[发明专利]一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化率的铁精矿及制备方法

说明书

本发明公开了一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化率的铁精矿及制备方法，其原料由下列组分组成，按质量百分比为：Fe₂O₃含量为55％～60％，FeO含量为15.5％～17.5％，CaO含量为1％～2％，SiO₂含量为7％～9％，Al₂O₃含量为1.1％～1.3％，MgO含量为3.0％～4.0％，BaO含量为0.8％～1.0％，MnO含量为1.2％～1.5％，烧损为8.0％～10.0％。与现有技术相比，本发明的烧结矿低温还原粉化率RDI_(+3.15mm)，可提高30％～40％，显著改善高炉入炉量质量，有利于高炉顺行。并且本发明通过将铁精矿直接加入到铁矿粉中，与熔剂、燃料一起形成烧结原料，不需要额外增加任何添加剂，也无需改造任何设备，是一种操作简单，易于推广应用的提高烧结矿入炉质量的方法。

技术领域

本发明属于钢铁行业铁矿烧结技术领域，主要涉及一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化率的铁精矿及方法。

背景技术

烧结矿的低温还原粉化性能是指铁矿石在低温还原过程中发生碎裂粉化的特性。烧结矿装入高炉后在400℃～600℃的低温条件下发生还原粉化的主要原因是烧结矿骸晶状赤铁矿(又称再生赤铁矿)在低温下还原发生晶格转变(由αFe₂O₃转变为γFe₂O₃过程中由六方晶格变为立方晶格)产生了极大的内应力，导致烧结矿碎裂。在竖炉直接还原工艺中，低温还原粉化性能是决定球团能否适应竖炉反应器以及还原气体组成的关键因素之一，球团粉化越严重，炉子的透气性就越差，严重时破坏炉况顺行。

我国国家标准(GB13242-91)规定：烧结矿低温还原粉化指数以RDI_(+3.15mm)的百分数为主要指标，RDI_(+6.3mm)，RDI_(-0.5mm)的百分数为参考指标。已有的数据表明，烧结矿的RDI_(+3.15mm)每降低10％，将影响高炉产量3％以上，燃料比上升1.5％以上，且煤气利用率降低，RDI_(+3.15mm)过低时甚至不利于高炉顺行。因此，业内认为，当烧结矿RDI_(+3.15mm)低于62％时，应采取有效措施，以改善烧结矿的低温还原强度，保持高炉上部顺行稳定，所以，提高烧结矿低温还原粉化对高炉冶炼具有重要意义。

由新兴铸管股份有限公司申请的《一种提高烧结矿质量的方法》(申请号：201510649103.5)中，通过降低烧结矿中MgO的含量，使MgO的含量为烧结矿总质量的1.75％～2.05％。虽然该方法有利于提高烧结生产效率，提高烧结矿冷态强度，改善烧结矿低温还原粉化率指标，减薄烧结矿软熔带温度区间，提高烧结矿品位。但各钢铁厂烧结原料结构千差万别，不同配矿、不同质量标准所要求的MgO含量也不尽相同，该方法整体适应性还有待进一步考究。由西安建筑科技大学申请的《一种改善铁矿烧结矿低温还原粉化的方法》(申请号：201710501040.8)中，通过在烧结原料配料工序中加入适量及一定粒度组成的铁质添加剂，与烧结混合料充分混匀制粒后，进行布料烧结焙烧，可有效改善烧结矿低温还原粉化率。但从化学成分看，该铁质添加剂中二氧化硅等杂质含量高，极大地降低了烧结矿品质，打破了现有炉料结构平衡，造成工业应用受限。由鞍山股份有限公司申请的《一种改善烧结矿低温还原粉化性的方法》(申请号：CN201911028007.3)中，通过分3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，同时，在每层混合料制粒时喷洒特制的粉化抑制剂，可实现大幅度提高烧结矿低温还原粉化率。进行分层布料，且每层的燃料配比与种类不同，与现行烧结工艺相比，需要做分层布料等设备上的大幅改造，加之每层需要喷洒特制的粉化抑制剂，同样增加了操作难度，存在操作难度大、成本高、推广受限等问题。因此，现有技术中，改善铁矿烧结矿低温还原粉化性能技术的工业应用实例还是较少。因此，急需开发一种操作简单，易于推广应用的提高烧结矿入炉质量的方法。

发明内容