CN102899482B

CN102899482B - 一种铁矿粉均热烧结工艺

Info

Publication number: CN102899482B
Application number: CN201210378974.4A
Authority: CN
Inventors: 李兴文; 杨延超; 宋亚男; 陈虎
Original assignee: 李兴文; 杨延超; 宋亚男; 李耕; 陈虎
Current assignee: Shandong Dejun Machinery Co., Ltd.
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2032-10-09
Also published as: CN102899482A

Abstract

本发明涉及冶金生产***中铁矿粉烧结领域，具体是一种铁矿粉均热烧结工艺技术，工序包括有混匀、布料、点火、抽风烧结、冷却、整粒，制成成品烧结矿，在烧结机布料工序中使用雾化喷淋装置为烧结混合料配加水分。烧结机台车上混合料料层的中、上部布料采用小配水量，水分为6%～6.5%，料层的下部水分含量提高1.0%～2.0%，使水分含量达到7%～8.5%。本发明在实施厚料层烧结工艺条件下，适当提高烧结料层中下部水分，提高烧结料层热交换效率，改善烧结过程中在混合料不同高度位置出现热态透气性恶化的情况，有效防止烧结矿实物质量恶化，提高烧结矿的产量和质量，降低烧结固体燃耗。

Description

一种铁矿粉均热烧结工艺

技术领域

本发明涉及冶金生产***中铁矿粉烧结领域，具体是一种铁矿粉均热烧结工艺技术。

背景技术

铁矿粉烧结是为了高炉炼铁提供优质含铁原料的造块工序，生产中CO、CO₂、NO、SO₂等温室气体排放量占到钢铁工业的10%左右，降低烧结废气中温室气体的排放量已经成为我国环境保护亟待解决的问题。现在的烧结生产，使用厚料层低温烧结工艺是近年来广泛采用的技术，其原理就是根据铁矿粉烧结特性以及配加的燃料数量、粒度及其反应性，通过提高料层厚度，利用上层烧结矿提供的自动蓄热份额，提高烧结矿的质量和产量降低工序能耗。

在烧结工艺中所需要的燃料量相对较低，按重量计算只有总量的5-6%，而且分布很分散。料层表面点火后，随着抽风烧结的进程，混合料中固体燃料燃烧产生的热量自料层上部向下部转移，料层温度呈现出自上而下逐步提高的趋势。燃料集中燃烧和烧结矿层的自动蓄热作用，使得料层越往下温度越高、热量越多，高温带越宽。因此烧结过程是个不等温的过程，而烧结料层中的最高温度迁移速度和燃烧带的厚度对烧结进程和产品质量的优劣有着重大的影响。

采用厚料层低温烧结工艺存在相应的技术缺陷，随着料层厚度的增加，给烧结生产工艺带来了诸多方面的问题：

1、料层厚度增加，烧结自动蓄热作用进一步加强，料层下部热量过剩，料层的热态透气性恶化，使得烧结料层阻力加大，垂直烧结速度降低，烧结过程中的还原气氛增强，局部烧结矿因高温过熔造成质量恶化。

2、料层增厚以后，固体燃料用量相对减少，烧结上部料层因热量不足而导致烧结矿强度变差，成品率下降、成品烧结矿不均质，生产***返粉率增加，恶化烧结生产工艺条件。

在烧结混合料混匀过程中需要加入一定的水量来控制湿度，改善烧结原料的热条件。从热平衡的角度来看，去掉水分又需要消耗一部分热量，是不利的一方面，所以烧结料水分不能控制得太高或过低，必须控制在适宜的范围内。水分过大使混合料过湿变成泥浆状不仅浪费燃料而且更严重的是使料层的透气性变坏。若加入的水量过小，则在厚料层的下方便会产生过高的温度，使料层下部热量过剩，料层的热态透气性恶化，因此，混合料的适宜水分是根据原料的性质和粒度组成而确定的。由于烧结机布料过程中存在的混合料粒度偏析问题，因此烧结混合料水分在布料高度方向上实现差异化分布，才是更为合理的生产工艺措施。

目前采取的厚料层低温烧结工艺技术，为了能同时兼顾，将加水量选取两处所需的中间值，而这种选择使得烧结矿成品质量同样受到很大的影响。

发明内容

本发明的目的，就是为解决现有技术存在的问题，针对厚料层烧结工艺烧结温度难以控制的缺陷，而设计了一种铁矿粉均热烧结工艺，改善烧结质量，并达到节能减排的效果。

本发明的技术方案为：一种铁矿粉均热烧结工艺，工序包括有混匀、布料、点火、抽风烧结、冷却、整粒，制成成品烧结矿，在烧结机布料工序中使用雾化喷淋装置为烧结混合料配加水分；所述雾化喷淋装置包括设置在烧结机内的多个雾化喷头，雾化喷头安装在布料高度方向上的不同位置，雾化喷头通过供水管路与水源连通，供水管路上设置有水量控制阀；烧结机台车上混合料料层的中、上部布料采用小配水量，水分为6%～6.5%，料层的下部水分含量提高1.0%～2.0%，使水分含量达到7%～8.5%。

所述混合料表层位置采用现有烧结混匀配水工艺；所述混合料在台车平面达到设定的布料高度后，使用表层雾化喷淋装置的雾化喷头在点火前向混合料的上表面和布料端面双向施加外配水，并根据所述烧结混合料粒度结构的不同，在台车料层厚度方向上相应高度位置实施外部配水，使混合料在台车高度方向上水分产生差异化分布。

所述雾化喷头在靠近台车挡板处的流量比中部高5%-10%。

在混合料向台车布料过程中，通过下部雾化喷淋装置形成雾化水来润湿混合料，通过电动阀门控制雾化水量；在混合料布料过程中沿台车宽度和长度方向上，获得比较合理的原料、燃料粒度偏析。

所述雾化水雾化喷头的喷射方向与烧结机内壁呈10°至90°夹角，从而控制烧结生产的“边缘效应”。

“边缘效应”是指，在混合料装入台车中，由于台车挡板和混合料之间存在较大温差，靠近台车边缘的混合料与台车挡板提前发生热交换，使水分减小。在烧结过程中，台车的中部与边缘水分分布不匀，大量的有效风从台车边缘通过，造成烧结进程中台车边缘处气流流速过快，达不到烧结原料结块所需温度。而且由于烧结混合料结块凝固收缩，导致台车边缘的物料疏松透气性大，不能形成高温液相，从而对烧结矿的质量造成严重影响。烧结混合料进入点火器前，由于受到炉膛高温辐射影响，台车表面水分提前蒸发，进而影响点火效率。

烧结机台车中混合料表层雾化喷淋装置与混合料布料端面雾化喷淋装置可以采用不同的液体介质，根据不同烧结原料的工艺特性，在喷淋的液体中添加一定的辅助剂，减轻烧结矿有害元素对高炉冶炼影响。

本发明的有益效果可通过上述方案得出，由于根据烧结机布料状况和特性，通过采取均热工艺技术，在料头中、下部，焙烧前的表面喷洒均匀的雾化水，改善了烧结料层中混合料的容积密度，提高了固体燃料及热气流传导效率；通过控制烧结进程中垂直烧结速度，合理的利用厚料层烧结过程的自动蓄热作用。解决了厚料层低温烧结工艺技术中厚料层下部自动蓄热温度过高、烧结上部热量不足以及厚料层中燃料和水分配比难以均值的三大难题。

本发明在实施厚料层烧结工艺条件下，适当提高烧结料层中下部水分，提高烧结料层热交换效率，改善烧结过程中因“自动蓄热”产生的过剩热量下移，而导致的在烧结工艺进程中，在混合料不同高度位置出现热态透气性恶化的情况，有效防止烧结矿实物质量恶化，提高烧结矿的产量和质量，降低烧结固体燃耗，进而达到降低烧结机尾气中气体污染物CO、CO₂、NO、SO₂含量的目的。

本发明还可适用于特殊矿石的烧结，即在喷淋的水中添加一定的辅助剂，如CaCl等，进行烧结烧结过程中与碱金属反应，为高炉排碱创造条件。

由此可得出，本发明具有一定的进步性和实用性，有很大的推广使用价值。

附图说明：

图1为本发明中烧结工艺流程图；

具体实施方式：

为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。

具体实施方式：如图1所示，一种铁矿粉均热烧结工艺，工序包括有混匀、布料、点火、抽风烧结、冷却、整粒，制成成品烧结矿。本发明重点在布料阶段进行改进，在烧结机台车料层的中、上部布料混合过程中采用小配水量。原始配水的水分为6.0%，之后在布料工序中使用雾化喷淋装置在烧结机内添加小份水量，料层的下部同时进行外部配水，使料层下部水分含量升高，达到7.0%。

具体的雾化喷淋方式：所述混合料在布料过程中达到设定的布料高度后，使用雾化喷淋装置在点火前向混合料的上表面和布料端面双向施加外配水。并根据所述烧结混合料粒度结构的不同，在混合料向台车布料过程中，通过设置在烧结机内的雾化喷淋装置来润湿混合料，实现外配水，使混合料在台车高度方向上水分产生差异化分布。所述雾化喷头通过供水管与水源连通，供水管上设置有水量控制阀，所述雾化水雾化喷头的喷射方向与烧结机内壁呈10°至90°夹角，使台车边缘的外配水增多，从而有效控制烧结生产的“ 边缘效应”。

在点火前，在料层的上表面定量并均匀地喷洒雾化水，提高表层混合料蓄热效率，改变厚料层烧结工艺中上部料层热量不足的缺陷，同时保持下部料层较好的透气性。

喷淋装置的雾化水雾化喷头在靠近台车挡板处流量比料层中部要高5-10%。因此把烧结混合料的水分在装入烧结台车之前尽量降低，然后在点火前向整个料面定量并均匀喷入一部分水，这样即可减少台车中、上部料层过湿的不利影响，提高中上部燃料燃烧效率，又可以保证下部大颗粒偏析而具有较好的透气性，同时增大料层密度，通过提高料层中固体燃料的燃烧效率，达到降低固体燃耗实现烧结生产节能减排。

上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种铁矿粉均热烧结工艺，工序包括有布料、点火、抽风烧结、冷却、整粒，制成成品烧结矿，其特征在于：在烧结机布料工序中使用雾化喷淋装置为烧结混合料配加水分；所述雾化喷淋装置包括设置在烧结机内的多个雾化喷头，雾化喷头安装在布料高度方向上的不同位置，雾化喷头通过供水管路与水源连通，供水管路上设置有水量控制阀；烧结机台车上混合料料层的中、上部布料采用小配水量，水分为6%～6.5%，料层的下部水分含量提高1.0%～2.0%，使水分含量达到7%～8.5%；所述混合料表层位置采用现有烧结混匀配水工艺；所述混合料在台车平面达到设定的布料高度后，使用表层雾化喷淋装置的雾化喷头在点火前向混合料的上表面和布料端面双向施加外配水，并根据所述烧结混合料粒度结构的不同，在台车料层厚度方向上相应高度位置实施外部配水，使混合料在台车高度方向上水分产生差异化分布；所述雾化喷头在靠近台车挡板处的流量比中部高5%-10%。

2.如权利要求1所述的铁矿粉均热烧结工艺，其特征在于：所述雾化水雾化喷头的喷射方向与烧结机内壁呈10°至90°夹角。

3.如权利要求1所述的铁矿粉均热烧结工艺，其特征在于：烧结机台车中混合料表层雾化喷淋装置与混合料布料端面雾化喷淋装置可以采用不同的液体介质，根据不同烧结原料的工艺特性，在喷淋的液体中添加一定的辅助剂，减轻烧结矿有害元素对高炉冶炼影响。