一种降低烧结固体燃耗的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及冶金工业烧结工艺，尤其涉及一种降低烧结固体燃耗的方法。
【背景技术】
[0002] 烧结工序是钢铁生产过程中的第二耗能大户，占钢铁生产总能耗的12%左右，其 中80%左右为在铁矿烧结过程中提供热量的固体燃料消耗。固体燃料燃烧不仅产生了大 量的温室气体，还产生了环境污染物，如S02、N0x和二恶英等。因此，为了降低烧结工序能耗 和改善其对环境的污染、满足环保要求，需要寻求一种能有效降低烧结固体燃料消耗的方 法。
[0003] 在目前烧结工艺流程中，固体燃料与含铁原料、熔剂、生石灰和返矿等按一定配比 配料后，加水经一次混合机和二次混合机混合制粒，然后在烧结机上进行布料、点火烧结。 通过长时间对烧结混合料颗粒的显微观察和试验研究发现，由于固体燃料表面粗糙，比表 面积大，且一般85 %以上的粒度控制在0~3mm粒级，当固体燃料先与含铁原料等混合后再 制粒，绝大部分大于0. 5_的固体燃料颗粒在混合机混合制粒过程中将作为核颗粒粘附大 量细粉物料，该部分固体燃料颗粒因被细粉物料包裹，在烧结过程中氧气较难扩散至颗粒 表面，从而使固体燃料颗粒燃烧缓慢和燃烧效率降低，造成固体燃料的浪费，同时也导致烧 结矿残碳较多，冷却困难，热量损失增加，不利于烧结固体燃料消耗的降低。
[0004] 为了降低烧结固体燃料消耗，中国专利CN101928824B公开了一种降低烧结固体 燃耗、提高强度的烧结矿生产方法，其特点是配料前对烧结用焦粉进行破碎预筛分，筛分 出4个粒度级，包括< 1mm粒度级、1~3mm粒度级、3~5mm粒度级和> 5mm粒度级，并按 < 1mm粒度级占55%~59%、1~3mm粒度级占23%~27%、3~5mm粒度级占9%~13%、 > 5mm粒度级占4%~8%的重量百分比例进行混合，再与其它原料混合配料。中国专利 CN102417973A公开了一种烧结燃料配加工艺及系统。该工艺包括：将固体燃料破碎为3mm 以下的粒级；对破碎后的固体燃料粉末进行筛分以筛分出小于1_粒级的细粉和1_以上 3_以下粒级的粗粉；将粗粉送入粗粉内配槽中并将细粉送入细粉外配槽中；将粗粉与配 合料进行配料；将配料先后送入一次混合机与二次混合机中进行混合和造球；将细粉配加 给来自二次混合机的球状混合料；以及将已经配加细粉的球状混合料送入三次混合机中以 使球状混合料表面上均匀覆盖细粉。中国专利CN101532084B公开了一种铁矿石烧结燃料 分加方法，该方法包括以下步骤：将待烧结的物料与第一次加入的燃料在一次混合机中混 合；将一次混合后的物料与第二次加入的燃料在二次混合机中混合；将二次混合后的物料 加入烧结机中。上述方法虽然在一定程度上起到了降低烧结固体燃料消耗的作用，但有的 方法存在控制难度和成本较高问题，有的存在烧结矿质量下降和燃料消耗降低效果欠佳等 问题。
【发明内容】
[0005] 因此，本发明要解决的技术问题是提供一种降低烧结固体燃耗的方法，可以提高 固体燃料燃烧速率和效率，改善烧结混合料的制粒效果，改善烧结过程的料层透气性，提高 烧结矿产质量，降低环境污染。
[0006] 为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
[0007] -种降低烧结固体燃耗的方法，其包括如下步骤：
[0008] 1)筛分：将烧结用固体燃料筛分成大于2. 0-3. 0mm、0. 5-3. 0mm和小于0. 5-1. 0mm 三个粒级，并分别装入三个燃料料仓；
[0009] 2) -次混合：将小于0. 5-1. 0mm粒级的固体燃料与铁矿石、熔剂、返矿和其他粉尘 等烧结原料进行配料，并加入一次混合机混合；
[0010] 3)二次混合：将经一次混合机混合的混合料与0. 5-3. 0_粒级的固体燃料一起输 送到二次混合机进行混合制粒；
[0011] 4)三次混合及烧结：将经二次混合机混合制粒的混合料和大于2. 0-3. 0_粒级的 固体燃料输入到三次混合机，经三次混合机混合以后输送到烧结机进行布料、点火和烧结。
[0012] 筛分可以用2-3mm间某一具体孔距的筛子和0. 5-1. 0mm间某一具体孔距的筛子。 例如用2mm筛子筛出的是大于2mm的粒级，用3mm筛子筛出的是大于3mm的粒级，用2. 5mm 筛子筛出的是大于2. 5mm的粒级，因此统称为大于2. 0-3. 0mm粒级，是指大于这个范围的某 一个具体值的粒径。用〇. 5mm筛子筛下的是小于0. 5mm粒级，用1mm筛子筛下的是小于1_ 粒级，因此统称小于0. 5-lmm粒级，是指小于这个范围中的某一个具体值的粒径。
[0013] 优选的是，步骤（1)所述烧结用固体燃料的平均粒度为1. 5-2. 5mm，0~3mm粒级 含量控制在75%以上。这是指筛分前的固体燃料的要求。
[0014] 平均粒度是采用加权平均计算的，如把固体燃料筛分为小于0· 5mm、0. 5-lmm、 l-2mm、2-3mm、3-5mm和大于5mm等6个粒级，各个粒级的重量分别乘以粒级中央值（0. 25、 0. 75、1. 5、2. 5、4和6)然后除以总重量。
[0015] 优选的是，所述一次混合机为强力搅拌混合装置或圆筒混合装置；所述二次混合 机和所述三次混合机为圆筒混合装置。
[0016] 所述一次混合机的混合时间为0. 5-1. 5min，二次混合机的混合制粒时间为 3. 5-5.Omin，三次混合机的混合时间为0. 5-2.Omin。
[0017] 混合制粒过程的加水制度为：所述一次混合、二次混合和三次混合的加水量分别 占总加水量的60-85%、15-30%和0-10%。
[0018] 本发明还提供了另一技术方案：
[0019] -种降低烧结固体燃耗的方法，其包括如下步骤：
[0020] 1)筛分：将烧结用固体燃料依次用2-3mm和0· 5-1. 0mm筛子筛分成大于 2. 0-3. 0mm、0. 5-3. 0mm和小于0. 5-1. 0mm三个粒级，并分别装入三个燃料料仓；
[0021] 2) -次混合：将小于0. 5-1. 0_粒级的固体燃料与铁矿石、熔剂、返矿和其他粉尘 等烧结原料进行配料，并加入一次混合机混合；
[0022] 3)二次混合：将经一次混合机混合的混合料与0. 5-3. 0_粒级的固体燃料一起输 送到二次混合机进行混合制粒；
[0023] 4)烧结：将经二次混合机混合制粒的混合料和大于2. 0-3. 0_粒级的固体燃料输 送到烧结机进行布料、点火和烧结。
[0024] 本技术方案中粒径范围的解释如同上述技术方案。
[0025] 优选的是，步骤（1)所述烧结用固体燃料的平均粒度为1· 5-2. 5mm，0~3mm粒级 含量控制在75%以上。
[0026] 所述一次和二次混合机均为圆筒混合装置。
[0027]所述一次混合机的混合时间为1.5-2. 5min，二次混合机的混合制粒时间为 2. 5_3· 5min〇
[0028] 所述混合制粒过程的加水制度为：一次混合和二次混合的加水量分别占总加水量 的 70-85 % 和 15-30%。
[0029] 固体燃料按粒级分加的创新理论基础为：通过长时间对烧结混合料颗粒的显微观 察和试验研究发现，按照目前传统的烧结固体燃料加入方法，由于固体燃料表面粗糙，比表 面积大，绝大部分大于〇. 5_的固体燃料颗粒在混合机混合制粒过程中将作为核颗粒粘附 大量细粉物料，在烧结过程中氧气较难扩散至颗粒表面，从而使固体燃料颗粒燃烧缓慢和 燃烧效率降低，造成固体燃料的浪费和烧结矿残碳较多，不利于烧结固体燃料消耗的降低。 如果将固体燃料筛分成不同粒级分开加入将可以避免大颗粒固体燃料周围粘附细粉过多 影响燃烧速率和效率的问题，降低固体燃料消耗。与此同时还可减少固体燃料颗粒对混合 料制粒的负面影响，有利于提高烧结料层透气性和增加料层厚度，从而提高烧结矿产质量。
[0030] 上述制备过程中，烧结混合料布料、点火和烧结过程均为常规技术，在此不再赘 述。