铁矿粉烧结生产燃料熔剂联合分加方法及装置

摘要

铁矿粉烧结生产燃料熔剂联合分加方法，本发明属于钢铁冶金生产技术，包括原工艺条件及原烧结配料种类，其特征是配料室一次配加固体燃料粒度为小于3mm的占参与一次配加的固体燃料重量的70％～75％；熔剂粒度为小于3mm的占参与一次配加的熔剂重量的80％～85％，造块后二次配加的固体燃料粒度为小于3mm的占参与二次配加的固体燃料重量的75％～80％；熔剂粒度为小于3mm的占参与二次配加的熔剂重量的85％～90％。本发明将部分固体燃料和熔剂在混合造块后再行添加，从而使多数燃料、熔剂附着在块粒表面，处于极为有利的燃烧状态。

说明书

技术领域：

本发明属于钢铁冶金生产技术，具体涉及铁矿粉烧结生产燃料熔剂联合分加方法及装置。

背景技术：

烧结生产过程中传统的燃料、熔剂添加方式是在配料室进行一次添加，这样会造成矿粉深层包裹焦粒及熔剂颗粒，从而妨碍燃料颗粒燃烧及液相的生成。申请号是03125245.1中公开了“一种提高烧结矿强度和产量的方法”，采用在烧结原料中的生石灰添加采用原料一次混合前内配加入和在原料混合制粒时外配加入的方式，固体燃料添加与生石灰同样的方式。这种方法虽然提高了烧结矿的强度，但不利于烧结液相的生成，外配的生石灰无法有效的消化和均匀分散，在烧结过程中，料层中下层的液相量较大，使烧结料层的透气性较差，并且成品烧结矿中有生石灰聚集的“白点”，化学成分不均匀。申请号是96102842.4中公开了“一种烧结混合料成球后外粘固体燃料配加方法”，其采用的方法是：在制粒后，再将一定的固体燃料与制粒后的混合料混合。这种单一的将固体燃料二次分加的方法，虽然有利于节省燃料消耗，但无法有效改善烧结料中熔剂等其余组分的分布状态，不能很好的促进烧结液相的生成。

发明内容：

本发明的目的是降低固体燃耗，改善燃料、熔剂分布状态，提高透气性，改变烧结成矿气氛，为低温烧结创造有利条件，提高烧结矿质量。

本发明的技术方案是：包括原工艺条件及原烧结配料种类，其特征是配料室一次配加固体燃料粒度为小于3mm的占参与一次配加的固体燃料重量的70％～75％；熔剂粒度为小于3mm的占参与一次配加的熔剂重量的80％～85％，造块后二次配加的固体燃料粒度为小于3mm的占参与二次配加的固体燃料重量的75％～80％；熔剂粒度为小于3mm的占参与二次配加的熔剂重量的85％～90％。

固体燃料二次配加比例占其固体燃料参与一次配加和二次配加总重量的20％～40％，其一次配加比例与二次配加比例相对应；熔剂二次配加比例占其熔剂参与一次配加和二次配加总重量的25％～40％，其一次配加比例与二次配加比例相对应。

本发明通过下述步骤实现固体燃料二次配加联合熔剂喷吹外裹：

1、将固体燃料放置于燃料仓中，熔剂放置于熔剂仓中；

2、将熔剂仓中的熔剂设置在电子秤上；

3、通过空气喷吹装置将放置于电子秤上的熔剂喷吹在皮带输送机上的混合造块料的外围，将混合造块料覆盖住；其用量依据生产中设定的所有原料的总输送量(如：每小时900吨)与对应的外配比例(如：蛇纹石总配比4％，内外配比例为7：3，即外配比例1.2％，则900吨总输送量时每小时流量10.8吨)由配料控制系统自动计算用量并控制电子秤转速实现其配加量。熔剂喷吹效果原则要求均匀覆盖造块混合料；

4、将燃料仓中的固体燃料放置在电子秤上；

5、将设置在电子秤上的固体燃料覆盖在已覆盖熔剂的混合造块料上；

6、将覆盖了熔剂和固体燃料的混合造块料输入滚煤机内，通过滚煤机的旋转，将熔剂和固体燃料均匀地包裹在混合造块料的外围，即完成了固体燃料二次配加联合熔剂喷吹外裹工作。

本发明的空气喷吹装置包括支架，其特征是支架上固定设置喷吹管，喷吹管为内径是100mm的钢管，喷吹管上设置喷吹嘴和通气口，通气口连接通气管，喷吹嘴上设置喷吹口，喷吹口为宽度是3mm的狭长细缝，通气管连接空气压缩机。

本发明将部分固体燃料和熔剂在混合造块后再行添加，则以固体燃料或熔剂颗粒为核心外裹矿粉的颗粒数量及深层嵌埋于矿粉粘附层里的固体燃料和熔剂数量都会受到限制，从而使多数燃料、熔剂附着在造块料表面，处于极为有利的燃烧状态。

本发明使混合料中的含碳量的分布趋向合理，符合烧结过程所要求的含碳偏析，这样改善了燃料燃烧条件和传热速度，使燃烧趋于完全。本发明同时在混合料小块外裹部分熔剂，利于烧结液相的生成，改善烧结过程中熔剂参与化学反应的机理，减少烧结过程中下层的液相量，使烧结过程中液相的生成与分布更为合理，改善烧结矿的物理化学性能。减少混合料中以固体燃料或熔剂颗粒为核心外裹矿粉的颗粒数量及深层嵌埋于矿粉粘附层里的固体燃料和熔剂数量，改善了燃料燃烧机理，为低温烧结创造了条件，碳量燃烧完全，基本上消除了还原气氛，为铁酸钙的生成提供了有利条件，烧结矿大孔薄壁消除，其结构为均质的蜂窝状，有利于改善烧结矿的强度。

附图说明：

图1是本发明中各实施例的空气喷吹装置的主视图(图中省略空气压缩机及通气管)。

图2是图1的后视图。

图3是图1的左视图。

图4是图1沿A-A向的剖视图(相对图1放大)。

上述图中，1、支架  2、横杆  3、喷吹管  4、喷吹嘴5、通气孔  6、喷吹口

具体实施方式：

实施例一：蛇纹石与焦粉的联合外配

包括原工艺条件及原烧结配料种类，即铁矿粉为总重量的80％；蛇纹石为总重量的3.8％；焦粉为总重量的4.8％；生石灰为总重量的11.4％。

其特征是配料室一次配加焦粉粒度为小于3mm的占参与一次配加的焦粉重量的72.5％；蛇纹石粒度为小于3mm的占参与一次配加的蛇纹石重量的82.5％，造块后二次配加的焦粉粒度为小于3mm的占参与二次配加的焦粉重量的77.5％；蛇纹石粒度为小于3mm的占参与二次配加的蛇纹石重量的87.5％。

焦粉二次配加比例占其焦粉参与一次配加和二次配加总重量的30％，焦粉一次配加比例占其焦粉参与一次配加和二次配加总重量的70％；蛇纹石二次配加比例占其蛇纹石参与一次配加和二次配加总重量的30％，蛇纹石一次配加比例占其蛇纹石参与一次配加和二次配加总重量的70％。

表一、表二、表三、表四为不同二次配加(简称：外配)比例的焦粉、蛇纹石联合外配工业性试验的一些过程和结果数据。

表一：太钢450m²烧结机蛇纹石、焦粉联合外配工业性试验参数

表二：太钢450m²烧结机蛇纹石、焦粉联合外配工业性试验技术经济指标

 

蛇纹石外配比例  (％)    焦粉外配比例           Tfe(％)      FeO(％)       SiO₂(％)     R(倍)转鼓强度        (％)    03058.637.744.951.8478.52253058.597.634.931.8678.73303058.677.484.981.8778.69403058.567.524.891.8578.79603058.717.494.851.8978.53803058.677.64.741.8878.41903058.717.444.751.8678.43

表三：太钢450m²烧结机蛇纹石、焦粉联合外配工业性试验参数

                           5

表四：太钢450m²烧结机蛇纹石、焦粉联合外配工业性试验技术经济指标

 

蛇纹石外配比例(％)焦粉外配比例           Tfe(％)      FeO(％)       SiO₂(％)     R(倍)转鼓强度        (％)    30058.557.854.901.8578.68302558.577.834.951.8778.75303058.627.564.961.8778.80304058.667.604.921.8378.79306058.547.554.891.8678.55308058.537.584.841.8978.46309058.507.564.801.8878.46

从试验数据能够看出，蛇纹石外配比例在25～40％时，烧结矿质量得到改善；当蛇纹石外配比例提高至60％后，烧结矿转鼓强度开始降低，而且尽管小幅增加了蛇纹石的总配比，烧结矿中SiO₂含量仍然呈降低趋势。烧结矿SiO₂含量降低的原因，分析认为主要是随着外配比例的增加，混合料小球表面的蛇纹石被主抽风机抽入废气的比例大大增加，导致蛇纹石损耗增加，这与当期机头电除尘三、四电场除尘灰中SiO₂含量增高了1.36％是相符的。因此生产中蛇纹石外配比例按照30％控制是适宜的。同样总结出现有原料条件下，焦粉的外配比例在20～40％，能达到降低固体燃料消耗的目的，同时也改善烧结矿还原性，有利于高炉的生产。

本实施例通过下述步骤实现焦粉二次配加联合蛇纹石喷吹外裹：

1、将焦粉与蛇纹石分别放置于各自料仓中；

2、将蛇纹石从料仓中设置在电子秤上；

3、通过空气喷吹装置将设置在电子秤上的蛇纹石喷吹在皮带输送机上的混合造块料的外围，将混合造块料覆盖住；

4、将料仓中的焦粉设置在电子秤上；

5、将设置在电子秤上的焦粉覆盖在已覆盖蛇纹石的混合造块料上；

6、将覆盖了蛇纹石和焦粉的混合造块料输入滚煤机内，通过滚煤机的旋转，将蛇纹石和焦粉均匀地包裹在混合造块料的外围，即完成了焦粉二次配加联合蛇纹石喷吹外裹工作。

图1、图2、图3、图4所示，本实施例的空气喷吹装置包括支架1，支架1通过横杆2设置喷吹管3，喷吹管3为内径是100mm的钢管，喷吹管3上设置通长的喷吹嘴4，喷吹嘴4上设置喷吹口6，喷吹口6为宽度是3mm的狭长细缝，喷吹嘴4的对面管壁上设置通气孔5，通气孔5上固定连接通气管(图中未示)，通气管连接空气压缩机(图中未示)。

实施例二：石灰石与焦粉的联合外配

包括原工艺条件及原烧结配料种类，其特征是配料室一次配加焦粉粒度为小于3mm的占参与一次配加的焦粉重量的72.5％；石灰石粒度为小于3mm的占参与一次配加的石灰石重量的82.5％，造块后二次配加的焦粉粒度为小于3mm的占参与二次配加的焦粉重量的77.5％；石灰石粒度为小于3mm的占参与二次配加的石灰石重量的87.5％。

焦粉二次配加比例占其焦粉参与一次配加和二次配加总重量的30％，其一次配加比例占其焦粉参与一次配加和二次配加总重量的70％；石灰石二次配加比例占其石灰石参与一次配加和二次配加总重量的30％，其一次配加比例占其石灰石参与一次配加和二次配加总重量的70％。

表五、表六、表七、表八为不同二次配加(简称：外配)比例的焦粉、石灰石联合外配工业性试验的一些过程和结果数据。

表五：太钢450m²烧结机石灰石、焦粉联合外配工业性试验参数

表六：太钢450m²烧结机石灰石、焦粉联合外配工业性试验技术经济指标

 

石灰石外配比例(％)焦粉外配比例       Tfe(％)      FeO(％)       SiO₂(％)     R(倍)转鼓强度        (％)    03058.477.205.01.8778.51253058.507.385.101.8578.56303058.537.654.951.8678.58403058.487.454.951.8578.60603058.557.195.051.8378.55803058.527.335.01.8478.53903058.397.264.891.8378.49

表七：太钢450m²烧结机石灰石、焦粉联合外配工业性试验参数

表八：太钢450m²烧结机石灰石、焦粉联合外配工业性试验技术经济指标

 

石灰石外配比例(％)焦粉外配比例    Tfe(％)       FeO(％)      SiO₂(％)       R(倍)     转鼓强度(％)            30058.457.565.031.8678.68302558.527.505.051.8778.75303058.467.454.981.8578.80304058.537.434.961.8478.79306058.517.554.971.8678.55308058.477.625.081.8378.46309058.517.855.061.8478.46

从试验数据能够看出，石灰石外配比例在25～40％时，烧结矿质量得到改善；焦粉的外配比例在20～40％能达到降低固体燃料消耗的目的，同时也改善烧结矿还原性，有利于高炉的生产。

本实施例的操作步骤与实施例一相同，所不同的是熔剂为石灰石。

实施例三：白云石与焦粉的联合外配

包括原工艺条件及原烧结配料种类，其特征是配料室一次配加焦粉粒度为小于3mm的占参与一次配加的焦粉重量的72.5％；白云石粒度为小于3mm的占参与一次配加的白云石重量的82.5％，造块后二次配加的焦粉粒度为小于3mm的占参与二次配加的焦粉重量的77.5％；白云石粒度为小于3mm的占参与二次配加的白云石重量的87.5％。

焦粉二次配加比例占其焦粉参与一次配加和二次配加总重量的30％，其一次配加比例占其焦粉参与一次配加和二次配加总重量的70％；白云石二次配加比例占其白云石参与一次配加和二次配加总重量的30％，其一次配加比例占其白云石参与一次配加和二次配加总重量的70％。

表九、表十、表十一、表十二为不同二次配加(简称：外配)比例的焦粉、白云石联合外配工业性试验的一些过程和结果数据。

表九：太钢450m²烧结机白云石、焦粉联合外配工业性试验参数

表十：太钢450m²烧结机白云石、焦粉联合外配工业性试验技术经济指标

 

白云石外配比例  (％)    焦粉外配比例    Tfe(％)       FeO(％)      SiO₂(％)       R(倍)     转鼓强度(％)    03058.527.684.951.8578.59253058.507.554.961.8678.64303058.577.824.951.8478.65403058.497.565.01.8578.7603058.677.495.031.8378.65803058.627.584.981.8578.66903058.497.554.951.8678.59

表十一钢450m²烧结机白云石、焦粉联合外配工业性试验参数

表十二：太钢450m²烧结机白云石、焦粉联合外配工业性试验技术经济指标

 

白云石外配比例  (％)            焦粉外配比例           Tfe(％)      FeO(％)       SiO₂(％)     R(倍)        转鼓强度(％)    30058.57.554.951.8578.48302558.657.54.881.8778.45303058.537.484.861.8678.55304058.497.524.891.8578.56306058.607.394.951.8478.55308058.527.464.901.8578.46309058.457.494.931.8578.50

从试验数据能够看出，白云石外配比例在25～40％时，烧结矿质量得到改善；焦粉的外配比例在20～40％能达到降低固体燃料消耗的目的，同时也改善烧结矿还原性，有利于高炉的生产。

本实施例的操作步骤与实施例一相同，所不同的是熔剂为白云石。