一种提高超厚料层烧结矿层结构分布均匀程度的方法技术

一种提高超厚料层烧结矿层结构分布均匀程度的方法：先将含镁熔剂与发热值不低于2.5MJ/kg的油泥状固体废料混合；将破碎后的燃料装入燃料仓；分别将混匀矿料装入混匀矿仓；在输料皮带上自下而上的料层依次为：混匀矿料层、含镁熔剂与发热值不低于2.5MJ/kg的油泥状固体废料的混合料层、生石灰层、燃料层、石灰石层、返矿料层；经常规制粒后常规烧结；对烧结料层结构的均匀性进行分层检测。本发明专利技术在保证烧结料层厚度在850～1000mm下，使烧结矿层结构中CaO及FeO的分布均匀程度均由现有的极差不低于1.45%降低至不高于1.1%，从而大大提高了烧结矿层结构分布均匀程度。烧结矿层结构分布均匀程度。

【技术实现步骤摘要】
一种提高超厚料层烧结矿层结构分布均匀程度的方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶金烧结球团
，具体属于一种提高超厚料层烧结矿层结构分布均匀程度的方法；其特别适用于料层厚度在850～1000mm。

技术介绍

[0002]近年来随着国家对环保要求的日益严格，低碳冶炼成为钢铁行业的发展趋势。
[0003]在铁矿石烧结过程中，由于厚料层具有蓄热保温的作用，可以有效提高热效率，减少固体燃料的消耗，进而降低烧结过程的碳排放，因此，厚料层烧结技术被广泛使用。目前已有提出逐步将料层高度增加至900mm的情况。一般来说，料层越厚其蓄热能力越强。经检索，2018年发表于钢铁期刊的文献“铁矿烧结过程能耗数学模型的研究进展”指出，为了合理利用料层所存在的蓄热量，使下部料层温度不至于过高，因此导致料层布料时需对燃料分布进行偏析，使下层燃料分布较上层少。2017年发表于鉄
と
鋼的文献“焼結層内
におけるマグネタイトの
偏析制御
による
焼結鉱
の
生産性改善”定性指出，燃料和熔剂粒级均较铁矿粉细，通过布料措施使燃料偏析的同时会存在熔剂和铁矿粉的偏析，造成铁矿粉和熔剂沿料层高度方向上分布不均匀，且随着料层变厚不均匀程度加剧。2013年发表于烧结球团的文献“京唐550m2烧结机台车上物料和烧结矿分区研究”和2020年发表于烧结球团的文献“柳钢烧结矿的化学成分及显微结构分析”对料层逐层取样，并对不同料层的试样进行粒度和成分分析，结果表明，料层下部粒度粗、燃料少、熔剂少，此外，有些料层下部试样碱度低于1.7，偏离了液相生成的合理碱度范围。铁矿烧结的本质是混合料中部分物料熔融产生液相并与其它未熔矿物粘结在一起，而熔剂的作用在于降低铁矿石熔点，使铁矿石与熔剂在高温下产生液相，因此，熔剂的偏析分布将导致烧结料层液相的不均匀，恶化铁酸钙的生成条件，从而降低了烧结矿的产质量。同时，燃料的偏析和燃烧带从上至下逐渐加宽，以及烧结过程中透气性的变化(即供氧量的变化)，使FeO的生成环境逐层发生变化。其中“柳钢烧结矿的化学成分及显微结构分析”文献中公布的不均匀程度为：750mm料层厚度分五层取样，CaO含量的极差为1.22
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1.67wt％之间，FeO含量的极差在2.58
‑
3.81wt％之间，本文仅对以上问题进行分析，未提出问题的解决措施；文献“京唐550m2烧结机台车上物料和烧结矿分区研究”针对以上问题提出减小铁矿粉大粒度矿粉的使用的措施和调整布料参数的措施，其中减小铁矿粉大粒度矿粉的使用可以起到减小熔剂偏析的作用，但限制了铁矿粉资源的使用条件，而调整布料参数的措施解决不了燃料需要偏析和熔剂不需要偏析的本质矛盾。2013年发表于烧结球团的文献“厚料层烧结高度方向均质性研究”表明，成品矿的FeO含量分布下层最高，中层的最低，上层处于中间值，850mm料层分三层取样(分三层取样代表性较差)，CaO含量的极差为1.45
‑
2.10wt％之间，FeO含量的极差在1.39
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2.91wt％之间，针对料层分布不均匀的问题本文提出提高熔剂中大于3mm粒级含量来提高不同矿层烧结矿亚铁含量的均匀程度，取得较好的效果，改进后使FeO含量的极差缩小为0.69wt％，但熔剂的粒度粗不利于熔剂与铁矿粉的接触，从而影响液相的生成，并容易使烧结矿中出现生熔剂，导致熔剂的浪费；亦有2020年发表于山西冶金的文献“陕钢汉钢超厚料层均质烧结技术工业
实践”表明900mm料层烧结成品矿的FeO含量分布从上至下逐层升高，FeO含量上下层极差高达5.76wt％，CaO含量上下层极差达2.41％，本文针对以上问题采用三大类措施：1、熔剂的配比结构，提高生石灰的用量，强化制粒；2、工艺参数进行优化；3、原料管理：优化铁矿粉和燃料粒度，减小粗粒级铁矿粉的使用，并控制燃料粒度为小于3mm粒级含量控制在75
‑
78wt％。措施1和2均为烧结过程中的常规强化操作措施，可操作空间不大。原料粒级的控制是控制偏析的有效措施，此措施限制了铁矿粉的选择范围。而以上不同的文献中出现FeO含量分布规律的不同，是由于燃料条件、燃烧带厚度和透气性条件不同导致的。
[0004]针对以上问题，提出了一种提高超厚料层烧结矿层结构分布均匀程度的方法。现有常规工艺中，文献“宝钢烧结固体燃料粒度控制探索与实践”(期刊出处：烧结球团，2010年)中指出为满足900料层烧结燃料偏析的程度，宝钢等烧结厂等经过研究将燃料粒度控制在
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3mm粒级含量占80％的水平，由于燃料中
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0.5mm粒级部分含量会
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3mm粒级含量增加而增加，燃料过细会影响燃料的供热效率。而在本专利提出的方法中，
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0.5mm粒级燃料会优先粘附，提高了
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0.5mm粒级燃料的利用效率，因此可将燃料粒级控制的更细(
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3mm不小于85％)，更有利用减小料层温度的差异，进而减小FeO含量的差异。

技术实现思路

[0005]本专利技术在于针对现有技术存在的厚度在850～1000mm时料层分布不均匀的问题，提供一种保证烧结料层厚度在850～1000mm下，使烧结矿层结构中CaO及FeO的分布均匀程度均由现有的极差不低于1.45％降低至不高于1.1％的提高超厚料层烧结矿层结构分布均匀程度的方法。
[0006]实现上述目的的措施：
[0007]一种提高超厚料层烧结矿层结构分布均匀程度的方法，其步骤：
[0008]1)先在线下将含镁熔剂与发热值不低于2.5MJ/kg的油泥状固体废料进行充分混合，其混合比例：含镁熔剂不低于90wt％，油泥状固体废料不超过10wt％；混合充分后装入含镁熔剂料仓；
[0009]2)将破碎后的燃料装入燃料仓，并控制燃料粒度≤3mm粒级部分不低于85wt％，粒度大于3mm粒级部分不高于15wt％；
[0010]3)分别将混匀矿料装入混匀矿仓，返矿料装入返矿料仓，生石灰装入生石灰料仓，石灰石装入其它熔剂仓；
[0011]4)将各参与配料的物料按照常规配比输送至输料皮带上，物料的输出在输料皮带上自下而上的料层依次为：混匀矿料层、含镁熔剂与发热值不低于2.5MJ/kg的油泥状固体废料的混合料层、生石灰层、燃料层、石灰石层、返矿料层；
[0012]在输料皮带上自下而上的料层遵循以下原则：
[0013]混匀矿料层与返矿料层要其一要在最下层，另一个则在最上层；
[0014]石灰石层则在输料皮带上自下而上的第二料层或倒数第二层；
[0015]固定含镁熔剂与发热值不低于2.5MJ/kg的油泥状固体废料的混合料层、生石灰层、燃料层的顺序为固定；装在石灰石层之上或之下；
[0016]5)步骤4)中输料皮带将参与配料的物料输送至混匀制粒圆筒中充分混匀制粒；
[0017]6)经常规制粒后进行常规烧结；
[0018]7)对烧结料层结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高超厚料层烧结矿层结构分布均匀程度的方法，其步骤：1）先在线下将含镁熔剂与发热值不低于2.5MJ/kg的油泥状固体废料进行充分混合，其混合比例：含镁熔剂不低于90 wt%，油泥状固体废料不超过10 wt%；混合充分后装入含镁熔剂料仓；2）将破碎后的燃料装入燃料仓，并控制燃料粒度≤3mm粒级部分不低于85 wt%，粒度大于3mm粒级部分不高于15 wt%；3）分别将混匀矿料装入混匀矿仓，返矿料装入返矿料仓，生石灰装入生石灰料仓，石灰石装入其它熔剂仓；4）将各参与配料的物料按照常规配比输送至输料皮带上，物料的输出在输料皮带上自下而上的料层依次为：混匀矿料层、含镁熔剂与发热值不低于2.5MJ/kg的油泥状固体废料的混合料层、生石灰层、燃料层、石灰石层、返矿料层；在输料皮带上自下而上的料层遵循以下原则：混匀矿料层与返矿料层要其一要在最下层，另一个则在最上层；石灰石层则在输料皮带上自下而上的第二层或倒数第二层；固定含镁熔剂与发热值不低于2.5MJ/kg的油泥状固体废料的混合料层、生石灰层、燃料层的顺序为固定；装在石灰石层之上或之下；5）步骤4）中输料皮带将参与配料的物料输送至混匀制粒圆筒中充分混匀制粒；6）经常规制粒后进行常规烧结；7）对烧结料层结构的均匀性进行分层检测：A、在烧结料的高度方向等分成不低于4个取料层段；B、在每个取料层段至少设3个均布的取样点，每个取样点取料量不少于1000g；C、将每个取料层段的取料量混合均匀后，对取料中的CaO及FeO进行检测并记载；D、将所分不低于4个取料层段检测出的CaO数据中的最大一个值CaO
最大
与最小一个值CaO
最小
相减得出一个差值CaO
极差
，即CaO

【专利技术属性】
技术研发人员：史先菊，吴亚东，李军，彭道胜，沈文俊，肖慧，张树华，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：