一种提高固体燃料利用效率的方法及其在烧结矿的生产工艺中的应用
【专利摘要】一种提高烧结固体燃料利用效率的方法属于炼铁造块技术领域,与常规固体燃料加工流程不同的是：在固体燃料破碎加工工序增设一台固体燃料风选设备，将小于1.0mm的固体燃料选出来，运到高炉工序作为高炉喷吹煤来使用；这样的固体燃料破碎加工工艺，一是可以改善烧结用固体燃料粒度组成，可以提高烧结矿转鼓强度和平均粒径，降低高炉返粉率；二是风选出来的小于1mm固体燃料用于高炉喷吹，实现了物尽其用，大大提高了固体燃料的利用效率。
【专利说明】
一种提高固体燃料利用效率的方法及其在烧结矿的生产工艺中的应用
技术领域
[0001]本发明涉及冶金烧结领域，特别是涉及烧结生产过程中，通过改进固体燃料破碎工艺，优化烧结固体燃料粒度，从而达到改善烧结矿粒度组成，提高烧结矿平均粒径的一种高效节能新方法。
【背景技术】
[0002]钢铁企业为了不断降低生铁成本，多年来一直在不断提高褐铁矿/菱铁矿等烧损大的铁矿粉的比例；但随着烧结原料结构中烧损较大铁矿石比例的升高以及其质量的劣化，烧结矿强度呈现降低的趋势，体现在:烧结矿粒度变小，平均粒径呈逐步变小趋势，造成高炉槽下大量5-1 Omm的部分烧结矿被筛出成为高炉外返粉，并且由于5-1 Omm烧结矿比例的升高，在一定程度上还影响了炉况的长期稳定顺行。
[0003]烧结区域生产的烧结矿经过多次倒运运输到高炉，不仅烧结矿中小于5mm的比例升高，而且5-10mm粒级的比例大幅度增加;在加上目前国内绝大多数钢铁企业的高炉槽下烧结矿筛分设备都是高效棒筛，经棒筛筛分后，特别是棒筛临近处于寿命的后期，筛棒已经磨损，不仅小于5_的粉子被筛除，而且大于5_的部分烧结矿也被筛除进入返粉中，造成高炉槽下返粉率升高;这种现象在钢铁企业普遍存在，这些“返粉”被倒运到原料场进行储存后再烧结，不仅造成倒运费升高，而且造成烧结能源的浪费和生铁成本的升高，大大降低了企业的经济效益，是钢铁企业急需要解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明是通过以下措施实现的:
在燃料破碎室四辊破碎机之前增加一台风选设备(即风选机)，将固体燃料中小于1_的固体燃料选出来，然后通过除尘器收集起来，运到高炉工序作为高炉喷吹煤来使用;粒度为Imm?3mm的固体燃料通过皮带输送到固体燃料料仓，按照3%?4%的比例进行配料来生产烧结矿；另外，大于3mm的部分送到四辊破碎机进行破碎加工，然后将破碎好的固体燃料再返回风选机进行粒度分级，小于Imm的固体燃料送高炉工序，Imm?3mm的固体燃料送配料室固体燃料料仓，大于3mm的部分重新返回四辊破碎机进行破碎加工，这样循环往复下去，确保固体燃料粒度控制在Imm?3mm合适范围之内。
[0005]为了确保固体燃料破碎加工效果，应做好如下工作:
一是固体燃料在进入破碎工序前，要检验其水分，并确保焦粉或者无烟煤粉水分控制在5%?8%，上限不超过10%。
[0006]二是固体燃料选出比(即固体燃料中小于Imm的部分占总量的比例)要达到90%?95%。
[0007]烧结矿生产一般需要的原料包括铁矿粉、熔剂和焦粉或者无烟末煤三大类。烧结矿的生产流程是:将赤铁矿、褐铁矿和磁铁矿等铁矿粉在原料场的预配料室按照(40?60%):(5?40%):(5?20%)配制成中和料;将中和粉(配比84?89%)、熔剂(配比6?12%)和烧结固体燃料(配比3~4%)经烧结配料、圆筒混合机充分混匀制粒后，通过布料器布在烧结台车上，烧结混合料经点火器点火、负压抽风烧结至烧结终点，再经机尾的单辊破碎机破碎后进入带式/环式冷却机进行冷却到100?150°C，最后通过整粒系统，由成品皮带运输到高炉料槽。
[0008]烧结矿的生产除需要性价比高的各种铁矿粉外，为了给高炉提供强度高、粒度均匀、成分稳定、冶金性能良好的烧结矿，在烧结矿生产过程中，必须配加3%?4%固体燃料，如焦粉、无烟煤粉等。试验表明，固体燃料粒度组成的不同，对烧结矿强度及其粒度组成的影响是非常大的。若烧结矿生产所需要的固体燃料粒度合适，即小于3mm的比例达到75%?85%，可以提高烧结矿强度，改善烧结矿粒度组成，降低高炉槽下返粉率，从而达到提高烧结矿利用率、大幅度降低生铁成本的目的。
[0009]本发明的有益效果:
试验表明，随着焦粉中小于Imm部分的减少，烧结矿转鼓强度明显提高，这说明降低焦粉中的小于Imm部分粉末有利于提高烧结矿强度。焦粉中小于Imm的比例减少一半，烧结矿中小于5mm的比例减少3.48%，5mm?1mm的比例减少3.51%,烧结矿平均粒径增大1.37mm，转鼓强度提高1.05%;焦粉中小于Imm的比例减少到零，即全用Imm以上的焦粉，烧结矿中小于5mm的比例减少7.9%，5_10mm的比例减少6.33%，烧结矿平均粒径增大3.37mm，转鼓强度提高2.71%.出现这种情况的原因有两方面:一是较粗颗粒的焦粉，其燃烧时间延长，能使烧结高温带高温保持时间较长，有利于烧结矿液相的生成和成矿过程，二是较粗些的合适焦粉颗粒，不容易被高负压烧结条件下的烟气带走，有利于整体料层燃烧热值的提高。
[0010]通过在固体燃料破碎室增设风选设备，优化了固体燃料粒度组成，提高了烧结矿强度、成品率和烧结利用系数，降低了烧结矿含粉率(即小于5_的比例)3?8%以及5?1mm小粒级烧结矿比例3~7%，从而达到提高烧结矿平均粒径1.3-3.3mm，降低高炉返粉率、烧结能耗以及生铁成本的目的。
[0011]【附图说明】:
图1为固体燃料破碎工序的结构示意图1为风选机的出口 ； 2为风选机的出口 ； 3为风选机的出口 ； 4为固体燃料料仓;5为喷吹罐;6为四辊破碎机;7为固体燃料料槽;8为风选机的入口 ；
【具体实施方式】:
下面通过具体实施例进一步说明本发明的技术方案，但是不以实施例为限。
[0012]实施例1:
在烧结固体燃料破碎室四辊破碎机6之前增设一台风选机。首先将固体燃料料槽7中的固体燃料送入风选机的入口 8，小于Imm的固体燃料(焦粉或者无烟煤粉)通过收集后给高炉喷吹罐5作为喷吹煤使用；Imm?3mm的部分固体燃料直接运输到配料室料仓4，而大于3mm的部分送到四辊破碎机6进行破碎加工，固体燃料经四辊破碎后返回风选机进行粒度分级，这样循环往复下去，确保固体燃料粒度皆控制在的合适范围之内。
[0013]所制得的固体燃料在烧结矿的生产工艺中的应用:
(1)将赤铁矿、褐铁矿和磁铁矿等铁矿粉在原料场的预配料室按照50%:35%:15%配制成中和料；
(2)在二次料场平铺造堆，封堆后采用混匀取料机在上述中和料堆截取，通过皮带运输到烧结配料室，在配料室将中和料、生石灰粉以及焦粉分别按照86%: 11%: 3%进行配料；
(3)依次经过一次圆筒混合机、二次圆筒混合机混匀并加水润湿制粒后，通过皮带运输到烧结机混合料槽，再通过多辊布料器布到台车上，烧结混合料经点火器点火、负压抽风烧结至烧结终点，再经机尾的单辊破碎机破碎后进入带式/环式冷却机进行冷却至100°C，最后通过整粒系统，由成品皮带运输到高炉料槽。
[0014]实施例2
在烧结固体燃料破碎室四辊破碎机6之前增设一台风选机。首先将固体燃料料槽中的固体燃料送入风选机的入口 8，小于Imm的固体燃料(焦粉或者无烟煤粉)通过收集后给高炉喷吹罐5作为喷吹煤使用；Imm?3mm的部分固体燃料直接运输到配料室料仓4，而大于3mm的部分送到四辊破碎机6进行破碎加工，固体燃料经四辊破碎后返回风选机进行粒度分级，这样循环往复下去，确保固体燃料粒度皆控制在的合适范围之内。
[0015]所制得的固体燃料在烧结矿的生产工艺中的应用:
(1)将赤铁矿、褐铁矿和磁铁矿等铁矿粉在原料场的预配料室按照60%:25%: 15%配制成中和料；
(2)在二次料场平铺造堆，封堆后采用混匀取料机在上述中和料堆截取，通过皮带运输到烧结配料室，在配料室将中和料、轻烧白云石粉以及无烟煤分别按照84%: 12%: 4%进行配料；
(3)依次经过一次圆筒混合机、二次圆筒混合机混匀并加水润湿制粒后，通过皮带运输到烧结机混合料槽，再通过多辊布料器布到台车上，烧结混合料经点火器点火、负压抽风烧结至烧结终点，再经机尾的单辊破碎机破碎后进入带式/环式冷却机进行冷却至125°C，最后通过整粒系统，由成品皮带运输到高炉料槽。
[0016]实施例3:
在烧结固体燃料破碎室四辊破碎机6之前增设一台风选机。首先将固体燃料料槽中的固体燃料送入风选机的入口 8，小于Imm的固体燃料(焦粉或者无烟煤粉)通过收集后给高炉喷吹罐5作为喷吹煤使用；Imm?3mm的部分固体燃料直接运输到配料室料仓4，而大于3mm的部分送到四辊破碎机6进行破碎加工，固体燃料经四辊破碎后返回风选机进行粒度分级，这样循环往复下去，确保固体燃料粒度皆控制在的合适范围之内。
[0017]所制得的固体燃料在烧结矿的生产工艺中的应用:
(1)将赤铁矿、褐铁矿和磁铁矿等铁矿粉在原料场的预配料室按照70%:20%: 10%配制成中和料；
(2)在二次料场平铺造堆，封堆后采用混匀取料机在上述中和料堆截取，通过皮带运输到烧结配料室，在配料室将中和料、生石灰粉和轻烧白云石粉以及焦粉和无烟煤分别按照86.5%: 10%:3.5%进行配料；
(3)依次经过一次圆筒混合机、二次圆筒混合机混匀并加水润湿制粒后，通过皮带运输到烧结机混合料槽，再通过多辊布料器布到台车上，烧结混合料经点火器点火、负压抽风烧结至烧结终点，再经机尾的单辊破碎机破碎后进入带式/环式冷却机进行冷却150 °C，最后通过整粒系统，由成品皮带运输到高炉料槽。
【主权项】
1.一种提高烧结固体燃料利用效率的方法，其特征在于:首先将料槽中的固体燃料送入风选机，小于Imm的固体燃料(焦粉或者无烟煤粉)通过收集后给高炉喷吹工序作为喷吹煤使用；Imm?3mm的部分固体燃料直接运输到配料室料仓，而大于3mm的部分送到四棍破碎机进行破碎加工，固体燃料经四辊破碎后返回风选机进行粒度分级，小于Imm的固体燃料(焦粉或者无烟煤粉)通过收集后给高炉喷吹工序作为喷吹煤使用；的部分固体燃料直接运输到配料室料仓，而大于3mm的部分送到四辊破碎机进行破碎加工这样循环往复下去。2.如权利要求1所述的提高烧结固体燃料利用效率的方法，其特征在于:所述的固体燃料在进入破碎工序前，要检验其水分，确保固体燃料水分< 10%。3.如权利要求2所述的提高烧结固体燃料利用效率的方法，其特征在于:所述的固体燃料在进入破碎工序前，要检验其水分，确保固体燃料水分为5~8%。4.如权利要求1所述的提高烧结固体燃料利用效率的方法，其特征在于:所述的固体燃料粒度中小于Imm的部分占总量的比例要达到5%?10%。5.如权利要求1所述的提高烧结固体燃料利用效率的方法，其特征在于:所述的固体燃料粒度中卜3mm的比例占总量的90?95%。6.如权利要求1所述的提高烧结固体燃料利用效率的方法，其特征在于:所述四辊破碎机(6)连接风选机的出口(3)，所述风选机的出口(I)通过运输设备连接固体燃料料仓(4)，所述风选机的出口(2)连接喷吹罐(5)， 固体燃料料槽的固体燃料进入风选机的入口(8)。7.如权利要求1所述的利用提高烧结固体燃料利用效率的方法的所制得的固体燃料在烧结矿的生产工艺中的应用，其特征在于: (1)将赤铁矿、褐铁矿和磁铁矿等铁矿粉在原料场的预配料室按照(40?60%): (5-40%):(5?20%)配制成中和料； (2)在二次料场平铺造堆，封堆后采用混匀取料机在上述中和料堆截取，通过皮带运输到烧结配料室，在配料室将中和料、熔剂以及固体燃料按照(84?89%): (6-12%): (3?4%)进行配料； (3)依次经过一次圆筒混合机、二次圆筒混合机混匀并加水润湿制粒后，通过皮带运输到烧结机混合料槽，再通过多辊布料器布到台车上，烧结混合料经点火器点火、负压抽风烧结至烧结终点，再经机尾的单辊破碎机破碎后进入带式/环式冷却机进行冷却，最后通过整粒系统，由成品皮带运输到高炉料槽。8.如权利要求7所述的固体燃料在烧结矿的生产工艺中的应用，其特征在于:所述的熔剂为生石灰粉或轻烧白云石粉的至少一种。9.如权利要求7所述的固体燃料在烧结矿的生产工艺中的应用，其特征在于:所述的固体燃料为焦粉或无烟煤的至少一种。10.如权利要求7所述的固体燃料在烧结矿的生产工艺中的应用，其特征在于:所述的冷却工艺中，进入带式或者环式冷却机进行冷却到100?150°C。
【文档编号】F23K1/02GK106090978SQ201610462068
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】刘振林, 李丙来, 李真明, 万继成, 周长强, 林建峰, 魏国庆
【申请人】山东钢铁股份有限公司