铁矿石烧结造块工艺方法技术

一种铁矿石烧结造块工艺方法，改现有技术带式烧结机的抽风式烧结为鼓风式烧结，烧结混合料平均粒度为１～４ｍｍ，总料层厚度≥５００ｍｍ，采用大面积烧结机，对鼓风烧结段的鼓风量进行分段控制，主烧结段风量为２４±６标ｍ↑［３］／ｍ↑［２］.ｍｉｎ，流态化控制烧结段的鼓风量为１３±４标ｍ↑［３］／ｍ↑［２］.ｍｉｎ。当烧结矿在烧结机上冷却时，其冷却段也改为鼓风式。该工艺方法在风机节能、烧结烟气和冷却废气的余热利用、延长台车部件使用寿命等方面优于现有技术。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铁矿石的烧结造块领域，特别涉及带式烧结机烧结铁矿石的工艺方法。现在，铁矿石烧结造块儿乎都是采用带式烧结机抽风式烧结工艺，其主要工艺过程为将含铁原料，燃料，熔剂首先经过必要的备料，配料以及混合与制粒工序处理为满足化学和物理性质要求的烧结混合料，再将混合料布于带式烧结机的台车上进行抽风式的点火和烧结，混合料在不完全熔化的条件下固结为烧结矿，然后将烧结矿进行破碎，冷却和整粒，得到成品烧结矿和返粉。现有烧结工艺虽然技术成熟可靠，机械化和自动化程度较高，但仍然存在着难以克服的缺点由于抽风烧结工艺的漏风率较高，烧结烟气的量大且温度低等原因，使导主抽风机的动力消耗高，烧结烟气的余热难以回收利用，烟气的除尘净化设施庞大；由于台车部件承受着长时间热的反复作用和高温燃气的腐蚀等原因，导致台车部件容易损坏。本专利技术的任务是提供一种铁矿石烧结造块的新工艺。新工艺在保证烧结矿质量和生产能力的前提下，对现有抽风烧结工艺存在的缺点有明显改进，获得更好的经济效益。在杂志《烧结球团》1989年第1期的《烧结100年》一文中指出从烧结料层下部向上鼓风烧结，往工作平台上直接喷出粉尘和废气并且当炉篦下的鼓风压力超过5000Pa时，烧结过程转变为流态化状态，固体燃烧带的连续性受到破坏，这点在当时乃至现在仍然是这种烧结方法的最大缺点，所以鼓风带式烧结机在黑色冶金中未得到应用，仅用于焙烧重金属硫化矿。本专利技术克服了长期存在的铁矿石鼓风烧结工艺生产环境差和流态化无可靠解决办法的技术偏见，在研究了铁矿石鼓风烧结过程工艺特性和颗粒物料流态化原理的基础上，提出了优于现有技术的铁矿石鼓风烧结工艺方法。在鼓风带式烧结机上加烟罩，控制烟罩烟气出口为微负压，可以保证良好的生产环境。科学实验与实践表明颗粒物料流态化临界速度的大小，主要取决于物料颗粒的大小，密度以及气体的物理性质。对于铁矿石鼓风烧结过程来说，混合料的平均粒度愈小，烧结料面温度愈高，愈容易产生流态化。当高温燃烧带远离料面时，通过上部料层的气流温度低，此时采用较大的鼓风量也不容易产生流态化。当高温燃烧带接近或者已经达到料面时，由于此时通过上部料层的气流温度高，上部料层尚未固结的颗粒物料即使在较小的鼓风量条件下，也容易产生流态化。故适当加大烧结混合料的平均粒度，采用厚料层布料和大面积烧结机，根据烧结料面的温度调控鼓风烧结段的鼓风量以及在条件允许时采用富氧烧结等，都是控制铁矿石鼓风烧结过程流态化，提高烧结矿质量和生产能力的有效方法。分析《烧结理论与工艺》一书(中南工业大学出版社，1992年出版)第393页所列举的铁矿石鼓风烧结试验(见附图说明图17-3)可知，该试验的工艺方法不尽合理如烧结料层太薄，鼓风烧结后段烟气量过大，完成整个烧结过程的时间较短等。这样的工艺方法，不能有效地控制铁矿石烧结过程流态化，其结果是烧结矿返粉率较高和燃料消耗较高。本专利技术采用鼓风带式烧结机，从烧结料层下部向上鼓风烧结，控制烧结矿碱度≥1.5，烧结混合料平均粒度1～4mm，采用两次布料法，一次点火料层厚度为30～60mm，点火温度1050～1300℃，点火时间1～3分钟，点火炉抽风机抽风量为60～100m3/m2·min，点火炉吸风箱负压为800～1600Pa，总料层厚度≥500mm。将鼓风烧结段由前向后划分为两个烧结段主烧结段和流态化控制烧结段，主烧结段的鼓风量为24±6标m3/m2·min流态化控制烧结段的鼓风时间为4～8分钟，流态化控制烧结段的鼓风量为13±4标m3/m2·mim 。在鼓风烧结过程中，随着燃烧带上移，烧结料层的阻力逐渐降低。为了便于调控鼓风烧结段的鼓风量和节省风机的动力消耗，在带式烧结机鼓风烧结段配备不少于两台规格性能不尽相同的鼓风机。主烧结段下部风箱鼓风压力的控制范围为(8.4～4.9).H料.r料；上述风压计算式中H料为烧结总料层厚度，单位为mm；r混为烧结混合料的堆比重，单位为t/m3；所计算出的鼓风压力单位为Pa。在每个鼓风箱上部的烧结料面上均设置测温装置测报料面温度，测点离料面距离＜300mm。每个鼓风箱的送风支管上均设调节阀，以便根据烧结料而温度以及烧结矿质量等参数随时调节风量和台车运行速度。以料面温度为依据，实施对流态化控制烧结段鼓风量的自动调节。流态化控制烧结段的鼓风量与烧结料而温度的连锁控制对应关系如下Q鼓＝(0.8～1.1)(0.3d均＋0.45)×16052/(273＋T料)关系式中Q鼓为鼓风量，单位为标m3/m2·min；d均为混合料的平均粒度，单位为mm；T料为烧结料面温度，单位为℃。当d均≤2mm时，T料的取值范围为500～1100℃，当d均)2mm时，T料的取值范围为600～1100℃。混合料平均粒度d均的计算式为d均＝1/∑(xi/di)，其中di为物料各筛分级的平均粒度，单位为mm；di＝(d1、d2)1/2，这里d1和d2为相邻筛网的网眼尺寸；Xi为对应各粒级的重量分数。上文所述的鼓风烧结段的鼓风量均指通过烧结料层的有效鼓风量。烧结矿的冷却可采用烧结机机下冷却法和烧结机机上冷却法。烧结矿在烧结机外进行冷却时，其工艺步骤及条件与现有技术相同。本专利技术提出的机上冷却法，是在鼓风带式烧结机上增设鼓风式冷却段冷却烧结矿。机上冷却法又可分为半机上冷却和全机上冷却两种。当采用半机上冷却时，冷却时间∶烧结时间＝0.2～0.4∶1，冷却段鼓风量为30～50标m3/m2·min。当采用全机上冷却法时，冷却时间∶烧结时间＝0.5～0.9∶1，高温冷却段与低温冷却段的冷却时间之比为0.5～0.8∶1。烧结矿冷却段鼓风箱的鼓风压力为5000～9000Pa。本专利技术的鼓风烧结段所排烟气的平均温度约300℃，其中高温段所排烟气的温度在500℃以上。可将一部份或者全部烧结烟气导入余热回收系统进行余热回收。当采用烧结矿的半机上冷却法时，可将鼓风冷却段的冷却废气与一部分或者全部烧结烟气一起导入余热回收系统进行余热回收。当采用烧结矿的全机上冷却法时，可将高温鼓风冷却段的冷却废气与一部份或者全部烧结烟气一起导入余热回收系统进行余热回收。生产过程中，应经常根据原料的变化情况进行烧结试验，以求得最佳的生产工艺条件。这与现有技术的要求基本相同(现有大中型铁矿石烧结厂大多建有烧结试验室)。然后根据试验室试验，提供试验报告。试验报告应包括原料，熔剂以及燃料的物理化学性质，烧结矿的各种指标以及烧结单位生产率，合适的配料，合适的烧结矿碱度和烧结混合料粒度，混合料的适宜水分及固定碳含量，加生石灰或消石灰对烧结的影响，合适的料层厚度和与其相对应的烧结过程的风量，风压控制条件，烧结过程料面烟气温度的变化情况，对有害杂质硫，砷，氟等的除去率等内容。根据试验所得的最佳工艺条件指导生产，并根据生产实际随时进行适量的调整。本专利技术与现有技术相比较具有以下特点风机节能鼓风烧结系统的漏风率低，鼓风部份一般≤5％，烟气抽送部份一般为10％。现有抽风烧结系统的漏风率高，一般为50～60％；鼓风烧结工艺所用的鼓风机输送的气体介质是冷空气，现有抽风烧结工艺所用的主抽风机是输送热烟气，且鼓风烧结要比抽风烧结所需要的风压低，故本专利技术的烧结风机系统与现有抽风烧结系统所用的主抽风机相比较，前者所耗动力仅为后者所耗动力的30～40％。烧结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁矿石烧结造块的工艺方法，其特征在于采用鼓风带式烧结机，从烧结料层下部向上鼓风烧结，烧结混合料的平均料度为１～４ｍｍ，点火料层厚度３０～６０ｍｍ，点火温度１０５０～１３００℃，点火时间１～３分钟，点火炉抽风机抽风量为６０～１００ｍ↑［３］／ｍ↑［２］.ｍｉｎ，总料层厚度≥５００ｍｍ，主烧结段的鼓风量为２４±６标ｍ↑［３］／ｍ↑［２］.ｍｉｎ，流态化控制烧结段的鼓风时间为４～８分钟，流态化控制烧结段的鼓风量为１３±４标／ｍ↑［３］／ｍ↑［２］．ｍｉｎ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐爱民，
申请(专利权)人：徐爱民，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]