CN102296177B - 一种生物质燃料用于强化难制粒铁矿烧结的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生物质燃料强化难制粒铁矿(钒钛磁铁矿、镜铁矿及二次含铁资源等)烧结的方法。通过将燃烧速度快的生物质燃料应用于难制粒铁矿烧结,可提高烧结速度和利用系数。强化方法是在含有难制粒铁矿的烧结混合料中添加1~4%的生物质燃料,要求生物质燃料的固定碳含量为65~85%、挥发份10~25%、热值大于24~30MJ/kg,孔隙率40~60%、比表面积10~100m2/g,平均粒径控制在1~4mm。将难制粒铁矿、熔剂、烧结返矿、生物质燃料按重量配比称料后充分混匀并制粒,布料后点火、烧结即成烧结矿。采用生物质燃料强化难制粒铁矿烧结,可提高烧结速度2~5mm/min、利用系数0.2~0.4t/(m2·h),同时保证烧结矿转鼓强度变化不大。
Description
技术领域
本发明属于铁矿烧结领域,涉及一种利用生物质燃料强化钒钛磁铁矿、镜铁矿及二次含铁资源等难制粒铁矿烧结的方法。
背景技术
近年来,我国钢铁工业飞速发展,2010年钢产量已达到6.27亿吨。钢铁生产需要数量巨大的铁矿石,2010我国进口铁矿石6.2亿吨,进口依存度高达63%。我国铁矿石资源日益紧缺,且烧结性能优良的高品位赤铁矿、磁铁矿资源不断减少,而镜铁矿、钒钛磁铁矿、二次含铁资源等由于制粒性能差,为保证烧结矿产质量,在使用过程中一般受到限制。
镜铁矿是一种重要的含铁资源,在我国占铁矿石总资源储量的5.3%。我国除自产一部分镜铁矿外,每年还从巴西、加拿大等国家进口大量的镜铁矿。镜铁矿结晶致密、呈片状结构、亲水性差的特点,使其制粒性能很差,既难自身成球,也不易粘附在其他矿物颗粒上,致使其在烧结料中配比很低,如宝钢配比最高为10%,少数钢铁厂的配比一般为3%~5%。
钒钛磁铁矿是一种重要的多金属伴生含铁资源,在我国储量十分丰富,主要分布在四川攀枝花-西昌地区、河北承德地区、安徽马鞍山地区及其他地区,储量占全国铁矿石总资源储量的比例约为14.4%,开采量居全国铁矿重量的第三位。钒钛磁铁矿在澳大利亚、南非、加拿大、印度等国家也有丰富的储量。钒钛磁铁精矿粒度较粗,颗粒表面光滑,结构致密,亲水性较差,其制粒性能差,我国攀钢虽长期使用高比例的钒钛矿进行烧结,但相比普通烧结,其生产率明显偏低。
除天然矿石外,钢铁企业、制酸企业、有色冶炼行业每年还产生大量的二次含铁废弃物,也是非常重要的含铁资源,在我国还没有得到很好的利用。我国钢铁企业每年含铁粉尘的产生量在6000万t左右;硫铁矿制酸企业年产硫酸烧渣近2000余万t;氧化铝行业每年产出数百万吨赤泥等。产自钢铁行业、制酸企业、有色冶炼行业的含铁粉尘、废渣、沉泥等二次含铁资源,大多为人造矿,经过了高温过程,其颗粒表面光滑,吸水性差,配加到烧结料中会恶化烧结料层的透气性,影响烧结的技术经济指标,一般配入量不高,利用率较低。
钒钛磁铁矿、镜铁矿及二次含铁资源共同的特点是制粒性能差,导致烧结料层透气性差,使得通过料层的空气量不足,恶化了烧结料层中燃料的燃烧,造成垂直烧结速度慢,利用系数低。在有限的风量下,加快燃料燃烧是提高难制粒铁矿烧结效率的有限手段。本发明通过在混合料中添加燃烧性能优良的生物质燃料,以改善料层中燃料的燃烧状况,大幅提高烧结过程燃烧前沿的速度,达到提高难制粒铁矿的烧结速度和利用系数的目的,从而实现难制粒铁矿的高效利用,为缓解资源危机提供一条可行的途径。
发明内容
本发明的目的是利用生物质燃料燃烧速度快的特点,将其用于难制粒结铁矿烧结,通过对生物质燃料的燃烧性能进行控制,以加快难制粒铁矿烧结过程的燃烧前沿速度,提高难制粒铁矿烧结的效率,从而强化难制粒结铁矿的产质量指标。
本发明的技术方案是在烧结混合料中添加占总质量1~4%的由生物质炭化得到的生物质燃料,配料后制粒,烧结;所述的生物质燃料,其固定碳含量为65~85%、挥发份10~25%、热值24~30MJ/kg,孔隙率为40~60%、比表面积10~100m2/g;所述的烧结混合料包括铁矿石、熔剂、焦粉和烧结后的返矿料。
所述的生物质燃料平均粒径为1~4mm。
所述的难制粒铁矿包括镜铁矿、钒钛磁铁精矿、二次含铁资源的一种或几种。
二次含铁资源,包括钢铁企业的副产物除尘灰、瓦斯灰、炼钢污泥、氧化铁皮,制酸企业的副产物硫铁矿烧渣,有色金属冶炼产生的含铁废弃物中的一种或几种。
生物质选自包括玉米秸秆、水稻秸秆或高粱秸秆在内的农业废弃物,林业加工的废料,包括树木在内的木质生物,包括甘蔗渣、油料渣滓或果壳在内的加工废弃物,或是以上生物质中的一种或几种的混合物。
加入有生物质燃料后,可使得配料的水分含量上升了0.25~1.0%。
本发明具体的制备过程在于:
本发明所述的生物质燃料强化难制粒铁矿烧结的技术,是在含有难制粒铁矿的混合料中配入质量分数1~4%的生物质燃料,将铁矿石、熔剂、烧结后返矿料、生物质燃料配料后充分混匀,调整配料中的水分至适宜值,所添加的生物质燃料可使得配料的水分比未添加生物质燃料时高0.25~1.0%;并制粒3~6min,将制粒后的烧结料布到烧结机上进行点火、烧结。
本发明带来的有益效果
(1)通过采用本发明的生物质燃料,既能满足烧结所需的热量要求,又能满足其在难制粒铁矿烧结中快速燃烧的要求。
(2)采用本发明的生物质燃料,将其应用到难制粒铁矿烧结,除自身燃烧速度快外,其释放出的热量可快速提高料层的温度,促进焦粉的燃烧。
(3)采用本发明的生物质燃料强化难制粒铁矿烧结,可提高垂直烧结速度2~5mm/min,利用系数0.2~0.4t/(m2.h),并能保证烧结矿的转鼓强度不降低,甚至略有提高。
(4)采用本发明的生物质燃料用于难制粒矿烧结,在保证烧结产质量指标的同时,可大幅度提高难制粒铁矿的配比,为大量高效的利用难制粒矿烧结创造了条件。
本发明是根据难制粒铁矿的烧结特点,选择燃烧性好的生物质燃料,使生物质燃料在烧结过程快速燃烧,从而提高难制粒铁矿的烧结速度,强化难制粒结铁矿的产量、质量指标。
具体实施方式
下面实施例是对本发明的进一步说明,而不是限制发明的范围。
实施例中采用的难制粒铁矿石为镜铁矿(加拿大进口)、钒钛磁铁矿和制酸企业产的硫铁矿烧渣,其化学成分见表1。所采用的生物质燃料的工业分析及物理性质见表2。
表1 难制粒铁矿的化学组成
原料 | TFe | FeO | SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | V2O5 | TiO2 | LOI |
镜铁矿 | 65.9 | 1.56 | 4.91 | 0.77 | 0.0069 | 0.11 | 痕量 | 痕量 | 0.13 |
钒钛磁铁矿 | 53.69 | 31.78 | 3.09 | 3.94 | 0.45 | 2.99 | 0.53 | 12.69 | 2.85 |
硫铁矿烧渣 | 62.41 | 11.55 | 6.20 | 1.66 | 0.50 | 0.30 | 痕量 | 痕量 | 2.35 |
表2 生物质燃料的工业分析及物理性质
实施例1:在烧结料中配入35%的镜铁矿,生产的烧结矿化学成分为TFe57.63%、R2.00、SiO24.83%、MgO2.00%。由表3可知,添加1.0%的生物质燃料-1#进行烧结,其烧结速度比不添加生物质燃料的烧结速度快2.19mm/min、利用系数提高了0.20t/(m2·h),转鼓强度基本相当。
实例2:在烧结料中配入55%的钒钛磁铁矿,生产的烧结矿化学成分为TFe50.37%、R2.28、SiO24.61%、MgO2.45%、TiO27.72%。由表3可知,添加2.0%的生物质燃料-1#进行烧结,其烧结速度比不添加生物质燃料的烧结速度快5.57mm/min、利用系数提高了0.33t/(m2·h),转鼓强度也略有提高。
实例3:在烧结料中配入20%的硫铁矿烧渣,生产的烧结矿化学成分为TFe56.85%、R1.90、SiO25.32%、MgO2.00%、TiO27.72%。由表3可知,添加1.5%的生物质燃料-1#进行烧结,其烧结速度比不添加生物质燃料的烧结速度快3.32mm/min、利用系数提高了0.21t/(m2·h),转鼓强度也略有提高。
实施例4:在烧结料中配入35%的镜铁矿,生产的烧结矿化学成分为TFe57.63%、R2.00、SiO24.83%、MgO2.00%。由表3可知,添加1.0%的生物质燃料-2#进行烧结,其烧结速度比不添加生物质燃料的烧结速度快3.01mm/min、利用系数提高了0.23t/(m2·h),转鼓强度有所提高。
实施例5:在烧结料中配入35%的镜铁矿,生产的烧结矿化学成分为TFe57.63%、R2.00、SiO24.83%、MgO2.00%。由表3可知,添加1.0%的生物质燃料-3#进行烧结,其烧结速度比不添加生物质燃料的烧结速度快2.52mm/min、利用系数提高了0.21t/(m2·h),转鼓强度基本相当。
表3 生物质燃料强化难制粒铁矿烧结的效果
Claims (5)
1.一种生物质燃料用于强化难制粒铁矿烧结的方法,是在烧结混合料中添加占总质量1~4%的由生物质炭化得到的生物质燃料,配料后制粒,烧结;所述的生物质燃料,其固定碳含量为65~85%、挥发份10~25%、热值24~30MJ/kg,孔隙率为40~60%、比表面积10~100m2/g;所述的烧结混合料包括铁矿石、熔剂、焦粉和烧结后的返矿料;所述的难制粒铁矿为镜铁矿、钒钛磁铁精矿和二次含铁资源的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的方法,所述的生物质燃料平均粒径为1~4mm。
3.根据权利要求1或2所述的方法,所述二次含铁资源包括钢铁企业的副产物除尘灰、瓦斯灰、炼钢污泥、氧化铁皮,制酸企业的副产物硫铁矿烧渣,以及有色金属冶炼产生的含铁废弃物中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的方法,生物质选自包括玉米秸秆、水稻秸秆或高粱秸秆在内的农业废弃物,林业加工的废料,包括树木在内的木质生物,包括甘蔗渣、油料渣滓或果壳在内的加工废弃物,或是以上生物质中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的方法,加入有生物质燃料后,使得配料的水分含量上升了0.25~1.0%。
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Cited By (1)
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CN110578053A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-12-17 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种改善钛精矿烧结粒度组成的方法 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102839280B (zh) * | 2012-08-27 | 2014-05-28 | 中南大学 | 一种强化生物质能铁矿烧结的燃料选择性分布制粒方法 |
CN102864266A (zh) * | 2012-09-24 | 2013-01-09 | 中南大学 | 一种强化铁矿球团气基竖炉直接还原的方法 |
CN102943172A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-02-27 | 广西敏诚矿业有限公司 | 硅锰合金粉尘烧结方法 |
CN103074486B (zh) * | 2013-01-29 | 2014-11-05 | 中南大学 | 一种锰矿粉烧结节能减排的方法 |
CN104232885B (zh) * | 2014-09-28 | 2017-02-08 | 四川德胜集团钒钛有限公司 | 一种钒钛烧结矿的配矿方法 |
CN106282544B (zh) * | 2015-05-28 | 2018-05-29 | 鞍钢股份有限公司 | 一种减少烧结台车边缘效应的喷撒剂及使用方法 |
CN106191427A (zh) * | 2016-08-09 | 2016-12-07 | 重庆大学 | 一种城市污泥与废织物混合资源化利用方法 |
CN109628733B (zh) * | 2019-01-15 | 2020-02-04 | 中南大学 | 一种基于燃料合理分布的低碳低NOx烧结方法 |
CN112029991B (zh) * | 2020-08-21 | 2021-11-05 | 中南大学 | 一种多介质气体喷吹强化高比例细粒物料烧结的方法 |
CN113789438B (zh) * | 2021-08-31 | 2022-09-27 | 北京科技大学 | 一种含碳有机物材料用于铁矿石烧结的方法 |
CN115181597A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-14 | 武汉钢铁有限公司 | 一种生物质燃料及其制备方法和在铁矿烧结中的应用 |
Family Cites Families (2)
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CN101519616B (zh) * | 2009-03-27 | 2013-08-14 | 同济大学 | 一种生物质燃料及其制备和应用 |
CN102352273B (zh) * | 2011-06-30 | 2014-07-23 | 中南大学 | 一种铁矿烧结用生物质炭及其制备与应用 |
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Non-Patent Citations (4)
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---|
傅庚福.成型生物质炭化及成型炭特性研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》.2010,(第2期),C041-4. |
成型生物质炭化及成型炭特性研究;傅庚福;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》;20100215(第2期);C041-4 * |
生物质矿石炼铁技术初步研究;田甜;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》;20090531(第05期);27-33 * |
田甜.生物质矿石炼铁技术初步研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》.2009,(第05期),27-33. |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110578053A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-12-17 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种改善钛精矿烧结粒度组成的方法 |
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