专利名称：：一种提高烧结矿品位的方法
技术领域：
：本发明属于冶金行业领域。
背景技术：
：随着钢铁行业的迅猛发展，可供烧结使用的高品位铁矿石越来越少，越来越多低品位、高Al203的铁矿应用于烧结生产成必然趁势。而高炉炉渣的碱度是由烧结矿的碱度决定的，高MgO含量可改善高炉炉渣的流动性。若烧结矿碱度、MgO含量保持较高，这会导致烧结矿品位的降低，有关研究表明烧结矿品位每下降1%，会引起高炉产量减少3%，焦比增加1.5%，这需要配加更多的高品位的球团矿来维持高炉的正常生产，这样势必增加每吨生铁的成本目前国内外大多数烧结厂使用含镁较低的白云石或蛇纹石或部分轻烧氧化镁粉，有的也使用轻烧白云石，以及含钙的石灰石等生料作为熔剂。生石灰或消石灰强化混合制粒，这对于原来较多的高品位铁矿资源用于烧结生产是一种较经济成熟的选择。但对于现在以及将来的用矿结构来讲，已经不适应了。因为铁矿石品位的降低是不可避免的，若还延用以前的生产模式，只能增加低含镁、含钙熔剂的配比，才能保证烧结矿的碱度与MgO含量达到高炉生产的要求，那么烧结矿品位的降低是必然的。一般来说，生产烧结矿需要含铁原料、熔剂(白云石、石灰石、生石灰)、燃料(无烟煤、焦粉)等原料通过一定比例进行配料，通过一二次混合制粒、布料、点火、烧结、冷却、整粒筛分等工序而成。理论上在烧结的过程中，用熟熔剂生石灰、电石灰、消石灰和轻烧氧化镁替代生熔剂白云石、石灰石和生石灰，能有效降低熔剂配比，提高铁原料配比，来应对烧结使用低品位铁矿石，保证高炉对烧结矿质量的要求，有效提高烧结矿的品位。因为轻烧氧化镁粉Mg0含量在8088X左右，是白云石的Mg0含量3237X的2.382.5倍。石灰石的Ca0含量为5052X左右，而消石灰、生石灰和电石灰Ca0含量5280X作用，均大于石灰石的CaO含量。在现有的各种文献中还没有记载含钙与含镁熟熔剂替代现在有生熔剂的报道。
发明内容本发明的目的是解决上述问题而提供一种提高烧结矿品位的方法，该方法是在生产烧结矿的过程中原料里用熟熔剂替代现有的生熔剂，这样能够有效提高烧结矿的品位。本发明所采用的技术方案是一种提高烧结矿品位的方法，包括以下步骤一次混合，将原料输送到一次圆筒混合机内，加入适量的水份湿润物料、二次混合、布料、点火、烧结、冷却和整粒筛分，所述一次混合步骤中，原料由下述重量百分比的成分组成含铁原料7085%、Ca0含量为7581X的生石灰46%、Ca0含量为6570X的电石灰2.54.5%、Ca0含量为5254X的消灰石68%、Mg0含量为8095X，Si02含量为35。/。的轻烧氧化镁粉11.5。/。、煤粉或焦粉57%以及返矿3032%。优选地，所述原料由下述重量百分比的成分组成含铁原料8485%、Ca0含量为7581%的生石灰46%、Ca0含量为6570X的电石灰2.54.5%、Ca0含量为5254X的消灰石2.74.5%、Mg0含量为8095X，Si02含量为35。/。的轻烧氧化镁粉11.5%、煤粉或焦粉56%以及返矿3032%。优选地，所述含铁原料为铁精矿、铁粉矿、混匀矿、杂矿以及它们的任意比例混合；所述含铁原料粒度在010mm，810mm范围内的小于15X，含水率小于15%。优选地，所述生石灰烧损率为1821%，粒度在03mm范围内的大于90呢。优选地，所述电石灰含水率小于30%，粒度在03mm范围内的大于80。/。。优选地，所述消石灰含水率为2729%，粒度在03mm范围内的大于90。/。。优选地，所述轻烧氧化镁粉烧损率为23%，粒度在03mm范围内的大于90。/。。优选地，所述煤粉或焦粉粒度在03mm范围内的大于75。/。，含水率小于15%。优选地，所述返矿为粒度为一5mm的烧结矿。本发明具有以下优点1)在生产烧结矿的过程中全部使用熟熔剂，其中含钙的熔剂有消石灰、生石灰，和电石灰，这几种熔剂的含钙量分别是石灰石的l倍、1.5倍、1.3倍；而轻烧氧化镁粉作为含镁熔剂，也是一种锻烧后的熟料，其中的MgO含量大约是白云石的5倍。这样可以有效降低熔剂配比，提高铁原料的配比，对烧结矿品位的提高非常有利，若保持烧结矿品位不变，可增加低品位铁原料的用量，适应目前或将来矿石资源的趋势。2)本发明所用熟熔剂中电石灰是工厂生产乙炔气体后留下来的废料，价格低廉，可以有效的降低生产成本。3)本发明可以有效提高混合料的制粒效果，使+3.15mm的粒级增加，改善烧结料层的原始透气性。4)本发明可降低烧结矿的吨矿燃料消耗，全部熟熔剂的使用，避免了烧结过程生熔剂的分解吸热。5)本发明只是用全部熟熔剂取代生熔剂，不需要对现有烧结生产设备进行改造，具有较大的使用价值和推广价值，能为企业创造巨大的经济效益。图l为生产烧结矿的工艺流程图。具体实施例方式参照图l，生产烧结矿的工艺包括以下步骤一次混合、二次混合、布料、点火、烧结、冷却和整粒筛分七个步骤。按照烧结碱度碱度Ca0/Si024.751.85、TFe的含量为5759%、Mg0的含量为2.02.6%的指标，按重量百分比计算含铁原料7085%、Ca0含量为7581%的生石灰46%、Ca0含量为6570X的电石灰2.54.5%、Ca0含量为5254X的消灰石68%、Mg0含量为8095X，Si02含量为3.05.0%的轻烧氧化镁粉11.5%、煤粉或焦粉57%以及返矿3032%，采用常规的配比计算方法，算出符合满足要求各种原料配比的组份准备原料。其中轻烧氧化镁粉取代现有的白云石，消石灰、电石灰、生石灰取代现有的石灰石。含铁原料为铁精矿、铁粉矿、混匀矿、杂矿以及它们的任意比例混合；含铁原料粒度在010mm，810mm范围内的小于15X，含水率小于15%。生石灰烧损率为1821%，粒度在03mm范围内的大于90。/。。电石灰含水率小于30%，粒度在03mm范围内的大于80%。消石灰含水率为2729%，粒度在03mm范围内的大于9(F。。轻烧氧化镁粉烧损率为23%，粒度在03mm范围内的大于90。/。。煤粉或焦粉粒度在03mm范围内的大于75%，含水率小于15%，返矿为粒度为一5mm的烧结矿。原料准备好后，开始进行烧结矿成产1)一次混合将所选取的原料组份输送到一次圆筒混合机内，加入适量的水份湿润物料，使原料的物理含水量必须控制在810.5%之间，混合时间3min，使各种原料充分混合均匀。2)二次混合将混合均匀的原料输送到二次圆筒混合机中制粒，混合时间大于3.5min，使粒径在3mm以上的原料颗粒的含量大于55%。3)布料将制粒后的原料颗粒经布料器均匀撒布在带式抽风烧结机台车上，使烧结层厚度为600800mm。4)点火采用煤气点火，控制烧结机的点火温度为950125(TC、点火时间l3min、点火负压为40006000Pa。5)烧结烧结机点火完毕后，原料中的煤粉或焦粉开始燃烧，控制烧结负压为1000012000Pa。6)冷却采用任一种机上冷却或机外冷却方式，使烧结矿的温度降低至15(TC以下。7)筛分采用几种筛孔为540mm的振动筛对冷却处理后的颗粒进行筛分，一5mm为烧结返矿，+5111111则为成品烧结矿。实施例l烧结碱度Ca0/Si024.85、TFe的含量为57。/。、Mg0的含量为2.5%的指标，原料中各种成分的重量百分比见表1中的S-1，原料的各种成分中含有的化学成分百分比见表2。原料中，含铁原料粒度在010mm，810mm范围内的为14X，含水率为12%。生石灰烧损率为18%，粒度在03mm范围内的为92。/。。电石灰含水率为25%，粒度在03mm范围内的为86%。消石灰含水率27%，粒度在03mm范围内的为92。/。。轻烧氧化镁粉烧损率为2.44%，粒度在03mm范围内的为9P/。。煤粉粒度在03mm范围内的为80%，含水率为12%。原料准备好后，开始进行烧结矿生产1)一次混合将所选取的原料组份输送到一次圆筒混合机内，加入适量的水份湿润物料，使原料的物理含水量控制在8%，混合时间3min，使各种原料充分混合均匀。2)二次混合将混合均匀的原料输送到二次圆筒混合机中制粒，混合时间4min，使粒径在3mm以上的原料颗粒的含量为60%。3)布料将制粒后的原料颗粒经布料器均匀撒布在带式抽风烧结机台车上，使烧结层厚度为800mm。4)点火采用煤气点火，控制烧结机的点火温度为950、点火时间2min、点火负压为6000Pa5)烧结烧结机点火完毕后，原料中的煤粉或焦粉开始燃烧，控制烧结负压为11000。6)冷却采用任一种机上冷却或机外冷却方式，使烧结矿的温度降低至14(TC。7)筛分采用几种筛孔为540mm的振动筛对冷却处理后的颗粒进行筛分，一5mm为烧结返矿，+5111111则为成品烧结矿。生产得到的烧结矿各项技术指标见表3中的S-1，成产得到的烧结矿的化学成分百分比见表4中的S-1。实施例2烧结碱度CaO/Si024.80、TFe的含量为57。/。、MgO的含量为2.6%的指标，原料中各种成分的重量百分比见表l中的S-2，原料的各种成分中含有的化学成分百分比见表2。原料中，含铁原料粒度在010mm，810mm范围内的为10X，含水率小于13%。生石灰烧损率为21%，粒度在03mm范围内的为95Q/。。电石灰含水率为26%，粒度在03mm范围内的为88%。消石灰含水率29%，粒度在03mm范围内的为95。/。。轻烧氧化镁粉烧损率为3%，粒度在03111111范围内的为94%。煤粉粒度在03111111范围内的为77%，含水率为14%。原料准备好后，开始进行烧结矿生产1)一次混合将所选取的原料组份输送到一次圆筒混合机内，加入适量的水份湿润物料，使原料的物理含水量控制在IO.5%，混合时间3min，使各种原料充分混合均匀。2)二次混合将混合均匀的原料输送到二次圆筒混合机中制粒，混合时间为4min，使粒径在3mm以上的原料颗粒的含量为55%。3)布料将制粒后的原料颗粒经布料器均匀撒布在带式抽风烧结机台车上，使烧结层厚度为700mm。4)点火采用煤气点火，控制烧结机的点火温度为125(TC、点火时间lmin、点火负压为4000Pa。5)烧结烧结机点火完毕后，原料中的煤粉或焦粉开始燃烧，控制烧结负压为12000Pa。6)冷却采用任一种机上冷却或机外冷却方式，使烧结矿的温度降低至13(TC。7)筛分采用几种筛孔为540mm的振动筛对冷却处理后的颗粒进行筛分，一5mm为烧结返矿，+5111111则为成品烧结矿。生产得到的烧结矿各项技术指标见表3中的S-2，成产得到的烧结矿的化学成分百分比见表4中的S-2。实施例3烧结碱度CaO/Si024.85、TFe的含量为58。/。、MgO的含量为2.0%的指标，原料中各种成分的重量百分比见表l中的S-3，原料的各种成分中含有的化学成分百分比见表2。原料中，含铁原料粒度在010mm，810mm范围内的为10X，含水率为12%。生石灰烧损率为20%，粒度在03mm范围内的为95。/。。电石灰含水率为28%，粒度在03mm范围内的为82%。消石灰含水率28%，粒度在03mm范围内的为96y。。轻烧氧化镁粉烧损率为2%，粒度在03mm范围内的为95。/。。煤粉粒度在03mm范围内的为77%，含水率为10%。原料准备好后，开始进行烧结矿成产1)一次混合将所选取的原料组份输送到一次圆筒混合机内，加入适量的水份湿润物料，使原料的物理含水量控制在9%，混合时间3min，使各种原料充分混合均匀。2)二次混合将混合均匀的原料输送到二次圆筒混合机中制粒，混合时间为3.6min，使粒径在3mm以上的原料颗粒的含量为60%。3)布料将制粒后的原料颗粒经布料器均匀撒布在带式抽风烧结机台车上，使烧结层厚度为800mm。4)点火采用煤气点火，控制烧结机的点火温度为110(TC、点火时间3min、点火负压为6000Pa。5)烧结烧结机点火完毕后，原料中的煤粉或焦粉开始燃烧，控制烧结负压为1000012000Pa。6)冷却采用任一种机上冷却或机外冷却方式，使烧结矿的温度降低至12(TC。7)筛分采用几种筛孔为540mm的振动筛对冷却处理后的颗粒进行筛分，一5mm为烧结返矿，+5111111则为成品烧结矿。生产得到的烧结矿各项技术指标见表3中的S-3，成产得到的烧结矿的化学成分百分比见表4中的S-3。实施例4烧结碱度CaO/Si024.75、TFe的含量为57。/。、Mg0的含量为2.6%的指标，原料中各种成分的重量百分比见表l中的S-4，原料的各种成分中含有的化学成分百分比见表2。原料中，含铁原料粒度在010mm，810mm范围内的为13X，含水率为14%。生石灰烧损率为17%，粒度在03mm范围内的为95。/。。电石灰含水率为26%，粒度在03mm范围内的为87%。消石灰含水率29%，粒度在03mm范围内的为95y。。轻烧氧化镁粉烧损率为2%，粒度在03mm范围内的为93y。。煤粉粒度在03mm范围内的为77%，含水率为13%。原料准备好后，开始进行烧结矿生产1)一次混合将所选取的原料组份输送到一次圆筒混合机内，加入适量的水份湿润物料，使原料的物理含水量控制在8%，混合时间3min，使各种原料充分混合均匀。2)二次混合将混合均匀的原料输送到二次圆筒混合机中制粒，混合时间4min，使粒径在3mm以上的原料颗粒的含量为60%。3)布料将制粒后的原料颗粒经布料器均匀撒布在带式抽风烧结机台车上，使烧结层厚度为70000mm。4)点火采用煤气点火，控制烧结机的点火温度为95(TC、点火时间3min、点火负压为4000Pa。5)烧结烧结机点火完毕后，原料中的煤粉或焦粉开始燃烧，控制烧结负压为12000Pa。6)冷却采用任一种机上冷却或机外冷却方式，使烧结矿的温度降低至13(TC。7)筛分采用几种筛孔为540mm的振动筛对冷却处理后的颗粒进行筛分，一5mm为烧结返矿，+5111111则为成品烧结矿。生产得到的烧结矿各项技术指标见表3中的S-4，成产得到的烧结矿的化学成分百分比见表4中的S-4。为了能更好的表现出利用本发明得到烧结矿的各项技术指标的优点，给出了对比项s-o，对比项原料中各种成分的重量百分比见表l中的S-O，，对比项原料的各种成分中含有的化学成分百分比见表2，成产得到的烧结矿各项技术指标见表3中的S-0，成产得到的烧结矿的化学成分见表4中的S-0。表l实施例1至实施例4和对比项原料中各种成分的重量百分比试验含铁含铁原含铁原含铁原料消石石灰白云生石电石轻烧煤份返矿号原料料铁矿料铁矿铁矿D灰石石灰灰氧或焦(外铁矿ABC化镁粉粉配)S—050.0215.03.59.05.864.735.895.032.0S—153.816.03.59.07.5----3.02.51.06.032.0S—254.016.54.510.08.0----4.04.51.26.030.0S—350.311.53.59.06.0----6.02.71.25.530.0S—454.016.53.810.07.0----4.254.251.56.031.0表2实施例1至实施例4和对比项原料的各种成分中含有的化学成分百分比<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表3实施例1至实施例4和对比项生产得到烧结矿的各项技术指标<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表4实施例1至实施例4和对比项成产得到的烧结矿的化学成分百分比<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>几种熟熔剂的组合试验方案表明，熔剂配比从16.48%，分别降低到8.510%，铁料配比将上升6.487.98%，烧结矿品位增加了O.81.0%。且用生石灰部分代替消石灰进行探索试验，控制混合料水份在10±0.05%，用烘干的消石灰与生石灰按比例为2.5:l配用时，试验结果表明制粒效果也较差，混合料中+3.15mm粒级只占57.52。/。，料层透气性差，烧结速度慢，只有22.30mm/min，烧结矿的产量只有l.370t/m2h，由于烧结速度较慢，故烧结矿冷强度为62.67%，降低不多。由于电石灰含水率23%左右，混匀度也也低，当电石灰烘干全部代替消石灰时，制粒效果较好，混合料中+3.15mm达68.46。/。以上，料层原始透气性较好。但电石灰的性质与消石灰、生石灰不一样，随着温度上升，水分不断蒸发，电石灰颗粒吸附性较差，影响了烧结料层的透气性，故烧结速度不高，只有23.53mm/min，且成品率较低，烧结矿冷强度为62.67%。将电石灰与生石灰按l:l混合后，生石灰消化了电石灰的水份，此时混合灰的水份仅含45%，外观与生石灰接近并全部散开。当用混合灰试验时，混合料中+3.15mm达70.28。/。，烧结速度较快，成品率也提高到73.43%，利用系数与全配电石灰相比上升了O.102t/m2h，产量提高幅度为6.80%，烧结矿转鼓强度有所改善；当使用生石灰与电石灰比例为6.3:3.7混合时，接近6:4时，制粒效果更好，混合料中+3.15111111占71.76%。因其在与电石灰混合过程中生石灰预先消化，所以混合制粒完毕时也完全消化，不会影响烧结料层透气性，故垂直烧结速度进一步提高，成品率达76.01%，烧结矿产量又提高1%左右，转鼓强度达64.53%。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。权利要求1.一种提高烧结矿品位的方法，包括以下步骤一次混合，将原料输送到一次圆筒混合机内，加入适量的水份湿润物料、二次混合、布料、点火、烧结、冷却和整粒筛分，其特征在于，所述一次混合步骤中，原料由下述重量百分比的成分组成含铁原料70～85％、CaO含量为75～81％的生石灰4～6％、CaO含量为65～70％的电石灰2.5～4.5％、CaO含量为52～54％的消灰石6～8％、MgO含量为80～95％，SiO2含量为3～5％的轻烧氧化镁粉1～1.5％、煤粉或焦粉5～7％以及返矿30～32％。2.根据权利要求l所述的提高烧结矿品位的方法，其特征在于，所述原料由下述重量百分比的成分组成含铁原料8485%、Ca0含量为7581^的生石灰46呢、Ca0含量为6570X的电石灰2.54.5%、Ca0含量为5254X的消灰石2.74.5%、Ca0含量为8095%，Si02含量为35。/。的轻烧氧化镁粉11.5%、煤粉或焦粉56%以及返矿3032%。3.根据权利要求1或2任意一项所述的提高烧结矿品位的方法，其特征在于，所述含铁原料为铁精矿、铁粉矿、混匀矿、杂矿以及它们的任意比例混合；所述含铁原料粒度在010mm，810mm范围内的小于15X，含水率小于15%。4.根据权利要求1或2任意一项所述的提高烧结矿品位的方法，其特征在于，所述生石灰烧损率为1821%，粒度在03mm范围内的大于90呢。5.根据权利要求1或2任意一项所述的提高烧结矿品位的方法，其特征在于，所述电石灰含水率小于30%，粒度在03mm范围内的大于80。/。。6.根据权利要求1或2或任意一项所述的提高烧结矿品位的方法，其特征在于，所述消石灰含水率为2729%，粒度在03mm范围内的大于90。/。。7.根据权利要求1或2任意一项所述的提高烧结矿品位的方法，其特征在于，所述轻烧氧化镁粉烧损率为23%，粒度在03mm范围内的大于90。/。。8.根据权利要求1或2任意一项所述的提高烧结矿品位的方法，其特征在于，所述煤粉或焦粉粒度在03mm范围内的大于75。/。，含水率小于15%。9.根据权利要求1或2任意一项所述的提高烧结矿品位的方法，其特征在于，所述返矿为粒度为一5mm的烧结矿。全文摘要本发明公开了一种提高烧结矿品位的方法，属于冶金行业领域。本发明是在烧结矿的生产工艺中，一次混合步骤中原料里用熟熔剂替代现有的生熔剂，该原料由下述重量百分比的成分组成含铁原料70～85％、CaO含量为75～81％的生石灰4～6％、CaO含量为65～70％的电石灰2.5～4.5％、CaO含量为52～54％的消灰石6～8％、MgO含量为80-95％，SiO<sub>2</sub>含量为3-5％的轻烧氧化镁粉1～1.5％、煤粉或焦粉5～7％以及返矿30～32％。本发明能够有效提高烧结矿的品位，降低生产成本。文档编号C22B1/16GK101665867SQ20091030838公开日2010年3月10日申请日期2009年10月16日优先权日2009年10月16日发明者冯红云,吴志清,张树华,军李,王素平,平胡申请人:武汉钢铁(集团)公司