[发明专利]一种高压辊磨高效活化球团铁精矿的方法

说明书

本发明公开了一种高压辊磨高效活化球团铁精矿的方法。该方法针对不同性质的铁精矿，快速精准确定与之相适应的高压辊磨压力、功耗等参数，以达到在高效利用高压辊磨能耗的条件下，实现铁精矿粒度细化和晶格活化的目的。该方法通过在铁精矿高压辊磨过程中，测试获得不同辊磨压力条件下的磨矿能耗、铁精矿比表面积的变化，建立比表面积增加量与高压辊磨能耗的关系式，并考虑铁精矿类型和粒度等影响因素，建立适宜的辊磨压力模型，获得最适宜的辊磨压力，确保在高压辊磨能耗高效利用的条件下，实现铁精矿粒度细化和晶格活化，大幅改善铁精矿的成球性能和固结性能，降低膨润土的消耗，减少球团的焙烧能耗。

技术领域

本发明涉及一种高压辊磨活化球团铁精矿的方法，特别涉及一种通过控制高压辊磨过程中辊磨压力等参数，确保高压辊磨能耗高效利用的条件下，实现铁精矿高效活化和细化的方法，属于钢铁冶金的铁矿球团制备领域。

背景技术

铁矿氧化球团是一种优质炼铁炉料，具有粒度均匀、冷态抗压和抗磨强度高、还原冶金性能好等优点。氧化球团矿与高碱度烧结矿搭配使用，对高炉冶炼起到增产节焦、降低成本的作用，被认为是合理的高炉炉料结构模式。我国球团矿产能逐年增加，优质球团矿的生产受到各个钢铁企业的重视。

随着优质磁铁矿储量的降低，赤铁矿、镜铁矿、钒钛磁铁矿等成球性和焙烧性能较差的铁矿资源用量逐年增加，球团生产面临原料铁品位低、粒度粗、成球性差，以及预热和焙烧温度高、能耗高等问题，因此，合理利用各种铁矿资源、提高铁精矿的成球性能和球团矿铁品位、改善球团固结和冶金性能以及生产过程节能降耗成为铁矿球团生产发展的主要趋势。

采用高压辊磨改变铁精矿颗粒的粒度、比表面积、形状、亲水性等性质，可以改善铁精矿的成球性能和固结性能，是制备优质球团矿的重要措施。通过高压辊磨机处理，铁精粉颗粒之间相互挤压而破碎，产生许多细粒级颗粒，铁精粉粒度变细、比表面积提高。此外，当压力提升到一定程度时，还发生晶格畸变及晶块尺寸的减小，使得物料的表面能、自由能增加，固结反应的活化能减小，活性增强，从而可以提高铁精矿的成球性能和铁精矿的固结能力。国内外球团厂已广泛采用高压辊磨对铁精矿进行预处理，获得了较好的工业生产效果，实践表明高压辊磨具有明显提高铁矿球团质量，降低能耗、提高产能等作用。

当辊磨压力高到一定程度时，随着对辊压力的增加，对铁精矿的破碎效果降低，此时铁精矿粒度和比表面积的变化幅度明显趋缓，而过剩的能耗会转化为晶格储能，铁精矿活性继续增加，成球性能和固结性能还能进一步提升；但是如果继续提高对辊压力，铁精矿活性的提高不明显，甚至颗粒间产生团聚，使颗粒表观粒度变粗，导致单位磨矿能耗急剧增加，且会增大压辊表面的磨损程度，显然此时增加辊压在经济性方面是不合理的。因此确定合适的辊压和相应的磨矿功耗，使得铁精矿达到较好的细磨作用和晶格活化作用，对降低铁精矿破碎和球团固结两个工序的综合能耗具有重要的意义。

然后，不同粒度和性质的铁精矿，采用高压辊磨处理时，其适宜的细磨程度不一样，对晶格活化程度的要求也不一样，当前只能通过铁精矿高压辊磨试验，以及针对辊磨后获得的铁精矿开展造球、焙烧等大量的试验研究，甚至要通过球团工业试验，来确定高压辊磨适宜的压力、功耗等参数，且试验结果的外延性差，原料性质稍微发生变化，需要重复开展高压辊磨试验和球团试验，导致人力物力消耗大，难以快速适应工业生产的要求。

发明内容

针对现有技术主要通过球团试验来反推高压辊磨处理铁精矿所需的辊磨压力、功耗等参数，存在试验量大、时间长，人力物力消耗大，外延性差等问题，本发明的目的是在于提供一种高压辊磨高效活化球团铁精矿的方法，该方法可以为不同类型铁精矿快速精准确定辊磨压力、功耗等参数的适宜范围值，确保在高压辊磨能耗高效利用的条件下，实现铁精矿粒度细化和晶格活化，大幅改善铁精矿的成球性能和固结性能，降低膨润土的消耗，减少球团的焙烧能耗，从而实现球团高效生产。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种高压辊磨高效活化球团铁精矿的方法，该方法是在铁精矿高压辊磨过程中，控制辊磨压力P为P_适宜，P_适宜单位为MPa；