專利名稱：：強化褐鐵礦燒結(jié)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及冶金行業(yè)燒結(jié)工藝領(lǐng)域，特別是一種強化褐鐵礦燒結(jié)的方法。
背景技術(shù)：
：目前，隨著鋼鐵行業(yè)的迅猛發(fā)展，可供燒結(jié)使用的高品位鐵礦石越來越少，低品位的褐鐵礦應(yīng)用于燒結(jié)生產(chǎn)已成必然趨勢。眾所周知，褐鐵礦結(jié)構(gòu)較松散，結(jié)晶水含量較高，在燒結(jié)過程中影響燒結(jié)礦成品率、泠強度以及固體燃料消耗。其影響燒結(jié)礦生產(chǎn)的不良因素主要是制粒過程中原料顆粒內(nèi)的吸水量增加，容易發(fā)生結(jié)晶水的分解和因熱裂導(dǎo)致氣孔的產(chǎn)生及同化反應(yīng)，從而使燒結(jié)礦的粘結(jié)性和透氣性變差。隨著褐鐵礦配比的增加，燒結(jié)臺車內(nèi)的原料填充密度會下降。降低生產(chǎn)成本是每個鋼鐵企業(yè)永恒的追求，故在保證燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的前提下，最大限度使用褐鐵礦燒結(jié)是有效降低生產(chǎn)成本的途徑。下面引用的是1998年9月《礦冶工程》——高爐原料準(zhǔn)備技術(shù)的進步及展望的資料國內(nèi)外鋼鐵公司如韓國、日本、寶鋼等都進行過褐鐵礦燒結(jié)的研究，且配比高達40%_50%，甚至達60%，都采取了不同的強化措施，保證燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量。日本鋼鐵公司煉鐵工藝及煉鐵技術(shù)研究所經(jīng)過多年的研究，開發(fā)了豆?fàn)詈骤F礦自身致密化和高熔點液相燒結(jié)工藝(SHS):將褐鐵礦和細粒蛇紋石及少量的細粒級焦粉在圓盤制粒機中制粒，細蛇紋石的包裹作用，保護了褐鐵礦石，避免其發(fā)生熔體反應(yīng)，并在1300攝氏度左右形成致密結(jié)構(gòu)，由于包裹粗粒褐鐵礦的粘附粉熔點較高，使液相形成在豆?fàn)詈骤F礦致密化之后；此方法要增加設(shè)備投資與人員配置，且場地有限難以實現(xiàn)。澳大利亞BHP公司開發(fā)了低混合料水分下?lián)P迪礦燒結(jié)技術(shù)；只適用粒度較粗的褐鐵礦燒結(jié)，應(yīng)用范圍不大；新日鐵公司采取了一些方法使羅布河礦使用量增加，并采取選擇性造球的一種工藝與布料裝置(l)采用強化篩分式布料器、空氣分級和支撐燒結(jié)來增加燒結(jié)機的生產(chǎn)率；(2)通過降低輔助料的使用，生產(chǎn)低Si02燒結(jié)礦；(3)通過充分制粒改變小球結(jié)構(gòu)。新日鐵2004年澳大利亞礦中褐鐵礦的使用比例提高到60%。這些方法同樣必須另外增加投資。日本的各大鋼廠及韓國浦項的褐鐵礦(揚迪礦、羅布河礦)的配比一般在30%以上，高的達40%45%，甚至60%。國內(nèi)鋼廠如寶鋼從九十年代初開始研究褐鐵礦，目前褐鐵礦配比最高達到了51%。寶鋼目前已經(jīng)基本弄清了幾種主要褐鐵礦的特性，逐步掌握了一些工業(yè)生產(chǎn)上的技術(shù)對策，如水、炭的調(diào)節(jié)，機速、料層的調(diào)整，礦石品種、粒度的搭配，焦粉、熔劑粒度的改變，燒結(jié)熱量的補充等。寶鋼認(rèn)為，高配比褐鐵礦時要適當(dāng)增加料場堆灑水；采取提高粉焦粒度，增加混合料水分改善造球等措施，改善料層透氣性，使"傳熱速度與燃燒速度同步"，從而改善了褐鐵礦燒結(jié)時燒結(jié)機下層的生料現(xiàn)象；褐鐵礦燒結(jié)仍然需要有足夠的鐵酸鈣粘結(jié)相，因而燒結(jié)礦堿度需要維持在1.8以上；由于褐鐵礦結(jié)晶水的緣故，隨著褐鐵礦配比的增加，固體燃料沒有增加，認(rèn)為褐鐵礦好的同化性、易熔性可以抵消大部分結(jié)晶水的影響。安陽鋼鐵股份有限公司與江陰興澄特鋼公司煉鐵分廠使用澳大利亞FMG、揚迪粉礦燒結(jié)性能的試驗研究中表明分別與結(jié)構(gòu)致密的巴西CVRD粗粉、南非粉和MBR粗粉等進行合理搭配，選擇適宜的工藝操作參數(shù)，通過實施高堿度厚料層、添加蛇紋石等工藝技術(shù)措施，更有利于改善此兩種礦的燒結(jié)性能。但這些措施均有一定的限制，對于高褐鐵礦配比燒結(jié)，調(diào)整有關(guān)操作工藝參數(shù)很難有明顯的效果，且厚料層必須增加檔板的高度，高堿度根據(jù)高爐冶煉的需求調(diào)整。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種簡單易行、效果明顯的強化褐鐵礦燒結(jié)的方法，從而滿足強化褐鐵礦燒結(jié)、提高燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量、降低固體燃料消耗的目的。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案來實現(xiàn)本發(fā)明的工藝步驟為1)原料準(zhǔn)備按燒結(jié)礦成品滿足堿度Ca0/Si02=1.5-3.0、TFe的含量為50%-60%、Mg0的含量為2.0%-4.0%的要求配料，其原料重量配比為含鐵原料10%-20%、褐鐵礦50%_60%、生石灰2.0%-5.0%、白云石0_8%、石灰石5%_12%、煤粉或焦粉3%-8%、返礦30%-40%;向滿足上述條件的原料中添加重量濃度為4%-10%的蔗糖溶液，其總量由混合料的物理含水量控制在6.0%-8.0%之間而定；2)—次混合將所選取的原料組份輸送到一次圓錐混合機內(nèi)，加入適量的水份濕潤物料，使原料的物理含水量控制在6.0%-8.0%之間，并使原料混合均勻，混合時間lmin-3min;3)二次混合將混合均勻的原料輸送到二次圓筒混合機中制粒，使粒級在3mm以上的原料顆粒的含量大于55%;4)布料先鋪底料，將制粒后的原料顆粒均勻布撒在燒結(jié)杯上，使燒結(jié)料層的厚度控制在600mm-800mm的范圍內(nèi)；5)點火控制燒結(jié)點火溫度為IOO(TC-125(TC、點火時間lmin-3min、點火負(fù)壓為4000Pa-6000Pa;6)燒結(jié)燒結(jié)杯點火完畢后，原料中的煤粉或焦粉開始燃燒，控制燒結(jié)負(fù)壓為8000Pa-11000Pa;7)冷卻在燒結(jié)杯中，使燒結(jié)礦的溫度降低至15(TC以下；8)篩分采用篩孔為6.3mm-40mm的多層振動篩對冷卻處理后的顆粒進行篩分，小于6.3mm為燒結(jié)返礦，10mm_6.3mm為鋪底料，其余則為成品燒結(jié)礦。上述含鐵原料為各種鐵粉礦、雜礦、返礦以及它們的任意組合。上述所選各原料中，生石灰粒度在0-3mm范圍內(nèi)的大于90%，石灰石、白云石、煤粉或焦粉粒度在0-3mm范圍內(nèi)的大于75X，含水率小于15%;含鐵原料的粒度0-10mm，含水率小于15%。上述褐鐵礦重量配比為53%。上述原料中添加重量濃度的蔗糖溶液為4%、6%、10%。上述工藝步驟2)中的混合時間為3min。上述工藝步驟8)中的多層振動篩為五層。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用純度較高的蔗糖配制成重量濃度4%_10%的溶液改變混合料水溶液性質(zhì)，可有效地強化褐鐵礦燒結(jié)。具體體現(xiàn)在—、可以有效強化制粒效果，使混合料中+3.15mm含量上升7個百分點，-lmm含量降低8-9個百分點。二、可以增加燒結(jié)過程的熱量，降低固體燃料消耗。三、可以有效提高垂直燒結(jié)速度，成品率上升，燒結(jié)礦產(chǎn)量增加。且強化劑濃度越高，效果越好。同時，本發(fā)明操作方法簡單易行，只需用重量百分比濃度4%_10%蔗糖溶液替換原用的混合料水溶液進行混合制粒，若在現(xiàn)場實施需要增加蔗糖溶液配制設(shè)備。依照該方法可解決高褐鐵礦燒結(jié)對生產(chǎn)帶來的影響的問題，為燒結(jié)使用鐵原料開辟了更廣闊的資源領(lǐng)域，從而能有效降低生產(chǎn)成本，能為企業(yè)產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益，故具有較大的使用價值和推廣價值。附圖為本發(fā)明的工藝流程示意圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述如圖所示，本發(fā)明實驗步驟大致分為原料準(zhǔn)備一一次混合一二次混合一布料一點火一燒結(jié)一冷卻一篩分等階段。其具體操作步驟如下1)原料準(zhǔn)備按燒結(jié)礦成品滿足堿度Ca0/Si02=1.5-3.0、TFe的含量為50%-60%、Mg0的含量為2.0%-4.0%的要求，各物料重量配比為含鐵原料10%_20%、生石灰2.0%-5.0%、白云石0-8%、石灰石5%_12%、煤粉或焦粉3%_8%、返礦3%-40%。以不加蔗糖溶液為基準(zhǔn)點，在同樣配比條件下添加重量濃度4%-10%蔗糖溶液與之比較。采用常規(guī)的計算方法，計算出符合要求配比的各原料組份備用。其中含鐵原料可以選擇各種鐵礦石如鐵粉礦、雜礦、返礦以及它們的任意組合；所選各原料中，生石灰粒度在0-3mm范圍內(nèi)的大于90%，石灰石、白云石、煤粉或焦粉粒度在0-3mm范圍內(nèi)的大于75%，含水率小于15%;含鐵原料的粒度0-10mm，含水率小于15%。2)—次混合將所選取的原料組份輸送到一次圓錐混合機內(nèi)，加入適量的水份濕潤物料，使原料的物理含水量控制在6%_8%之間，混合時間3min，使各種原料充分混合均勻。3)二次混合將混合均勻的原料輸送到二次圓筒混合機中制粒，混合時間大于3min，使粒級在3mm以上的原料顆粒的含量大于55%。4)布料將制粒后的原料顆粒經(jīng)布料器均勻撒布在帶式抽風(fēng)燒結(jié)機臺車上，使燒結(jié)層厚度為700mm。5)點火采用煤氣點火，控制燒結(jié)機的點火溫度為1050°C_1250"、點火時間3min、點火負(fù)壓為6000Pa。6)燒結(jié)燒結(jié)杯點火完畢后，原料中的煤粉或焦粉開始燃燒，控制燒結(jié)負(fù)壓為10000Pa-11000Pa。7)冷卻在燒結(jié)杯內(nèi)進行冷卻，使燒結(jié)礦的溫度降低至150°C以下。8)篩分采用篩孔為6.3mm-40mm的五層振動篩對冷卻處理后的顆粒進行篩分，-6.3mm為燒結(jié)返礦，10mm_6.3mm為鋪底料，其余為成品燒結(jié)礦。按照上述工藝流程，本發(fā)明完成了多批原料組分的實驗室實驗，其實施例如下，實驗的原料條件及實驗結(jié)果見表1至表6:表1、表2和表3分別列出了實驗室中褐鐵礦的化學(xué)成分及粒度組成、實驗原料配比。表4、表5和表6分別列出實驗室方案及混合料粒度組成和燒結(jié)工藝技術(shù)指標(biāo)，實驗編號0為沒有添加強化劑的實施例，編號為l-3批次為添加蔗糖溶液的實施例，其中含鐵原料為鐵粉礦、雜礦等組成。表1褐鐵礦化學(xué)成分％<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表5實驗室混合料的粒度組成mm%<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表6實驗室中的燒結(jié)工藝技術(shù)指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從以上各表格可看出在原料中添加強化劑溶液(蔗糖溶液)濃度4%_10%可改善混合制粒效果，提高燒結(jié)礦的各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，從而達到強化褐鐵礦燒結(jié)的目的。權(quán)利要求一種強化褐鐵礦燒結(jié)的方法，其特征在于工藝步驟為1)原料準(zhǔn)備按燒結(jié)礦成品滿足堿度CaO/SiO2＝1.5-3.0、TFe的含量為50％-60％、MgO的含量為2.0％-4.0％的要求配料，其原料重量配比為含鐵原料10％-20％、褐鐵礦50％-60％、生石灰2.0％-5.0％、白云石0-8％、石灰石5％-12％、煤粉或焦粉3％-8％、返礦30％-40％；向滿足上述條件的原料中添加重量濃度為4％-10％的蔗糖溶液；2)一次混合將所選取的原料組份輸送到一次圓錐混合機內(nèi)，加入適量的水份濕潤物料，使原料的物理含水量控制在6.0％-8.0％之間，并使原料混合均勻，混合時間1min-3min；3)二次混合將混合均勻的原料輸送到二次圓筒混合機中制粒，使粒級在3mm以上的原料顆粒的含量大于55％；4)布料先鋪底料，將制粒后的原料顆粒均勻布撒在燒結(jié)杯上，使燒結(jié)料層的厚度控制在600mm-800mm的范圍內(nèi)；5)點火控制燒結(jié)點火溫度為1000℃-1250℃、點火時間1min-3min、點火負(fù)壓為4000Pa-6000Pa；6)燒結(jié)燒結(jié)杯點火完畢后，原料中的煤粉或焦粉開始燃燒，控制燒結(jié)負(fù)壓為8000Pa-11000Pa；7)冷卻在燒結(jié)杯中，使燒結(jié)礦的溫度降低至150℃以下；8)篩分采用篩孔為6.3mm-40mm的多層振動篩對冷卻處理后的顆粒進行篩分，小于6.3mm為燒結(jié)返礦，10mm-6.3mm為鋪底料，其余則為成品燒結(jié)礦。2.按權(quán)利要求1所述的強化褐鐵礦燒結(jié)的方法，其特征在于上述含鐵原料為各種鐵粉礦、雜礦、返礦以及它們的任意組合。3.按權(quán)利要求l所述的強化褐鐵礦燒結(jié)的方法，其特征在于上述所選各原料中，生石灰粒度在0-3mm范圍內(nèi)的大于90%，石灰石、白云石、煤粉或焦粉粒度在0-3mm范圍內(nèi)的大于75%，含水率小于15%;含鐵原料的粒度0-10mm，含水率小于15%。4.按權(quán)利要求1所述的強化褐鐵礦燒結(jié)的方法，其特征在于上述褐鐵礦重量配比為53%。5.按權(quán)利要求1所述的強化褐鐵礦燒結(jié)的方法，其特征在于上述原料中添加重量濃度的蔗糖溶液為4%、6%、10%。6.按權(quán)利要求1所述的強化褐鐵礦燒結(jié)的方法，其特征在于上述工藝步驟2)中的混合時間為3min。7.按權(quán)利要求1所述的強化褐鐵礦燒結(jié)的方法，其特征在于上述工藝步驟8)中的多層振動篩為五層。全文摘要一種強化褐鐵礦燒結(jié)的方法，它是通過添加重量濃度4％-10％蔗糖溶液改變混合料水份的性質(zhì)。此溶液具有一定粘度，其粘度則隨溫度的增大而降低。在混合制粒過程中，使細顆粒的礦粉很好地粘附在小球表面，從而強化褐鐵礦制粒，改善混合料小球強度，達到強化褐鐵礦燒結(jié)、提高燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量、降低固體燃料消耗的目的。特別是粒度較細的褐鐵礦，此方法效果更好。蔗糖最大的特點是在燒結(jié)過程中全部發(fā)生反應(yīng)而不殘留在燒結(jié)礦中，對燒結(jié)礦質(zhì)量沒有影響。文檔編號C21B3/00GK101701289SQ200910272339公開日2010年5月5日申請日期2009年9月29日優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日發(fā)明者馮紅云,張望興,李軍,王素平,胡平,蕭揚申請人:武漢鋼鐵(集團)公司