一种高镁复合烧结矿及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种高镁复合烧结矿及其生产方法，是将高镁熔剂及其它原料在烧结料层中配置优化后烧结，以解决现有高镁烧结矿生产存在的资源利用及矿物生成不合理、产量低、强度差、返矿率高、固体燃料消耗高的问题。高镁复合烧结矿由上、下两层结构的烧结矿破碎后混合形成，上层由A料烧结形成，上层烧结矿以复合铁酸钙为主要黏结相，其中MgO≤1.8%、Al2O3≤2.0%；下层由B料烧结形成，烧结矿MgO高于上层。A料：含铁矿粉原料72～90%、低镁熔剂7～20%、固体燃料3～8%；B料：烧结矿0～90%、烧结返矿0～70%、高镁熔剂10～100%；所述高镁复合烧结矿综合冶金性能优良，利于高炉炉料结构优化，可改善炉渣流动性和脱硫脱碱效果。

High magnesium composite sinter and its production method

The present invention relates to a high magnesium composite sinter and its production method. The high magnesium flux and other raw materials are optimized and sintered in the sinter bed to solve the problems of unreasonable resource utilization and mineral formation, low output, poor strength, high return rate and high solid fuel consumption in the production of high magnesium sinter. The high magnesium composite sinter is formed by mixing the upper and lower layers of sinter after crushing. The upper layer is formed by sintering with material A. The upper layer is mainly bonded with compound calcium ferrite, in which MgO is less than 1.8% and Al2O3 is less than 2.0%. The lower layer is formed by sintering with material B, and the MgO of sinter is higher than that of the upper layer. Material A: iron ore powder raw material 72-90%, low magnesium flux 7-20%, solid fuel 3-8%; Material B: sinter 0-90%, sinter return 0-70%, high magnesium flux 10-100%; The high magnesium composite sinter has excellent metallurgical properties, which is conducive to the optimization of blast furnace burden structure and can improve slag fluidity and desulfurization and alkali removal effect.

【技术实现步骤摘要】
一种高镁复合烧结矿及其生产方法
本专利技术涉及冶铁
，特别涉及一种高镁复合烧结矿及其生产方法。
技术介绍
伴随我国钢铁工业迅猛发展，高碱度烧结矿搭配酸性炉料是当前国内公认的高炉炼铁炉料结构理想形式，可充分利用高碱度烧结矿优良冶金性能优势和发挥酸性炉料高品位、低渣量特点，高炉冶炼能够取得良好的经济技术指标。我国炼铁高炉入炉铁原料中酸性球团矿生产落后于高碱度烧结矿生产。很多钢铁联合企业高炉炼铁存在高碱度烧结矿用量大、酸性球团矿供应不足的缺点，相当数量的企业没有酸性球团矿生产厂，需要外购球团矿进行炼铁生产，或者只将块矿作为入炉酸性炉料。企业外购球团矿时受价格、货源和运输能力等因素影响，从根本上解决酸性球团矿短缺问题尚有一定的困难。加上目前国外铁矿石产能过剩，铁矿石进入相对低价的新常态，特别是近几年来，块矿的价格明显低于球团矿，不少企业为降低生铁成本，适量减少酸性球团矿入炉而用配加块矿来替换。由于质量好的进口块矿品位高、SiO2含量低，与高碱度烧结矿搭配组成的炉料结构，也能取得低渣量、低燃料比的冶炼效果，配加一定比例的块矿已成为目前我国高炉炉料结构的一种新趋势，国内很多钢铁联合企业高炉炼铁入炉铁原料结构中部分或者全部将块矿作为入炉酸性铁原料。大量理论研究和生产实践证明，高炉炼铁要保持稳定顺行，应十分重视炉渣的稳定性，高炉炉渣的稳定性与炉渣MgO/Al2O3值密切相关。随着铁矿资源的持续开发利用，我国入炉铁原料的Al2O3含量有不断升高的趋势，造成高炉渣中的Al2O3含量不断上升，有些企业炉渣的Al2O3含量高达15%～18%，甚至更高。Al2O3含量的升高会影响炉渣的流动性，即渣黏度要增大。而炉渣黏度对高炉炼铁冶炼进程有很大的影响，黏稠的初渣和中渣会阻碍高炉炉内料柱中焦炭孔隙的气流通道，妨碍高炉下部顺行和强化冶炼，容易引起高炉难行和下部悬料；黏稠的终渣容易造成炉缸堆积，烧坏风口和渣铁不分等，影响高炉正常生产。解决炉渣黏稠的问题，炼铁工作者的经验往往是提高高炉炉渣MgO的含量，因为MgO可以改善炉渣的流动性，炉渣的MgO/Al2O3值是一个有价值的数据。通常，当冶炼制钢生铁炉渣的Al2O3为8%～15%时，MgO为5%～10%，MgO/Al2O3值相当0.625～0.667，这个比值是否合理，能否优化国内外大中小型各类高炉炉渣均有采用低MgO/Al2O3值冶炼操作的范例，降低MgO/Al2O3值大多从降低入炉铁原料特别是烧结矿MgO含量入手。降低了烧结矿MgO含量，也就降低了炉渣的MgO含量，但降低炉渣的MgO含量对高炉炼铁来说不那么简单，炉渣的MgO含量降低即降低了MgO/Al2O3值，会影响炉渣的流动性和脱硫脱碱效果，所以一般高炉操作不轻易降低炉渣的MgO/Al2O3值。不论企业高炉炉渣MgO/Al2O3值高低如何控制，高炉炼铁炉渣中必须有一定含量的MgO是肯定的。我国很多钢铁联合企业的没有球团矿生产厂，很多企业只生产普通酸性球团矿（低MgO含量），或者部分外购酸性球团矿（低MgO含量）入炉炼铁，作为另外一种高炉炼铁入炉酸性铁原料的块矿通常MgO含量也较低，所以现在国内高炉炼铁很多企业要求烧结矿具有较高MgO含量（大于1.8%）。这种状况下，作为高炉炼铁重要入炉铁原料的烧结矿主要承担了提供炉渣MgO来源任务。据调查，相当多钢铁联合企业生产的烧结矿中MgO含量在2.0～4.0%，烧结矿生产过程中高镁熔剂种类很多，如白云石、菱镁石、轻烧白云石粉、轻烧氧化镁粉、轻烧镁球、蛇纹石、橄榄石等。高镁熔剂是当作烧结生产过程中的一种原料，通过参加烧结配料添加，烧结配料后的烧结配合料通过强化制粒、布料、点火等工序实现烧结矿生产。目前国内以这种方式生产的大多数是高Al2O3、高MgO、高碱度烧结矿，烧结过程中液相生成的主要是钙镁橄榄石体系（CaO—MgO—SiO2）液相，需要有足够高的烧结温度，因此需要消耗较多的固体燃料。国内钢铁联合企业铁矿烧结生产广泛采用带式抽风烧结机，因为它的生产率高、原料适应性强、机械化程度高、劳动条件好并便于大型化、自动化，世界上有90%以上的烧结矿是用这种方法生产的。所谓铁矿烧结，是将各种含铁矿粉原料，按要求配入一定数量的固体燃料（焦粉和无烟煤）和熔剂（生石灰、石灰石、白云石等），烧结配合料经过均匀混合制粒后形成烧结混合料，然后布料到烧结设备上点火烧结；在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学反应的作用下，混合料中部分易熔物质发生软化、熔化，产生一定数量的液相，液相物质润湿其它未熔化的矿粉颗粒；随着温度的降低，液相物质将未熔矿粉颗粒粘结成块，所得的块矿叫烧结矿。我国高炉炼铁近几十年来，烧结矿的入炉平均比例占高炉入炉铁原料的75%以上，烧结矿生产的技术经济指标对高炉炼铁成本和冶炼效果有着决定性作用。烧结矿作为一种高炉炼铁最重要入炉铁原料，要求具备良好的物理性能和冶金性能，化学成分合格，除烧结矿铁品位、碱度、CaO含量、SiO2含量、FeO含量、有害元素含量等指标严格要求外，其Al2O3和MgO含量指标也十分重要。因为烧结矿MgO和Al2O3含量指标直接影响高炉炉渣的MgO/Al2O3值。试验研究和生产实践证明，MgO不是烧结矿质量的正能量，它恰恰是烧结矿质量的负能量。MgO为难熔矿物，其熔点为2799℃，不论在烧结矿高SiO2含量条件下，还是在低SiO2含量条件下，MgO在烧结过程中易与Fe3O4反应生成镁磁铁矿（MgO·Fe3O4），从而阻碍Fe3O4在烧结过程中氧化为Fe2O3，降低复合铁酸钙（SFCA）液相的生成，造成生产过程中燃耗升高，成品烧结矿的冷强度和还原性降低。国内外公认数据是，烧结矿每提高1%的MgO含量，会降低5%的900℃还原性和3%的转鼓指数。为了提高烧结矿MgO含量，烧结混合料中要加入白云石粉等高MgO熔剂。烧结矿的Al2O3含量也是影响烧结矿质量和强度的一个重要因素，因为一定的铝硅比（Al2O3/SiO2=0.1～0.4）是生成复合铁酸钙（SFCA）的必要条件，碱度低于2.3的高碱度烧结矿生产要求烧结混合料Al2O3合理含量应该为1.5%左右，而国内实际烧结矿生产很多企业Al2O3含量为2～3%甚至更高。以上这种方式生产的高Al2O3、高MgO烧结矿，铁酸钙（SFCA）的含量少，液相量不足流动性差。为增加烧结液相量必须提高烧结温度，其成品烧结矿强度差，成品率低，5～10mm粒度的烧结矿含量高。总之，以上方式生产的这种高Al2O3、高MgO烧结矿，不仅会降低烧结矿品位，还会大幅降低烧结矿中复合铁酸钙（SFCA）的生成比例，造成烧结固体燃料消耗增加和烧结机利用系数下降，降低其冷强度和还原性，烧结矿返矿率居高不下。不仅不能给高炉炼铁提供良好的物理性能和冶金性能的烧结矿，还会造成很多企业入炉烧结矿数量相对不足，对烧结矿稳定高效生产及高炉炼铁稳定顺行都会产生不利影响。从烧结矿产质量和铁前系统生产低成本出发，带式抽风烧结机生产低MgO、低Al2O3、高碱度烧结矿的优点是显而易见的，其烧结矿生产可按照先进的低温烧结工艺技术应用条件来组织高效进行。但面对高炉炼铁入炉铁原料Al2O3含量不断升高的现实时，为保持高炉顺行和炼铁炉渣稳定性，烧结矿生产过程中加入适量MgO是必要的。当前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高镁复合烧结矿，其特征在于：由上、下两层结构的烧结矿破碎后混合形成，上层由A料烧结形成，上层烧结矿以复合铁酸钙为主要黏结相；下层由B料烧结形成；A料：含铁矿粉原料72～90%、低镁熔剂7～20%、固体燃料3～8%；B料：烧结矿0～90%、烧结返矿0～70%、高镁熔剂10～100%。

【技术特征摘要】
1.一种高镁复合烧结矿，其特征在于：由上、下两层结构的烧结矿破碎后混合形成，上层由A料烧结形成，上层烧结矿以复合铁酸钙为主要黏结相；下层由B料烧结形成；A料：含铁矿粉原料72～90%、低镁熔剂7～20%、固体燃料3～8%；B料：烧结矿0～90%、烧结返矿0～70%、高镁熔剂10～100%。2.根据权利要求1所述的高镁复合烧结矿，其特征在于：所述含铁矿粉包括铁精矿、铁粉矿、混合矿、冶金杂料、烧结返矿，含铁矿粉原料的粒度≤8mm；所述固体燃料为焦粉和无烟煤，固体燃料的粒度≤3mm；所述低镁熔剂为生石灰、石灰石、消石灰中的至少一种，生石灰的使用效果最好，石灰石的使用比例尽量减少，低镁熔剂的粒度≤3mm。3.根据权利要求1所述的高镁复合烧结矿，其特征在于：所述上层烧结矿中的MgO≤1.8%、Al2O3≤2.0%，下层烧结矿中的MgO含量高于上层烧结矿中的MgO含量。4.根据权利要求1所述的高镁复合烧结矿，其特征在于：所述B料中烧结矿的粒度为5～20mm；所述B料中烧结返矿的粒度为3～5mm；所述B料中高镁熔剂选自白云石、菱镁石、轻烧白云石、轻烧菱镁石、轻烧镁球、蛇纹石、橄榄石中的至少一种，高镁熔剂的粒度为3～20mm。5.根据权利要求1所述的高镁复合烧结矿，其特征在于：所述B料还包括0～60%的块矿和0～6%的燃料。6.根据权利要求5所述的高镁复合烧结矿，其特征在于：所述B料块矿选自易粉块矿、褐铁块矿、低品位高硅块矿、高铝块矿、高碳酸盐块矿、...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明意，胡文方，
申请(专利权)人：胡明意，
类型：发明
国别省市：河南,41