CN107641709A - 一种降低燃耗的烧结方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低燃耗的烧结方法，将铁矿粉、燃料、含生石灰的复合熔剂以及皂土混合形成烧结料，制粒造球，形成烧结料，将铺底料铺在烧结机上，再将烧结料均匀铺在铺底料之上，烧结料厚度为750‑800mm，最后点火烧结，点火温度为1100‑1200℃；所述烧结料各组分的质量百分比为：燃料3％‑6％、含生石灰的复合熔剂12％‑15％、皂土3％‑5％、余量为铁矿粉；含生石灰的复合熔剂为生石灰、石灰石、白云石、轻烧白云石以及蛇纹石的混合物。本发明技术方案在保证烧结矿质量的基础上，有效降低了燃耗，提高了生产效益。
Description
技术领域
本发明涉及烧结领域，具体为一种降低燃耗的烧结方法。
背景技术
烧结生产是钢铁生产过程的一个重要环节，是保证高炉炼铁正常生产的基本条件。提高烧结矿的产品质量、产量和降低能耗、成本，是企业追求的目标。铁矿粉烧结是一门技术复杂的专门学科，是规模最大的造块作业。其物料处理量仅次于炼铁生产，约占钢铁联合企业的第二位；能源消耗仅次于炼铁和轧钢位居第三位，已成为现代钢铁工业中重要的生产工序。
近年来，我国生铁成本呈逐年下降趋势，但与国外企业相比，吨铁成本仍然较高。原因是多方面的，除了与设备状况、操作水平等有关外，很大程度上与炉料结构及精料水平(质量方面)有关，故寻找一种低燃耗，同时又能满足炉料要求的烧结配比及方法，就成为降低生产成本的重要途径。
发明内容
本发明提供一种在满足炉料性能的基础上，能够降低燃耗的烧结方法，使用该方法可有效降低燃耗，降低生产成本，提高生产效益。
为解决以上技术问题，本发明提供一种降低燃耗的烧结方法，其特征在于将铁矿粉、燃料、含生石灰的复合熔剂以及皂土混合形成烧结料，制粒造球，形成烧结料，将铺底料铺在烧结机上，再将烧结料均匀铺在铺底料之上，所述烧结料厚度为 750-800mm，最后点火烧结，点火温度为1100-1200℃；所述烧结料各组分的质量百分比为：燃料3％-6％、含生石灰的复合熔剂12％-15％、皂土3％-5％、余量为铁矿粉；所述轻烧白云石、蛇纹石与白云石的质量比为白云石：轻烧白云石：蛇纹石＝1： 0.65-0.70:0.03-0.04。
优选的，所述烧结料各组分的质量百分比为：燃料5％、含生石灰的复合熔剂15％、皂土4％、余量为铁矿粉。
优选的，所述燃料为焦粉，所述焦粉含碳量≥80％，挥发分≤10％，灰分≤10％， S≤5％。
优选的，所述焦粉中的碳质成分占总烧结料的质量百分数为4-5％。
优选的，所述含生石灰的复合熔剂为生石灰、石灰石、白云石、轻烧白云石以及蛇纹石的混合物。
优选的，所述生石灰、石灰石、白云石、蛇纹石与轻烧白云石的质量比为生石灰：石灰石：白云石：轻烧白云石：蛇纹石＝(1.03-1.05)：(1.02-1.03):(1.00-1.01)： (0.65-0.70):(0.03-0.04)。
优选的，所述生石灰、石灰石、白云石、蛇纹石与轻烧白云石的质量比为生石灰：石灰石：白云石：轻烧白云石：蛇纹石＝1.05：1.02:1.00：0.68:0.03。
优选的，所述含生石灰的复合熔剂中生石灰、石灰石的质量要求为CaO≥70％，
优选的，所述含生石灰的复合熔剂中MgO，SiO2含量占总烧结料的质量百分数为分别1.5％-2.5％，4.5-5.5％。
优选的，所述含生石灰的复合熔剂的粒度≤2mm。
生石灰的主要成分为CaO，消石灰的主要成分为Ca(OH)2,石灰石的主要成分为CaCO3,白云石的主要成分为CaMg(CO3)2，在烧结料中加入一定量的白云石，使烧结矿含有适当的MgO，对烧结过程有良好的作用，可以提高烧结矿的质量。轻烧白云石则是白云石经煅烧脱碳后制成，并且颗粒均匀细小，有利于烧结过程中液相的生成和均匀分布，轻烧白云石用量不高时，以下3个因素都能使烧结矿冷态性能提高：1) 轻烧白云石颗粒度较小，混料时分布均匀，在烧结过程中液相的分布也更加均匀；2) 轻烧白云石中有游离CaO，其活性强，有利于前期铁酸钙的形成；3)轻烧白云石无碳酸盐分解吸热，能量的利用情况更好，利于液相量的增加。蛇纹石是一种高SiO2、高MgO的物料，经细磨后加入烧结料中，增加了与其它脉石的反应性，使液相增加并使颗粒易于粘结，因而烧结矿强度改善。
皂土是由天然膨润土精制而成的无机矿物凝胶。膨润土一般是指主要由蒙脱土组成的一种黏土岩。皂土的主要有效成分即为蒙脱土，含量大约90％，它的分子量大约为720，其中常含石英、长石、白云石、方解石等矿物。在烧结过程中加入皂土，并将质量控制在一定范围内，可有效提高烧结料的碱度，对烧结矿强度、品位、产量以及冶炼性能等技术经济指标的均有有益的影响。
综上所述，本发明技术方案通过改进烧结料各项组分，包括燃料的组成与配比，采用含多组分的复合熔剂，并且添加了皂土，在保证烧结矿质量的基础上，有效降低了燃耗，提高了生产效益。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
所谓烧结，是将呈粉状的含铁原料，按生产要求配入定量的熔剂和燃料，打水混合制粒后经过布料器将混合料布到烧结台车上，之后进行点火烧结；由于燃料燃烧产生一定的热量以及料层的自动蓄热作用下，混合料之间发生一系列物化反应，一部分混合料通过接触发生固相反应生成低恪点物质，这些物质在高温下发生软格，生成一定量的液相，液相物质通过流动润湿其他未溶的铁矿颗粒；随着抽风的进行，温度随着降低，液相物质即粘结相将矿粉颗粒粘结一起成块。此过程称为烧结，得到的块矿叫做烧结矿。
烧结生产的作用主要体现为两点：1)高炉在炼铁过程中，为了保证高炉的顺行，炉料组分要求具有均勾的粒度，少量的粉末，较高的机械强度(冷、热强度。炉料如果具有较高的含铁品位、较少的有害杂质，且具有良好的冶金性能时能够有效的降低髙炉焦比。采用烧结造块方法，几乎能达到上述的全部要求。我国大多数都是贫矿，其经过选矿后，能够得到一些细粒精矿，而且天然富矿在开采以及破碎整粒过程中会产生一些粉矿，这些含铁料都需要经过烧结成符合高炉生产要求的块状料才能进入高炉。含碳酸盐(如菱铁矿)和结晶水(如褐铁矿)较多的矿石，在破碎后通过烧结过程去除挥发分能够使铁富集。有些矿石在还原期间易碎，通过烧结过程之后可以变成具有良好还原性和较高热稳定性的含铁炉料。所以烧结过程能够充分利用各种资源，扩大高炉用的含铁料种类。2)烧结生产可以将一些工业生产中的副产品如炉尘、硫酸渣、钢渣、乳钢皮、冶金和化工加工过程中产生的铁屑等废料合理的利用。含铁料通过烧结工艺可获得块状、多孔、良好还原性及成分均匀稳定的烧结矿；铁矿石含有的某些有害杂质，如硫、钾、氟、铅、钠、铃、砷等，在烧结生产中大部分都可以被去除或回收利用。同时烧结过程还可以生产具有一定碱度的烧结矿，同时配加酸性球团矿，这样就能够使高炉在冶炼过程中少加或不加石灰石，减少了石灰石在高炉中分解吸收一定的热量，以及它的分解产生的粉末影响高炉的透气性，从而有利于高炉顺行和降低高炉的焦比。
本发明技术方案从烧结的配料及实施方法入手，包括燃料的组成与配比，采用含多组分的复合熔剂，并且添加了皂土，在保证烧结矿质量的基础上，有效降低了燃耗，提高了生产效益在保证烧结矿质量的基础上，有效降低了燃耗，提高了生产效益。
上述为对本发明的详细阐述，下面为本发明的实施例。
本发明提供了一种有效提高脱硫效率的烧结方法，将铁矿粉、焦粉以及含有生石灰、石灰石、白云石、轻烧白云石以及蛇纹石的混合物的复合熔剂以及皂土按照一定配比混合，加入适量水，通过圆筒制粒造球，形成烧结料，先铺一层粒度为10-25mm，厚度为20-25mm的小块烧结矿作为铺底料，将铺底料铺在烧结机上，再将烧结料均匀铺在铺底料之上，布料时要求烧结料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向均匀分布，并且有一定的松散性，表面平整。所述烧结料厚度为750-800mm，最后点火烧结，点火温度为1100-1200℃。
其中烧结料各组分的质量百分比为：燃料3％-6％、含生石灰的复合熔剂12％-15％、皂土3％-5％、余量为铁矿粉。优选的，烧结料各组分的质量百分比为：燃料5％、含生石灰的复合熔剂15％、皂土4％、余量为铁矿粉。
其中，生石灰、石灰石、白云石、蛇纹石与轻烧白云石的质量比为生石灰：石灰石：白云石：轻烧白云石：蛇纹石＝(1.03-1.05)：(1.02-1.03):(1.00-1.01)：(0.65-0.70):(0.03-0.04)。优选的，生石灰、石灰石、白云石、蛇纹石与轻烧白云石的质量比为生石灰：石灰石：白云石：轻烧白云石：蛇纹石＝1.05：1.02:1.00：0.68:0.03。
其中，焦粉含碳量≥80％，挥发分≤10％，灰分≤10％，S≤5％。焦粉中的碳质成分占烧结料的质量百分数为4-5％
在熔剂中，所述含生石灰的复合熔剂中生石灰、石灰石的质量要求为CaO≥70％，复合熔剂中MgO，SiO2含量占烧结料的质量百分数为分别1.5％-2.5％，4.5-5.5％。并且复合熔剂的粒度≤2mm。
实施例一
一种降低烧结燃耗的烧结方法,包括配料、造球、铺料、烧结四个步骤；
(1)配料：原料为粒度为2～10mm的钒钛铁矿粉，其中粒度为2～5mm的钒钛铁矿粉的重量为总铁矿粉重量的75％；
燃料为焦粉，焦粉含碳量≥80％，挥发分≤10％，灰分≤10％，S≤5％。焦粉中的碳质成分占烧结料的质量百分数为4-5％
熔剂为含有生石灰、石灰石、白云石、轻烧白云石以及蛇纹石的混合物的复合熔剂，在熔剂中，所述含生石灰的复合熔剂中生石灰、石灰石的质量要求为CaO≥70％，复合熔剂中MgO，SiO2含量占烧结料的质量百分数为分别1.5％-2.5％，4.5-5.5％。并且复合熔剂的粒度≤2mm。
燃料3％、含生石灰的复合熔剂15％、皂土3-5％、余量为钒钛铁矿粉。
生石灰、石灰石、白云石、蛇纹石与轻烧白云石的质量比为生石灰：石灰石：白云石：轻烧白云石：蛇纹石＝1.05：1.02:1.00：0.68:0.03。
(2)混合造球：将烧结料加入水，然后混合均匀，混合时间为2-5min，在圆筒制粒机中进行制粒造球。
(3)铺料：在布混合料之前，先铺一层粒度为10～25mm，厚度为20mm的小块烧结矿作为铺底料，其目的是保护炉箅，降低除尘负荷，延长风机转子寿命，减少或消除炉箅粘料。铺完底料后，随之进行布料。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向均匀分布，并且有一定的松散性，表面平整。然后将烧结料均匀地铺在底料上，铺料厚度为780mm。
(4)点火烧结：将料层表面进行点燃，点火温度为1200℃，点火时间为60s，点火真空度6kPa，点火深度为15mm，随后进行烧结。
分组，按皂土含量不同，将实施例一分为三组，a组为皂土含量3％，b组皂土含量4％，c组为皂土含量5％。以燃耗和生产效益评价，其结果如表1。
表1不同皂土含量的评价结果
| 分组 | 燃耗 | 效益 |
| a | 49.5kg/t | 15.87万/月 |
| b | 47.4kg/t | 17.55万/月 |
| c | 48.3kg/t | 16.34万/月 |
实施例二
一种降低烧结燃耗的烧结方法,包括配料、造球、铺料、烧结四个步骤；
(1)配料：原料为粒度为2～10mm的钒钛铁矿粉，其中粒度为2～5mm的钒钛铁矿粉的重量为总铁矿粉重量的75％；
燃料为焦粉，焦粉含碳量≥80％，挥发分≤10％，灰分≤10％，S≤5％。焦粉中的碳质成分占烧结料的质量百分数为4.5％
熔剂为含有生石灰、石灰石、白云石、轻烧白云石以及蛇纹石的混合物的复合熔剂，在熔剂中，所述含生石灰的复合熔剂中生石灰、石灰石的质量要求为CaO≥70％，复合熔剂中MgO，SiO2含量占烧结料的质量百分数为分别1.5％-2.5％，4.5-5.5％。并且复合熔剂的粒度≤2mm。
燃料6％、含生石灰的复合熔剂12-15％、皂土4％、余量为钒钛铁矿粉。
生石灰、石灰石、白云石、蛇纹石与轻烧白云石的质量比为生石灰：石灰石：白云石：轻烧白云石：蛇纹石＝1.05：1.02:1.00：0.68:0.03。
(2)混合造球：将烧结料加入水，然后混合均匀，混合时间为2-5min，在圆筒制粒机中进行制粒造球。
(3)铺料：在布混合料之前，先铺一层粒度为10～25mm，厚度为20mm的小块烧结矿作为铺底料，其目的是保护炉箅，降低除尘负荷，延长风机转子寿命，减少或消除炉箅粘料。铺完底料后，随之进行布料。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向均匀分布，并且有一定的松散性，表面平整。然后将烧结料均匀地铺在底料上，铺料厚度为750mm。
(4)点火烧结：将料层表面进行点燃，点火温度为1100℃，点火时间为60s，点火真空度6kPa，点火深度为15mm，随后进行烧结。
分组，以复合熔剂含量不同，分为四组，e组复合熔剂含量为12％，f组复合熔剂含量为13％，g组复合熔剂含量为14％，h组复合熔剂含量为15％，以燃耗和生产效益评价，其结果如表2。
表2不同复合熔剂含量的评价结果
| 分组 | 燃耗 | 效益 |
| e | 49.5kg/t | 15.87万/月 |
| f | 49.0kg/t | 15.95万/月 |
| g | 48.6kg/t | 16.5万/月 |
| h | 48.2kg/t | 16.9万/月 |
实施例三
一种降低烧结燃耗的烧结方法,包括配料、造球、铺料、烧结四个步骤；
(1)配料：原料为粒度为2～10mm的钒钛铁矿粉，其中粒度为2～5mm的钒钛铁矿粉的重量为总铁矿粉重量的75％；
燃料为焦粉，焦粉含碳量≥80％，挥发分≤10％，灰分≤10％，S≤5％。焦粉中的碳质成分占烧结料的质量百分数为4.5％
熔剂为含有生石灰、石灰石、白云石、轻烧白云石以及蛇纹石的混合物的复合熔剂，在熔剂中，所述含生石灰的复合熔剂中生石灰、石灰石的质量要求为CaO≥70％，复合熔剂中MgO，SiO2含量占烧结料的质量百分数为分别1.5％-2.5％，4.5-5.5％。并且复合熔剂的粒度≤2mm。
燃料5％、含生石灰的复合熔剂15％、皂土4％、余量为钒钛铁矿粉。
生石灰、石灰石、白云石、蛇纹石与轻烧白云石的质量比为生石灰：石灰石：白云石：轻烧白云石：蛇纹石＝(1.03-1.05)：(1.02-1.03):(1.00-1.01)：(0.65-0.70): (0.03-0.04)。
(2)混合造球：将烧结料加入水，然后混合均匀，混合时间为2-5min，在圆筒制粒机中进行制粒造球。
(3)铺料：在布混合料之前，先铺一层粒度为10～25mm，厚度为20mm的小块烧结矿作为铺底料，其目的是保护炉箅，降低除尘负荷，延长风机转子寿命，减少或消除炉箅粘料。铺完底料后，随之进行布料。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向均匀分布，并且有一定的松散性，表面平整。然后将烧结料均匀地铺在底料上，铺料厚度为800mm。
(4)点火烧结：将料层表面进行点燃，点火温度为1200℃，点火时间为60s，点火真空度6kPa，点火深度为15mm，随后进行烧结。
分组，按复合熔剂配比不同，分为i、j、k、l组：
i组：生石灰：石灰石：白云石：轻烧白云石：蛇纹石＝1.05:1.02:1.00：0.68:0.03；
j组：生石灰：石灰石：白云石：轻烧白云石：蛇纹石＝1.03:1.03：1.01:0.65:0.04；
k组：生石灰：石灰石：白云石：轻烧白云石：蛇纹石＝1.04:1.03：1.01:0.70:0.03；
l组：生石灰：石灰石：白云石：轻烧白云石：蛇纹石＝1.05:1.03：1.00:0.70:0.04；以燃耗及效益评价，其结果如表3。
表3复合熔剂不同配比的评价结果
| 分组 | 燃耗 | 效益 |
| g | 47.5kg/t | 17.87万/月 |
| h | 48.4kg/t | 16.55万/月 |
| i | 48.3kg/t | 16.41万/月 |
| l | 48.0kg/t | 17.03万/月 |
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种降低燃耗的烧结方法，其特征在于将铁矿粉、燃料、含生石灰的复合熔剂以及皂土混合形成烧结料，制粒造球，形成烧结料，将铺底料铺在烧结机上，再将烧结料均匀铺在铺底料之上，所述烧结料厚度为750-800mm，最后点火烧结，点火温度为1100-1200℃；所述烧结料各组分的质量百分比为：燃料3％-6％、含生石灰的复合熔剂12％-15％、皂土3％-5％、余量为铁矿粉；所述含生石灰的复合熔剂为生石灰、石灰石、白云石、轻烧白云石以及蛇纹石的混合物。
2.根据权利要求1所述的烧结方法，其特征在于，所述烧结料各组分的质量百分比为：燃料5％、含生石灰的复合熔剂15％、皂土4％、余量为铁矿粉。
3.根据权利要求1所述的烧结方法，其特征在于，所述燃料为焦粉，所述焦粉含碳量≥80％，挥发分≤10％，灰分≤10％，S≤5％。
4.根据权利要求3所述的烧结方法，其特征在于，所述焦粉中的碳质成分占总烧结料的质量百分数为4-5％。
5.根据权利要求1所述的烧结方法，其特征在于，所述生石灰、石灰石、白云石、蛇纹石与轻烧白云石的质量比为生石灰：石灰石：白云石：轻烧白云石：蛇纹石＝(1.03-1.05)：(1.02-1.03):(1.00-1.01)：(0.65-0.70):(0.03-0.04)。
6.根据权利要求5所述的烧结方法，其特征在于，所述生石灰、石灰石、白云石、蛇纹石与轻烧白云石的质量比为生石灰：石灰石：白云石：轻烧白云石：蛇纹石＝1.05：1.02:1.00：0.68:0.03。
7.根据权利要求1所述的烧结方法，其特征在于，所述含生石灰的复合熔剂中生石灰、石灰石的质量要求为CaO≥70％。
8.根据权利要求1所述的烧结方法，其特征在于，所述含生石灰的复合熔剂中MgO，SiO2含量占总烧结料的质量百分数为分别1.5％-2.5％，4.5-5.5％。
9.根据权利要求8所述的烧结方法，其特征在于，所述含生石灰的复合熔剂的粒度≤2mm。
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