本发明涉及一种高比例磁铁矿烧结方法,属于烧结技术领域。
背景技术:
在烧结生产中,受铁矿资源影响,使烧结配料、烧结工艺随原料变化而发生改变,申请人目前使用的是大红山精矿,该矿属于磁铁矿,其碱金属(钾钠)含量高,粒度细,小于200目的占60%以上,绝大多数矿物颗粒呈单体状态存在,较致密,成球性差,软化和熔化温度区间窄,增加了烧结难度。国内一些钢厂进行了大量研究,但由于申请人所使用的大红山精矿含碱金属较高,制粒、配料、烧结与国内其他钢厂存在不同,用现有技术难于适用于该矿石原料的烧结生产。因此,有必要对现有烧结技术加以改进。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,提供一种高配比磁铁矿烧结方法。
以便优化用料结构、提高烧结料混匀效率、提高料温,进而提高烧结矿强度,降低消耗。
为解决上述技术问题,本发明通过以下技术方案实现:
一种高配比磁铁矿烧结方法,其特征在于经过下列各步骤:
1)按下列质量比配备烧结料:
贵沙粉矿10-15%、二次资源19-27%、大红山精矿40-50%、进口南非粉矿5-8%、石灰石粉5-9%、白云石粉3-5%、生石灰粉5-7%、焦炭粉3-6%、总和为100%;
所述二次资源为下列质量比的原料:烧结返矿50-65%,除尘灰10-20%,氧化渣5-15%,炼钢污泥5-15%,二次资源总和为100%;
2)将步骤1)的原料用堆取料机进行人字形堆料,堆料顺序为:贵沙粉矿、二次资源、大红山精矿、进口南非粉矿,每个料堆的堆料层数为640-680层,料堆角度为45°-60°,并形成碱度r=1.4-1.8、tfe=51±0.8%的混匀矿;
3)用堆取料机对步骤2)的混匀矿进行全断面取料,送入配料仓,同时将石灰石粉、白云石粉、生石灰粉、焦炭粉送入配料仓,形成配合料;
4)将步骤3)的配合料送入混合机中,加入质量浓度为30-40%污泥水,并通入蒸汽进行混料,控制配合料的碱度r=1.7-2.0、水分6.7-7.5%、固定碳2.5-3.2%、配合料温度35-55℃,得混合料;
5)按250-300t/h的下料量、并在下料辊转速为400-800转/min的条件下,将步骤4)的混合料平铺在烧结机上,在烧结机运行速度为1.0-1.3m/min、烧结机终点温度为410-490℃、烧结机机尾废气温度为125-145℃、烧结机负压为12-15.5kpa的条件下,完成混合料的烧结,得烧结矿。
所述焦炭粉中,粒度≤3mm的焦炭粉所占质量比≥85%。
所述步骤(4)的混料分为两级,依次在第一、第二混合机中完成混料、制粒,并在第二混合机的出口端设置挡料板,用于截返部分物料,该部分截返物料是总混料量的10%,且截返物料的粒度均小于3mm,截返物料返回到第一混合机中继续混合造球,提高料层透气性,并使第一混合机的填充系数为15%、使第二混合机的填充系数为8%-10%;经过第二级混合后的混合料进入烧结机烧结。
所述步骤(4)中加入的污泥水经预热后加入到混合机中。
本发明上述步骤中:
加入19-27%二次资源,使二次资源中的烧结返矿达到50-65%、炼钢污泥达到5-8%,有利于烧结料的成球;
加入3-6%的焦炭粉,使固定碳含量达2.5-3.0%,使部分烧结矿在焦炭粉作用下熔融,保证烧结机机尾红层厚度和烧结矿强度,且控制焦炭粉水分含量为5-7%,保障焦炭粉在进入混合机前充分湿润,有利于混合料的成粒造球;
加入除尘灰,有利二次资源的回收,且在除尘灰进入混合机前喷加雾状水,提高混合料的粘接性,有利于混合料的成球;
加入3-5%的白云石粉,保障烧结矿中的mgo达到1%-2%,有利于高炉冶炼中炉渣碱度的控制;加入5-9%石灰石粉和5-7%的生石灰粉,使烧结矿碱度r达到1.7-2.0,既可保障烧结料的料温,在烧结过程中减少混合料的过湿层,又可保障烧结矿强度,使烧结矿进入高炉后,低温粉化指数≥70%;同时加入5-7%的生石灰粉、并在混合机中通入蒸汽,能有效提升烧结料温度至50-60℃,并在烧结过程中减少混合料的过湿层;
加入质量浓度为30-40%的污泥水,使污泥的粘性达到最佳,有利于混合料的成球制粒;
在混合机中加水,使水份控制在6-7.5%,有利于混合料的成球,并能增加料层的透气性;
调节下料辊转速为400-800转/min,使混合料平铺在烧结机上,有利于混合料的布料,并且在布料过程中,由于焦炭粉中,粒度≤3mm的焦炭粉所占质量比≥85%,可使粒度≥3mm的焦炭粉先行分布在烧结料层下部,而粒度≤3mm的焦炭粉分布上烧结料层上部,并使上部的燃料多于下部的燃料,这样能在减少燃料用量的同时,保证烧结矿的质量稳定;
烧结机运行速度控制在1.0-1.3m/min,保证烧结均匀连续,稳定烧结矿的质量;
烧结机终点温度控制在410-490℃,保证烧结烧透不出现生料现象,保障烧结矿的粒度;
烧结机机尾废气温度控制在125-145℃,控制燃料消耗,降低生产成本;
烧结机负压控制在12-15.5kpa,保证烧结过程中不出现生料,节约电量消耗。
所述堆取料机、混合机、烧结机均为常规设备。
本发明具有下列优点和效果:采用上述方案,可增加大红山管道磁铁精矿比例达40%-50%,解决了大红山精矿粒级较细导致烧结料成球性差、烧结上料量低等问题,为提高烧结产品质量、降低用矿成本创造了条件,同时降低燃料消耗10kg/t,返矿率降低5%,成品率提高12%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
本发明没有特别指出的设备均为常规设备。
实施例1
1)按下列质量比配备烧结料:
贵沙粉矿14%、二次资源19%、大红山精矿40.5%、进口南非粉矿5%、石灰石粉7%、白云石粉5%、生石灰粉5%、焦炭粉4.5%;所述焦炭粉中,粒度≤3mm的焦炭粉所占质量比≥85%;
所述19%二次资源为下列质量比的原料:烧结返矿58%,除尘灰16%,氧化渣12%,炼钢污泥14;
2)将步骤1)的原料用堆取料机进行人字形堆料,堆料顺序为:贵沙粉矿、二次资源、大红山精矿、进口南非粉矿,每个料堆的堆料层数为680层,料堆角度为45°,并形成碱度r=1.4、tfe=52.2%的混匀矿;
3)用堆取料机对步骤2)的混匀矿进行全断面取料,送入配料仓,同时将石灰石粉、白云石粉、生石灰粉、焦炭粉送入配料仓,形成配合料;
4)将步骤3)的配合料送入混合机中,加入质量浓度为30%污泥水,并通入蒸汽进行混料,控制配合料的碱度r=2.0、水分7.2%、固定碳3.2%、配合料温度55℃,得混合料;
5)按260t/h的下料量、并在下料辊转速为800转/min的条件下,将步骤4)的混合料平铺在烧结机上,在烧结机运行速度为1.0m/min、烧结机终点温度为412℃、烧结机机尾废气温度为125℃、负压为14.2kpa的条件下,完成混合料的烧结,所得烧结矿质量指标:粒度16-40mm的烧结矿占72%,转鼓指数为82.2%,tfe±0.5%,r±0.1。
实施例2
1)按下列质量比配备烧结料:
贵沙粉矿10%、二次资源20%、大红山精矿45%、进口南非粉矿5%、石灰石粉8%、白云石粉3%、生石灰粉5%、焦炭粉4%;所述焦炭粉中,粒度≤3mm的焦炭粉所占质量比≥85%;
所述20%的二次资源为下列质量比的原料:烧结返矿65%,除尘灰20%,氧化渣5%,炼钢污泥10%;
2)将步骤1)的原料用堆取料机进行人字形堆料,堆料顺序为:贵沙粉矿、二次资源、大红山精矿、进口南非粉矿,每个料堆的堆料层数为640层,料堆角度为60°并形成碱度r=1.4、tfe=52.6%的混匀矿;
3)用堆取料机对步骤2)的混匀矿进行全断面取料,送入配料仓,同时将石灰石粉、白云石粉、生石灰粉、焦炭粉送入配料仓,形成配合料;
4)将步骤3)的配合料送入混合机中,加入质量浓度为40%污泥水,并通入蒸汽进行混料,控制配合料的碱度r=1.7、水分6.7%、固定碳2.5%、混合料温35℃,得混合料;
5)按250t/h的下料量、并在下料辊转速为400转/min的条件下,将步骤4)的混合料平铺在烧结机上,在烧结机运行速度为1.1m/min、烧结机终点温度为450℃、烧结机机尾废气温度为140℃、负压为12.8kpa的条件下,完成混合料的烧结,所得烧结矿质量指标:粒度16-40mm的烧结矿占72.5%,转鼓指数为81.87%,tfe±0.5%,r±0.1。
实施例3
1)按下列质量比配备烧结料:
贵沙粉矿15%、二次资源20%、大红山精矿40%、进口南非粉矿8%、石灰石粉5%、白云石粉4%、生石灰粉5%、焦炭粉3%;所述焦炭粉中,粒度≤3mm的焦炭粉所占质量比≥85%;
所述20%二次资源为下列质量比的原料:烧结返矿65%,除尘灰15%,氧化渣8%,炼钢污泥12%;
2)将步骤1)的原料用堆取料机进行人字形堆料,堆料顺序为:二次资源、大红山精矿、贵沙粉矿、进口南非粉矿,每个料堆的堆料层数为650层,料堆角度为50°并形成碱度r=1.8、tfe=52.5%的混匀矿;
3)用堆取料机对步骤2)的混匀矿进行全断面取料,送入配料仓,同时将石灰石粉、白云石粉、生石灰粉、焦炭粉送入配料仓,形成配合料;
4)将步骤3)的配合料送入混合机中,加入质量浓度为35%污泥水,并通入蒸汽进行混料,控制配合料的碱度r=1.8、水分7.0%、固定碳3.0%、混合料温45℃,得混合料;
5)按295t/h的下料量、并在下料辊转速为700转/min的条件下,将步骤4)的混合料平铺在烧结机上,在烧结机运行速度为1.3m/min、烧结机终点温度为485℃、烧结机机尾废气温度为128℃、负压为14.3kpa的条件下,完成混合料的烧结,所得烧结矿质量指标:粒度16-40mm的烧结矿占72.2%,转鼓指数为82.87%,tfe±0.5%,r±0.1。
实施例4
1)按下列质量比配备烧结料:
贵沙粉矿10%、二次资源27%、大红山精矿40%、进口南非粉矿5%、石灰石粉5%、白云石粉3%、生石灰粉5%、焦炭粉5%;所述焦炭粉中,粒度≤3mm的焦炭粉所占质量比≥85%;
所述27%二次资源为下列质量比的原料:烧结返矿50%,除尘灰20%,氧化渣15%,炼钢污泥15%;
2)将步骤1)的原料用堆取料机进行人字形堆料,堆料顺序为:二次资源、贵沙粉矿、大红山精矿、进口南非粉矿,每个料堆的堆料层数为660层,料堆角度为55°并形成碱度r=1.6、tfe=52.3%的混匀矿;
3)用堆取料机对步骤2)的混匀矿进行全断面取料,送入配料仓,同时将石灰石粉、白云石粉、生石灰粉、焦炭粉送入配料仓,形成配合料;
4)将步骤3)的配合料送入混合机中,加入质量浓度为32%污泥水,并通入蒸汽进行混料,控制配合料的碱度r=1.9、水分6.9%、固定碳2.8%、配合料温50℃,得混合料;
5)按280t/h的下料量、并在下料辊转速为600转/min的条件下,将步骤4)的混合料平铺在烧结机上,在烧结机运行速度为1.2m/min、烧结机终点温度为488℃、烧结机机尾废气温度为135℃、负压为13.3kpa的条件下,完成混合料的烧结,所得烧结矿质量指标:粒度16-40mm的烧结矿占71.8%,转鼓指数为82.33%,tfe±0.5%,r±0.05。
上述实施例1-4中,步骤(4)的混料均分为两级,依次在第一、第二混合机中完成混料、制粒,并在第二混合机的出口端设置挡料板,用于截返部分物料,该部分截返物料是总混料量的10%,且截返物料的粒度均小于3mm,截返物料返回到第一混合机中继续混合造球,提高料层透气性,并使第一混合机的填充系数为15%、使第二混合机的填充系数为8%-10%;经过第二级混合后的混合料进入烧结机烧结。
上述实施例1-4中,步骤(4)中加入的污泥水经预热后加入到混合机中。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。