[发明专利]一种改善烧结矿低温还原粉化性的方法

说明书

本发明公开一种改善烧结矿低温还原粉化性的方法，通过分层布料，优化每层混合料中燃料组成及配比，均衡每层热量分布和烧结矿的矿物组成，可以改善烧结矿低温还原粉化性能，增加低价燃料用量；通过在每层混合料制粒时喷洒特制的粉化抑制剂，可以在不喷加卤化物的条件下，实现大幅度提高烧结矿低温还原粉化率。

技术领域

本发明属于炼铁生产技术领域，尤其涉及一种改善烧结矿低温还原粉化性的方法。

背景技术

烧结矿的低温还原粉化指数是衡量其冶金性能优劣的重要指标之一，对高炉内料柱的透气性产生显著影响，关系到高炉生产的顺行与否。烧结矿产生低温还原粉化的原因是烧结矿中含有大量次生赤铁矿，特别是骸晶状菱形赤铁矿，在还原过程中由三方晶系的赤铁矿转变成等轴晶系的磁铁矿，晶格体积发生膨胀。由于烧结矿成分复杂，各物相膨胀性能有很大差异，从而导致烧结矿中产生极大的破碎应力，使烧结矿产生裂纹。随着还原的进一步发展，更多赤铁矿的还原，裂纹向周围烧结矿基质内扩展，暴露在裂纹壁的更多赤铁矿被还原，使得裂纹进一步发展。

烧结矿最终的粉化程度决定于烧结矿中粘结相的含量、强度及孔隙的大小和分布，当裂纹发展得不到烧结矿中粘结相足够的缓冲和吸收时，其粉化程度会持续加剧。反之，裂纹的发展受到限制，粉化得到抑制。降低烧结矿中的赤铁矿含量，尤其是骸晶状菱形赤铁矿的含量；提高烧结过程中液相生成量，尤其是优质液相生成量，是抑制烧结矿低温还原粉化的根本措施；同时，烧结矿成分对其低温还原粉化也有着显著影响。

采用配矿方法调节烧结矿成分的研究表明，烧结矿中FeO含量每增加1％，RDI_+3.15提高3.5％；SiO₂含量每增加1％，RDI_+3.15提高1.46％；CaO含量每增加1％，RDI_+3.15提高4％；Al₂O₃含量每增加0.1％，RDI_+3.15降低1.1％；TiO₂含量增加，RDI_+3.15提高，但TiO₂>15％时，RDI_+3.15降低。因此，通过烧结矿成分调控来抑制烧结矿的低温还原粉化被认为是有效的措施。但通过配矿来调节烧结矿成分的措施受到资源供给、配矿成本等的限制，难以实现。

从具体的生产工艺分析，在烧结生产时，由于上部料层温度低，高温带窄，黏结相量不足，冷却速度快，玻璃质的含量相应变高，导致烧结矿的强度差，粉末多，粉化指标差。而在料层的下部，由于自动蓄热的作用，料层温度高，高温带宽，烧结矿过分熔化，导致氧化亚铁变高，气孔度降低，微气孔减少，并有可能大量生产正硅酸钙，在冷却过程中晶型转变，体积膨胀，从而使烧结矿的低温还原粉化指标变差。目前，在降低烧结矿的低温还原粉化率的方法中，钢铁企业普遍采用的是喷洒卤化物溶液，但喷洒溶液后会腐蚀管道，同时卤化物在高炉中富集，还会给高炉的长寿和安全带来巨大的危害。

现有技术中，降低烧结矿在高炉中的低温还原粉化的效果还不够理想，因此急需一种有效降低铁烧结矿低温还原粉化率，提高烧结矿入炉质量的方法。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明是为了提供一种改善烧结矿低温还原粉化性的方法，该方法一方面通过优化每一层混合料中燃料组成及配比，均衡每层热量分布和烧结矿的矿物组成；另一方面在每层混合料制粒时喷洒特制的粉化抑制剂，可以在不喷加卤化物的条件下，实现大幅度提高烧结矿低温还原粉化率。

为了实现发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种改善烧结矿低温还原粉化性的方法，其特征在于：分三层布料，每层烧结料中的燃料种类及配比不同，并且每层配加一定比例的粉化抑制剂，具体步骤如下：

(1)混料：