本發(fā)明屬于鐵合金冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種燒結(jié)鉻鐵礦的制備系統(tǒng)及制備方法。

背景技術(shù)：

鉻鐵礦是鐵合金生產(chǎn)高碳鉻鐵的重要原料，其中大部分是粉料。鉻鐵冶煉時(shí)若直接用鉻鐵粉礦會(huì)使電爐透氣性變差，惡化爐況、增加能耗，不利于電爐的安全運(yùn)行，因而必須對(duì)鉻鐵礦粉進(jìn)行預(yù)處理。目前主要的鉻鐵礦粉預(yù)處理有直接燒結(jié)法和球團(tuán)焙燒法。

相對(duì)于直接燒結(jié)法，球團(tuán)焙燒法的產(chǎn)量高、質(zhì)量好。現(xiàn)有的球團(tuán)焙燒法是將鉻鐵礦粉和煤粉(或焦粉)干燥、混合研磨、混料、然后外加膨潤(rùn)土和水造球，最后進(jìn)行干燥和焙燒獲得還原(氧化)球團(tuán)，但要求將鉻鐵礦粉研磨至粒度小于0.074mm的質(zhì)量分?jǐn)?shù)80％，工藝需大型研磨設(shè)備，能耗大，工藝流程復(fù)雜，投資較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種工藝流程簡(jiǎn)單、能耗低、燒結(jié)效果好的鉻鐵礦粉的制備系統(tǒng)及制備方法。

本發(fā)明提供的燒結(jié)鉻鐵礦的制備系統(tǒng)，包括：

造球裝置，具有鉻鐵礦粉入口和球團(tuán)出口；

混料裝置，具有石灰石入口、硅石入口、焦粉入口和混合粉出口；

裹粉裝置，具有球團(tuán)入口、混合粉入口和裹粉球團(tuán)出口，所述球團(tuán)入口與所述造球裝置的球團(tuán)出口相連，所述混合粉入口與所述混料裝置的混合粉出口相連；

燒結(jié)裝置，具有裹粉球團(tuán)入口和燒結(jié)鉻鐵礦出口，所述裹粉球團(tuán)入口與所述裹粉裝置的裹粉球團(tuán)出口相連。

優(yōu)選地，所述造球裝置為圓盤(pán)造球機(jī)，所述混料裝置為立式行星混料機(jī)，所述裹粉裝置為圓盤(pán)造球機(jī)，所述燒結(jié)裝置為抽風(fēng)式燒結(jié)機(jī)。

本發(fā)明提供的利用上述系統(tǒng)制備燒結(jié)鉻鐵礦的方法，包括如下步驟：

將鉻鐵礦粉送入所述造球裝置中制備成球團(tuán)；

將石灰石、硅石和焦粉送入所述混料裝置中混合均勻，得到混合粉；

將所述球團(tuán)和所述混合粉送入所述裹粉裝置，將所述混合粉均勻裹覆在所述球團(tuán)的表面，獲得裹粉球團(tuán)；

將所述裹粉球團(tuán)送入所述燒結(jié)裝置進(jìn)行燒結(jié)，得到燒結(jié)鉻鐵礦。

優(yōu)選地，所述石灰石、所述硅石、所述焦粉的質(zhì)量比為1：(0.8～1.2)：(0.8～1.2)。

優(yōu)選地，所述球團(tuán)與所述混合粉的質(zhì)量比為1：(0.1～0.3)。

優(yōu)選地，所述石灰石中caco3的質(zhì)量百分含量≥90％，所述硅石中sio2的質(zhì)量百分含量≥90％。

優(yōu)選地，將所述鉻鐵礦粉破碎至粒徑≤74μm的鉻鐵礦粉占的質(zhì)量百分比在80％以上，再制備成所述球團(tuán)。

優(yōu)選地，將所述石灰石破碎至粒徑≤150μm的石灰石占的質(zhì)量百分比在80％以上，再進(jìn)行混合。

優(yōu)選地，將所述硅石破碎至粒徑≤150μm的硅石占的質(zhì)量百分比在80％以上，再進(jìn)行混合。

優(yōu)選地，將所述焦粉破碎至粒徑≤150μm的焦粉占的質(zhì)量百分比在80％以上，再進(jìn)行混合。

優(yōu)選地，燒結(jié)的點(diǎn)火溫度為1000～1200℃。

本發(fā)明通過(guò)將鉻鐵礦粉造球，將焦粉、石灰石、硅石混勻后裹在球團(tuán)表面燒結(jié)，燒結(jié)后進(jìn)行冷卻、破碎、篩分獲得成品燒結(jié)礦，石灰石與硅石形成低熔點(diǎn)物質(zhì)將鉻鐵礦球團(tuán)很好固結(jié)在一起，使燒結(jié)礦強(qiáng)度高，石灰石與硅石能很好的促進(jìn)焦粉預(yù)還原鉻鐵礦，使燒結(jié)礦還原性好，降低后續(xù)礦熱爐冶煉難度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的一種燒結(jié)鉻鐵礦的制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的一種制備燒結(jié)鉻鐵礦的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明，以便能夠更好地理解本發(fā)明的方案以及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的具體實(shí)施方式和實(shí)施例僅是說(shuō)明的目的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。

如圖1所示，本發(fā)明提供的燒結(jié)鉻鐵礦的制備系統(tǒng)包括造球裝置1、混料裝置2、裹粉裝置3和燒結(jié)裝置4。

造球裝置1用于將鉻鐵礦粉制備成球團(tuán)，造球裝置1具有鉻鐵礦粉入口和球團(tuán)出口。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，造球裝置1為圓盤(pán)造球機(jī)。

混料裝置2用于混合石灰石、硅石和焦粉，混料裝置2具有石灰石入口、硅石入口、焦粉入口和混合粉出口。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，混料裝置2為立式行星混料機(jī)。

裹粉裝置3用于將混合粉均勻裹覆在球團(tuán)的表面，裹粉裝置3具有球團(tuán)入口、混合粉入口和裹粉球團(tuán)出口，球團(tuán)入口與造球裝置1的球團(tuán)出口相連，混合粉入口與混料裝置2的混合粉出口相連。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，裹粉裝置3為圓盤(pán)造球機(jī)。

燒結(jié)裝置4用于燒結(jié)裹粉球團(tuán)，燒結(jié)裝置4具有裹粉球團(tuán)入口和燒結(jié)鉻鐵礦出口，裹粉球團(tuán)入口與裹粉裝置3的裹粉球團(tuán)出口相連。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，燒結(jié)裝置4為抽風(fēng)式燒結(jié)機(jī)。

本發(fā)明提供的系統(tǒng)能耗低，制得的燒結(jié)礦還原性好。

如圖2所示，本發(fā)明提供的利用上述系統(tǒng)制備燒結(jié)鉻鐵礦的方法，包括如下步驟：

將鉻鐵礦粉送入造球裝置1中制備成球團(tuán)；

將石灰石、硅石和焦粉送入混料裝置2中混合均勻，得到混合粉；

將球團(tuán)和混合粉送入裹粉裝置3，將混合粉均勻裹覆在球團(tuán)的表面，獲得裹粉球團(tuán)；

將裹粉球團(tuán)送入燒結(jié)裝置4進(jìn)行燒結(jié)，得到燒結(jié)鉻鐵礦。

本發(fā)明通過(guò)將鉻鐵礦粉造球，將焦粉、石灰石、硅石混勻后裹在球團(tuán)表面燒結(jié)，燒結(jié)后進(jìn)行冷卻、破碎、篩分獲得成品燒結(jié)礦，石灰石與硅石形成低熔點(diǎn)物質(zhì)將鉻鐵礦球團(tuán)很好固結(jié)在一起，使燒結(jié)礦強(qiáng)度高，石灰石與硅石能很好的促進(jìn)焦粉預(yù)還原鉻鐵礦，使燒結(jié)礦還原性好，降低后續(xù)礦熱爐冶煉難度。

本發(fā)明的工藝流程簡(jiǎn)單，燒結(jié)效果好。

石灰石和硅石提供燒結(jié)液相，固結(jié)鉻鐵礦球團(tuán)，燒結(jié)礦強(qiáng)度高；燒結(jié)過(guò)程石灰石釋放co2形成疏松多孔的燒結(jié)礦，石灰石和硅石共同作用促進(jìn)焦粉預(yù)還原鉻鐵礦，燒結(jié)礦還原性好，降低后續(xù)礦熱爐冶煉難度。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，石灰石、硅石、焦粉的質(zhì)量比為1：(0.8～1.2)：(0.8～1.2)。

焦粉、石灰石、硅石混勻后裹在球團(tuán)表面燒結(jié)，裹附在球團(tuán)表面的混合粉的量太少，燒結(jié)制得的燒結(jié)鉻鐵礦質(zhì)量差；太多，會(huì)增加生產(chǎn)成本。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，球團(tuán)與混合粉的質(zhì)量比為1：(0.1～0.3)。

鉻鐵礦粉中cr2o3的質(zhì)量百分含量越高、cr2o3與feo的質(zhì)量比(cr2o3/feo)越大，制得的燒結(jié)團(tuán)塊質(zhì)量越好。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，鉻鐵礦粉中cr2o3≥40％，cr2o3/feo≥2.2。

石灰石中caco3的質(zhì)量百分含量、硅石中sio2的質(zhì)量百分含量及焦粉中c的質(zhì)量百分含量越高，制得的燒結(jié)團(tuán)塊質(zhì)量越好。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中石灰石中caco3≥90％、硅石中sio2≥90％，焦粉中c≥80％。

鉻鐵礦粉、石灰石、硅石、焦粉越細(xì)，制得的團(tuán)塊的燒結(jié)效果越好，但會(huì)提高工藝成本，降低生產(chǎn)效率。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，將鉻鐵礦粉破碎至粒徑≤74μm的鉻鐵礦粉占的質(zhì)量百分比在80％以上，再制備成球團(tuán)。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，將石灰石破碎至粒徑≤150μm的石灰石占的質(zhì)量百分比在80％以上，再進(jìn)行混合。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，將硅石破碎至粒徑≤150μm的硅石占的質(zhì)量百分比在80％以上，再進(jìn)行混合。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，將焦粉破碎至粒徑≤150μm的焦粉占的質(zhì)量百分比在80％以上，再進(jìn)行混合。

燒結(jié)裝置中料層的高度太低，浪費(fèi)空間；高度太大，影響燒結(jié)效果。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，燒結(jié)裝置中料層的高度為400mm～600mm。

球團(tuán)的直徑在一定的粒度范圍才能保證鋪設(shè)料層厚度空隙大小合適，燒結(jié)效果佳。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，球團(tuán)的直徑為10mm～20mm。

燒結(jié)的點(diǎn)火溫度太低，燒結(jié)效果不好；溫度太高，浪費(fèi)能源。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，燒結(jié)的點(diǎn)火溫度為1000℃～1200℃。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。下述實(shí)施例中所取工藝條件數(shù)值均為示例性的，其可取數(shù)值范圍如前述發(fā)明內(nèi)容中所示。下述實(shí)施例所用的檢測(cè)方法均為本行業(yè)常規(guī)的檢測(cè)方法。

實(shí)施例1

采用圖1所示的系統(tǒng)及圖2所示的工藝流程制備燒結(jié)鉻鐵礦，具體如下：

準(zhǔn)備鉻鐵礦粉、石灰石、硅石、焦粉。所用的鉻鐵礦粉中cr2o3的質(zhì)量百分含量為42.5％，cr2o3/feo＝2.4，粒徑≤74μm的鉻鐵礦粉占的質(zhì)量百分比為82.3％；石灰石中caco3的質(zhì)量百分含量為92.3％，粒徑≤150μm的石灰石占的質(zhì)量百分比為81.5％；硅石中sio2的質(zhì)量百分含量為97.5％，粒徑≤150μm的硅石占的質(zhì)量百分比為82.7％；焦粉中c的質(zhì)量百分含量為81.5％，粒徑≤150μm的焦粉占的質(zhì)量百分比為82.4％。

將鉻鐵礦粉送入造球裝置1中制備成球團(tuán)。球團(tuán)的直徑為10mm。

按照石灰石、硅石、焦粉的質(zhì)量比為1:0.9:0.9的比例在混料裝置2混勻，獲得混合粉。

按照球團(tuán)、混合粉的質(zhì)量比為1:0.1比例，在裹粉裝置3中將球團(tuán)表面裹一層混合粉，獲得裹粉球團(tuán)。

將裹粉球團(tuán)送入燒結(jié)裝置4中進(jìn)行燒結(jié)，獲得燒結(jié)鉻鐵礦。燒結(jié)裝置4中料層的高度為400mm。燒結(jié)的點(diǎn)火溫度為1000℃。

燒結(jié)鉻鐵礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度為88.14％，還原膨脹率為6.54％，還原粉化率rdi+3.15大于93％。

實(shí)施例2

采用圖1所示的系統(tǒng)及圖2所示的工藝流程制備燒結(jié)鉻鐵礦，具體如下：

準(zhǔn)備鉻鐵礦粉、石灰石、硅石、焦粉。所用的鉻鐵礦粉中cr2o3的質(zhì)量百分含量為43.8％，cr2o3/feo＝2.5，粒徑≤74μm的鉻鐵礦粉占的質(zhì)量百分比為81.4％；石灰石中caco3的質(zhì)量百分含量為93.3％，粒徑≤150μm的石灰石占的質(zhì)量百分比為82.5％；硅石中sio2的質(zhì)量百分含量為98.5％，粒徑≤150μm的硅石占的質(zhì)量百分比為81.7％；焦粉中c的質(zhì)量百分含量為83.4％，粒徑≤150μm的焦粉占的質(zhì)量百分比為81.4％。

將鉻鐵礦粉送入造球裝置1中制備成球團(tuán)。球團(tuán)的直徑為20mm。

按照石灰石、硅石、焦粉的質(zhì)量比為1:0.8:1.2的比例在混料裝置2混勻，獲得混合粉。

按照球團(tuán)、混合粉的質(zhì)量比為1:0.3比例，在裹粉裝置3中將球團(tuán)表面裹一層混合粉，獲得裹粉球團(tuán)。

將裹粉球團(tuán)送入燒結(jié)裝置4中進(jìn)行燒結(jié)，獲得燒結(jié)鉻鐵礦。燒結(jié)裝置4中料層的高度為600mm。燒結(jié)的點(diǎn)火溫度為1200℃。

燒結(jié)鉻鐵礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度為86.25％，還原膨脹率為6.83％，還原粉化率rdi+3.15大于92％。

實(shí)施例3

采用圖1所示的系統(tǒng)及圖2所示的工藝流程制備燒結(jié)鉻鐵礦，具體如下：

準(zhǔn)備鉻鐵礦粉、石灰石、硅石、焦粉。所用的鉻鐵礦粉中cr2o3的質(zhì)量百分含量為45.3％，cr2o3/feo＝2.2，粒徑≤74μm的鉻鐵礦粉占的質(zhì)量百分比為85.7％；石灰石中caco3的質(zhì)量百分含量為91.5％，粒徑≤150μm的石灰石占的質(zhì)量百分比為82.4％；硅石中sio2的質(zhì)量百分含量為93.2％，粒徑≤150μm的硅石占的質(zhì)量百分比為84.8％；焦粉中c的質(zhì)量百分含量為82.4％，粒徑≤150μm的焦粉占的質(zhì)量百分比為84.5％。

將鉻鐵礦粉送入造球裝置1中制備成球團(tuán)。球團(tuán)的直徑為15mm。

按照石灰石、硅石、焦粉的質(zhì)量比為1:1.2:0.8的比例在混料裝置2混勻，獲得混合粉。

按照球團(tuán)、混合粉的質(zhì)量比為1:0.2比例，在裹粉裝置3中將球團(tuán)表面裹一層混合粉，獲得裹粉球團(tuán)。

將裹粉球團(tuán)送入燒結(jié)裝置4中進(jìn)行燒結(jié)，獲得燒結(jié)鉻鐵礦。燒結(jié)裝置4中料層的高度為500mm。燒結(jié)的點(diǎn)火溫度為1100℃。

燒結(jié)鉻鐵礦的轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度為89.58％，還原膨脹率為5.32％，還原粉化率rdi+3.15大于94％。

從上述實(shí)施例可知，本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單，能耗小，成本低，制得的燒結(jié)礦質(zhì)量好。

綜上，本發(fā)明通過(guò)將鉻鐵礦粉造球，將焦粉、石灰石、硅石混勻后裹在球團(tuán)表面燒結(jié)，燒結(jié)后進(jìn)行冷卻、破碎、篩分獲得成品燒結(jié)礦，石灰石與硅石形成低熔點(diǎn)物質(zhì)將鉻鐵礦球團(tuán)很好固結(jié)在一起，使燒結(jié)礦強(qiáng)度高，石灰石與硅石能很好的促進(jìn)焦粉預(yù)還原鉻鐵礦，使燒結(jié)礦還原性好，降低后續(xù)礦熱爐冶煉難度。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。