【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶金，主要涉及一种球团矿返料的利用方法。
技术介绍
1、球团矿是钢铁工业生产中的优质炼铁原料，以其品位高、粒度均匀、强度好、方便运输存储以及良好的高温软化性、高温还原膨胀性、熔滴性等优点被广泛生产使用，并得到了很大的发展。目前工业化大规模生产氧化球团矿的工艺有竖炉、链篦机-回转窑、带式焙烧机三种，其中链篦机-回转窑工艺在当今的球团工艺中占据主导地位。在球团生产过程中，由于转运、碰撞、干燥等原因，不可避免会产生一些碎裂和粉化，主要产生于生球筛分、烘干、预热、窑尾及成品筛分环节，统称为返料或返矿，尤其是竖炉球团工艺产生的返料比较多，甚至可达到10％以上，链篦机-回转窑工艺通常在5％以下，带式焙烧机更低，其中包括部分除尘灰和部分较大粒度返料。通常生球筛分和烘干环节产生的返料能够比较容易地重新造球回用，而经过预热、成品筛分环节产生的返料，例如链篦机-回转窑工艺中球团经过链篦机高温预热时产生的干返料，或成品球团筛分后小于8mm的筛下料等，这些返料颗粒较大，不能直接返回造球，而且经过了高温焙烧，其硬度很高，重新润磨加工造成磨矿成本高、设备磨损严重，往往处理效果较差，许多大颗粒返料未被破碎，或是破碎后粒度仍然过大，成球性能差，还会导致成品球团矿分层，严重影响球团矿质量。只能堆存或低价外售给其它选矿厂或烧结厂，此外还有将其压块成型处理的研究，但往往获得的压块产品强度和冶金性能较差，难以满足高炉冶炼要求，因此研究探索球团矿返料利用的新途径与方法非常重要。
技术实现思路
1、针对现有
2、本专利技术目的是通过下面的技术方案实现的：
3、一种球团矿返料的利用方法，包括如下步骤：
4、(1)将球团返料运输至返料仓储存备用，所述球团返料为球团生产工艺中成品球团矿筛除的粒度不合格球团矿，或球团预热环节产生的干返料；
5、(2)将球团返料通过破碎、筛分获得粒度0.1～5mm的预处理料运输至预处理料仓储存备用；
6、(3)将步骤(2)获得的预处理料作为流态化直接还原炼铁原料，加入到流化床还原系统进行还原反应，获得金属化率不低于90％的还原产品；
7、(4)将步骤(3)流化床还原产品在氮气保护下进行热压处理，获得产品热压块。
8、进一步地，步骤(1)中所述球团生产工艺为常规球团矿生产工艺；所述干返料为链篦机-回转窑球团生产工艺中链篦机环节产生的干返料；所述球团返料的化学成分中tfe含量为不低于60％。
9、进一步地，所述常规球团矿生产工艺为竖炉、链篦机-回转窑、带式焙烧机其中的一种。
10、进一步地，筛分过程获得小于0.1mm的筛下细粉返回球团原料重新造球，大于5mm的筛上料运输至返料仓或重新返回破碎机处理。
11、进一步地，筛分过程为多级筛分，获得不同粒级范围的预处理料分别备用，所述不同粒级范围为a、b、c、d、e等5种粒度范围，其中0.1mm<a≤1mm、1mm<b≤2mm、2mm<c≤3mm、3mm<d≤4mm、4mm<e≤5mm，颗粒平均强度20n/mm2以上。
12、进一步地，所述流化床还原系统由2-4级流化床组成，所述预处理料作为单一的炉料或与其它炼铁原料配成混合炉料，所述预处理料选用某一粒级范围或多种粒级范围按比例组合使用，
13、进一步地，流化床还原气为氢气或混合煤气，所述混合煤气中co与h2体积含量在95％以上。
14、进一步地，所述流化床还原系统反应温度控制在550℃～800℃，反应时间控制在30～120min，反应压力控制在200～800kpa。
15、进一步地，所述热压块密度不低于4.5g/cm3。
16、球团生产过程中经过预热、成品筛分环节产生的返料，由于经过了高温焙烧，其硬度很高，如果要返回原料重新造球，必须重新润磨加工(≤0.074mm比例90％以上、≤0.044mm比例60％以上)，造成磨矿成本高、设备磨损严重，而往往处理效果较差，许多大颗粒返料难以被破碎，或是润磨后粒度仍然难以达到造球精矿水平，成球性能差，进而导致球团矿分层，严重影响球团矿质量和生产稳定。只能堆存或低价外售给其它选矿厂或烧结厂，此外还有将其压块成型处理的研究，但往往获得的压块产品强度和冶金性能较差，难以满足高炉冶炼要求，人们期望能够探索找到球团矿返料利用的新途径与方法。
17、另一方面，流态化还原炼铁工艺因其可直接使用粉矿、不用焦炭，具有气固相接触面积大，传热传质条件好等优点，一度被视为气基还原工艺中最合理的方法，但由于在实际生产中存在一些不足限制了流态化炼铁技术的发展。流态化还原炼铁技术中通常所采用的还原装置是气固流化床，还原气体和一定粒度范围的铁矿会在床内会产生强烈的扰动，铁矿颗粒相互之间不断碰撞、摩擦造成颗粒磨损，容易导致粒径逐渐变细；而流态化还原过程中，物料通常在500℃～850℃下反应，由于铁矿颗粒往往含有结晶水和碳酸盐矿物，会产生分解吸热等问题，并且在升温过程中由于热应力的作用以及结晶水的析出还会发生爆裂，导致铁矿颗粒更加趋于粉末化，从而使设计的物料粒度发生变化，大量细粉的产生会加剧粘结趋势，失去流化状态形成固定床，还原气体由湍流变为从颗粒中的空隙管道流走，气固接触面积骤减，严重时反应几乎停滞，矿粉无法自动排出，造成停产。此外更细小的铁矿粉颗粒容易被高温、高速的还原气体大量带出流化床，导致细粉扬析现象出现，堵塞设备管道，从而影响流化床的稳定操作和造成还原原料的流失，并且加重了回收系统的负担。
18、本专利技术将球团返料用于流态化还原炼铁原料，只需要适度加工，不必磨细到造球所需的精矿粒度级别，从而避免设备过度磨耗、降低磨矿成本。而且用于流化床还原炼铁时，相对于常规的流化床原料粉矿，球团返料属于经过高温处理过的“熟料”，具有极高的冷热态物理强度，在流态化反应过程中因颗粒相互之间碰撞、摩擦造成的机械磨损会显著减少，此外球团返料由-200目细粉造球焙烧制得，主要为赤铁矿，微气孔多，还原性好，不含结晶水不会产生分解吸热等问题，也不会产生结晶水析出导致的热爆裂问题，因此相对于流化床常规铁矿粉原料，本专利技术提供的技术方案能够有效避免颗粒的粉化，减少粘结失流及设备堵塞情况，同时能降低能源消耗、提高流化床生产稳定性。
19、本专利技术有益效果在于：
20、本专利技术所提供的一种球团返料利用方法，将球团返料用于流态化还原炼铁原料，只需要适度加工，不必磨细到造球所需的精矿粒度级别，从而避免设备过度磨耗、降低磨矿成本。而且用于流化床还原炼铁时，球团返料冷热态强度高、还原性好、不会产生结晶水分解吸热本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种球团矿返料的利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种球团矿返料的处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述球团生产工艺为常规球团矿生产工艺；所述干返料为链篦机-回转窑球团生产工艺中链篦机环节产生的干返料；所述球团返料的化学成分中TFe含量为不低于60％。
3.根据权利要求2所述的一种球团矿返料的处理方法，其特征在于，所述常规球团矿生产工艺为竖炉、链篦机-回转窑、带式焙烧机其中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种球团矿返料的处理方法，其特征在于，筛分过程获得小于0.1mm的筛下细粉返回球团原料重新造球，大于5mm的筛上料运输至返料仓或重新返回破碎机处理。
5.根据权利要求1所述的一种球团矿返料的利用方法，其特征在于，筛分过程为多级筛分，获得不同粒级范围的预处理料分别备用，所述不同粒级范围为A、B、C、D、E等5种粒度范围，其中0.1mm<A≤1mm、1mm<B≤2mm、2mm<C≤3mm、3mm<D≤4mm、4mm<E≤5mm，颗粒平均强度20N/mm2以上。
7.根据权利要求1所述的一种球团矿返料的处理方法，其特征在于，流化床还原气为氢气或混合煤气，所述混合煤气中CO与H2体积含量在95％以上。
8.根据权利要求1所述的一种球团矿返料的处理方法，其特征在于，所述流化床还原系统反应温度为550℃～800℃，反应时间为30～120min，反应压力为200～800kPa。
9.根据权利要求1所述的一种球团矿返料的处理方法，其特征在于，所述热压块密度不低于4.5g/cm3。
...【技术特征摘要】
1.一种球团矿返料的利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种球团矿返料的处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述球团生产工艺为常规球团矿生产工艺；所述干返料为链篦机-回转窑球团生产工艺中链篦机环节产生的干返料；所述球团返料的化学成分中tfe含量为不低于60％。
3.根据权利要求2所述的一种球团矿返料的处理方法，其特征在于，所述常规球团矿生产工艺为竖炉、链篦机-回转窑、带式焙烧机其中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种球团矿返料的处理方法，其特征在于，筛分过程获得小于0.1mm的筛下细粉返回球团原料重新造球，大于5mm的筛上料运输至返料仓或重新返回破碎机处理。
5.根据权利要求1所述的一种球团矿返料的利用方法，其特征在于，筛分过程为多级筛分，获得不同粒级范围的预处理料分别备用，所述不同粒级范围为a、b、c、d、e等5种粒度范围，其中0.1mm<a...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，唐继忠，任伟，马贤国，刘炳南，胡代超，苏小利，何冲，国泉峰，王亮，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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