专利名称：铁矿石烧结燃料分加方法
技术领域：
本发明属于冶金领域，涉及一种铁矿石烧结燃料分加方法。
背景技术：
为了强化烧结过程的顺利进行，必须提高烧结料层的透气性，改善燃料的燃烧条件，这与燃料添加方式密切相关。传统的配加方式是烧结所需固体燃料(约为待烧结料的质量百分数4％-8％)全部一次性从配料室加入。钒钛磁铁矿精矿属于难烧矿石，TiO2含量高，粒度粗，制粒性能差，造成该矿难烧结，烧结透气性差，烧结温度高，生成的液相量少，烧结矿固结不充分，烧结矿强度差，成品率低，产量上不去，利用系数低，能耗指标高，也成为高炉高产的制约环节。为了改善钒钛磁铁矿的烧结性能，需要发明一种新的技术或工艺。
发明内容
为了解决矿石烧结存在的产量低、强度差和能耗高的问题，本发明提供了一种铁矿石烧结燃料分加方法，该方法包括以下步骤将待烧结的物料与第一次加入的燃料在一次混合机中混合；将一次混合后的物料与第二次加入的燃料在二次混合机中混合；将二次混合后的物料加入烧结机中进行烧结，其中，所述燃料为一次焦粉与二次焦粉的混合物，或者为一次无烟煤与二次焦粉的混合物等搭配方式。
图1是根据本发明的铁矿石烧结燃料分加流程图。
图2是根据本发明在紧靠一次混合之后的位置实施燃料二次分加实施例示意图(实施例1)。
图3是根据本发明在紧靠二次混合之前的位置实施燃料二次分加实施例示意图(实施例2)。
具体实施例方式 在下文中将参照附图来详细描述本发明。
为了克服铁矿石尤其是钒钛磁铁矿烧结过程中存在的缺陷，本发明提供了一种铁矿石烧结燃料二次分加方法，其目的是提高烧结速度增加产量，降低固体燃耗。
燃料二次分加的含义为铁矿石烧结需要配加固体燃料，燃烧后产生热量与局部还原性气氛，供铁矿石进行一系列物理化学反应所需。传统的配加方式是烧结所需固体燃料(约为待烧结料的质量百分数4％-8％)全部一次性从配料室加入；而燃料分加是分两部分加入一部分从配料室加入，另一部分从一次混合机后至二次混合机前的中间环节的任一位置加入。
通过燃料二次分加的方法，使得一部分燃料在一次混合后加入，增大了活性反应面，可以改善气体动力学特性最为复杂的燃烧带的透气性，有利于提高垂直烧结速度，改善燃料燃烧条件，增产节能效果明显。燃料二次分加的主要原理是二次添加的燃料分布在混合料颗粒的表面，处于空气通过性最好的通道上，加快了燃料燃烧速度，并使燃烧速度与传热速度趋于同步，从而提高烧结速度及产量。
下面将参照附图详细说明本发明的铁矿石烧结燃料分加方法。
参照图1图2，根据本发明第一实施例的燃料分加方法如下将待烧结的物料和第一次加入的燃料放入配料室燃料一次分加装置1中，通过皮带机13.1和13.2将待烧结的物料和第一次加入的燃料传送到一次混合机2，并且使待烧结物料和第一次加入的燃料在一次混合机2中混合。
图1中的3.1部分为根据本发明第一实施例的燃料分加方法，图2为图1中的3.1部分的局部放大视图。根据本发明的第一实施例，在紧靠一次混合之后的位置，例如，在皮带机13.3上，第二次加入部分燃料(即，部分未加入到配料室一次分加装置1中的燃料)；将待烧结物料和燃料通过皮带机13.3传送到储料大矿槽4中，并且经过圆辊给料器5进入二次混合机6；二次混合后的物料经梭式布料器7和泥辊(磁辊)布料器8进入烧结机9；烧结后的烧结矿经过单辊破碎机10进入热筛11；然后进入环冷机12。具体地讲，可以在距离皮带机(13.3)尾部5米至15米的位置(具体视现场而定)添加第二次加入的燃料。
图2具体示出了根据本发明第一实施例的燃料分加装置。参照图2，通过二次燃料皮带机21将第二次加入的燃料加入到二次燃料储料仓22中，其中，二次燃料储料仓22用于存储所述燃料，优选地，使用时间在4小时以上，从而保证燃料分加连续进行。通过采用位于皮带机24上的皮带电子秤23对二次燃料储料仓21给出的燃料称重，从而控制燃料加入的量。
具体地讲，皮带电子秤23进行称重，然后将信号传给计算机，通过计算机处理后以数字形式显示出来，包括瞬时流量和累计流量。皮带机24的电机是一个变频电机，可以通过改变频率来改变送料速度。
具体的操作过程为，首先开启电子皮带秤23，在计算机上设定二次分加所需燃料量，确定执行，计算机信号指挥电控柜发出控制燃料分加皮带转速的电流，皮带转速不同下料量则不同。随着皮带的运转，此时皮带电子秤立即开始工作，检测皮带机24上的料量，将信号反馈至计算机与设定值进行比较，其误差量作为计算机修正皮带转速的依据，如此反复进行，直至燃料下料量达到要求，该过程完全是自动控制，燃料二次分加操作完成。料仓的燃料被皮带给出并下到集料皮带机13.3上。进入皮带机13.3上的二次分加燃料与铁矿石等混合料一起转运到大矿槽进行缓冲存储，经二次混合、布料、点火、烧结等过程，完成燃料二次分加的全部功能。
下面参照图1中的3.2部分和图3来详细描述根据本发明第二实施例的燃料分加方法。
根据本发明第二实施例的燃料添加装置与本发明第一实施例的燃料添加装置相同。本发明第二实施例的燃料添加方法与本发明第一实施例的燃料添加方法的区别仅在于二次燃料添加的位置不同，第二次燃料在紧靠二次混合机前加入。因此，将省略与第一实施例中相同的描述。
根据本发明第二实施例的燃料分加方法，通过二次燃料皮带机21将第二次加入的燃料加入到二次燃料储料仓22中；通过采用位于皮带机24上的皮带电子秤23对二次燃料储料仓22给出的燃料称重，控制燃料加入的量。皮带机24上的燃料经过圆棍给料器5进入二次混合机6中。
根据燃料二次分加的原理，第二次分加的燃料由于只有少量燃料进入了混合料颗粒球的内部，而大部分分布在颗粒球的表面，在烧结过程中，这部分燃料处于空气流最容易通过的部位，供氧充足，因此燃烧速度加快。燃料的燃烧速度决定了烧结速度，从而燃料分加促进了烧结速度加快，产量增加，燃料利用率提高，燃料消耗下降，最终实现了燃料分加的功能。
根据燃料二次分加的原理，本发明第二实施例的燃料分加方法在靠近二次混合机入料口的位置进行分加，省略了中途转运与储存的环节，添加位置与二次混合机更近，第二次加入的燃料分布在混合料颗粒球表面的数量更多，加快燃烧速度的作用更强。
根据本发明燃料分加方法，第二次加入的燃料占总燃料的比例可以为1-99％，烧结机规格与原燃料种类不同其最适宜的燃料分加比例要根据试验而定。具体地讲，第二次加入的燃料占总燃料的比例可以为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％等。
本发明可以采用焦粉与无烟煤的任何搭配方式，例如，一次焦粉+二次焦粉、一次焦粉+二次无烟煤、一次无烟煤+二次无烟煤、一次无烟煤+二次焦粉等。优选地为一次焦粉+二次焦粉、一次无烟煤+二次焦粉的方式。
由于燃料二次分加具有加快烧结速度与提高燃料利用率的优点，在二次分加过程中，为保证烧结矿强度与降低FeO提高还原性(烧结过程燃料配比越高，则烧结矿FeO越高，还原性就越差)，混合料水分控制要比不使用燃料分加低0.2％-0.3％，燃料总配比要降低0.2％-0.5％，烧结机速度要加快0.1-0.3m/min，料层提高20-30mm。
应用本发明的燃料分加方法进行烧结一般包括以下步骤①配料，②一次混合，③燃料二次分加，④二次混合，⑤布料，⑥点火、烧结，⑦热破碎，⑧热筛分，⑨冷却，⑩筛分。
具体地讲，本发明主要针对高钛型钒钛磁铁精矿进行烧结，高钛型钒钛磁铁精矿的成分含量以重量计含有TFe 52％-55％、FeO 29％-32％、SiO2 3％-4％、CaO 1.5％-2.0％、MgO 2.0％-2.5％、Al2O3 3.0％-4.5％、V2O5 0.5％-0.6％、TiO2 13％-15％、S 0.4％-0.6％，该精矿小于200目粒级含量仅为40-50％，制粒与烧结性能差，产量低，能耗高，燃料二次分加的作用就是要改善其烧结性能。但本发明并不仅局限于钒钛磁铁矿烧结，同样适用于其它普通矿烧结。
实施例1 根据本发明第一实施例的燃料分加方法，对焦粉、无烟煤、不同燃料分加比例进行烧结分别制造了5批烧结矿，结果见表1至表3。其中，所用原料与配方为以重量百分比计，钒钛磁铁精矿40％-60％，进口粉矿1％-15％，普通高品位粉矿1％-20％，普通中品位粉矿1％-10％；熔剂石灰石1％-15％，生石灰1％-8％。燃料焦粉4％-6％或无烟煤5％-8％。烧结机工艺参数混合料水分6.5-7.5％，料层400-600mm，点火温度950-1100℃，烧结负压11000-14500Pa，主管废气温度90-130℃。
表1 燃料二次分加紧靠一次混合后加入工艺参数
注表1中的批数1为不采用燃料分加，批数4P为表2中第2批次至第5批次燃料分加所对应参数的平均值。
表2 燃料二次分加紧靠一次混合后加入实施效果1
表3 燃料二次分加紧靠一次混合后加入实施效果2
由表1-3可见，燃料二次分加后，烧结垂直烧结速度加快，利用系数提高，强度约有提高，固体燃耗、电耗、煤气消耗均有下降，取得了明显的增产节能效果，同时冶金性能得到改善，还原度提高，低温还原粉化率降低。
实施例2 根据本发明第二实施例的方法实施了燃料二次分加，一次分加燃料为无烟煤，二次分加燃料为焦粉，按照本发明方法制造了6批烧结矿，结果见表4。
表4 燃料二次分加紧靠二次混合机前加入实施效果
由表4可见，应用燃料二次分加技术后，不同分加比例平均取得了台时产量提高4.2t/h，增产率2.59％，固体燃耗降低0.88kgce/t，且转鼓强度还提高了0.13％的技术效果。
本发明的燃料分加方法解决了钒钛磁铁矿烧结产量低、强度差、能耗高的问题。本发明同样适用于其它铁矿石烧结。
权利要求
1、一种铁矿石烧结燃料分加方法，其特征在于该方法包括以下步骤
将待烧结的物料与第一次加入的燃料在一次混合机中混合；
将一次混合后的物料与第二次加入的燃料在二次混合机中混合；
将二次混合后的物料加入烧结机中进行烧结；
其中，所述燃料为一次焦粉与二次焦粉的混合物，或者为一次无烟煤与二次焦粉的混合物等搭配方式。
2、根据权利要求1所述的铁矿石烧结燃料分加方法，其特征在于第二次加入的燃料在一次混合机之后二次混合机之前的位置加入。
3、根据权利要求1所述的铁矿石烧结燃料分加方法，其特征在于第二次加入的燃料在紧靠二次混合机之前的位置加入。
4、根据权利要求1所述的铁矿石烧结燃料分加方法，其特征在于第二次加入的燃料占全部添加燃料的1-99％。
5、根据权利要求1所述的铁矿石烧结燃料分加方法，其特征在于所述待烧结的物料为钒钛磁铁精矿或其它种类的铁矿石。
6、根据权利要求5所述的铁矿石烧结燃料分加方法，其特征在于所述钒钛磁铁精矿的成分为按重量计为含TFe 52％-55％、含FeO 29％-32％、含SiO2 3％-4％、含CaO 1.5％-2.0％、含MgO 2.0％-2.5％、含Al2O3 3.0％-4.5％、含V2O5 0.5％-0.6％、含TiO2 13％-15％、S 0.4％-0.6％。
7、根据权利要求1所述的铁矿石烧结燃料分加方法，其特征在于所述待烧结的物料为以重量百分比计，钒钛磁铁精矿40％-60％，进口粉矿1％-15％，普通高品位粉矿1％-20％，普通中品位粉矿1％-10％；熔剂石灰石1％-15％，生石灰1％-8％。
8、根据权利要求1所述的铁矿石烧结燃料分加方法，其特征在于应用本发明的燃料分加方法的烧结流程包括以下步骤配料，一次混合，燃料二次分加，二次混合，布料，点火、烧结，热破碎，热筛分，冷却，筛分。
全文摘要
本发明公开了一种铁矿石烧结的燃料分加方法，该方法包括以下步骤将待烧结的物料与第一次加入的燃料在一次混合机中混合；将一次混合后的物料与第二次加入的燃料在二次混合机中混合；将二次混合后的物料加入烧结机中，其中，第二次加入燃料的位置在一次混合后二次混合前的任意位置，所述燃料为一次焦粉与二次焦粉的混合物，或者为一次无烟煤与二次焦粉的混合物等搭配方式。本发明适用于包括钒钛磁铁矿在内的所有种类的铁矿石烧结。
文档编号C22B1/16GK101532084SQ20091013601
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者蒋大均, 何木光, 谢俊勇, 杜斯宏, 林千谷, 军 石 申请人:攀枝花新钢钒股份有限公司