專利名稱：一種低SiO₂高性能燒結(jié)礦制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鐵礦粉燒結(jié)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低S^2高性能燒結(jié)礦制備方 法，途徑為利用現(xiàn)有的原料和設(shè)備，對燒結(jié)礦的FeO進(jìn)行合理的控制，保證燒結(jié)礦強(qiáng)度的同 時，提高燒結(jié)礦的還原性和低溫粉化性能。
背景技術(shù)：
燒結(jié)礦的性能對于高爐的各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有重要影響；精料原則要求盡可能地 提高燒結(jié)礦的品位(進(jìn)而提高入爐品位)。降低燒結(jié)礦的SiO2含量，不僅能提高燒結(jié)礦品 位，還能起到降低高爐渣量、改善高爐透氣性、降低焦比的良好效果，因此，越來越多的研究 者對低硅燒結(jié)技術(shù)給與充分的關(guān)注和研究。然而，隨著燒結(jié)礦中SiO2含量的降低，燒結(jié)礦礦物組成及結(jié)構(gòu)發(fā)生均發(fā)生變化， 易導(dǎo)致燒結(jié)礦的強(qiáng)度下降、成品率降低和低溫還原粉化率上升。首先，比較明顯的是，降低 燒結(jié)礦的SiO2含量后，在一定堿度下，由于起粘結(jié)作用物質(zhì)(&0、3102等)的減少，導(dǎo)致燒 結(jié)過程中的液相數(shù)量可能存在不足，進(jìn)而影響到燒結(jié)礦的成品率和強(qiáng)度；另外，在低硅條件 下，Al2O3和MgO等的負(fù)面作用更加顯現(xiàn)出來，從而對于燒結(jié)顯微結(jié)構(gòu)和組織產(chǎn)生負(fù)面影響， 表現(xiàn)在粒度組成惡化、燒結(jié)礦的低溫還原粉化指標(biāo)變差等。因此，如何保證低硅燒結(jié)條件下 燒結(jié)礦的指標(biāo)和冶金性能不發(fā)生惡化，成為了應(yīng)用低硅燒結(jié)技術(shù)的關(guān)鍵。在另一方面，就狗0而言，近些年對低!^0燒結(jié)進(jìn)行了較多的研究，其原因是高狗0 燒結(jié)礦被認(rèn)為存在如下缺點(diǎn)礦物組成差，以硅酸鹽作為粘結(jié)相；燒結(jié)配碳高，提高了固體 燃耗；由于高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)產(chǎn)生過熔，不利于燒結(jié)利用系數(shù)；還原性差，導(dǎo)致高爐焦比高?；?于這些考慮，一些研究者甚至千方百計地降低燒結(jié)礦的FeO含量。然而，值得主要的是，F(xiàn)eO的高低是相對的，因為不僅在燒結(jié)過程中，甚至在燒結(jié)礦 進(jìn)入高爐發(fā)生軟化、熔融、還原時，F(xiàn)eO并不是一個單獨(dú)的因素，它對燒結(jié)和高爐的作用(或 影響)與燒結(jié)礦中的S^2息息相關(guān)。在高S^2和低S^2含量下，F(xiàn)eO所起的作用并不相 同。在高SiO2條件下，一旦提高FeO含量，一系列負(fù)面作用(上述)可能顯現(xiàn)出來；但在低 SiO2條件下FeO影響燒結(jié)礦還原性和降低高爐上部透氣性的因素可能并不明顯，因而硅酸 亞鐵的生成數(shù)量并不多，相反，F(xiàn)eO在低S^2條件下提高燒結(jié)礦強(qiáng)度、改善燒結(jié)礦低溫粉化 性能的優(yōu)勢可能得到充分發(fā)揮。此外，！^O-CaO-SiO2相圖上看，在低硅條件下，適當(dāng)?shù)奶岣?FeO也是保證燒結(jié)礦擁有足夠粘結(jié)相數(shù)量的一個途徑。因此，本發(fā)明提供了一種低SiO2高性能燒結(jié)礦制備方法，即通過控制燒結(jié)礦的!^0 含量，從整體上改善燒結(jié)礦強(qiáng)度、還原和低溫粉化性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低S^2高性能燒結(jié)礦制備方法，克服了以往降低燒結(jié) 礦SiA含量后引起的燒結(jié)礦強(qiáng)度低和低溫還原粉化指標(biāo)惡化的缺陷。本發(fā)明結(jié)合未來發(fā)展低硅燒結(jié)的趨勢，從整體上改善燒結(jié)礦強(qiáng)度、還原性和低溫粉化性能的角度出發(fā)，提供了一種以低SiO2 0-4. 5 %)、相對高FeO含量(8-10% )為 特征的燒結(jié)礦制備方法。該燒結(jié)礦的各原料按重量配比為含鐵原料75-85%，生石灰 3. 5-4. 5%、白云石3. 5-5. 0%、石灰石2. 0-3. 5%、焦粉5. 0-6.0% ；同時該燒結(jié)礦的堿度 Ca0/Si02 = 1.8-2. 0，TFe 含量為 55-60%，SiO2 含量為 4. 2-4. 5%，MgO 含量為 1.9-2.3%， FeO含量為8-10%。其中，燒結(jié)礦的FeO含量是通過提高焦粉配比的方法(從3. 0-4.0%提 高到5. 0-6.0%)來實現(xiàn)的。最終，在低SiO2高FeO條件下，燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)(從82% 提高到83.6% )、低溫還原粉化指標(biāo)(RDI+3.15從39%提高到51% )和還原性指標(biāo)(從79% 提高到85% )同時得到改善。本發(fā)明的制備步驟包括配料、混合、制粒、布料、點(diǎn)火、燒結(jié)、破碎、冷卻、燒結(jié)礦指 標(biāo)檢測、還原性能檢測、低溫還原粉化性能檢測；在工藝中控制如下技術(shù)參數(shù)1)原料配備含鐵原料75-85 %，生石灰3. 5-4. 5 %、白云石3. 5-5. 0%、石灰 石2. 0-3. 5 %、焦粉4. 5-6. 0 % ；同時該燒結(jié)礦的堿度Ca0/Si& = 1.8-2.0，IFe含量為 55-60%，MgO 含量為 1. 9-2. 3%, FeO 含量為 7. 5-10% ；2)混合將所選取的原料組份輸送到一次圓筒混合機(jī)內(nèi)，加入適量的水分濕潤物 料，使原料的配水量控制在7士0. 3%之間，并使原料混合均勻；3)制粒將混合均勻的原料輸送到二次圓筒混合機(jī)中制粒，制粒時間2-aiiin ；4)布料將制粒后的原料顆粒均勻布撒在燒結(jié)機(jī)臺車上，使燒結(jié)料層的厚度控制 在500-800mm的范圍內(nèi)；5)點(diǎn)火控制燒結(jié)機(jī)的點(diǎn)火溫度為950-1250°C，點(diǎn)火時間l-3min，點(diǎn)火負(fù)壓為 5000-7000Pa ；6)燒結(jié)燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火完畢后，原料中的焦粉開始燃燒，控制燒結(jié)負(fù)壓為 7000-12000Pa ；7)冷卻采用任一種機(jī)上冷卻或機(jī)外冷卻方式，使燒結(jié)礦的溫度降低至200°C以 下；8)篩分采用篩孔為4. 5-6mm的振動篩對冷卻處理后的顆粒進(jìn)行篩分，篩下物為 燒結(jié)返礦，篩上物為成品燒結(jié)礦。9)冶金性能檢測分別根據(jù)國標(biāo)GB/T 13241-1991 (鐵礦石還原性的測定方法) 和GB/T 13242-1991 (鐵礦石低溫粉化試驗靜態(tài)還原后使用冷轉(zhuǎn)鼓的方法)，對燒結(jié)礦的還 原性和低溫還原粉化性能進(jìn)行檢測。燒結(jié)礦SiA含量為4. 0-4. 5 %、堿度CaO/SiA為1. 8-2. 0，通過提高焦粉配比的方 法(從3. 0-4. 0%提高到5. 0-6. 0% )，將燒結(jié)礦的FeO含量從5-6%提高到8_10%，從而使 得燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)(從82%提高到83.6%)、低溫還原粉化指標(biāo)0 1+3.15從39%提高到 51% )和還原性指標(biāo)(從79%提高到85% )同時改善。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于所設(shè)計的燒結(jié)礦中的SiA含量很低(4. 0-4. 5% )，通過配加 焦粉來提高FeO含量，保證了低硅燒結(jié)礦的強(qiáng)度和低溫粉化性能；同時，由于SiO2含量較 低，故較高的FeO含量對燒結(jié)礦的產(chǎn)量和還原性并沒有壞處。


圖1為本發(fā)明的低S^2高性能燒結(jié)礦的制備方法的工藝流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述如圖所示，本發(fā)明的燒結(jié)礦制備工藝路程大致分為原料配備-混合-制粒-布 料-點(diǎn)火-燒結(jié)-破碎-冷卻-燒結(jié)礦指標(biāo)檢測-冶金性能檢測等結(jié)算，其具體操作步驟 如下1)原料配備含鐵原料75-85%，生石灰3. 5-4. 5 %、白云石3.5-5. 0%、石灰石 2. 0-3. 5%、焦粉4. 5-6. 0%范圍內(nèi)選取一種具體數(shù)值的原料組分備用；2)混合將所選取的原料組份輸送到一次圓筒混合機(jī)內(nèi)，加入適量的水分濕潤物 料，使原料的配水量控制在7士0. 3%之間，并使原料混合均勻；3)制粒將混合均勻的原料輸送到二次圓筒混合機(jī)中制粒，制粒時間2-aiiin ；4)布料將制粒后的原料顆粒均勻布撒在燒結(jié)機(jī)臺車上，使燒結(jié)料層的厚度控制 在500-800_的范圍內(nèi)；5)點(diǎn)火控制燒結(jié)機(jī)的點(diǎn)火溫度為950-1250°C，點(diǎn)火時間l-3min，點(diǎn)火負(fù)壓為 5000-7000Pa ；6)燒結(jié)燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火完畢后，原料中的焦粉開始燃燒，控制燒結(jié)負(fù)壓為 7000-12000Pa ；7)冷卻采用任一種機(jī)上冷卻或機(jī)外冷卻方式，使燒結(jié)礦的溫度降低至200°C以 下；8)篩分采用篩孔為4. 5-6mm的振動篩對冷卻處理后的顆粒進(jìn)行篩分，篩下物為 燒結(jié)返礦，篩上物為成品燒結(jié)礦；9)冶金性能檢測分別根據(jù)國標(biāo)GB/T 13241-1991 (鐵礦石還原性的測定方法) 和GB/T 13242-1991 (鐵礦石低溫粉化試驗靜態(tài)還原后使用冷轉(zhuǎn)鼓的方法)，對燒結(jié)礦的還 原性和低溫還原粉化性能進(jìn)行檢測。按照上述工藝流程，本發(fā)明完成了燒結(jié)礦的實驗室制備，其中燒結(jié)礦的各項具體 指標(biāo)參加表1至表7。表1、2和表3分別列出了含鐵料、熔劑和焦粉的化學(xué)成分及配比。表中分為系列 A和系列B兩組實驗例，其中系列A的燒結(jié)礦是SW2含量高的比較例；系列B中方案B3和 方案B4即為表示本發(fā)明的兩個方案。表4為燒結(jié)杯試驗結(jié)果。表5和表6分別為燒結(jié)礦的粒度組成和化學(xué)成分結(jié)果。表7為燒結(jié)礦冶金性能的檢測結(jié)果(還原性和低溫粉化性能)。表 權(quán)利要求
1. 一種低SiA高性能燒結(jié)礦制備方法，其特征在于，在工藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)如下1)原料配備含鐵原料75-85%，生石灰3. 5-4.5%、白云石3. 5-5. 0%、石灰石 2.0-3.5%、焦粉4. 5-6. 0 % ；同時該燒結(jié)礦的堿度Ca0/Si02 = 1.8-2.0，IFe含量為 55-60%，MgO 含量為 1. 9-2. 3%, FeO 含量為 7. 5-10% ；2)混合將所選取的原料組份輸送到一次圓筒混合機(jī)內(nèi)，加入適量的水分濕潤物料， 使原料的配水量控制在7士0. 3%之間，并使原料混合均勻；3)制粒將混合均勻的原料輸送到二次圓筒混合機(jī)中制粒，制粒時間2-aiiin；4)布料將制粒后的原料顆粒均勻布撒在燒結(jié)機(jī)臺車上，使燒結(jié)料層的厚度控制在 500-800mm的范圍內(nèi)；5)點(diǎn)火控制燒結(jié)機(jī)的點(diǎn)火溫度為950-1250V，點(diǎn)火時間l-3min，點(diǎn)火負(fù)壓為 5000-7000Pa；6)燒結(jié)燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火完畢后，原料中的焦粉開始燃燒，控制燒結(jié)負(fù)壓為7000-12000 ；7)冷卻采用任一種機(jī)上冷卻或機(jī)外冷卻方式，使燒結(jié)礦的溫度降低至200°C以下；8)篩分采用篩孔為4.5-6mm的振動篩對冷卻處理后的顆粒進(jìn)行篩分，篩下物為燒結(jié) 返礦，篩上物為成品燒結(jié)礦；9)冶金性能檢測。
全文摘要
一種低SiO2高性能燒結(jié)礦制備方法，屬于鐵礦粉燒結(jié)技術(shù)領(lǐng)域。制備步驟包括配料、混合、制粒、布料、點(diǎn)火、燒結(jié)、破碎、冷卻、燒結(jié)礦指標(biāo)檢測、還原性能檢測、低溫還原粉化性能檢測。該燒結(jié)礦的各原料按重量配比為含鐵原料75-85％，生石灰3.5-4.5％、白云石3.5-5.0％、石灰石2.0-3.5％、焦粉5.0-6.0％；同時該燒結(jié)礦的堿度CaO/SiO2＝1.8-2.0，TFe含量為55-60％，SiO2含量為4.2-4.5％，MgO含量為1.9-2.3％，F(xiàn)eO含量為8-10％。其中，燒結(jié)礦的FeO含量是通過提高焦粉配比的方法，焦粉配比從3.0-4.0％提高到5.0-6.0％。最終，在低SiO2高FeO條件下，燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)從82％提高到83.6％，低溫還原粉化指標(biāo)RDI+3.15從39％提高到51％，還原性指標(biāo)從79％提高到85％。
文檔編號C22B1/16GK102127636SQ20101062320
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者潘文, 秦岳義, 裴元東, 趙勇, 趙志星, 馬澤軍 申請人:首鋼總公司