用于钢铁冶金行业的烧结热量梯度优化方法技术

本发明专利技术公开了一种用于钢铁冶金行业的烧结热量梯度优化方法。它解决了现有工艺技术存在的热量分布不合理的弊端，具有简便易行，能减少料层下部的燃料含量，增加料层上部的燃料含量，从而使热量分布趋于均匀，使生产过程达到节能降耗、优质高效等优点，其方法为：（１）将铁矿粉和熔剂送入配料室按比例配料，同时加入小于燃料总量３０％的燃料；（２）配好的物料进行至少一次混合；（３）在混合好的物料中分一次或多次加入剩余的占燃料总量７０－１００％的燃料，每次加入燃料后再进行至少一次混合；（４）对混合好的带有燃料的物料进行布料、点火、焙烧，得到所需的烧结矿。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢铁冶金行业中烧结生产过程的工艺方法，尤其涉及一种。
技术介绍
烧结生产是钢铁冶金工艺流程中的一个主要环节，其主要目的是将含有一定品位的铁矿粉(包括富矿粉和精矿粉等，下同)，在配料室按比例配入一定量的熔剂(生石灰、白云石等，下同)及燃料(焦粉或煤粉等，下同)通过一定的工艺焙烧后，形成具有一定成分及其它性能要求的人造块矿——烧结矿，供高炉冶炼使用。在烧结生产工艺过程中，要经过配料、混料等一系列环节处理后，将得到的混合料按工艺要求、均匀地分布到烧结台车上部，再经过点火及抽风烧结(即焙烧，下同)，其中的燃料燃烧后产生高温，将含铁矿粉及不同种类的熔剂熔化，并发生复杂的物理化学反应及其它矿物结晶等变化后，最终形成具有一定性能、符合炼铁工艺质量要求的烧结矿。配料过程的目的，是将不同种类的含铁矿粉、熔剂及燃料等，按一定比例均匀稳定地配在一起，形成准备焙烧的混合料。混料的目的，是为了将配好的混合料混合均匀，并采用专用设备，通过混料过程及加水等其它辅助工艺，使矿粉、熔剂、燃料等形成具有一定粒度组成、一定水份的小球颗粒(是一种准颗粒)，为焙烧过程做好准备。混料过程常用的专用设备有圆筒混合机或园盘混合机等，每个企业所采用的混料次数各不相同(一般为二次或三次)，混料的次数按先后顺序，依次称为一次混料、二次混料等，依此类推。在混料过程中，为了满足混料、造球、制粒及熔剂消化等不同的需要，一般要按工艺要求加入一定量的水分，甚至有时还要根据各企业的实际情况，加入其它一些辅助物料和辅助工艺环节。总而言之，虽然各企业之间的生产工艺不尽相同，但其主要流程却是大同小异，基本原理都是一样的。混合料是经配料及多次混合后形成的物料，就是烧结过程中点火焙烧之前的物料。如前所述，其主要组成是铁矿粉、熔剂、燃料等的混合物，只是经多次不同形式的混合后，形成具有一定水分、一定小球粒度组成的混合物。如前所述，在目前的生产过程中，公开使用的技术及工艺流程如图1-图6所示。这些工艺流程中，都是由配料开始，采用圆筒混合机或园盘混合机等设备，经不同次数(二次或三次等)的混料后，按工艺要求布到烧结台车上，进行点火及抽风焙烧等后续工艺的加工生产。其中的关键是燃料的配入工艺。由于烧结生产至今已有70多年的历史，在传统的生产工艺中，燃料的加入方式都是在配料室参加配料，即和其它多种物料(如铁料、熔剂等)一起，按比例配料。在上世纪九十年代，刚刚提出“燃料分加”的新工艺，即将燃料总量的50～60％在配料室按原有方式加入，另外的40～50％则改在二次混合之前或之后加入。在这种历史背景下，有的企业对原有工艺进行了技术改造，将燃料分加这一新工艺应用于生产，有的企业根本没有改造，仍然沿用原来的在配料室加入所有燃料的生产工艺，甚至许多新建的烧结机生产线，处于其它方面的考虑(如受到场地限制、认为燃料分加效果不明显等)，也仍然沿用原来的在配料室加入全部燃料的传统工艺。这样一来，就造成了目前公开使用的生产技术中，燃料的加入方式分为两种情况并存一种是在配料室一次性加入所需的全部燃料；另一种是采用燃料分加的生产工艺(即在配料室加入燃料总量的50～60％，在二次混合之前或之后加入燃料总量的40～50％)。由于烧结焙烧过程的特点是抽风烧结，即将经过初步加工处理的混合料，按工艺要求布到烧结台车上部，表面经点火炉点火后，在主抽风机抽风负压的作用下，随着台车的往前运行，混合料中的碳自上而下逐渐燃烧，在高温作用下，使矿粉等物料的颗粒表面熔化，各种结晶及复杂的理化反应也随之进行，当台车运行到烧结机尾部时，料层自上而下燃烧完毕，块状的成品烧结矿也就形成，再经破碎、冷却、筛分等不同环节处理后，将成品(即＞5mm部分)烧结矿送高炉冶炼使用。为了提高烧结矿的产量和质量，要求焙烧过程的温度分布越均匀，越有利于生产。而在实际生产中，却很难做到焙烧过程的温度均匀，主要原因就是由烧结工艺过程的特点所决定。在实际生产中，往往是料层的下部热量严重过剩，使混合料过熔，上部热量则明显不足，使混合料难以达到熔化结块的目的，最终恶果则是烧结矿质量不均匀，产量低，能源消耗高，其它工艺参数如抽风负压等也相应地变差。形成这种热量分布沿料层高度方向不均匀(即如上所述的下部热量严重过剩，上部热量明显不足的现象)的原因主要有二一是在如上所述的传统工艺条件下，布料过程中燃料总是往料层下部偏析(如图10)，燃料燃烧产生的热量自然是上层少而下层多(如图11)；二是在焙烧过程中，上部燃料燃烧时的助燃空气温度低，(最上层助燃空气的温度接近环境温度)，越往下部，燃料燃烧所需的助燃空气因受到上部热烧结矿层的预热作用，其温度依次升高(这就是专业术语所说的自动蓄热作用)。也就是说，在焙烧过程中，沿料层高度越往下，自动蓄热的作用也就越大(如图12)。以上两个因素相互叠加，自然使料层下部的热量明显过剩，而上部的热量则明显不足(图13)。就是说，目前公开使用的技术中，存在的问题及缺点，就是沿料层高度方向的热量分布明显不均匀(具体地说，就是上部热量明显不足，而下部热量大量过剩)，从而引起生产过程的能源消耗高，产品质量差，以及成分不稳定，各种性能不均匀等，制约着高产、低耗、优质及设备长寿等目标的实现。专利技术目的本专利技术的目的就是为了解决现有工艺技术存在的热量分布不合理的弊端，在目前其他工艺不变的情况下，提供一种简便易行，能减少料层下部的燃料含量，增加料层上部的燃料含量，从而使热量分布趋于均匀，使生产过程达到节能降耗、优质高效等优点的。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案一种，它的方法为(1)将铁矿粉和熔剂送入配料室按比例配料，同时加入小于燃料总量30％的燃料；(2)配好的物料进行至少一次混合；(3)在混合好的物料中分一次或多次加入剩余的占燃料总量70-100％的燃料，每次加入燃料后再进行至少一次混合；(4)对混合好的带有燃料的物料进行布料、点火、焙烧，得到所需的烧结矿。它的方法为(1)将铁料和熔剂送入配料室按比例配料；(2)配好的物料进行至少一次混合；(3)在混合好的物料中一次性加入所需的全部100％的燃料，然后再进行至少一次混合；(4)对混合好的带有燃料的物料进行布料、点火、焙烧，得到所需的烧结矿。它的方法为(1)将铁料和熔剂送入配料室按比例配料，同时加入占燃料总量30％的燃料；(2)配好的物料进行两次混合；(3)在混合好的物料中一次性加入剩余的占燃料总量70％的燃料，然后再进行至少一次混合；(4)对混合好的带有燃料的物料进行布料、点火、焙烧，得到所需的烧结矿。所述混合时采用混合机混合。所述混合时采用圆盘混合机混合。对生产工艺流程的各个环节进行系统分析，发现在配料过程中，燃料较早(是指在配料室一次性全部配入和配料室部分配入及燃料分加部分配入两种情况)地配入混合料中，经混料设备(指圆筒混合机或圆盘混合机)混合造球制粒后，部分细颗粒燃料进入混合料小球的内部，在布料过程中，容易发生粒度偏析而布到料层底部，由此造成沿料层高度方向的热量分布不均匀(下部热量过剩而上部热量不足)。本专利技术即针对这一现象，提出解决的技术方案，就是对烧结过程中的热量梯度进行优化，最终目标是减少料层下部的热量，增加料层上部的热量，使上下部热量趋于均匀，更好地满足烧结生产工艺要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钢铁冶金行业的烧结热量梯度优化方法，其特征是：它的方法为，（１）将铁料和熔剂送入配料室按比例配料，同时加入小于燃料总量３０％的燃料；（２）配好的物料进行至少一次混合；（３）在混合好的物料中分一次或多次加入剩余 的占燃料总量７０－１００％的燃料，每次加入燃料后再进行至少一次混合；（４）对混合好的带有燃料的物料进行布料、点火、焙烧，得到所需的烧结矿。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：代汝昌，王兴璞，
申请(专利权)人：代汝昌，王兴璞，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]