本发明涉及铁矿石的烧结生产方法，特别是涉及到一种采用预烧结的褐铁矿超厚料层烧结生产方法。
背景技术：
褐铁矿是一种炼铁的重要铁矿石原料，但由于其含有较高的结晶水，粒度粗，堆比重小，在烧结使用时需要消耗大量的燃料。同时，由于其同化温度低，孔隙率高，在生产应用时，容易在高温下过融，使烧结料层的热态透气性变差，导致烧结生产率下降，冷态强度下降，限制了褐铁矿在烧结生产时的配加比例。目前，在已有的报导中，褐铁矿真正在生产应用的配加比例未有超过60％。
在目前的褐铁矿烧结生产中，为了提高褐铁矿的生产率和烧结指标，现有的主要方法为：1、配加更大的水量；2、高碱度，高碳量烧结；3、压料；4、提高料层厚度。配加更大的水量，在一定程度上可以提高成品率，但是随着水量继续增加，会导致燃耗增高，燃烧速度变快，返矿量增加，生产率下降；由于国内普遍实行的是高碱度烧结，过度提高配碳量并不能有效提高生产率成品率，反而会使料层过熔，使透气性变差；压料是提高褐铁矿用量，提高生产率的有效办法，但是压料程度有限，如果压料程度太大，又会使料层的透气性变差，反而使生产率降低；提高料层厚度是提高褐铁矿烧结生产率的有效方法。
但是在烧结面积不变的条件下，烧结机的料层厚度也不是能无限制提高的，其受设备规模，抽风机能力，原料条件，烧结矿质量等众多因素制约。国内外曾有研究表明，仅靠单纯的提高烧结混合料的料层厚度，而不采取相应的工艺措施，在料层厚度达到一定程度后，烧结机的产能和质量都会急剧下降，得不偿失。所以，国内外目前的烧结料层厚度在采取各种技术措施下，通常也只在800mm左右，而超过900mm超厚料层烧结成为世界性的冶金难题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种采用预烧结的褐铁矿超厚料层烧结方法，利用全新的预烧结工艺特性很好的克服了褐铁矿生产的难点，突破了由于特殊的冷热态性能难以大比例应用的瓶颈，具有重要的经济价值和广泛的推广性。
本发明目的是通过下面的技术方案实现的：
一种采用预烧结的褐铁矿超厚料层烧结方法，其特征在于，在烧结带式焙烧机上配置有第一、二次混合布料器和第一、二次点火器；整个烧结生产采用一套抽风系统；先进行首次布料，通过底料布料器铺底料后，再通过混合料布料器布烧结混合料，点火烧结，在预烧结后，在首次布料层表面进行第二次布烧结混合料，烧结抽风负压保持不变，对第二次布料层进行点火烧结，第二次布料层完成点火时，首次布料层的混合料正在进行烧结，在烧结机机尾处，首次布料层和第二次布料层都已完成烧结；为首次布料的混合料设置配料、混合和制粒系统，为第二次布料的混合料设置配料、混合和制粒系统，首次布料时，烧结混合料中含铁原料为100％的褐铁矿，碱度在2.25-2.35，水分重量百分比为7.7％-8.5％，料层高度与600-900mm高的台车挡板齐平，点火温度控制在900℃-1050℃，在预烧结4-20min后，采用梯形布料法，在台车挡板以上再进行第二次布料，第二次布料的烧结混合料中，含铁原料为0-40％的褐铁矿和60％-100％的磁铁精矿或赤铁精矿中的一种或两种，碱度在1.70-1.95，水分重量百分比为7.2％-7.6％，布料厚度控制在200mm-350mm，点火温度控制在1100℃-1250℃；在总的烧结混合料中，褐铁矿占总铁料的重量百分比为60％-90％；混合料总碱度在2.0-2.25。
烧结熔剂为石灰石、生石灰、菱镁石。
首次布料层厚度和第二次布料层厚度之和≥900mm；整个烧结过程中烧结机运行速度为1.5m/min-2.5m/min，烧结抽风负压≥7000pa。
本发明在第一层布料时采用全褐铁矿烧结，碱度为2.25-2.35的高碱度，一方面提高了高强度铁酸钙的含量，另一方面在烧结时液相量增多，填补了褐铁矿烧结时产生的大量孔洞，使褐铁矿致密化，同时再铺第二层料后，对底层料一定程度上起到了保温和压料作用，使底层的烧结矿有充分的时间和温度固化结晶，也降低了全褐铁矿烧结时极冷对烧结矿强度的影响，从以上预烧结工艺特点的影响使的第一层全褐铁矿烧结成为可能。而第二层铁精矿和褐铁矿的混合料，使的不同物理化学性能的两种铁矿原料实现了特性互补，从而提高了烧结技术指标。以上的技术措施有效的提高了烧结时褐铁矿的配加比例，克服了褐铁矿烧结时的种种困难，改变了传统的褐铁矿烧结模式，具有较高的经济价值。
说明书附图
图1为本发明采用预烧结的超厚料层烧结方法工艺流程图；
其中1混合料布料器a，2为点火器a，3为首次布料层，4为混合料布料器b，5为点火器b，6为第二次布料层。
具体实施方式
下面结合具体实施例进行说明：
实施例1：
本发明的具体工艺流程如图1，在一条360m2，台车栏板高700mm烧结机上，进行预烧结工艺生产时，通过为首次布料设置的配料，混合和制粒系统，将100％的褐铁矿与部分焦粉、石灰石、生石灰和菱镁石进行配料和一次混合、二次制粒，在布料前，烧结矿混合料的碱度控制在2.25，水分重量百分含量在7.7％。通过布料器1和点火器2进行首次布料和点火时，料层高度与台车挡板齐平，点火温度在900℃。
在下层混合料配料，混合和制粒的同时，将100％的磁铁精矿进行配料混合以及制粒，在第二次布料前，烧结混合料的碱度在1.7，水分重量百分含量在7.2％。在底层烧结混合料层3预烧结5min后，通过布料器4和点火器5进行第二次布料和点火，6为第二次布料层，布料厚度为200mm，点火温度在1100℃。
烧结混合料的总碱度在2.10，褐铁矿的配加比例占铁料72％。
主要烧结指标如表1
通过表1知，在褐铁矿配加比例为72％时，采用本发明，烧结矿的成品率达到了66.1％，转鼓强度达到了78.2％都完全满足高炉对烧结矿的生产要求，同时低温还原粉化指标也达到了75.3％，冶金性能指标优良。在不采用本发明，在同样的配比条件下，未见有工业生产报导。
实施例2：
本发明的具体工艺流程如图1，在一条360m2，台车栏板高800mm烧结机上，进行预烧结工艺生产时，通过为首次布料设置的配料，混合和制粒系统，将100％的褐铁矿与部分焦粉、石灰石、生石灰和菱镁石进行配料和一次混合、二次制粒，在布料前，烧结矿混合料的碱度控制在2.3，水分重量百分含量在8.0％。通过布料器1和点火器2进行首次布料和点火时，料层高度与台车挡板齐平，点火温度在1000℃。
在下层混合料配料，混合和制粒的同时，将20％的褐铁矿和80％的赤铁精矿进行配料混合以及制粒，在第二次布料前，烧结混合料的碱度在1.8，水分重量百分含量在7.3％。在底层烧结混合料层3预烧结10min后，通过布料器4和点火器5进行第二次布料和点火，6为第二次布料层，布料厚度为250mm，点火温度在1150℃。
烧结混合料的总碱度在2.17，褐铁矿的配加比例占铁料78％。
主要烧结指标如表2
通过表2知，在褐铁矿配加比例为78％时，采用本发明，烧结矿的成品率达到了65.8％，转鼓强度达到了78.0％都完全满足高炉对烧结矿的生产要求，同时低温还原粉化指标也达到了75.0％，冶金性能指标优良。在不采用本发明，在同样的配比条件下，未见有工业生产报导。
实施例3：
本发明的具体工艺流程如图1，在一条360m2，台车栏板高700mm烧结机上，进行预烧结工艺生产时，通过为首次布料设置的配料，混合和制粒系统，将100％的褐铁矿与部分焦粉、石灰石、生石灰和菱镁石进行配料和一次混合、二次制粒，在布料前，烧结矿混合料的碱度控制在2.35，水分重量百分含量在8.5％。通过布料器1和点火器2进行首次布料和点火时，料层高度与台车挡板齐平，点火温度在1050℃。
在下层混合料配料，混合和制粒的同时，将35％的褐铁矿和65％的磁铁精矿进行配料混合以及制粒，在第二次布料前，烧结混合料的碱度在1.9，水分重量百分含量在7.4％。在底层烧结混合料层3预烧结15min后，通过布料器4和点火器5进行第二次布料和点火，6为第二次布料层，布料厚度为350mm，点火温度在1200℃。
烧结混合料的总碱度在2.21，褐铁矿的配加比例占铁料75％。
主要烧结指标如表3
通过表3知，在褐铁矿配加比例为75％时，采用本发明，烧结矿的成品率达到了66.3％，转鼓强度达到了78.5％都完全满足高炉对烧结矿的生产要求，同时低温还原粉化指标也达到了75.7％，冶金性能指标优良。在不采用本发明，在同样的配比条件下，未见有工业生产报导。
实施例4：
本发明的具体工艺流程如图1，在一条360m2，台车栏板高750mm烧结机上，进行预烧结工艺生产时，通过为首次布料设置的配料，混合和制粒系统，将100％的褐铁矿与部分焦粉、石灰石、生石灰和菱镁石进行配料和一次混合、二次制粒，在布料前，烧结矿混合料的碱度控制在2.35，水分重量百分含量在8.0％。通过布料器1和点火器2进行首次布料和点火时，料层高度与台车挡板齐平，点火温度在1050℃。
在下层混合料配料，混合和制粒的同时，将40％的褐铁矿和60％的磁铁精矿进行配料混合以及制粒，在第二次布料前，烧结混合料的碱度在1.95，水分重量百分含量在7.6％。在底层烧结混合料层3预烧结20min后，通过布料器4和点火器5进行第二次布料和点火，6为第二次布料层，布料厚度为200mm，点火温度在1250℃。
通过对整个配料系统所有原料的计算，烧结混合料的总碱度在2.25，褐铁矿的配加比例占铁料87％。
主要烧结指标如表4
通过表4知，在褐铁矿配加比例为87％时，采用本发明，烧结矿的成品率达到了66.1％，转鼓强度达到了78.6％都完全满足高炉对烧结矿的生产要求，同时低温还原粉化指标也达到了75.2％，冶金性能指标优良。在不采用本发明，在同样的配比条件下，未见有工业生产报导。