專利名稱：高結(jié)晶水褐鐵礦生產(chǎn)燒結(jié)礦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燒結(jié)礦的生產(chǎn)方法，尤其是一種用高物理水和結(jié)晶水褐鐵礦生產(chǎn)燒結(jié)礦的方法，屬于冶金燒結(jié)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常褐鐵礦的物理水、結(jié)晶水含量較高，因而燒損高，在燒結(jié)過(guò)程中易收縮形成薄壁大氣孔的結(jié)構(gòu)，從而降低了燒結(jié)礦的強(qiáng)度，影響燒結(jié)礦產(chǎn)量。用褐鐵礦生產(chǎn)燒結(jié)礦的技術(shù)研究主要在澳洲、日本、法國(guó)和中國(guó)等國(guó)家，其使用的褐鐵礦物理水和結(jié)晶水含量為10～14％，但有的褐鐵礦如越南的貴沙褐鐵礦，其物理水和結(jié)晶水則高達(dá)21～25％，且品位只為53％(而普通褐鐵礦的品位為58％以上)，故而對(duì)燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量的影響更大。貴沙褐鐵礦的特性如下 (1)貴沙礦組織結(jié)構(gòu)疏松，結(jié)晶粒度較小，形態(tài)類似于海底的珊瑚，呈現(xiàn)出典型的褐鐵礦的結(jié)晶狀態(tài)。貴沙礦礦物中褐鐵礦含量較高(85％)，燒損較大(11.30％)，燒結(jié)過(guò)程中收縮較大，容易造成邊緣效應(yīng)，使邊緣氣流增加，中部氣流減弱，影響燒結(jié)過(guò)程的一致性，并對(duì)燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量造成不利影響； (2)貴沙礦吸水性非常強(qiáng)，并且含有較高的物理水和結(jié)晶水，在燒結(jié)過(guò)程中使過(guò)濕層增厚，造成燒結(jié)料層透氣變差，抽風(fēng)阻力增加，垂直燒結(jié)速度降低，利用系數(shù)降低的不利影響； (3)貴沙礦燒損大，物理水和結(jié)晶水含量較高，耗熱量較大。加之燒結(jié)礦的強(qiáng)度較差，成品率較低，返礦量較大。為了滿足燒結(jié)過(guò)程的熱量要求，以及提高燒結(jié)礦產(chǎn)量質(zhì)量要求，貴沙礦燒結(jié)時(shí)的固體燃料消耗增加； (4)貴沙礦在燒結(jié)過(guò)程中內(nèi)部結(jié)晶水大量逸出，并伴有強(qiáng)烈的爆裂現(xiàn)象，燒結(jié)礦容易形成薄壁大孔結(jié)構(gòu)，孔壁基質(zhì)裂紋較多，且應(yīng)力集中，影響燒結(jié)礦質(zhì)量。
普通褐鐵礦的特性如下褐鐵礦(Limonite) (mFe2O3，nH2O)，屬含水的氫氧化鐵及泥質(zhì)物的統(tǒng)稱。其包括針鐵礦(FeO·OH)、水針鐵礦(FeO·OH，nH2O)、纖鐵礦(FeO·OH)、水纖鐵礦(FeO·OH，nH2O)、水赤鐵礦(2Fe2O3·H2O)等。不具有固定化學(xué)組成，是若干種礦物的混合物。褐鐵礦的含鐵量并不固定48％～62.9％。硬度1.0～5.5，比重3.0～4.2，比磁化系數(shù)(20～80)×10-9m3/kg。外表顏色一般為黃褐色、暗褐色或黑色。褐鐵礦的比重、比磁化系數(shù)等物理性能與主要脈石礦物石英(比重2.65，比磁化系數(shù)10×10-9m3/Kg)非常接近，表面泥化嚴(yán)重，疏水性差。同時(shí)，由于褐鐵礦成因復(fù)雜，磁性相對(duì)較弱、粒度粗細(xì)不均勻、磨礦過(guò)程中易泥化等特點(diǎn)，致使褐鐵礦選礦難度相當(dāng)大。
我國(guó)鐵礦品質(zhì)特點(diǎn)為“貧、細(xì)、雜、散”，致使整體利用水平較低，國(guó)內(nèi)鐵礦石供給量遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，因此需要從國(guó)外進(jìn)口成品鐵礦石，但進(jìn)口的鐵礦石近年來(lái)價(jià)格一路飆升，從2005年到2008年，國(guó)際鐵礦石基準(zhǔn)價(jià)格漲幅分別為71.5％、19％、9.5％和90％。鐵礦資源的日益緊張必將成為制約我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展的瓶頸。再者，世界范圍內(nèi)磁鐵礦、赤鐵礦儲(chǔ)量日趨減少，使用褐鐵礦冶煉已勢(shì)在必行，因此，開(kāi)發(fā)利用貴沙褐鐵礦，使之生產(chǎn)出高強(qiáng)度、高產(chǎn)量的燒結(jié)礦，已成為具有重大現(xiàn)實(shí)意義的課題。
發(fā)明內(nèi)容
為克服高物理水和結(jié)晶水褐鐵礦在燒結(jié)過(guò)程中燒損高，易收縮形成薄壁大氣孔的結(jié)構(gòu)，從而降低燒結(jié)礦的強(qiáng)度，影響燒結(jié)礦產(chǎn)量等難題，本發(fā)明提供一種高結(jié)晶水褐鐵礦生產(chǎn)燒結(jié)礦的方法，以提高燒結(jié)礦強(qiáng)度和產(chǎn)量，使高結(jié)晶水褐鐵礦得到充分利用，解決鐵礦資源緊缺的問(wèn)題。
本發(fā)明通過(guò)下列技術(shù)方案完成一種高結(jié)晶水褐鐵礦生產(chǎn)燒結(jié)礦的方法，其特征在于它以高物理水和結(jié)晶水褐鐵礦為原料，經(jīng)過(guò)下列工藝步驟 A、按下列質(zhì)量百分比備料 褐鐵礦粉5～15％ 高物理水和結(jié)晶水褐鐵礦粉30～45％ 精礦粉 30～50％ SYP燒結(jié)增效劑 0.028～0.032％ 白云石 4.0～6.5％ 石灰石 2.5～6.5％ 生石灰 3～5％ 燃料5～7％ 返回?zé)Y(jié)礦 0～15％ B、將A步驟的原料送入混合攪拌機(jī)中攪拌制粒，控制混合料水分為6～8％，并使攪拌混合料中小于3mm粒級(jí)的含量控制在20％以內(nèi)； C、將B步驟制粒后的混合料送入燒結(jié)機(jī)臺(tái)車上，控制混合料的料層高度為600～660mm，在1100～1300℃點(diǎn)火溫度條件下，點(diǎn)火燒結(jié)，經(jīng)常規(guī)燒結(jié)工藝燒結(jié)后，得燒結(jié)礦； D、將C步驟所得燒結(jié)礦經(jīng)常規(guī)破碎、冷卻后，按每噸燒結(jié)礦噴0.5～0.7kg的量，將濃度為0.015％的CaCl2溶液噴灑在燒結(jié)礦上，以提高燒結(jié)礦的低溫還原強(qiáng)度。
所述A步驟中的SYP燒結(jié)增效劑為市購(gòu)產(chǎn)品，能改善燒結(jié)料層的透氣性，有利于傳熱，有利于促進(jìn)針狀鐵酸鈣的形成，提高燃燒效率，抑制燒結(jié)礦的晶型轉(zhuǎn)變，改善燒結(jié)礦低溫還原粉化性能。
所述燃料為市購(gòu)焦炭粉。
所述B步驟中的混合攪拌機(jī)為燒結(jié)工藝中的常規(guī)設(shè)備，為市購(gòu)產(chǎn)品。
所述C步驟中的常規(guī)燒結(jié)工藝是在燒結(jié)機(jī)臺(tái)車機(jī)速為1～1.5m/min，垂直燒結(jié)速度為12～25mm/min，混合料溫度為35～45℃，負(fù)壓為14～17Kpa，廢氣溫度為100～150℃條件下進(jìn)行燒結(jié)的。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果采用上述方案，有效克服了高結(jié)晶水褐鐵礦在燒結(jié)過(guò)程中因燒損高，易收縮形成薄壁大氣孔，從而降低燒結(jié)礦強(qiáng)度，影響燒結(jié)礦產(chǎn)量的不足，尤其是SYP燒結(jié)增效劑的加入，有效改善了燒結(jié)料料層的透氣性，有利于傳熱，有利于促進(jìn)針狀鐵酸鈣的形成，提高燃燒效率，抑制燒結(jié)礦的晶型轉(zhuǎn)變，改善燒結(jié)礦低溫還原粉化性能，加上在燒結(jié)礦上噴灑CaCl2溶液，使成品燒結(jié)礦吸附含CaCl2的液體后，能夠抑制燒結(jié)礦在450～550℃溫度范圍內(nèi)發(fā)生還原和粉化，從而改善燒結(jié)礦低溫還原粉化指標(biāo)，有效降低燒結(jié)礦在高爐內(nèi)450～550℃范圍內(nèi)還原氣氛條件下產(chǎn)生的二次粉末量，有利于改善高爐料柱透氣性，提高高爐的爐況順行程度，最終解決鐵礦資源緊張的問(wèn)題，為工業(yè)化推廣使用褐鐵礦提供保障。
此外本發(fā)明還通過(guò)下列技術(shù)手段，解決燒結(jié)礦存在的問(wèn)題 1、燒結(jié)過(guò)程中，一般條件下，新鐵料中粉礦配比越高，燒結(jié)性能越好，但在本發(fā)明中，采取違反常規(guī)的技術(shù)思路，即反而提高精礦配比。貴沙粉礦物相中褐鐵礦含量達(dá)85％，物理水、結(jié)晶水含量高、燒損大、爆裂性能差，燒結(jié)礦成品率低，強(qiáng)度差，燃料消耗高。通過(guò)配加細(xì)粒級(jí)的精礦，改善礦粉間的接觸條件，為增加液相量創(chuàng)造條件，可彌補(bǔ)貴沙礦燒結(jié)性能的不足，提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量； 2、在燒結(jié)礦配料中配加白云石，以確保高爐爐渣中MgO的含量，可改善爐渣流動(dòng)性，有利去硫，并且造渣穩(wěn)定、爐況順行，節(jié)焦增鐵效果明顯，但燒結(jié)礦中MgO含量過(guò)高，則液相(CaO·MgO·SiO2鈣鎂橄欖石、3CaO·MgO·2SiO2鎂薔薇輝石、2CaO·MgO·2SiO2和2CaO·MgO·SiO2的固熔體黃長(zhǎng)石)生成溫度升高，反之則液相生成量減少，降低燒結(jié)礦的強(qiáng)度，因此，燒結(jié)礦中白云石配入量以2.3～2.5％適宜。
具體實(shí)施例方式 下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1 A、將燒結(jié)所需的新鐵料、燃料、熔劑由皮帶輸送機(jī)運(yùn)送到配料倉(cāng)，按照表1的配比進(jìn)行配料 表1燒結(jié)鐵新料、燃料、熔劑配比(％) 其中SYP燒結(jié)增效劑的理化指標(biāo)見(jiàn)表2 表2 注水分檢測(cè)時(shí)，恒溫溫度為102±2℃。
B、配好的料由皮帶輸送機(jī)輸送至混合攪拌機(jī)內(nèi)，加水進(jìn)行一次混合，混合料的水分控制在6％，再加水進(jìn)行二次混合，控制水分在7.86％，使混合料制粒效果良好，＜3mm的粒級(jí)為19.47％，＞8mm的粒級(jí)為13.65％； C、再將混合料由皮帶機(jī)輸送至燒結(jié)料倉(cāng)，通過(guò)料倉(cāng)下方的多輥布料器將料布到臺(tái)車上，料層厚度為650mm，通過(guò)壓料器壓料，然后進(jìn)入點(diǎn)火爐點(diǎn)火燒結(jié)，燒結(jié)工藝控制參數(shù)見(jiàn)表3，得燒結(jié)礦； 表3混合料及燒結(jié)工藝參數(shù)
D、將上述所得燒結(jié)礦卸入緩沖槽，通過(guò)單輥破碎機(jī)破碎，進(jìn)入帶式冷卻機(jī)冷卻，再進(jìn)入篩分，＜8mm的燒結(jié)礦返回配料倉(cāng)，8～20mm的燒結(jié)礦返回?zé)Y(jié)礦倉(cāng)做鋪底料，＞20mm的燒結(jié)礦進(jìn)入成品倉(cāng)，按每噸燒結(jié)礦噴0.65kg的量，將濃度為0.015％的CaCl2溶液噴灑在＞20mm的成品燒結(jié)礦上，燒結(jié)礦化學(xué)、物理、冶金性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4和續(xù)表4，燒結(jié)工序的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表5 表4燒結(jié)礦化學(xué)成分及物理性能
續(xù)表4燒結(jié)礦化學(xué)成分及物理性能
表5燒結(jié)工序主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 本發(fā)明攻克貴沙褐鐵礦物理化學(xué)特性帶來(lái)的燒結(jié)過(guò)程中礦石易收縮形成薄壁大氣孔的結(jié)構(gòu)，降低燒結(jié)礦產(chǎn)量、強(qiáng)度的難題，燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量可滿足高爐冶煉的需要。
實(shí)施例2 A、將燒結(jié)所需的新鐵料、燃料、熔劑由皮帶輸送機(jī)運(yùn)送到配料倉(cāng)，按照表
的配比進(jìn)行配料，其中SYP燒結(jié)增效劑的理化指標(biāo)見(jiàn)表
表
燒結(jié)鐵新料、燃料、熔劑配比(％) 表
注水分檢測(cè)時(shí)，恒溫溫度為102±2℃。
B、配好的料由皮帶輸送機(jī)輸送至混合攪拌機(jī)內(nèi)，加水進(jìn)行一次混合，混合料的水分控制在7％，再加水進(jìn)行二次混合，控制水分在6.98％，使混合料制粒效果良好，＜3mm的粒級(jí)為17.62％，＞8mm的粒級(jí)為12.82％； C、再將混合料由皮帶機(jī)輸送至燒結(jié)料倉(cāng)，通過(guò)料倉(cāng)下方的多輥布料器將料布到臺(tái)車上，料層厚度為600mm，通過(guò)壓料器壓料，然后進(jìn)入點(diǎn)火爐點(diǎn)火燒結(jié)，燒結(jié)工藝控制參數(shù)見(jiàn)表8，得燒結(jié)礦； 表
混合料及燒結(jié)工藝參數(shù)
D、將上述所得燒結(jié)礦卸入緩沖槽，通過(guò)單輥破碎機(jī)破碎，進(jìn)入帶式冷卻機(jī)冷卻，再進(jìn)入篩分，＜8mm的燒結(jié)礦返回配料倉(cāng)，8～20mm的燒結(jié)礦返回?zé)Y(jié)礦倉(cāng)做鋪底料，＞20mm的燒結(jié)礦進(jìn)入成品倉(cāng)，按每噸燒結(jié)礦噴0.59kg的量，將濃度為0.015％的CaCl2溶液噴灑在＞20mm的成品燒結(jié)礦上，燒結(jié)礦化學(xué)、物理、冶金性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表
和續(xù)表
燒結(jié)工序的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表
表
燒結(jié)礦化學(xué)成分及物理性能
續(xù)表
燒結(jié)礦化學(xué)成分及物理性能
表
燒結(jié)工序主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
權(quán)利要求
1、一種高結(jié)晶水褐鐵礦生產(chǎn)燒結(jié)礦的方法，其特征在于它以高物理水和結(jié)晶水褐鐵礦為原料，經(jīng)過(guò)下列工藝步驟
A、按下列質(zhì)量百分比備料
褐鐵礦粉 5～15％
高物理水和結(jié)晶水褐鐵礦粉 30～45％
精礦粉30～50％
SYP燒結(jié)增效劑 0.028～0.032％
白云石4.0～6.5％
石灰石2.5～6.5％
生石灰3～5％
燃料 5～7％
返回?zé)Y(jié)礦0～15％；
B、將A步驟的原料送入混合攪拌機(jī)中攪拌制粒，控制混合料水分為6～8％，并使攪拌混合料中小于3mm粒級(jí)的含量控制在20％以內(nèi)；
C、將B步驟制粒后的混合料送入燒結(jié)機(jī)臺(tái)車上，控制混合料的料層高度為600～660mm，在1100～1300℃點(diǎn)火溫度條件下，點(diǎn)火燒結(jié)，經(jīng)常規(guī)燒結(jié)工藝燒結(jié)后，得燒結(jié)礦；
D、將C步驟所得燒結(jié)礦經(jīng)常規(guī)破碎、冷卻后，按每噸燒結(jié)礦噴0.5～0.7kg的量，將濃度為0.015％的CaCl2溶液噴灑在燒結(jié)礦上，以提高燒結(jié)礦的低溫還原強(qiáng)度。
2、如權(quán)利要求1所述的高結(jié)晶水褐鐵礦生產(chǎn)燒結(jié)礦的方法，其特征在于所述A步驟中的SYP燒結(jié)增效劑為市購(gòu)產(chǎn)品，能改善燒結(jié)料層的透氣性，有利于傳熱，有利于促進(jìn)針狀鐵酸鈣的形成，提高燃燒效率，抑制燒結(jié)礦的晶型轉(zhuǎn)變，改善燒結(jié)礦低溫還原粉化性能。
3、如權(quán)利要求1所述的高結(jié)晶水褐鐵礦生產(chǎn)燒結(jié)礦的方法，其特征在于所述燃料為市購(gòu)焦炭粉。
4、如權(quán)利要求1所述的高結(jié)晶水褐鐵礦生產(chǎn)燒結(jié)礦的方法，其特征在于所述B步驟中的混合攪拌機(jī)為燒結(jié)工藝中的常規(guī)設(shè)備，為市購(gòu)產(chǎn)品。
5、如權(quán)利要求1所述的高結(jié)晶水褐鐵礦生產(chǎn)燒結(jié)礦的方法，其特征在于所述C步驟中的常規(guī)燒結(jié)工藝是在燒結(jié)機(jī)臺(tái)車機(jī)速為1～1.5m/min，垂直燒結(jié)速度為12～25mm/min，混合料溫度為35～45℃，負(fù)壓為14～17Kpa，廢氣溫度為100～150℃條件下進(jìn)行燒結(jié)的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高結(jié)晶水褐鐵礦生產(chǎn)燒結(jié)礦的方法，其特征在于它以高物理水和結(jié)晶水褐鐵礦為原料，經(jīng)過(guò)配料、攪拌制粒、臺(tái)車裝料、點(diǎn)火燒結(jié)、噴灑CaCl2溶液，得燒結(jié)礦。有效克服了高結(jié)晶水褐鐵礦在燒結(jié)過(guò)程中因燒損高，易收縮形成薄壁大氣孔，從而降低燒結(jié)礦強(qiáng)度，影響燒結(jié)礦產(chǎn)量的不足，尤其是SYP燒結(jié)增效劑的加入，以抑制燒結(jié)礦的晶型轉(zhuǎn)變，改善燒結(jié)礦低溫還原粉化性能，加上在燒結(jié)礦上噴灑CaCl2溶液，抑制燒結(jié)礦在450～550℃溫度范圍內(nèi)發(fā)生還原和粉化，有效降低燒結(jié)礦在高爐內(nèi)450～550℃范圍內(nèi)還原氣氛條件下產(chǎn)生的二次粉末量，有利于改善高爐料柱透氣性，提高高爐的爐況順行程度，最終解決鐵礦資源緊張的問(wèn)題，為工業(yè)化推廣使用褐鐵礦提供保障。
文檔編號(hào)C22B1/16GK101608256SQ20091009473
公開(kāi)日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者潔 王, 唐德元 申請(qǐng)人:武鋼集團(tuán)昆明鋼鐵股份有限公司