一种高铝铁矿粉生产烧结矿的方法
阅读说明：本技术 一种高铝铁矿粉生产烧结矿的方法 (Method for producing sintered ore from high-alumina iron ore powder ) 是由 韩凤光 邱金龙 谢朝晖 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种高铝铁矿粉生产烧结矿的方法,主要解决现有技术中高铝铁矿粉烧结性能差、烧结配矿配加比例低的技术问题。本发明的技术方案为：一种高铝铁矿粉生产烧结矿的方法,包括：1)配矿,根据烧结矿的技术质量指标计算高铝铁矿粉、低铝超细铁精矿粉、赤铁矿富矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料的配矿质量比例；2)配制一次混合料；3)制备高铝铁矿粉和低铝超细铁精矿粉预制料球；4)配制烧结综合混匀料；5)将烧结综合混匀料在烧结台车上进行布料,烧结综合混匀料经点火、抽风烧结过程,生产出烧结矿。本发明方法能够有效提高高铝铁矿粉的使用效率,所生产的烧结矿冶金性能优良,工艺简单,成本低。(The invention relates to a method for producing sintered ore from high-alumina iron ore powder, which mainly solves the technical problems of poor sintering performance and low proportion of added sintered ore in the prior art. The technical scheme of the invention is as follows: a method for producing sintered ore by high-alumina iron ore powder comprises the following steps: 1) ore blending, namely calculating the ore blending mass proportion of high-alumina iron ore powder, low-alumina superfine iron ore concentrate powder, hematite rich ore powder, sintering return ores, a flux and solid fuels according to the technical quality indexes of the sintering ores; 2) preparing a primary mixture; 3) preparing prefabricated material balls of high-aluminum iron ore powder and low-aluminum superfine iron concentrate powder; 4) preparing sintering comprehensive mixing materials; 5) distributing the comprehensive sintering and homogenizing material on a sintering trolley, and producing sintered ore through ignition and air draft sintering processes of the comprehensive sintering and homogenizing material. The method can effectively improve the use efficiency of the high-alumina iron ore powder, and the produced sintering ore has excellent metallurgical performance, simple process and low cost.)
技术领域
本发明涉及一种烧结矿的生产方法，特别涉及一种高铝铁矿粉生产烧结矿的方法，具体而言，涉及高铝铁矿粉中Al2O3的重量百分含量≥1.5％，属于炼铁原料烧结矿的生产技术领域。
背景技术
随着优质铁矿石资源的日渐枯竭，钢铁企业不得不面对使用劣质矿的实际情况。劣质矿中的高铝铁矿粉，铁品位高，价格较低，但因其高三氧化二铝含量较高而限制了在烧结中的配加比例。
烧结中，一般将铁矿石三氧化二铝含量超过1.5％的列为高铝铁矿粉，将三氧化二铝含量超过2.5％的列为超高铝铁矿粉。
由于三氧化二铝的熔点较高，不利于烧结液相的生成，从而对烧结产质量产生不利影响。同时，原料中的三氧化二铝容易造成烧结矿低温还原粉化指数劣化，最终影响高炉的透气性。此外，烧结矿中的三氧化二铝含量升高，将造成高炉渣量增加，从而导致焦比升高，铁水成本增加等一些列问题。因高铝铁矿粉的烧结性能较差，一般会限制其在烧结中的配加比例。
针对如何改善高铝铁矿粉的烧结性能和提高其配加比例，烧结同行们为此做出了大量的研究工作，取得了一些效果，但难以有效改善烧结矿的烧结性能。
申请公布号为CN104694681A的中国专利申请文件公开了一种高铝矿高炉冶炼方法，通过“配矿、入炉矿、焦炭、鼓风”为基本采集参数，通过二次拟合回归分析，依据二次拟合回归分析预测区间，确定Al2O3/SiO2和CaO/SiO2、入炉品位、焦炭热态强度以及鼓风动能的调控阈值，再根据上述调控阈值调整烧结矿的配比等，确保高炉稳定顺行。该方法主要通过筛分不同粒级的高铝铁矿粉而进行区分入炉，无法有效改善烧结矿冶金性能，与烧结工艺无关。
申请公布号为CN109439820A的中国专利申请文件公开了一种高炉冶炼原料及其冶炼方法,主要提供了一种高铝低镁含硼高炉冶炼原料以及使用该炉料进行高铝低镁含硼高炉冶炼的方法，属于高炉配矿技术领域。
申请公布号为CN106399608A的中国专利申请文件公开了一种利用高反应性焦炭提高高炉冶炼高铝铁矿效率的方法，属于炼焦领域技术，不适用于普通铁精矿粉的烧结技术。
现有工艺，因高铝铁矿粉烧结性能差，为保证烧结矿的冶金性能，高铝铁矿粉使用比例受限。
发明内容
本发明的目的是提供一种高铝铁矿粉生产烧结矿的方法，主要解决现有技术中高铝铁矿粉烧结性能差、烧结配矿配加比例低的技术问题。
本发明采用的技术方案是，一种高铝铁矿粉生产烧结矿的方法，包括以下步骤：
1)配矿，根据烧结矿的技术质量指标计算高铝铁矿粉、低铝超细铁精矿粉、赤铁矿富矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料的配矿质量比例，烧结配矿原料各组分的质量百分含量为：高铝铁矿粉10-20％，低铝超细铁精矿粉10-15％，赤铁矿富矿粉50-80％，烧结返矿5-10％，熔剂8-15％，固体燃料4-5％，各组分的质量百分含量之和为100％；控制烧结矿中MgO的质量百分含量为0.8～1.6％、FeO的质量百分含量为7.5～8.5％和烧结矿的碱度(CaO/SiO2)为1.7～2.1；
2)配制一次混合料，按烧结矿的配矿质量比例分别称量赤铁矿富矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料，用一次混合机将赤铁矿富矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料进行混匀，混匀过程中加入水，混匀5-8min后制成一次混合料，一次混合料中水的质量百分含量为6.8～7.0％；将一次混合料输送至混合制粒机；
3)制备高铝铁矿粉和低铝超细铁精矿粉预制料球，将高铝矿、低铝超细铁精矿粉、膨润土及水加入圆盘造球机中进行混合造球；高铝铁矿粉和低铝超细铁精矿粉预制料球各组分的质量百分含量为：高铝铁矿粉95.5～97.8％，低铝超细铁精矿粉，膨润土0.2～1.5％，水2.0～3.0％；
4)配制烧结综合混匀料，将经过一次混合机混合后的一次混合料和高铝铁矿粉和低铝超细铁精矿粉预制料球一起加入到制粒机中进行进一步混合制粒，按照给定的水分参数进行水分控制；混匀5-8min制成烧结综合混匀料；
5)将烧结混合料在烧结台车上进行布料，控制烧结混匀料的料层厚度为700～1000mm，烧结综合混匀料经点火、抽风烧结过程，生产出烧结矿，控制烧结过程中抽风负压为12-16kPa，点火温度为1150～1250℃。
进一步，本发明步骤3)中，高铝铁矿粉在低铝矿的中和下，整体三氧二铝含量将降低为可接受水平；高铝铁矿粉由于颗粒较粗，将作为球团核心，同时粘附低铝超细精矿，在粘结剂和水的作用下，球团不断长大。
所述高铝铁矿粉粉中Al2O3的重量百分含量为1.5～2.5％,粒径≥1mm的高铝铁矿粉占其总质量50％以上，主要矿物为赤铁矿或针铁矿。
所述低铝超细铁精矿粉中Al2O3的重量百分含量为≤0.4％,低铝超细铁精矿粉的粒径≤80μm，主要矿物为磁铁精矿。
所述烧结返矿的粒径≤5mm。
所述固体燃料为焦粉、无烟煤粉或焦粉与无烟煤粉混合物中的任一种；固体燃料中C的质量百分含量为77～85％；粒径≤3mm的固体燃料占固体燃料总质量比例的90％以上。
所述熔剂包括生石灰、灰石粉、白云石粉，熔剂中各组分的质量百分含量为，生石灰41-45％，灰石粉33-36％，白云石粉22—24％；粒径≤3mm的熔剂占熔剂总质量比例的90％以上；生石灰中CaO的质量百分含量为80～90％；灰石粉中CaO的质量百分含量为50～53％；白云石粉中MgO的质量百分含量为19～22％、CaO的质量百分含量为29～33％。
本发明方法基于申请人的如下研究发现：
铁矿石中三氧化二铝不利于烧结液相的生成，从而对烧结产质量产生不利影响。三氧二铝容易造成烧结矿低温还原粉化指数劣化，最终影响高炉的透气性。此外，烧结矿中的三氧化二铝含量升高，将造成高炉渣量增加，从而导致焦比升高，铁水成本增加等一些列问题。因高铝铁矿粉的烧结性能较差，一般会限制其在烧结中的配加比例。
与此同时，超细铁精矿中所含的三氧化二铝的量往往较小，一般Al2O3含量≤0.4％，且铁含量较高。由于颗粒较细在烧结中会降低烧结料层透气性，影响烧结产量所以超细精粉在烧结过程中难以处理，价格相对富矿粉较低。
本发明将上述两种原料有效地结合在一起，可达到改善高铝铁矿粉的烧结性能，提高超细精粉矿的利用效率，且不改变烧结矿的三氧化二铝含量以及降低烧结成本，可谓一举多得。
本发明不但可以改善高铝铁矿粉和超细精粉矿的使用比例，提高烧结矿品位，还可以进一步改善烧结性能，降低烧结成本。同时，该技术对于提高高铝铁矿粉和低铝超细精粉的利用率具有积极意义。
为了能够达到提高高铝铁矿粉超细铁精粉使用比例并且可有效改善高铝铁矿粉的烧结性能，同时烧结矿铁品位和烧结矿质量得到保证甚至改善的目的，本发明专利主要采用下列技术方案。
通过本发明的方法，能够有效解决高铝铁矿粉因三氧化二铝含量高而限制其在烧结中配加比例的问题，本发明方法不但可以提高高铝铁矿粉配加比例，改善高铝铁矿粉的冶金性能，而且还可以提高烧结的铁品位和烧结矿的质量。
本发明相比现有技术具有如下积极效果：1、提高高铝铁矿粉使用比例，降低烧结矿用矿成本。高铝铁矿粉因三氧化二铝含量高，对烧结性能造成不利影响，所以其价格相对较低。通过本发明，有效解决了烧结中因高比例配加高铝铁矿粉所带来技术难题。烧结中，高铝铁矿粉配加比例提高，烧结矿成本相对得到下降；通过与低铝精矿粉的搭配使用，有效解决了两种市场上难处理矿的使用问题，两种矿石进行三氧化二铝含量的互补平衡，并通过造球的方法有效解决了使用精粉矿所带来的烧结矿透气性变差，产能下降的问题。2、提高铁品位。精粉矿铁品位一般较高，通过与高铝铁矿粉的搭配使用，一定程度上提高烧结矿的铁品位。3、有效地解决了烧结矿中因三氧化二铝含量高而导致的低温还原粉化指数偏高的问题。通过与低铝精粉矿进行搭配造球制粒，一方面烧结矿的三氧化二铝含量可控制在可接受范围内；另一方面，烧结矿总体三氧化二铝降低后，低温还原粉化指数将会得到改善。4、提高烧结矿的质量。由于低铝超细铁精粉为磁铁矿，被包裹在球团外部，磁铁矿在烧结过程中被氧化释放热量，从而改善烧结矿的成品率。提高烧结矿成品率，避免了重复制造，大大降低了生产成本；本发明方法所制造的烧结矿具有良好的烧结矿质量和冶金性能。5、本发明专利易于实施，效果明显，实施成本低。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
一种高铝铁矿粉生产烧结矿的方法，包括以下步骤：
1)配矿，根据烧结矿的技术质量指标计算高铝铁矿粉、低铝超细铁精矿粉、赤铁矿富矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料的配矿质量比例，烧结配矿原料各组分的质量百分含量为：高铝铁矿粉10-20％，低铝超细铁精矿粉10-15％，赤铁矿富矿粉50-80％，烧结返矿5-10％，熔剂8-15％，固体燃料4-5％，各组分的质量百分含量之和为100％；控制烧结矿中MgO的质量百分含量为0.8～1.6％、FeO的质量百分含量为7.5～8.5％和烧结矿的碱度(CaO/SiO2)为1.7～2.1；
2)配制一次混合料，按烧结矿的配矿质量比例分别称量赤铁矿富矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料，用一次混合机将赤铁矿富矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料进行混匀，混匀过程中加入水，混匀5-8min后制成一次混合料，一次混合料中水的质量百分含量为6.8～7.0％；将一次混合料输送至混合制粒机；
3)制备高铝铁矿粉和低铝超细铁精矿粉预制料球，将高铝铁矿粉、低铝超细铁精矿粉、膨润土及水加入圆盘造球机中进行混合造球；高铝铁矿粉和低铝超细铁精矿粉预制料球各组分的质量百分含量为：高铝铁矿粉95.5～97.8％，低铝超细铁精矿粉，膨润土0.2～1.5％，水2.0～3.0％；
4)配制烧结综合混匀料，将经过一次混合机混合后的一次混合料和高铝铁矿粉和低铝超细铁精矿粉预制料球一起加入到制粒机中进行进一步混合制粒，按照给定的水分参数进行水分控制；混匀5-8min制成烧结综合混匀料；
5)将烧结混合料在烧结台车上进行布料，控制烧结混匀料的料层厚度为700～1000mm，烧结综合混匀料经点火、抽风烧结过程，生产出烧结矿，控制烧结过程中抽风负压为12-16kPa，点火温度为1150～1250℃。
本发明实施例1采用高铝铁矿粉中Al2O3的重量百分含量为1.5％。
配矿，根据烧结矿的技术质量指标计算高铝铁矿粉、低铝超细铁精矿粉、赤铁矿富矿粉、烧结返矿、熔剂和固体燃料的配矿质量比例；烧结原料中，MgO质量百分含量为1.4％，烧结矿碱度为1.95；
配制一次混合料，原料配比为：澳洲杨迪矿15％，巴西卡拉加斯矿23％，图巴朗矿5％，返矿9.5％，固体燃料4.5％，生石灰、白云石及灰石三者质量之和13％；将所有的的原燃料按照配比条件进行配料，加入一次混合机中进行混匀，然后物料进入制粒机中进行造球制粒；
将高铝铁矿粉和低铝矿的制粒造球，将组分配比为高铝铁矿粉A矿10％，低铝超细精粉15％、膨润土2％加入到强力混合机中进行强力混合2min；将混合后的原料和3％的水加入到圆盘造球机中进行造球。高铝铁矿粉被造成球团后，烧结料层的透气性将会被大大改善；
配制烧结综合混匀料，经圆盘造球机制造出的球团加入到制粒机中与一次混合机的物料进行汇合；在混合料中加入水，水分含量为6.8％。
制粒结束后，皮带运至矿槽并进行台车布料。布料后，进行抽风点火，点火温度为1150℃。
将上述方法得到烧结矿成品进行检测，烧结矿铁品位从原来的58.2％提升到58.4％，转鼓强度从83.33％提高到83.56％，成品率从69.52％提高到70.54％，烧结矿三氧化二铝含量仍与原来保持不变，烧结矿配矿成本降低2.1元/t。与此同时烧结矿的冶金性能也得到改善，低温还原粉化率RDI+3.15mm％从原来的56.84％提高到59.22％。烧结矿的性能指标见表1。
表1本发明实施例1烧结矿的性能指标
除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
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