CN114622087A - 一种利用高碱金属含量铁精矿制备烧结矿的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用高碱金属含量铁精矿制备烧结矿的方法，包括：按照如下质量百分含量原料配料：高碱金属含量铁精矿X％、铁矿粉A40％～50％、铁矿粉B10％～18％、铁矿粉C10％～15％、铁矿粉D5％～7％、石灰石3.5％～8.5％、轻烧白云石0％～4％、蛇纹石1.5％～2.5％、氯化钙粉1％～3％、生石灰3.0％～4.5％、焦粉4.5％～6.0％；将所述原料加水混合制粒后得到混合料；将所述混合料经布料，点火，烧结得到烧结矿。本发明使用一种高碱金属含量铁精矿通过配矿技术，使其与其他铁料按照一定的配比混合，可以有效改善烧结矿质量指标，同时可有效降低烧结配料成本。
Description
技术领域
本发明涉及冶金烧结矿生产领域，尤其涉及一种利用高碱金属含量铁精矿制备烧结矿的方法。
背景技术
烧结矿是高炉最重要的含铁炉料。目前，高炉入炉铁料结构一般为高碱度烧结矿搭配酸性球团矿。近年来，受到钢材价格波动的影响，大多数钢铁企业为了降低炼铁成本，大量使用经济炉料，从而使得烧结工艺过程以及烧结矿质量指标难以控制。碱金属作为高炉冶炼的有害元素，对高炉冶炼有重要影响的碱金属元素是K和Na。近年来，一些富含碱金属的矿粉被迫配加在烧结、球团里在高炉上使用。碱金属的危害主要表现在：1)会导致烧结矿冷强度下降，会促使烧结矿和球团矿的低温还原粉化指数升高。2)碱金属会使焦炭反应性明显增加，焦炭的反应后强度明显降低。3)矿石中碱金属过高，会导致高炉软熔带变宽，降低高炉透气性。还会对耐火材料产生侵蚀，造成高炉水温差异常升高。如何利用碱金属含量高的铁矿石资源生产烧结矿，保证高炉入炉碱负荷在控制范围之内，是炼铁技术人员面临的重要课题。
本专利提供的一种磁铁精矿，其特点是铁品位高、粒度较细，碱金属含量较高。应用此铁精矿作为烧结原料生产烧结矿会造成烧结矿中K、Na含量过高，影响高炉的稳定顺行。本发明给出了利用高碱金属含量铁精矿通过优化配矿、优化烧结工艺生产满足高炉入炉要求的合格烧结矿法人技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用高碱金属含量铁精矿制备烧结矿的方法，使用一种高碱金属含量铁精矿通过配矿技术，使其与其他铁料按照一定的配比混合。再采取优化烧结工艺技术手段后，保证烧结矿质量指标满足高炉冶炼要求。可以有效改善烧结矿质量指标，同时可有效降低烧结配料成本。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种利用高碱金属含量铁精矿制备烧结矿的方法，包括：
1)计算高炉入炉原料碱金属负荷，依据高炉配料结构计算高炉入炉球团矿、块矿、焦炭、煤粉带入高炉的碱金属含量；按照高炉入炉碱金属负荷3.0Kg/T.Fe要求，计算烧结矿允许的碱金属含量；
2)按照烧结过程碱金属脱除率30％计算烧结混合料中允许带入碱金属含量最大值；依次确定烧结混合料中高碱金属含量铁精矿允许配加的最大配比X％；
3)按照如下质量百分含量原料配料：高碱金属含量铁精矿X％、铁矿粉A40％～50％、铁矿粉B10％～18％、铁矿粉C10％～15％、铁矿粉D5％～7％、石灰石3.5％～8.5％、轻烧白云石0％～4％、蛇纹石1.5％～2.5％、氯化钙粉1％～3％、生石灰3.0％～4.5％、焦粉4.5％～6.0％；将所述原料加水混合制粒后得到混合料；将所述混合料经布料，点火，烧结得到烧结矿。
进一步的，保证碱金属在烧结过程的脱除率高于30％，烧结矿FeO含量应控制在9.5％±0.5％，以此确定混合料燃料配比。
进一步的，所述高碱金属含量铁精矿：TFe：64.5％～66.5％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：27.5％～31.0％、CaO：0.75％～2.35％、SiO2：1.05％～3.5％、MgO：0.65％～1.05％、Na2O：0.05％～0.15％、F：0.08％～0.3％、S：0.65％～0.95％、K2O：0.09％～0.15％、Na2O：0.09％～0.15％、Ig：1.0％～2.0％，粒度为200目筛网通过率90％～95％。
进一步的，所述铁矿粉A:：TFe：64.9％～65.20％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：0.1％～0.5％、CaO：0.03％～0.25％、SiO2：4.3％～4.6％、MgO：0.04％～0.06％，Ig：0.7％～0.8％。
进一步的，所述铁矿粉B：TFe：59.5％～62.5％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：0.40％～0.85％、CaO：0.10％～0.80％、SiO2：4.0％～5.5％、MgO：0.05％～0.08％、P：0～0.15％、S：0.025％～0.120％、Ig：4.5％～6.0％。
进一步的，所述铁矿粉C：TFe：57.50％～59.50％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：0～0.1％、CaO：0～0.1％、SiO2：4.5％～5.5％、MgO：0.05％～0.08％、P：0～0.10％、S：0.020％～0.030％、Ig：6.5％～7.8％。
进一步的，所述铁矿粉D：TFe：60.0％～62.5％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：0.4％～0.8％、CaO：0.0％～0.1％、SiO2：5.0％～6.5％、MgO：0.05％～0.08％、P：0～0.05％、S：0.025％～0.120％、Ig：1.0％～2.0％。
进一步的，所述烧结矿的碱度为1.95～2.05，所述烧结矿中MgO的质量百分含量为1.90％～2.10％，所述烧结矿中FeO的质量百分含量为9.5％±0.5％；
所述混合料中的水分的质量百分含量为7.0％～9.0％；
制粒过程的时间控制为4～6min；
点火时间控制为1～3min，点火负压为4000～6000Pa；
烧结的过程伴随抽风处理，所述抽风的负压为9000～12000Pa。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明使用一种高碱金属含量铁精矿通过优化配矿技术与其他铁料按照一定的配比混合，在保证烧结矿质量指标满足高炉冶炼要求的条件下，可以有效的利用这种高碱金属含量铁精矿生产烧结矿。通过配加CaCL2粉、调整烧结配碳量等技术手段，保证烧结过程碱金属脱除率高于30％，从而保证高炉碱负荷不超过3.0Kg/T.Fe。通过配加高碱金属含量铁精矿可有效降低烧结配矿成本。
1)使用高碱金属含量铁精矿配矿生产烧结矿可降低烧结矿原料成本。以年需求基准矿100万吨测算，此矿种较基准矿种低10元/吨，年可降低烧结原料成本1000万元/年。
2)使用此方法利用高碱金属含量铁精矿配矿生产烧结矿，可保证碱金属在烧结过程中的脱除率高于30％。能够将高炉碱金属负荷由4.5Kg/T.Fe降低到3.0Kg/T.Fe，可提高高炉利用系数，降低高炉燃料比。具有可观的经济效益和社会效益。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明利用高碱金属含量铁精矿制备烧结矿的方法的流程图；
具体实施方式
下面结合附图1对本发明的具体实施方式进行说明：
在本实施方式中共从5种铁精矿原料中随机取料进行试产，5种原料为：
高碱金属含量铁精矿：TFe：64.5％～66.5％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：27.5％～31.0％、CaO：0.75％～2.35％、SiO2：1.05％～3.5％、MgO：0.65％～1.05％、Na2O：0.05％～0.15％、F：0.08％～0.3％、S：0.65％～0.95％、K2O：0.09％～0.15％、Na2O：0.09％～0.15％、Ig：1.0％～2.0％，粒度为200目筛网通过率90％～95％。
铁矿粉A:：TFe：64.9％～65.20％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：0.1％～0.5％、CaO：0.03％～0.25％、SiO2：4.3％～4.6％、MgO：0.04％～0.06％，Ig：0.7％～0.8％。
铁矿粉B：TFe：59.5％～62.5％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：0.40％～0.85％、CaO：0.10％～0.80％、SiO2：4.0％～5.5％、MgO：0.05％～0.08％、P：0～0.15％、S：0.025％～0.120％、Ig：4.5％～6.0％。
铁矿粉C：TFe：57.50％～59.50％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：0～0.1％、CaO：0～0.1％、SiO2：4.5％～5.5％、MgO：0.05％～0.08％、P：0～0.10％、S：0.020％～0.030％、Ig：6.5％～7.8％。
铁矿粉D：TFe：60.0％～62.5％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：0.4％～0.8％、CaO：0.0％～0.1％、SiO2：5.0％～6.5％、MgO：0.05％～0.08％、P：0～0.05％、S：0.025％～0.120％、Ig：1.0％～2.0％。
按照表1所示的原料及表2所示的配比配料。将原料在一次混料机中进行加水混匀，水分控制为7.0％；然后在二次混料机中进行制粒，制粒时间为3min；经制粒后的混合料通过布料器均匀的布到烧结装置，料层厚度为700mm，经烧结点火器进行点火，点火燃料为天然气，点火时间为2.0min，同时烧结装置底部开始抽风，在炉蓖下形成一定负压，点火负压为5000Pa，点火后空气由上而下通过烧结料层被抽走烧结抽风负压为10000Pa，点火后料层表面着火的燃烧带随着上部燃料燃烧完毕，而逐步向下部料层移动。当燃烧带到达炉蓖后，烧结过程即终结，得到烧结矿。
实施例：
对烧结铁料中不同高碱金属含量铁精矿配比条件下，烧结矿化学成分和烧结矿工艺指标进行对比分析，结果表3。
表1烧结用原燃料化学成分(wt％)
该烧结矿的化学成分及工艺指标如表3所示。
表2实施例的原料配比(wt％)
表3实施例的烧结矿的化学成分及工艺指标
表4实施例的高炉碱负荷测算表(Kg/TFe)
由表2、表3、表4可以看出：
固体燃耗方面：与基准例相比，随着高碱金属含量铁精矿配比下降到20％时，高炉入炉碱负荷能够达到高炉生产要求的3.0Kg/T.Fe。通过本发明实施例2的技术方案，高碱金属含量铁精矿配比增加至35％，增加烧结过程碱金属排除率，实现了高炉碱负荷满足生产要求的目标。实例表明本方案可实现高碱金属含量铁精矿高配比条件下生产满足高炉要求的烧结矿，具有可观的经济效益和社会效益。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种利用高碱金属含量铁精矿制备烧结矿的方法，其特征在于：包括：
1)计算高炉入炉原料碱金属负荷，依据高炉配料结构计算高炉入炉球团矿、块矿、焦炭、煤粉带入高炉的碱金属含量；按照高炉入炉碱金属负荷3.0Kg/T.Fe要求，计算烧结矿允许的碱金属含量；
2)按照烧结过程碱金属脱除率30％计算烧结混合料中允许带入碱金属含量最大值；依次确定烧结混合料中高碱金属含量铁精矿允许配加的最大配比X％；
3)按照如下质量百分含量原料配料：高碱金属含量铁精矿X％、铁矿粉A40％～50％、铁矿粉B10％～18％、铁矿粉C10％～15％、铁矿粉D5％～7％、石灰石3.5％～8.5％、轻烧白云石0％～4％、蛇纹石1.5％～2.5％、氯化钙粉1％～3％、生石灰3.0％～4.5％、焦粉4.5％～6.0％；将所述原料加水混合制粒后得到混合料；将所述混合料经布料，点火，烧结得到烧结矿。
2.根据权利要求1所述的利用高碱金属含量铁精矿制备烧结矿的方法，其特征在于：保证碱金属在烧结过程的脱除率高于30％，烧结矿FeO含量应控制在9.5％±0.5％，以此确定混合料燃料配比。
3.根据权利要求1所述的利用高碱金属含量铁精矿制备烧结矿的方法，其特征在于：所述高碱金属含量铁精矿：TFe：64.5％～66.5％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：27.5％～31.0％、CaO：0.75％～2.35％、SiO2：1.05％～3.5％、MgO：0.65％～1.05％、Na2O：0.05％～0.15％、F：0.08％～0.3％、S：0.65％～0.95％、K2O：0.09％～0.15％、Na2O：0.09％～0.15％、Ig：1.0％～2.0％，粒度为200目筛网通过率90％～95％。
4.根据权利要求1所述的利用高碱金属含量铁精矿制备烧结矿的方法，其特征在于：所述铁矿粉A:：TFe：64.9％～65.20％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：0.1％～0.5％、CaO：0.03％～0.25％、SiO2：4.3％～4.6％、MgO：0.04％～0.06％，Ig：0.7％～0.8％。
5.根据权利要求1所述的利用高碱金属含量铁精矿制备烧结矿的方法，其特征在于：所述铁矿粉B：TFe：59.5％～62.5％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：0.40％～0.85％、CaO：0.10％～0.80％、SiO2：4.0％～5.5％、MgO：0.05％～0.08％、P：0～0.15％、S：0.025％～0.120％、Ig：4.5％～6.0％。
6.根据权利要求1所述的利用高碱金属含量铁精矿制备烧结矿的方法，其特征在于：所述铁矿粉C：TFe：57.50％～59.50％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：0～0.1％、CaO：0～0.1％、SiO2：4.5％～5.5％、MgO：0.05％～0.08％、P：0～0.10％、S：0.020％～0.030％、Ig：6.5％～7.8％。
7.根据权利要求1所述的利用高碱金属含量铁精矿制备烧结矿的方法，其特征在于：所述铁矿粉D：TFe：60.0％～62.5％，主要成分按照质量百分比包括：FeO：0.4％～0.8％、CaO：0.0％～0.1％、SiO2：5.0％～6.5％、MgO：0.05％～0.08％、P：0～0.05％、S：0.025％～0.120％、Ig：1.0％～2.0％。
8.根据权利要求1所述的利用高碱金属含量铁精矿制备烧结矿的方法，其特征在于：所述烧结矿的碱度为1.95～2.05，所述烧结矿中MgO的质量百分含量为1.90％～2.10％，所述烧结矿中FeO的质量百分含量为9.5％±0.5％；
所述混合料中的水分的质量百分含量为7.0％～9.0％；
制粒过程的时间控制为4～6min；
点火时间控制为1～3min，点火负压为4000～6000Pa；
烧结的过程伴随抽风处理，所述抽风的负压为9000～12000Pa。
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