CN109161680B

CN109161680B - 铁矿石的偏析配矿烧结方法

Info

Publication number: CN109161680B
Application number: CN201811163940.7A
Authority: CN
Inventors: 王永红; 刘建波; 杜屏
Original assignee: Jiangsu Shagang Group Co Ltd; Zhangjiagang Hongchang Steel Plate Co Ltd; Jiangsu Shagang Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Shagang Group Co Ltd; Zhangjiagang Hongchang Steel Plate Co Ltd; Jiangsu Shagang Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2018-10-03
Filing date: 2018-10-03
Publication date: 2020-05-22
Anticipated expiration: 2038-10-03
Also published as: CN109161680A

Abstract

本申请公开了一种铁矿石的偏析配矿烧结方法，包括如下步骤：S1选取2‑4中不同SiO₂质量百分比的铁矿粉组成混合矿，该2‑4种铁矿粉两两之间SiO₂质量百分比的差值为3.0‑10.0％；S2控制所述混合矿中SiO₂质量百分比为5.0±0.5％，并且控制所述混合矿质量占步骤S3烧结时富矿粉、精矿粉、辅助料以及所述混合矿总质量的30‑50％，调整该2‑4种铁矿粉的比例，实现SiO₂在粗颗粒和细颗粒之间的偏析；S3与所述富矿粉、精矿粉、辅助料以及熔剂、燃料混匀后烧结。本发明的优点在于能够提高烧结矿物理强度、改善烧结矿粒级组成、降低能耗及提高生产率。

Description

铁矿石的偏析配矿烧结方法

技术领域

本发明涉及铁矿石冶炼技术领域，特别涉及一种铁矿石的偏析配矿烧结方法。

背景技术

烧结是铁矿粉造块的一种工艺方法。烧结的主要目的是通过熔剂中的氧化钙与铁矿石中的铁氧化物及硅氧化物发生反应生成液相，在冷却过程中液相与周围的大颗粒未融矿发生粘结，产生具有一定强度，并具有优良冶金性能的块状体，送入高炉进行冶炼。

铁矿粉由于自身含硅量的不同，与熔剂中的氧化钙反应能力各不相同，生成液相的能力及快慢也不同。当铁矿粉具有低SiO₂含量，在外加CaO含量一定的条件下，能够促进液相的生成及流动，冷却过程中生成的烧结矿粘结相强度也高；相应的，当铁矿粉具有高SiO₂时，在外加CaO含量一定的条件下，也可以生成大量的液相并且及易流动，但冷却过程中生成的烧结矿的粘结相强度低，在运输过程中破碎程度大，烧结矿粒度整体偏小。

相关分析数据表明，铁矿粉中SiO₂含量随颗粒的增大而降低。一般高SiO₂含量的矿粉粒度较小，而低SiO₂含量的矿粉粒度偏粗；当同时使用这两种类型矿粉烧结时，由于在布料过程的自然偏析，会造成SiO₂含量高的矿粉较细，大多作为粘附粉附着在SiO₂含量低的大颗粒上面，这样会导致生产的烧结矿固结强度低，破碎时产生过多粉矿，造成烧结矿粒度整体偏小，影响高炉冶炼。

发明内容

本发明的目的在于提供提供一种合理搭配使用不同SiO₂含量铁矿石的偏析配矿烧结方法。通过使用该方法烧结，能够提高烧结矿物理强度、改善烧结矿粒级组成、降低能耗及提高生产率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

本申请实施例公开了一种铁矿石的偏析配矿烧结方法，包括如下步骤：

S1选取2-4中不同SiO₂质量百分比的铁矿粉组成混合矿，该2-4种铁矿粉两两之间SiO₂质量百分比的差值为3.0-10.0％；

S2控制所述混合矿中SiO₂质量百分比为5.0±0.5％，并且控制所述混合矿质量占步骤S3烧结时富矿粉、精矿粉、辅助料以及所述混合矿总质量的30-50％，调整该2-4种铁矿粉的比例，实现SiO₂在粗颗粒和细颗粒之间的偏析；

S3与所述富矿粉、精矿粉、辅助料以及熔剂、燃料混匀后烧结。

优选的，在上述铁矿石的偏析配矿烧结方法中，所述燃料为焦粉，且粒径为1-3mm的质量百分比＞65％。

优选的，在上述铁矿石的偏析配矿烧结方法中，所述的辅助料为混合污泥、轧钢氧化铁皮中的一种。

优选的，在上述铁矿石的偏析配矿烧结方法中，所述的粗颗粒为高硅颗粒，SiO₂质量百分比含量＞5.0％，粒径＞3mm的所述高硅颗粒质量百分比＞20％，所述细颗粒为低硅颗粒，SiO₂质量百分比含量＜3％，粒径＜1mm所述低硅颗粒质量百分比＞50％。

优选的，在上述铁矿石的偏析配矿烧结方法中，所述混合矿中水分质量百分比为7.5±0.5％。

优选的，在上述铁矿石的偏析配矿烧结方法中，所述富矿粉品位＞55％；所述精矿粉粒径＜0.074mm的质量百分比为50-70％，品位＞60％。

本发明通过将SiO₂含量差值在3-10％的2-4种铁矿粉进行不同粒级筛分，由于SiO₂含量会随粒级的降低而增加，通过合理搭配，增加高硅含量的大颗粒铁矿石，控制小粒级低硅含量的铁矿石，可促进大颗粒高硅矿与周围熔剂的反应，有利于液相的生成及流动，提高烧结粘结相固结强度，提高烧结矿物理强度，改善粒度组成，提高生产率，同时降低能耗。由于高硅矿采购成本相对低，采用该方法可提高SiO₂含量高的大颗粒矿的使用比例，有利于降低烧结配矿成本。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

铁矿石的偏析配矿烧结方法，包括如下步骤：

S1选取2-4中不同SiO₂质量百分比的铁矿粉组成混合矿，该2-4种铁矿粉两两之间SiO₂质量百分比的差值为3.0-10.0％，混合矿中水分质量百分比为7.5±0.5％。

S2控制混合矿中SiO₂质量百分比为5.0±0.5％，并且控制混合矿质量占步骤S3烧结时富矿粉、精矿粉、辅助料以及混合矿总质量的30-50％，调整该2-4种铁矿粉的比例，实现SiO₂在粗颗粒和细颗粒之间的偏析，燃料为焦粉，且粒径为1-3mm的质量百分比＞65％。辅助料为混合污泥、轧钢氧化铁皮中的一种。粗颗粒为高硅颗粒，SiO₂质量百分比含量＞5.0％，粒径＞3mm的高硅颗粒质量百分比＞20％，细颗粒为低硅颗粒，SiO₂质量百分比含量＜3％，粒径＜1mm低硅颗粒质量百分比＞50％。

S3与富矿粉、精矿粉、辅助料以及熔剂、燃料混匀后烧结。富矿粉品位＞55％；精矿粉粒径＜0.074mm的质量百分比为50-70％，品位＞60％。

小于1mm小粒级及部分1-3mm粒级铁矿粉作为粘附粉，在烧结制粒过程中与大颗粒粒级进行粘结。由于S1中筛分的铁矿石SiO₂差异较大，S2中形成高硅核心，低硅表面的制粒小球与熔剂首先生成液相，而后对未熔高硅核矿石进行粘结。当铁矿粉具有低SiO₂、低Al₂O₃含量时，在相同外加CaO条件下，促进液相的生成及流动，提高铁矿粉的固结效果。

下面将从烧结杯实验装置上进行实施例。本实施例矿粉选取2中，当然3种或者4种同样适用。

(1)矿粉筛选

选取两种二氧化硅含量不同的矿粉A、B；其中A矿粉TFe质量含量60％，SiO₂质量含量10.5％，其中>5mm的粒级为45％；B矿粉TFe含量64％，SiO₂含量1.9％，其中<1mm的粒级为40％。

(2)配矿作业

选择烧结所需的矿石原料：富矿粉、精矿粉、辅助料；富矿粉为自然界直接开采未经选矿但经过简单破碎的铁矿石，其品位>55％；精矿粉为自然界开采经过破碎、磨矿、选矿，粒度小于0.074mm占50-70％的矿粉，其品位>60％。

保持混匀矿中SiO₂质量含量在5.0％，控制矿粉A、矿粉B的比例总和为36％，其余富矿粉比例总和为46％，精矿粉比例为8％，辅助料为10％。

(3)方案

维持配矿结构不变，保证最终烧结矿SiO₂、MgO及R不变的条件下，改变矿粉A、B的比例，实现SiO₂在粗细矿粉之间的偏析。

如下表为本发明实施例与对比例的混合矿中粒度组成及该粒度SiO₂质量百分比含量：

(4)混匀制粒

根据配矿作业及方案分别制取基准方案和实施例的混匀矿，按照烧结矿碱度要求及工艺生产要求，配入石灰石、生石灰、白云石、燃料、返矿一起加入混合机进行混合制粒；混合机为卧式两段式混合机，返矿为烧结后粒度<5mm的粉矿；石灰石、白云石为经破碎后粒度小于3mm量占比>80％的石灰石粉、白云石粉；生石灰为有效氧化钙含量>80％，活性度>200ml的活性生石灰。

(5)布料

将上述所得的混合料通过布料斗布在烧结杯内；布料斗通过电机控制，在布料过程中360°旋转，从下往上布料，达到自然偏析的效果。

(6)点火烧结

将布好的料进行点火抽风烧结；所述点火采用高纯丙烷气体。

(7)破碎筛分

将烧结后的烧结矿经过破碎，落下，筛分，计算分析烧结指标。

(8)实验结果，分别试验两次。

烧结指标如下表：

不同方案的烧结矿粒度组成如下表：

方案

>40mm

25-40mm

16-25mm

10-16mm

5-10mm

<5mm

对比例1

6.2％

19.4％

21.7％

10.9％

18.6％

23.2％

对比例2

6.8％

18.7％

22.3％

11.3％

18.5％

22.7％

实施例1

5.1％

20.4％

25.7％

11.9％

17.3％

19.7％

实施例2

4.7％

19.7％

26.3％

11.7％

17.6％

20.0％

每个方案进行了两次有效平行实验，由烧结指标可看出，在不改变配矿结构的条件下，通过调整SiO₂含量在大小颗粒之间的偏析分布，可改善烧结成品率，转鼓指数，降低固体燃耗，提高产量；进行SiO₂含量在大小颗粒之间的偏析分布后，利用系数提高4.5—15.6％，成品率提高了2.3-3.6个百分点，转鼓指数提高了1.1-2.3个百分点，固体燃耗降低了2-4kg/t。

由烧结矿粒度组成可看出，在不改变配矿结构的条件下，通过调整SiO₂含量在大小颗粒之间的偏析分布，改善了烧结矿的粒度组成，粒径>40mm的颗粒降低了1.7-3.1个百分点，粒径<5mm的颗粒降低了2.7-3.5个百分点，粒度分布更为均匀。

本发明通过将不同SiO₂含量的富矿粉进行筛分，通过调整大小颗粒的比例，在保证混匀矿SiO₂含量基本保持不变的条件下，达到了偏析配矿的目的，使得混合料中高SiO₂的核心颗粒被低SiO₂的粘附粉包裹，促进了烧结过程中液相粘结相得形成及流动，提高烧结矿的固结强度，成品率增加，烧结矿粒度组成更为均匀。同时由于高硅富矿粉价格相比低硅富矿粉低，使用该方法进行偏析配矿烧结，可降低烧结原料成本。

本实施方式只是对本专利的示例性说明而并不限定它的保护范围，本领域人员还可以对其进行局部改变，只要没有超出本专利的精神实质，都视为对本专利的等同替换，都在本专利的保护范围之内。

Claims

1.一种铁矿石的偏析配矿烧结方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1选取2-4种不同SiO₂质量百分比的铁矿粉组成混合矿，该2-4种铁矿粉两两之间SiO₂质量百分比的差值为3.0-10.0％；

S2控制所述混合矿中SiO₂质量百分比为5.0±0.5％，并且控制所述混合矿质量占步骤S3烧结时富矿粉、精矿粉、辅助料以及所述混合矿总质量的30-50％，调整该2-4种铁矿粉的比例，实现SiO₂在粗颗粒和细颗粒之间的偏析，所述的粗颗粒为高硅颗粒，SiO₂质量百分比含量＞5.0％，粒径＞3mm的所述高硅颗粒质量百分比＞20％，所述细颗粒为低硅颗粒，SiO₂质量百分比含量＜3％，粒径＜1mm所述低硅颗粒质量百分比＞50％；

2.根据权利要求1所述的铁矿石的偏析配矿烧结方法，其特征在于，所述燃料为焦粉，且粒径为1-3mm的质量百分比＞65％。

3.根据权利要求1所述的铁矿石的偏析配矿烧结方法，其特征在于，所述的辅助料为混合污泥、轧钢氧化铁皮中的一种。

4.根据权利要求1所述的铁矿石的偏析配矿烧结方法，其特征在于，所述混合矿中水分质量百分比为7.5±0.5％。

5.根据权利要求1所述的铁矿石的偏析配矿烧结方法，其特征在于，所述富矿粉品位＞55％；所述精矿粉粒径＜0.074mm的质量百分比为50-70％，品位＞60％。