专利名称：一种涂层防护型预还原烧结矿的生产方法
技术领域：
本发明涉及了一种预还原烧结矿的生产方法。特别是一种在原有烧结矿原料基础上配以适量还原剂，并在矿槽中烧结矿混合料表面喷涂一种高温防护涂层进而烧结还原生产预还原烧结矿的方法。
背景技术：
一般来讲，烧结矿的还原是在高炉中间接还原。因此，高炉中烧结矿的还原行为受到还原平衡的控制。关于烧结矿预还原的研究较少，近年来，日本开发了新的烧结工艺，除了可以使用粉矿外，在烧结机上还可以通过还原剂同步进行直接还原。新烧结工艺是在烧结机上将粉矿石制成块，然后用还原剂进行直接还原。预还原烧结矿的还原率越高，在烧结机上使用的含碳材料则越多，此高炉所需的还原剂大幅度减少，有助于减少含碳材料的消耗量。另外， 在烧结机上同时进行原料的还原和造块，有助于减少二氧化碳的产生量，提高碳的利用率。然而为防止烧结块的过度熔化和改善还原度的不均匀性，必须开发新的点火技术。此外，也必须开发提高烧结料混合比的技术。为了开发出新工艺，日本许多机构和研究人员对预还原烧结矿技术进行了基础研究，并取得一定成果。然而，这些研究采用的实验原料其结构不同于传统铁矿石还原生产工艺所用的原料，且仅在基础研究的可控气氛中获得了部分还原的烧结矿，因而无法进行下一步的工艺开发。有致于此，日本的预还原烧结矿技术目前仍然在发展完善阶段，国内对此方面的研究还鲜见报道。
发明内容
为了提高烧结矿品位和金属化率，防止烧结料的过度熔化和改善还原度的不均匀性，降低高炉内焦比，提高高炉冶炼效率，本发明的目的是提供一种在原有烧结工艺的基础上改进的生产预还原烧结矿的方法。为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案一种预还原烧结矿的生产方法，其特征在于该方法采用普通烧结矿通过改变烧结矿原料中还原剂用量以提高烧结过程原料还原率即提高金属铁和氧化亚铁含量，同时通过烧结机矿槽内原料混合料表面压实喷涂防护涂层的形式以保证烧结料内部还原性气氛及防止表面过度熔融，进而生产高品位预还原烧结矿产品。本发明的方法是在原有烧结矿生产工艺的基础上进行的改进，烧结矿原料以目前工业上应用的配料体系为基础配以适量的还原剂共同混合，还原剂为煤粉或焦粉或者两种的混合物。烧结矿原料与还原剂配比(重量比)为100 20 30。在将烧结矿料与适量还原剂混合后，平铺在烧结机矿槽中，在进行烧结之前将表面喷涂一层高温防护涂层，这就需要在烧结机前增设涂料喷涂机系统，其流程为
A、给烧结混合料表面涂覆涂料(涂料厚度O. 2 2. Omm)；B、将烧结料入炉加热烧结(1000 1300°C )；C、烧结矿出炉；D、去除烧结料表面涂覆层；E、进入下道破碎分筛工序。当今冶金企业降低过程成本，提高产品成材率，低碳节能环保已经成为行业工艺发展的主旋律。本发明提供的一种在原有烧结工艺的基础上改进的生产预还原烧结矿的方法是一种典型的节能环保方法，有效提高碳材料利用率，烧结矿预还原率即金属化率可达到10% 40%，缓解了二氧化碳的过度排放，用该方法生产的预还原烧结矿产品应用到高炉，有效降低了闻炉焦比，提闻了生铁广率。 涂覆的防护涂层具有防止烧结矿基体表面过度熔融、创造烧结矿混合料内部还原氛围以及提高传热效率的多重功能，也可以是一种单功能涂层，仅为高温下混合料表面形成致密保护层，阻隔外界气体与烧结混合料基体之间的传质，如以普通的玻璃料高温形成涂层保护；也可以是复合功能涂层，例如采用高温耐火材料配以耐高温黑度较高的原料，既可以形成气氛防护又可以降低表面过度熔融，同时还能改善界面的传热效果，提高能源利用率。高温防护涂层可选用耐高温材料、耐火材料或用于金属等高温防氧化用的涂料(在冶金领域研究和公开报道的较多)为公知信息，本专利不再设权利保护项，仅保护涂层涂覆在烧结矿表面的工艺方法。与现有技术相比，本发明的有益效果是I、对原料要求低，不论何种品位的铁精粉或含铁废弃物，通过矿碳按还原比例进行湿法混料后装入台车铺平，表层覆盖防护涂层，均能实现氧化铁高效还原；2、对装置要求低，仍然采纳普通烧结机工艺，也包括各种加热炉，均能实现烧结矿的预还原；3、对炉内气氛无要求，涂层能够实现对所防护烧结矿混合料密闭性防护，混合料体系矿碳高温反应能够在涂层防护下实现内部还原气氛，在合理的加热时间内能够保证还原效果。按本发明的方法涂覆防护涂层，可以采用刷涂、辊涂或喷涂等涂覆方法，然后进入正常的烧结工序，具有提高烧结矿品位，提高能源利用率的效果。
具体实施例方式实施例I采用烧结矿原料配以还原剂煤粉按重量比100 20混合制粒，然后将混合均匀的混合料一起平铺在烧结机矿槽中，在混合料表面喷涂一层玻璃基高温防护涂层，涂层厚度O. 5mm,之后入炉烧结，烧结温度达到1150°C，生产预还原烧结矿，烧结矿金属化率可达到15%。实施例2采用烧结矿原料配以还原剂焦粉按重量比100 25混合制粒，然后将混合均匀的混合料一起平铺在烧结机矿槽中，在混合料表面喷涂一层玻璃基高温防护涂层，涂层厚度O. 2mm，之后入炉烧结，烧结温度达到1200°C，生产预还原烧结矿，烧结矿金属化率可达到30%。实施例3采用烧结矿原料配以还原剂焦粉与煤粉按重量比100 15 15混合制粒，然后将混合均匀的混合料一起平铺在烧结机矿槽中，在混合料表面喷涂一层玻璃基高温防护涂层，涂层厚度1mm，之后入炉烧结，烧结温度达到1200°C，生产预还原烧结矿，烧结矿金属化率可达到35%。实施例4采用烧结矿原料配以还原剂焦粉按重量比100 30混合制粒，然后将混合均匀的混合料一起平铺在烧结机矿槽中，在混合料表面喷涂一层耐火材料高温防护涂层，涂层厚度O. 4mm，之后入炉烧结，烧结温度达到1250°C，生产预还原烧结矿，烧结矿金属化率可达 到 40%。实施例5采用烧结矿原料配以还原剂焦粉按重量比100 20混合制粒，然后将混合均匀的混合料一起平铺在烧结机矿槽中，在混合料表面喷涂一层耐火材料高温防护涂层，涂层厚度2mm，之后入炉烧结，烧结温度达到1300°C，生产预还原烧结矿，烧结矿金属化率可达到30%。
权利要求
1.一种预还原烧结矿的生产方法，其特征在于该方法采用普通烧结矿通过改变烧结矿原料中还原剂用量以提高烧结过程金属铁和氧化亚铁含量，同时通过烧结机矿槽内原料混合料表面压实喷涂防护涂层的形式以保证烧结料内部还原性气氛及防止表面过度熔融，进而生产高品位预还原烧结矿产品。
2.根据权利要求I所述的一种预还原烧结矿的生产方法，其特征在于烧结矿原料以目前工业上应用的配料体系为基础配以适量的还原剂共同混合，还原剂为煤粉或焦粉或者两种的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种预还原烧结矿的生产方法，其特征在于烧结矿原料与还原剂重量比为100 20 30。
4.根据权利要求I所述的一种预还原烧结矿的生产方法，其特征在于在将烧结矿料与适量还原剂混合后，平铺在烧结机矿槽中，在进行烧结之前将表面喷涂一层高温防护涂层，这需要在烧结机前增设涂料喷涂机系统，其流程为 A、给烧结混合料表面涂覆涂料； B、将烧结料入炉加热烧结； C、烧结矿出炉； D、去除烧结料表面涂覆层； E、进入下道破碎分筛工序。
5.根据权利要求4所述的一种预还原烧结矿的生产方法，其特征在于给烧结混合料表面涂覆涂料，涂料涂覆厚度为O. 2 2. 0mm。
6.根据权利要求4所述的一种预还原烧结矿的生产方法，其特征在于本方法采用的烧结温度范围为1000 1300°C。
全文摘要
本发明涉及了一种预还原烧结矿的生产方法，该方法采用在高碱度烧结矿原料中配加适量还原剂按重量比100∶20～30制成混合料平铺在烧结机矿槽中表面压实，表层喷涂一种高温防护性涂料(涂料厚度0.2～2.0mm)，经点火抽风烧结，生产预还原高炉用炉料。利用本发明方法，实现了烧结矿在造块的同时进行还原，涂层防护防止了烧结块的过度熔化和改善了还原度的不均匀性，生产出含金属铁和氧化亚铁的预还原烧结矿。生产出的预还原烧结矿金属化率可达10％～40％，用于高炉炼铁品位更高，大幅度降低高炉焦比，提高生铁产量。
文档编号C22B1/16GK102776360SQ20111011797
公开日2012年11月14日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者仉小猛, 叶树峰, 王书华, 王作福, 陈运法, 魏连启 申请人:中国科学院过程工程研究所, 梅河口市腾达铸管有限公司