[发明专利]一种使用低硅铁精粉的铁矿石高效烧结方法

说明书

本发明提出的一种使用低硅铁精粉的铁矿石高效烧结方法，通过将低硅铁精粉制粒小球制成以大粒度返矿为核心，以铁精粉、细粒熔剂、细粒焦粉为内粘附层，以细粒返矿为外粘附层的特殊结构，从而解决了铁精粉制粒性差难于制粒、高温烧结性能差难于矿化的技术难题，同时将部分粗粒度焦粉和粗粒度石灰石熔剂外加。本发明使得烧结矿产、质量指标得以优化，在原料结构相同的条件下，与常规烧结流程相比，烧结机利用系数提高1.6‑4.7t/m²·d，烧结成品率提高0.8‑1.5％，烧结矿转鼓强度提高1.6‑2.4％。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金烧结工艺技术领域，具体涉及一种使用低硅铁精粉的铁矿石高效烧结方法。

背景技术

烧结矿是高炉最重要的含铁炉料，通常情况下高炉炉料结构中烧结矿占比为75-78％左右。受近年铁矿石粉矿资源劣质化的影响，烧结粉矿中脉石含量持续提高，比如巴西南部粉矿，矿石中SiO₂含量已从4％左右逐年提升至6-7％左右，甚至铁矿石市场上出现了SiO₂高达10-12％的超高硅粉矿产品。结合图1常规烧结工艺流程，常规烧结矿将混匀矿、返矿、熔剂(生石灰、石灰石、白云石)、焦粉配料后经一次混合、二次混合、布料、点火、烧结、冷却、整粒获得成品烧结矿。为了确保高炉低渣冶炼、高喷煤比的要求，高炉入炉品位不能降低，为了调和铁矿石资源劣质化与高入炉品位之间的矛盾，生产上采用的技术对策通常有：①提高高炉炉料结构中高品位球团比例；或②提高烧结配矿结构中高品位低SiO₂精粉比例。虽然上述技术对策能在一定程度上缓和优质铁矿石资源枯竭与高入炉品位之间的矛盾，但是受自身原料特性与操作条件等因素影响，也存在技术上的制约。高炉配矿多用球团矿的制约在于：一般而言球团高温性能不如高碱度烧结矿，熔融起始温度T_s和滴落温度T_d偏低，导致高炉软熔带有上移倾向；球团低温还原粉化易产生细粉末，对高炉透气性有负面影响；球团在布料过程中更容易滚动，影响高炉上部调剂效果等，因此多用球团矿高炉操作难度加大。烧结配矿多用铁精粉的制约在于：铁精粉粒度细，烧结料层透气性降低，烧结负压升高，料层横向不稳定性增加；另一方面，通常铁精粉的同化温度较高，同化温度指精粉与CaO熔剂的最低反应温度，不易烧结成矿，因此烧结多用铁精粉导致烧结操作难度加大，烧结矿产量降低。

中国专利申请CN200610031431.X，一种铁料预处理强化烧结方法，针对于铁精粉制粒性差的特点，公开了一种通过高压辊磨或润磨机预处理的方法，提高镜铁矿精粉的表情活性和表明亲水性，改善其制粒性能，从而提高烧结料层透气性，达到提高烧结产量的目的。中国专利申请CN201310255070.7，细粒铁精矿预压成型强化烧结的方法，同样针对铁精粉难制粒的特性，公开了一种将铁精粉通过高压辊式成型机预压成型为圆柱体料粒，而后与其他原料混合制粒，该方法使难制粒物料强制成型，改善了烧结混合料粒度组成，提高了烧结料层透气性，从而烧结矿产、质量得以优化。以上专利申请主要针对铁精粉难制粒的特征，采用预处理方式，如采用高压辊磨、或润磨、或高压辊式成型等方式，提高其制粒性能，从而改善烧结料层透气性，达到优化烧结产、质量的目的。

中国专利申请CN01114546.3，高铁低硅烧结矿制备方法，公开了一种先将低硅铁精粉、细粒含铁杂料和细粒度熔剂(石灰石或生石灰)混合制成碱度为1.8-6.0的粘附粒子，而后与大粒度铁矿粉和返矿成核粒子混合、制粒(或低硅铁精粉、细粒含铁杂料和细粒度熔剂混合，在通过圆盘造球及或圆筒造球机制粒，再与大粒度铁矿粉和返矿成核粒子混合、制粒)的烧结流程。中国专利申请CN201310417934.0，一种强化高比例铁精矿烧结的方法，公开了一种先将铁精矿、生石灰和焦粉加入圆筒制粒机或圆盘造球机中进行第一段制粒，而后将制好的小球与其他原料一起加入圆筒制粒机中制粒的烧结流程。以上专利申请的特点在于先将难制粒的铁精粉与生石灰熔剂混合(或进一步制粒)，依靠生石灰消化后生成的氢氧化钙胶体强化铁精粉的制粒性能，而后或直接与其他原料混合、制粒；或铁精粉单独制粒成小球，再与其他原料混合、制粒，达到强化烧结产、质量的目的。

发明内容

(一)解决的技术问题