1.本发明属于炼铁生产技术领域，涉及到烧结生产技术，特别涉及一种高结晶水铁矿粉制备烧结矿的方法。
背景技术：
2.高结晶水褐铁矿粉由于长期作为呆矿存在，并未得到充分利用，其保存较为完好，储量大且集中，覆盖层薄、有害元素少，开采成本较低，且供应量大、持续、稳定，价格较低，但高结晶水褐铁矿的大比例配用会造成烧结生产恶化。
3.在烧结过程中，由于褐铁矿结晶水含量高，其在分解和物料中迁移都需要消耗大量的热量，导致料层中的烧结温度降低，烧结时间减少，导致生产率降低。由于褐铁矿同化温度较低，容易在高温下过度熔融，导致料层透气性能降低，生产率下降。由于褐铁矿孔隙率高，在烧结中需要加入更多的水才能正常烧结生产，这就更增加了燃料的消耗量，而且导致烧结台车内的原料填充密度下降，烧结过程中收缩率增大。上述问题导致褐铁矿烧结生产率下降和烧结矿质量恶化，因而褐铁矿在烧结生产中配加比例为30％左右，难以大量应用。
4.在高结晶水褐铁矿烧结生产中，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、压料或提高料层厚度。配加更大的水量，在一定程度上可以提高烧结速率，但是随着水量增加，会导致燃耗增高，燃烧速度变快，返矿量增加，生产率下降；我国以高碱度烧结矿为主，过度提高配碳量会使料层过熔，透气性变差；压料是提高褐铁矿烧结生产率的有效办法，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；提高料层厚度也是提高生产率的方法，但是目前烧结机规格固定的情况下，也只能有限的提高烧结料层的厚度。
5.专利文件201210455905.7提出了一种配加褐铁矿的铁矿烧结方法，包括褐铁矿细磨处理、褐铁矿烘烤处理、配料、混合、布料、压料和点火烧结，其中控制细磨后的褐铁矿粒度1mm以下，将细磨后的褐铁矿在180～220℃下烘烤，控制混合所得混合料中的水分为7.3％～7.6％，控制压料步骤的压料量为20mm～50mm。本发明可以消除粗粒褐铁矿在烧结过程中的爆裂现象，但没有解决因褐铁矿在高温下过熔，导致料层透气性能降低，生产率下降的问题，也没有解决褐铁矿所生产烧结矿强度较低的问题。
6.专利文件201210302330.7提出了一种高配比褐铁矿的烧结方法，其特征是烧结所用配料为铁料、燃料、熔剂、返矿五种组分组成的混合料，将各组分进行混合，在圆筒混合机中加水混匀、造球，其混匀造球时间控制在5～7分钟；将制备好的混合料通过布料器装入烧结台车进行烧结，在烧结点火温度为1200
±
50℃，烧结台车速度为1.3m/min～1.6m/min，烧结终点温度为300
±
10℃的条件下进行烧结，烧结矿经破碎、冷却、筛分后，按筛上烧结矿重量的2.0％，将质量浓度为2％的cacl2溶液喷洒到筛上的烧结矿上。本发明通过延长混料时间和烧结时间，提高点火温度来改善烧结矿质量，但没有考虑褐铁矿自身的烧结特性，因此用该方法褐铁矿配比不高，所生产的烧结矿强度较低。
7.专利文件202010012300.7公开了一种提高大比例褐铁矿烧结生产中烧结矿质量的方法，包括以下步骤：步骤1、配矿，褐铁矿配比60～80wt％，细粒优质磁铁精矿配比不小于20wt％，配矿时，对烧结矿成分作如下约束：烧结矿碱度2.20～2.60，烧结矿sio2/al2o3比值满足3.0～4.0，mgo含量1.5～2.5wt％；步骤2、混匀造堆后进行配料，向混匀矿中配加4.5～5.0wt％的焦末、4.0～6.0wt％的生石灰、4～7wt％的石灰石及0.028～0.035wt％的syp增效剂一同混匀等步骤。本发明通过采用高碱度、低mgo烧结、提高点火温度等措施来提高烧结质量，解决了现有烧结技术不能适应配比关系在40wt％以上的褐铁矿烧结问题，但没有解决高结晶水褐铁矿烧结强度差，生产率低的问题。
技术实现要素：
8.本发明提供了一种高结晶水铁矿粉制备烧结矿的方法，以高结晶水铁矿粉为制粒核心，磁铁精矿为粘附粉，混配脱硫灰的消石灰为粘结剂，配加强氧化性烧结助剂，造球制备烧结料，从而抑制高结晶水铁矿烧结过熔，促进烧结矿铁酸钙生成，实现改善大比例褐铁矿生产烧结矿的冶金性能和脱硫灰循环利用的目的。
9.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
10.一种高结晶水铁矿粉制备烧结矿的方法，包括如下步骤：
11.1)制备下层烧结料：高结晶水铁矿粉、燃料、添加剂组成混合料a1，其中高结晶水铁矿粉质量百分比为91％～94％，燃料质量百分比为3％～5％，添加剂质量百分比为3％～4％；向混合料a1中添加消石灰和脱硫灰混合物，组成混合料a，调整消石灰和脱硫灰混合物的添加量，使混合料a的碱度为2.1～2.3；将混合料a加水混匀，然后制成粒度为4
±
0.5mm的球核a；
12.磁铁精矿、燃料、添加剂组成混合料b1，其中磁铁精矿质量百分比为91％～94％，燃料质量百分比为4％～6％，添加剂质量百分比为2％～3％；向混合料b1中添加消石灰组成混合料b，调整消石灰的添加量，使混合料b的碱度为1.8～2.0，将混合料b加水混匀；
13.以球核a为制粒核心，混合料b为粘附粉造球，制成下层烧结料；其中混合料a与混合料b的质量比为2～4；
14.2)制备上层烧结料：高结晶水铁矿粉、燃料、添加剂组成混合料c1，其中高结晶水铁矿粉质量百分数为91％～94％，燃料质量分数为4％～6％，添加剂质量分数为2％～3％；向混合料c1中添加消石灰，组成混合料c，调整消石灰添加量，使混合料c的碱度为2.3～2.5；将混合料c加水混匀，然后制成粒度为4
±
0.5mm的球核c；
15.磁铁精矿、燃料、添加剂组成混合料d1，其中磁铁精矿质量分数为92％～95％，燃料质量分数为4％～6％，添加剂质量分数为1％～2％；向混合料d1中添加消石灰组成混合料d，调整消石灰添加量，使混合料d的碱度为1.6～1.8，将混合料d加水混匀；
16.以球核c为制粒核心，混合料d为粘附粉造球，制成上层烧结料；其中混合料c和混合料d的质量比为1～3；
17.3)下层烧结料首先布加到烧结台车上，布料厚度为650～700mm；实施抽风压料，抽风负压为14～20kpa；待料层收缩后，继续将上层烧结料布加到下层烧结料上，布料厚度为300～350mm；点火抽风进行烧结。
18.所述的高结晶水铁矿粉，其粒度小于100目的为40％～55％，其粒度大于1mm的不
大于35％；其结晶水质量分数小于10％。
19.所述磁铁精矿，其粒度小于200目的大于90％，其同化性温度在1260℃～1280℃之间。
20.所述添加剂，为强氧化性物质高锰酸钙和高铁酸钙中的一种或两种的混合。
21.所述燃料，为焦粉、无烟煤、石油焦和生物质炭粉中的一种或两种的混合。
22.所述消石灰和脱硫灰的混合物，消石灰和脱硫灰的质量比为2～4；所述脱硫灰为烧结烟气干法脱硫或半干法脱硫所产生的固体废弃物。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.1、本发明以高结晶水铁矿粉为制粒核心，同化性温度高的磁铁精矿为粘附粉制成准颗粒烧结，解决了高结晶水矿粉疏松多孔、同化性强和易自熔的问题，避免出现烧结矿薄壁大孔结构，改善烧结矿冶金性能。
25.2、本发明在制粒核心高结晶水粉矿中和粘附粉磁铁精矿中分别配加不同比例的强氧化性添加剂和消石灰，形成氧化性和碱度由内到外梯度递减的烧结准颗粒，可以促进铁酸钙的生成，解决褐铁矿烧结熔融带透气性恶化的问题，提高烧结利用系数，降低烧结固体燃耗。
26.3、本发明在下层烧结料内核配加部分脱硫灰，可以实现脱硫灰的循环利用，减少脱硫灰堆积造成的环境污染。
具体实施方式
27.下面通过实施例对本发明进行更详细的描述，这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何的限制。
28.实施例1：
29.一种高结晶水铁矿粉制备烧结矿的方法，高结晶水铁矿粉、燃料、添加剂组成混合料a1，其中高结晶水铁矿粉质量百分数为91％，燃料质量分数为5％，添加剂质量分数为4％。向混合料a1中添加消石灰和脱硫灰混合物，组成混合料a；调整消石灰和脱硫灰混合物的添加量，使混合料a的碱度为2.3。将混合料a加水混匀，然后制成粒度为4
±
0.5mm的球核a。磁铁精矿、燃料、添加剂组成混合料b1，其中磁铁精矿质量百分数为93％，燃料质量分数为5％，添加剂质量分数为2％；向混合料b1中添加消石灰组成混合料b，调整消石灰添加量，使混合料b的碱度为1.8，将混合料b加水混匀。以球核a为制粒核心，混合料b为粘附粉造球，制成下层烧结料。下层烧结料所用高结晶水铁矿粉粒度小于100目的为55％，大于1mm的为30％，结晶水质量分数为8％；磁铁精矿为高同化温度铁矿，其粒度小于200目的为94％，同化性温度为1280℃；添加剂为高锰酸钙和高铁酸钙的混合，燃料为焦粉；消石灰和脱硫灰的混合物中，消石灰和脱硫灰的质量比为3；脱硫灰为烧结烟气干法脱硫或半干法脱硫所产生的固体废弃物。混合料a和混合料b的质量比为3。
30.高结晶水铁矿粉、燃料、添加剂组成混合料c1，其中高结晶水铁矿粉质量百分数为93％，燃料质量分数为4.5％，添加剂质量分数为2.5％；向混合料c1中添加消石灰组成混合料c，调整消石灰添加量，使混合料c的碱度为2.4；将混合料c加水混匀，然后制成粒度为4
±
0.5mm的球核c。磁铁精矿、燃料、添加剂组成混合料d1，其中磁铁精矿质量百分数为93.5％，燃料质量分数为5％，添加剂质量分数为1.5％；向混合料d1中添加消石灰组成混合料d，调
整消石灰添加量，使混合料d的碱度为1.7，将混合料d加水混匀。以球核c为制粒核心，混合料d为粘附粉造球，制成上层烧结料。上层烧结料所用高结晶水铁矿粉粒度小于100目的为45％，大于1mm的为20％，结晶水质量分数为7％；磁铁精矿为高同化温度铁矿，其粒度小于200目的为91％，同化性温度为1270℃；添加剂为高铁酸钙，燃料为焦粉和生物质炭粉的混合；混合料c和混合料d的质量比为3。
31.下层烧结料首先布加到烧结台车上，布料厚度为700mm；实施抽风压料，抽风负压为16kpa；待料层收缩后，继续将上层烧结料布加到下层烧结料上，布料厚度为350mm；点火抽风进行烧结。
32.本发明应用后，与传统高结晶水铁矿粉烧结相比，高结晶水铁矿粉配比由35％提高到70％，烧结利用系数由1.354t/m2.h提高到1.565t/m2.h，烧结固体燃耗由47kg/t降低到41kg/t，烧结矿转鼓强度由79.4％提高到85.6％。
33.实施例2：
34.一种高结晶水铁矿粉制备烧结矿的方法，高结晶水铁矿粉、燃料、添加剂组成混合料a1，其中高结晶水铁矿粉质量百分数为93％，燃料质量分数为4％，添加剂质量分数为3％。向混合料a1中添加消石灰和脱硫灰混合物，组成混合料a；调整消石灰和脱硫灰混合物的添加量，使混合料a的碱度为2.1。将混合料a加水混匀，然后制成粒度为4
±
0.5mm的球核a。磁铁精矿、燃料、添加剂组成混合料b1，其中磁铁精矿质量百分数为92.5％，燃料质量分数为4.5％，添加剂质量分数为3％；向混合料b1中添加消石灰组成混合料b，调整消石灰添加量，使混合料b的碱度为1.9，将混合料b加水混匀。以球核a为制粒核心，混合料b为粘附粉造球，制成下层烧结料。下层烧结料所用高结晶水铁矿粉粒度小于100目的为50％，大于1mm的为25％，结晶水质量分数为9％；磁铁精矿为高同化温度铁矿，其粒度小于200目的为92％，同化性温度为1275℃；添加剂为高铁酸钙；燃料为焦粉和无烟煤的混合；消石灰和脱硫灰的混合物中，消石灰和脱硫灰的质量比为4；脱硫灰为烧结烟气干法脱硫或半干法脱硫所产生的固体废弃物。混合料a和混合料b的质量比为3.5。
35.高结晶水铁矿粉、燃料、添加剂组成混合料c1，其中高结晶水铁矿粉质量百分数为92％，燃料质量分数为5％，添加剂质量分数为3％；向混合料c1中添加消石灰组成混合料c，调整消石灰添加量，使混合料c的碱度为2.3；将混合料c加水混匀，然后制成粒度为4
±
0.5mm的球核c。磁铁精矿、燃料、添加剂组成混合料d1，其中磁铁精矿质量百分数为93％，燃料质量分数为5％，添加剂质量分数为2％；向混合料d1中添加消石灰组成混合料d，调整消石灰添加量，使混合料d的碱度为1.8，将混合料d加水混匀。以球核c为制粒核心，混合料d为粘附粉造球，制成上层烧结料。上层烧结料所用高结晶水铁矿粉粒度小于100目的为40％，大于1mm的为30％，结晶水质量分数为9％；磁铁精矿为高同化温度铁矿，其粒度小于200目的为94％，同化性温度为1265℃；添加剂为高锰酸钙，燃料为焦粉和生物质炭粉的混合；混合料c和混合料d的质量比为2.5。
36.下层烧结料首先布加到烧结台车上，布料厚度为650mm；实施抽风压料，抽风负压为18千帕；待料层收缩后，继续将上层烧结料布加到下层烧结料上，布料厚度为350mm；点火抽风进行烧结。
37.本发明应用后，与传统高结晶水铁矿粉烧结相比，高结晶水铁矿粉配比由35％提高到75％，烧结利用系数由1.376t/m2.h提高到1.564t/m2.h，烧结固体燃耗由46.5kg/t降低
到40kg/t，烧结矿转鼓强度由80.2％提高到86％。