专利名称：含高结晶水铁矿粉的烧结方法
技术领域：
本发明属于钢铁冶金技术领域，尤其涉及高炉炼铁用烧结矿的生产。
背景技术：
在冶金生产中，烧结已形成为一道重要的单元工序并占有相当重要地位，我国高 炉的含铁炉料中烧结矿的比例达70%左右，为了稳定且高效率地进行高炉作业，需要有高 质量的烧结矿，因而对其经济技术指标有严格的要求。此外，为降低烧结矿制造成本，对烧 结矿成品合格率、烧结利用系数、烧结矿强度及烧结固体燃料消耗也都有严格的要求。现有烧结矿生产技术采用如下方法将用于烧结的所有含铁原料和石灰石、生石 灰及焦粉，按计算的比例配合后送到混合机进行混勻和制粒；混好的混合料由布料器铺到 烧结台车上进行点火烧结，成品烧结矿送往高炉冶炼。用于烧结的含铁原料主要有赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)等。近年来随着这 些优质铁矿石产量的减少，逐渐增大了对含有高结晶水(含9%以上的结晶水)的铁矿粉 (Fe2O^nH2O)的使用量。由于高结晶水铁矿粉的特点是含有多量结晶水，在常温及加热后 的气孔率高，结构疏松多孔，堆密度小，所以如果作为烧结原料大量使用则存在下述问题 (1)烧结速度慢，烧结利用系数低；(2)烧结饼组织疏松，粉末量增多，成品率和强度低；(3) 结晶水高，烧结过程中固体燃料消耗高，主要是由于结晶水分解所增加的热耗没有得到补 充的缘故。为能大量使用这些铁矿石，人们提出了各种技术解决方案，但始终都采用常规的 布料烧结方法。对于用高结晶水铁矿进行烧结生产，其他国家和国内的一些生产厂家总结 了许多可贵的经验。例如《中国冶金》2003年5月第5期上，济南钢铁集团总公司技术中 心刘振林等撰写的论文《国内外褐铁矿烧结技术发展现状》提及法国钢铁研究院曾对法国 洛林地区的高结晶水铁矿(褐铁矿)进行了详细研究。试验结果如下(1)提高料层厚度， 返矿量增加，则产量下降，但在不同料层厚度的情况下，随着返矿量的增加，产量下降幅度 相同。(2)料层厚度提高，返矿量增加，使固体燃料消耗升高。(3)采用高供热强度点火器 有助于降低固体燃料用量。(4)利用烧结过程中的余热进行烧结混合料预热，有利于降低固 体燃料用量，并可提高产量和改善冷强度。我国一些钢铁厂也都进行了高结晶水铁矿(褐铁矿)烧结生产，与法国钢铁研究 院的研究结果有许多相似之处。韶关钢铁厂褐铁矿烧结的经验如下(1)用褐铁矿适合生 产高碱度烧结矿，其碱度在2. 0 2. 6之间为宜。(2)褐铁矿适合高水分烧结，混合料水分 10%左右为宜。(3)利用热返矿使混合料温度达到55°C以上。(4)厚料层操作有利于提高 烧结矿质量和降低能耗，料层厚度为450mm为宜。(5)用褐铁矿进行烧结生产，其能耗比用 磁铁矿高27kg(标准煤)/t，通过利用余热、改造点火器及降低漏风率等可降低能耗。在上述方法中，对高结晶水铁矿粉的有效利用效果不尽显著，直接影响烧结矿的 制造成本。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术所存在的问题，提供一种能降低固体燃料消 耗、提高烧结矿质量的含高结晶水铁矿粉的烧结方法。本发明含高结晶水铁矿粉的烧结方法包括配料、混合制粒、布料和烧结，其特点是 将高结晶水铁矿粉与其它各种铁料、石灰石、生石灰、镁石及焦粉等按烧结矿设定成分进行 混料，制粒，并将其布于烧结台车的下部；将其它各种铁料、石灰石、生石灰、镁石及焦粉等 按烧结矿设定成分进混料，制粒，并将其布于烧结台车的上部。形成含高结晶水铁矿粉的烧 结料在下的分层布料。本发明含高结晶水铁矿粉的烧结方法所述的高结晶水铁矿粉占各种铁料总重量 的20% 60% ；所述的其它各种铁料可以是铁精矿粉、富矿粉、高炉尘、含铁杂料等。 在烧结过程中，烧结料层内的燃烧带是温度最高区域，其温度水平主要取决于固 体燃料燃烧放出的热量，同时与空气在上部被预热的程度有关。而且，在烧结过程中，随着 燃烧带下移，由于上层烧结矿层具有“自动蓄热”作用，最高温度逐渐升高。上层烧结矿层 的“自动蓄热”作用可提供燃烧层总热量的35% 45%，所以燃烧层的最高温度是沿料层 高度自上而下逐渐升高的。愈向下，高温区愈厚，导致烧结矿质量不均的现象严重，上层强 度差，而下层还原性不好。由于高结晶水铁矿粉在烧结过程中结晶水的排除需要吸热，烧结过程中需要较高 的固体燃料消耗，本发明将高结晶水铁矿粉布在烧结料层下部，可有效利用“自动蓄热”作 用所产生的那部分热量，该热量提供因结晶水分解所增加的热耗没有得到补充的热；同时 由于结晶水分解吸热也有利于下部料层高温区温度下降，使整个料层温度趋于均勻，从而 有利于烧结矿质量均勻。另外，高结晶水铁矿粉还原性好，熔化温度低，易同化。将其布在料层下部也有利 于提高烧结矿下层的还原性。本发明用高结晶水铁矿粉作为铁料的一部分生产烧结矿，可防止烧结矿强度下降 和烧结产率降低，还可降低固体燃料消耗；另外，还有助于高结晶水铁矿石资源的有效利 用。通过实验室烧结杯试验结果表明采用本发明高结晶水铁矿粉的分层布料，烧结矿转鼓 强度可提高0. 66个百分点，固体燃耗降低1. 62kg/t，成品率提高4. 51个百分点。
附图1为现有烧结工艺布料示意图。附图2为本发明实施例工艺布料示意图。图中1为烧结杯；2为其它铁料混合料；3为含高结晶水铁矿粉混合料；4为均一混 合料；5为铺底料。
具体实施例方式下面结合附图通过实施例对本发明作进一步的描述。本发明实施例以现有布料方法与本发明技术方案的烧结杯布料对比试验为例，通 过对比试验可得到本发明的明显效果。现有布料方法与本发明技术方案的铁料配比见表1，原燃料成分见表2，烧结杯试验条件见表3。 表1烧结试验铁料配比(wt % )
表2原燃料化学成分(wt % ) 表3烧结杯试验条件 实施例1中将配比为35%的高结晶水铁矿粉与其它铁料(如铁精矿粉、富矿粉、 高炉尘、含铁杂料等)、石灰石、生石灰、镁石及焦粉等按烧结矿设定成分进行混料，该混合 料3的重量占整个混合料重量的1/2，布于烧结杯1的下部(见表1和图2)；其它铁料、石灰石、生石灰、镁石及焦粉等也按相同烧结矿设定成分进行混料，该混合料2的重量占整个 混合料重量的1/2，布于烧结杯1的上部，即含高结晶水铁矿粉混合料3的上面。然后，进行 点火烧结。两种布料方式烧结的主要技术指标比较参见表4。表4实施例1的烧结主要技术指标比较 实施例2中将配比为40%的高结晶水铁矿粉与其它铁料、石灰石、生石灰、镁石及 焦粉等按烧结矿设定成分进行混料，该混合料3的重量占整个混合料重量的2/5，布于烧结 杯1的下部；其它铁料、石灰石、生石灰、镁石及焦粉等也按相同烧结矿设定成分进行混料， 该混合料2的重量占整个混合料重量的3/5，布于烧结杯1的上部，即混合料3的上面。布 料完成后进行点火烧结。两种布料方式烧结主要技术指标比较参见表5。本发明烧结方法实际生产中可采用双混合与布料系统。具体地说，用一个混合系 统处理高结晶水铁矿粉，将其与其它铁精矿粉、富矿粉、高炉尘、含铁杂料等和石灰石、生石 灰、焦粉等按计算的比例配合后送到混料机进行混勻和制粒。另一个混合系统处理其它铁 料，将其与石灰石、生石灰、焦粉等按计算的比例配合后送到混料机进行混勻和制粒。然后 由布料器先将处理好的含高结晶水铁矿粉的混合料3铺到烧结台车的下部，再将处理好的 其它铁料的混合料2铺到烧结台车的上部，也即混合料3的上面。由此形成不同铁料的分 层布料。最后进行点火烧结。
权利要求
一种含高结晶水铁矿粉的烧结方法，包括配料、混合制粒、布料和烧结，其特征在于将高结晶水铁矿粉与其它各种铁料、石灰石、生石灰、镁石及焦粉等按烧结矿设定成分进行混料，制粒，布于烧结台车下部；将其它各种铁料、石灰石、生石灰、镁石及焦粉等按烧结矿设定成分进行混料，制粒，布于烧结台车上部。
2.根据权利要求1所述的烧结方法，其特征在于所述高结晶水铁矿粉占各种铁料总重 量的20% 60%。
3.根据权利要求1所述的烧结方法，其特征在于所述的其它各种铁料为铁精矿粉、富 矿粉、高炉尘、含铁杂料。
全文摘要
本发明提供一种含高结晶水铁矿粉的烧结方法，包括配料、混合制粒、布料和烧结，其特点是将高结晶水铁矿粉与其它各种铁料、石灰石、生石灰、镁石及焦粉等按烧结矿设定成分进行混料，制粒，并将其布于烧结台车的下部；将其它各种铁料、石灰石、生石灰、镁石及焦粉等按烧结矿设定成分进行混料，制粒，并将其布于烧结台车的上部。本发明用高结晶水铁矿粉作为铁料的一部分生产烧结矿，可防止烧结矿强度下降和烧结产率降低，可降低固体燃料消耗，有助于高结晶水铁矿石资源的有效利用。实验表明，采用本发明分层布料，烧结矿转鼓强度可提高0.66个百分点，固体燃耗降低1.62kg/t，成品率提高4.51个百分点。
文档编号C22B1/16GK101928823SQ20091001222
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月22日 优先权日2009年6月22日
发明者任伟, 刘杰, 周明顺, 翟立委 申请人:鞍钢股份有限公司