颗粒，大于4mm颗粒 虽然容易粘结细粉，但由于本身颗粒大，比表面积小，粘结不牢容易摔碎，而且 会干扰小颗粒制粒。制粒之后混合料中最有利于透气性的颗粒粒级为3-8mm，尤 其是3-5mm粒级。通过筛分粉矿和采用强力搅拌混合，不仅避免了大颗粒物料干 扰制粒，也增加了小颗粒物料的制粒机会，还能使改善混合料亲水性的添加剂（如 消石灰、生石灰等)均匀的分散在物料表面，大大提高了混合料的制粒性能，从而 显著改善混合料的制粒效果和烧结料层的透气性。

筛分返矿的创新理论基础为：在混合料层中均匀的加入较大的干燥返矿颗粒， 利用干燥返矿颗粒和湿润混合料颗粒之间的摩擦力，使其周围形成低密度区域， 通过致密返矿颗粒对上部的支撑作用抑制烧结料层收缩，从而在烧结料层中形成 适宜的通气路径。此外因保持用于布料烧结的混合料水分不变，在加入大粒级返 矿前的物料水分会大于最终的混合料水分，更多的水分含量使进入一次强力搅拌 混合和二次圆筒混合制粒的物料制粒效果得到提高，也有利于改善料层透气性。

上述制备过程中，烧结混合料点火和烧结过程均为常规技术，在此不再赘述。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

（1）本发明将粉矿和返矿预先筛分成两个粒级，小颗粒部分与其它物料先混 合制粒，且水分主要在此阶段加入，这样势必增加小颗粒制粒的机会，改善制粒 效果；

（2）本发明采用强力搅拌混合，可以提高混合均匀度，使熔剂和固体燃料得 到极佳的分散，即能改善制粒效果也能降低燃料消耗；

（3）可以显著增加烧结的铁精矿用量，提高高炉入炉烧结矿铁品位，降低铁 水冶炼成本；

（4）在混合料中均匀的混入干燥的筛分后返矿颗粒，利用干颗粒和湿颗粒之 间的摩擦作用改善烧结料层透气性，提高烧结生产率。

附图说明

图1为本发明技术方案示意图。

具体实施方式

以下，参照实施例，具体说明本发明。

实施例1

参见图1，本发明的提高烧结铁精矿用量和生产率的方法，首先将返矿和粉 矿分别按粒级1.0-2.0mm和4.0-5.0mm筛分成两部分。第二，将粒级分别小于 1.0-2.0mm和4.0-5.0mm的返矿和粉矿，与铁精矿、含铁固废、固体燃料和熔剂 等其他制备烧结混合料的配料进行一次强力搅拌混合和二次圆筒混合制粒，在进 行二次圆筒混合制粒的过程中加入筛分得到的粒级大于1.0-2.0mm的返矿。第三， 在将二次圆筒混合制粒得到的混合料输送到混合料仓用于布料的过程中均匀加入 筛分得到的粒级大于4.0～5.0mm的粉矿。最后采用偏析布料的方式使混合料 沿烧结台车高度方向产生合理的粒度偏析，即使大粒级粉矿和混合料尽可能多的 位于台车下部，提高料层透气性，然后经点火烧结后形成烧结矿。并将得到的烧 结饼破碎筛分，大于5.0mm的粒级作为成品烧结矿，小于5.0mm的粒级作为内返 矿，内返矿和高炉返矿一起作为烧结用的返矿。

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例的参数设置如表1所示：

表1实施例参数设置

表2实施结果

按照表1所列实施例参数的实施结果见表2。采用实施例1的方案，与对照 例相比，其制粒平均粒径提高26.5%，成品率提高1.6%，利用系数提高9.1%，转 鼓指数提高2.1%，固体燃耗降低3.6%。采用实施例3的方案，与对照例相比，其 制粒平均粒径提高11.8%，成品率提高0.6%，利用系数和转鼓指数相当，固体燃 耗降低2.4%。烧结矿TFe含量提高3.4%。

根据本发明的一种提高烧结铁精矿用量和生产率的矿料使用方法，可以改善 烧结混合料的制粒效果，改善烧结过程的料层透气性，提高铁精矿用量和高炉入 炉炉料品位，优化生产技术指标。