专利名称：一种烧结混合料制粒的方法
技术领域：
本发明涉及一种烧结混合料制粒的方法。
背景技术：
在国内外铁精矿烧结生产中存在着如何进一步改善混合料制粒性能，从而提高料层透气性和烧结矿产、质量的问题。迄今为止，国内外研发了以下几种烧结技术，例如，文献 CN85100645A公开了一种用于铁精矿烧结的工艺，即双碱度小球烧结技术，其特征在于把铁精矿分成两部分，按高炉造渣碱度和炉渣性能的要求，将所需数量的细磨熔剂(石灰石、菱镁石)分别配入两部分铁精矿中，制成粒径小于5毫米的两种不同碱度的小球，然后再添加适当的燃料，均勻混合后，装入烧结机上烧结。日本钢管公司开发出一种HPS烧结技术，其步骤包括第一步造球，将细铁矿与助熔剂混合成混合物，并将此混合物造球成生球团矿； 第二步造球，向生球团矿中添加焦炭粉，通过造球制成涂有焦炭粉的生球团矿，或者可进一步地将生球团矿过筛而按粒径分级，将焦炭粉加入每一组矿粒中并通过定量使焦炭粉的添加量随着各矿粒组粒径的增大而加大，然后将各组生球团矿涂层；最后将涂有焦炭粉的生球团矿放入炉篦烧结机中烧结，见文献CN87108122A。文献CN19M035A公开了一种铁精矿复合造块工艺，其特征在于将占所有含铁原料百分比为30-60重量％的细粒铁精矿加入粘结剂和燃料进行配料、混勻，混合料在圆盘造球机中制成直径为8-16mm的球团；将占所有含铁原料百分比为70-40重量％的粗粉矿及其他含铁原料与熔剂和燃料进行配料；然后将球团与二次混合料混勻，于烧结机上进行布料，点火，烧结，经冷却后整粒，制成由酸性球团矿嵌入高碱度烧结矿而组成的复合烧结块矿。以上三种技术在改善烧结混合料制粒性能、提高烧结矿产质量方面取得了一定的效果，但这些技术仅适用于粒度较小的普通铁精矿或赤铁矿粉的制粒过程。对于具有粒度粗(粒径小于0. 074mm的粒级含量仅为50重量％左右，而普通铁精矿的粒径小于0. 074mm粒级含量一般均在70重量％以上)、粒度组成不合理(不利于制粒的0. 074-0. 25mm中间粒级含量多)、亲水性差等特点的钒铁磁铁精矿(例如攀枝花钒钛磁铁精矿，其为含铁料高达60重量％以上的富矿粉)，由于该铁精矿粒度粗，亲水性差，导致烧结混合料制粒困难，烧结料层透气性差，因此使用上述三种技术取得的效果较为有限。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中使用粒度粗、亲水性差的富矿粉时存在烧结混合料制粒困难及烧结料层透气性差等缺点，提供一种烧结料层透气性好、工艺简单且适用于工业化生产的烧结混合料制粒的方法。本发明提供的烧结混合料制粒的方法，其特征在于，该方法包括将第一混合料与富矿粉和熔剂混合，得到第二混合料，然后将该第二混合料造粒，所述第一混合料中含有熔剂与燃料和水，且含或不含富矿粉，所述第一混合料中富矿粉的量为所述第二混合料中富矿粉的量的0-50重量％，所述第一混合料中熔剂的量为所述第二混合料中熔剂的量的40-80重量％，所述第二混合料中，相对于100重量份的熔剂，富矿粉、燃料和水的含量分别为1000-1800重量份、40-75重量份、40-100重量份。本发明提供的烧结混合料制粒的方法具有以下优点(1)采用本发明的方法，提高了富矿粉粘附细粒料的能力，减少混合料中< Imm粉末的含量，改善烧结混合料的粒度组成和制粒性能，提高了烧结料层的透气性和烧结速度， 从而提高了烧结矿的产量。(2)采用本发明的方法，强化了铁精矿制粒，提高了制粒小球的强度，有利于烧结矿转鼓强度的提高。(3)采用本发明的方法，可在制粒小球表面形成局部高碱度，促进铁酸钙等优质粘结相的生成，有利于改善烧结矿的矿物组成和结构，提高烧结矿转鼓强度和成品率。 (4)采用本发明的方法，可改善烧结矿的冶金性能，有利于提高高炉冶炼的技术经济指标。
具体实施例方式本发明的发明人发现，当烧结混合料中富矿粉的粒度较粗、亲水性较差时，通过分批次加入富矿粉和熔剂的方式制粒，参与一次混合的富矿粉和熔剂的含量对制粒小球的稳定性有较大影响；此外，本发明的发明人还发现，如果将含富矿粉的混合料和熔剂等原料经过一次混合后先制粒再与含富矿粉的混合料和熔剂经过二次混合制粒，所得到的烧结料层的透气性仍然不理想。因此，本发明中，所述第一混合料为未经制粒而直接通过混合得到的混合物料。具体的，本发明提供的烧结混合料制粒的方法包括将第一混合料与富矿粉和熔剂混合，得到第二混合料，然后将该第二混合料造粒，所述第一混合料中含有熔剂与燃料和水，且含或不含富矿粉，所述第一混合料中富矿粉的量为所述第二混合料中富矿粉的量的0-50重量％， 所述第一混合料中熔剂的量为所述第二混合料中熔剂的量的40-80重量％，所述第二混合料中，相对于100重量份的熔剂，富矿粉、燃料和水的含量分别为1000-1800重量份、40-75 重量份、40-100重量份。通过调节参与一次混合的富矿粉与熔剂的用量和采用分批次添加富矿粉和熔剂的方式，减轻了二次混合对制粒小球的破坏作用，增强了制粒小球的稳定性，提高了富矿粉粘附细粒料的能力，降低了烧结混合料中直径小于0. 5mm的粉末的含量；同时，通过一次制粒的方式大大提高了烧结料层的透气性和烧结速度，缩短了烧结时间。尽管将富矿粉和熔剂在上述用量范围内分批次配加即可实现本发明的目的，进一步优选情况下，所述第一混合料中富矿粉的量为所述第二混合料中富矿粉的量的0-30重量％，所述第一混合料中熔剂的量为所述第二混合料中熔剂的量的40-60重量％。在本发明提供的烧结混合料制粒的方法中，所述富矿粉一般指铁含量为50重量％以上优选60重量％以上的铁矿原料，可以是颗粒较粗(粒径小于0. 074mm粒级含量低于70重量％)的高TW2型钒钛磁铁精矿，也可以是颗粒较细(粒径小于0. 074mm粒级含量为70重量％以上)的普通铁精矿或赤铁矿粉。为了更好地体现本发明的优点，本发明优选所述富矿粉为含铁量为50重量％以上、粒径小于0. 074mm的粒级含量为40重量％以上的铁矿原料。
本发明的发明人意外地发现，把原来参与一次混合的部分或全部粒度较粗的粒径为3-8mm的富矿粉改为在二次混合时加入，同时把熔剂按一定比例在一次混合和二次混合时分别配加，然后在二次混合机中混合制粒，所得烧结料层的透气性、烧结速度、烧结矿的产量可以得到明显的提高。原因在于，富矿粉在烧结混合料中起制粒核心的作用，但粒度较粗的富矿粉在一次混合机中制成的小球在二次混合时容易受到破坏，因此采用大部分粒度较细的富矿粉参与一次混合；同时，由于在本发明的一次混合料中细粒原料较多，故也配入较多的熔剂，即生石灰，利用生石灰的粘结作用，达到强化制粒的目的，这样更有利于提高一次混合料的成球性，因此得到制粒小球稳定性很好。因此，在本发明中，即使所要处理的富矿粉的粒度较粗，在一次混合之前，也不需要对其作粉碎等特殊处理，必要时只作粗分，即在二次混合时加入粒度较粗的富矿粉，也能达到本发明的目的。由于本发明提供的方法可处理粒度较粗的矿粉，因此在准备第一混合料时，可以配入其他粒径较粗的含铁杂料和/或返矿。含铁杂料一般指钢铁生产中产生的含铁杂料， 如瓦斯灰、钢渣等；返矿一般指从高炉筛分后返回烧结的< 5mm的烧结矿。通常，含铁杂料、 返矿的粒度为大于0至小于等于5mm。在本发明的第一混合料中，将这些含铁杂料、返矿与熔剂一起混合，循环使用，从而达到有效地利用二次资源的目的。在本发明的第一混合料中，相对于100重量份的熔剂，含铁杂料、返矿的总用量为250-350重量份。在本发明提供的烧结混合料制粒的方法中，所述熔剂用于增强富矿粉对细粒料的粘结能力，改善混合料的制粒性能。本发明优选粒径为大于0至小于等于300微米的粒度较细的生石灰作为熔剂，原因在于，生石灰粒度很细，亲水性强，有粘性，粘附在颗粒表面上对燃料的燃烧有催化作用，可加快制粒颗粒表层燃烧速度，提高烧结速度；此外粒度细微的生石灰颗粒容易生产出低熔点化合物，液相流动性好，凝结快，可以降低燃料用量和燃烧带阻力。在本发明中，所述生石灰中CaO含量优选为50重量％以上。生石灰中CaO含量越高， 对燃料的催化能力越强。因此进一步优选情况下，本发明中所述生石灰中CaO含量为90重量％以上，即活性灰。更优选地，本发明制粒时加入的生石灰先经加水消化后再配入使用， 所述生石灰在使用前以生石灰水=1 0. 4-0. 6的重量比优选1 0. 5的重量比加水消化。在本发明的第一混合料中所含有的燃料优选为焦粉或无烟煤粉，相对于100重量份的熔剂，燃料的含量为40-75重量份，且所述燃料中的碳含量为65-84重量％。由于本发明提供的方法大大提高烧结料层的透气性，提高烧结速度，缩短烧结时间，因此可以明显减少燃料用量，节能省料。按照本发明提供的烧结混合料制粒的方法，优选情况下，该方法还包括将制粒所得球团放入烧结机中点火烧结，点火时间为2. Omin,点火负压为600mmH20，烧结负压为 1200mmH20，烧结层高度为650mm。以下结合实施例进一步说明本发明。实施例1该实施例用来说明本发明提供的烧结混合料制粒的方法。一次混合将4公斤的生石灰(CaO含量为84重量％)加2公斤的水消化5min后与2公斤的含铁杂料(瓦斯灰，粒径小于5mm，铁含量为36重量％)、15公斤的返矿(烧结矿，粒径小于5mm，铁含量为49重量％ )、40公斤的富矿粉(攀枝花钒钛磁铁精矿，铁含量为 54重量％，粒径小于0. 074mm)和2. 9公斤的焦炭粉(碳含量为82重量％ )在一次混合机中机械搅拌，混合均勻，得到第一混合料；二次混合将40公斤的富矿粉(攀枝花钒钛磁铁精矿，铁含量为M重量％，粒径为0. 074-1. 5mm)和1. 0公斤的消化后的生石灰(CaO含量为84重量％，其中使用前向生石灰中加0. 5公斤的水消化5min)加入到上述第一混合料中，经机械搅拌混合料均勻，得到第二混合料，然后将该第二混合料装入圆筒造球机(Φ 0.8 X 1.5m，北京金都冶金机械厂)中制粒，造粒条件为制粒时间^iiru转速为60r/min，得到烧结混合料。其中两次使用的富矿粉和消化前生石灰的用量比如表1所示。实施例2该实施例用来说明本发明提供的烧结混合料制粒的方法。一次混合将3公斤的生石灰(CaO含量为84重量％ )加1. 5公斤的水消化5min 后与2公斤的含铁杂料(钢渣，粒径小于5mm，铁含量为36重量％)、14公斤的返矿(烧结矿，粒径小于5mm，铁含量为49重量％ )、20公斤的富矿粉(攀枝花钒钛磁铁精矿，铁含量为 54重量％，粒径小于0. 074mm)和2. 9公斤的无烟煤粉(碳含量为80重量％ )在一次混合机中机械搅拌，混合均勻，得到第一混合料；二次混合将60公斤的富矿粉(攀枝花钒钛磁铁精矿，铁含量为M重量％，粒度小于1. 5mm，其中小于0. 074mm粒级含量为33重量％，粒径为0. 074-1. 5mm粒级含量为67 重量％ )和2公斤的生石灰(CaO含量为84重量％，其中使用前向生石灰中加1公斤的水消化5min)加入到上述第一混合料中，经机械搅拌混合料均勻，得到第二混合料，然后将该第二混合料装入圆筒造球机(Φ0.8Χ1.5πι，北京金都冶金机械厂)中制粒，造粒条件为制粒时间^iiru转速为60r/min，得到烧结混合料。其中两次使用的富矿粉和消化前生石灰的用量比如表1所示。实施例3该实施例用来说明本发明提供的烧结混合料制粒的方法。按照实施例2的方法制粒，不同的是，一次混合和二次混合时，按表1给出的富矿粉的用量比分别配制第一混合料和第二混合料，并且第一混合料中富矿粉的重量为4公斤 (粒径为小于0. 074mm)，第二混合料中富矿粉的重量为76公斤(粒径为大于0至小于等于1. 5mm，其中小于0. 074mm粒级含量为47重量％，粒径为0. 074-1. 5mm粒级含量为53重
量％ )。实施例4该实施例用来说明本发明提供的烧结混合料制粒的方法。一次混合将2公斤的生石灰(CaO含量为84重量％)加1公斤的水消化后与2 公斤的含铁杂料(瓦斯灰，粒径小于5mm，铁含量为36重量％)、13公斤的返矿(烧结矿，粒径小于5mm，铁含量为49重量％)和2. 9公斤的焦炭粉(碳含量为82重量％)在一次混合机中机械搅拌，混合均勻，得到第一混合料；二次混合再将80公斤的富矿粉(攀枝花钒钛磁铁精矿，铁含量为M重量％，粒度小于1. 5mm，其中小于0. 074mm粒级含量为47重量％，粒径为0. 074-1. 5mm粒级含量为 53重量％ )和3公斤的生石灰(CaO含量为84重量％，其中使用前向生石灰中加1. 5公斤的水消化5min)加入到上述第一混合料中，经机械搅拌混合料均勻，得到第二混合料，然后将该第二混合料装入圆筒造球机(Φ0.8Χ1.5πι，北京金都冶金机械厂)中制粒，造粒条件为制粒时间为-in、转速为60r/min，得到烧结混合料。其中两次使用的富矿粉和消化前生石灰的用量比如表1所示。实施例5该实施例用来说明本发明提供的烧结混合料制粒的方法。按照实施例2的方法制粒，不同的是，一次混合和二次混合时，仅按表1给出的富矿粉的用量比例分别配制第一混合料和第二混合料，而不区分富矿粉的粒径，一次混合和二次混合时生石灰的用量比不变。实施例6该实施例用来说明本发明提供的烧结混合料制粒的方法。按照实施例5的方法制粒，不同的是，所选用的富矿粉为普通细粒铁精矿(铁含量为M重量％，粒径小于0. 074mm粒级含量为100重量％ )。表 权利要求
1.一种烧结混合料制粒的方法，其特征在于，该方法包括将第一混合料与富矿粉和熔剂混合，得到第二混合料，然后将该第二混合料造粒，所述第一混合料中含有熔剂、燃料和水，且含或不含富矿粉，所述第一混合料中富矿粉的量为所述第二混合料中富矿粉的量的 0-50重量％，所述第一混合料中熔剂的量为所述第二混合料中熔剂的量的40-80重量％， 所述第二混合料中，相对于100重量份的熔剂，富矿粉、燃料和水的含量分别为1000-1800 重量份、40-75重量份、40-100重量份。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一混合料中富矿粉的量为所述第二混合料中富矿粉的量的0-30重量％，所述第一混合料中熔剂的量为所述第二混合料中熔剂的量的40-60重量％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一混合料中富矿粉的量为所述第二混合料中富矿粉的量的0重量％，所述第一混合料通过将熔剂与燃料和水混合制得，相对于 100重量份的熔剂，燃料和水的用量分别为40-70重量份、40-70重量份。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述富矿粉为含铁量为50重量％以上、粒径小于 0. 074mm的粒级含量为40重量％以上的铁矿原料。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一混合料中富矿粉的量为所述第二混合料中富矿粉的量的大于0重量％至小于等于50重量％，所述第一混合料通过将富矿粉、熔剂、燃料和水混合制得，相对于100重量份的熔剂，所述富矿粉的用量为大于0至小于等于 900重量份，燃料和水的用量分别为40-70重量份、40-55重量份，所述第一混合料中，粒径小于0. 074mm的富矿粉的含量为所述第一混合料中富矿粉总量的40-90重量％。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，所述富矿粉为钒钛磁铁精矿、普通铁精矿或赤铁矿粉中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，第一混合料中还含有含铁杂料和/或返矿，相对于第一混合料中100重量份的熔剂，所述含铁杂料和返矿的总量为250-350重量份。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔剂为生石灰和/或石灰石。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述燃料为焦炭粉或无烟煤粉，且所述燃料中的碳含量为65-84重量％。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括将造粒所得产物进行烧结。
全文摘要
本发明公开一种烧结混合料制粒的方法，其特征在于，该方法包括将第一混合料与富矿粉和熔剂混合，得到第二混合料，然后将该第二混合料造粒，所述第一混合料中含有熔剂、燃料和水，且含或不含富矿粉，所述第一混合料中富矿粉的量为所述第二混合料中富矿粉的量的0-50重量％，所述第一混合料中熔剂的量为所述第二混合料中熔剂的量的40-80重量％，所述第二混合料中，相对于100重量份的熔剂，富矿粉、燃料和水的含量分别为1000-1800重量份、40-75重量份、40-100重量份。
文档编号C21B5/00GK102206744SQ20101014049
公开日2011年10月5日 申请日期2010年3月29日 优先权日2010年3月29日
发明者何木光, 何群, 文永才, 甘勤 申请人:攀钢集团攀枝花钢钒有限公司, 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司, 攀钢集团研究院有限公司, 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司