一種降低鐵礦粉復(fù)合造塊固體燃耗的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可以降低鐵礦粉復(fù)合造塊固體燃耗的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵礦粉復(fù)合造塊工藝是近十年來鐵礦造塊技術(shù)發(fā)展的優(yōu)秀成果之一。該工藝具有合理利用各類含鐵資源、克服細(xì)粒鐵精礦燒結(jié)過程中料層透氣性差和高爐同時(shí)使用燒結(jié)礦和球團(tuán)礦偏析嚴(yán)重、顯著提高復(fù)合造塊質(zhì)量的特點(diǎn)。在復(fù)合造塊過程中，為保證復(fù)合造塊產(chǎn)品具有良好的固結(jié)強(qiáng)度，通常需要提高基體料燃料用量，并在球團(tuán)料制備過程中添加少量燃料，使復(fù)合造塊混合料的平均燃料用量為3.5-5.0%。然而，隨著煉鐵技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，淘汰產(chǎn)能小、技術(shù)落后高爐的進(jìn)程加速。日益大型化的高爐對爐料的產(chǎn)質(zhì)量提出了更高的要求。同時(shí)，隨著優(yōu)質(zhì)鐵礦石資源的不斷消耗，鐵礦石資源呈現(xiàn)出來源廣、種類多，粒度細(xì)、性能日趨復(fù)雜的特點(diǎn)，給爐料制備工序(主要是燒結(jié)和球團(tuán))的發(fā)展帶來困難。另外，以環(huán)境污染換取快速工業(yè)化的發(fā)展模式對人類賴以生存的地球造成了嚴(yán)重的傷害。對環(huán)境污染的控制和治理刻不容緩，與之對應(yīng)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對鋼鐵工業(yè)提出了日益嚴(yán)苛的要求。因此，能量消耗密集、污染嚴(yán)重的鋼鐵行業(yè)面臨著降低能耗，減少污染的嚴(yán)峻形勢，成為了冶金工作者面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，在合理利用當(dāng)前紛繁復(fù)雜的鐵礦石資源的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高造塊產(chǎn)質(zhì)量，降低燃料消耗，減少污染物的排放，是鋼鐵工業(yè)發(fā)展的方向之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可顯著提高鐵礦粉造塊產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)、降低能耗、減少污染物排放的降低鐵礦粉復(fù)合造塊固體燃耗的方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:
一種降低鐵礦粉復(fù)合造塊固體燃耗的方法，鐵礦粉復(fù)合造塊料包括不含燃料的球團(tuán)料以及含有固體燃料的基體料，調(diào)控所述球團(tuán)料沿料層高度的分布與料層不同高度可利用蓄熱量的分布規(guī)律相匹配，并控制基體料中固體燃料的含量，使基體料具有充足的熱量進(jìn)行液相固結(jié)，而球團(tuán)料則充分利用料層的蓄熱進(jìn)行固相固結(jié)；所述料層高度800~1000mm，燒結(jié)抽風(fēng)負(fù)壓7~9 kPa。
[0005]作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
優(yōu)選的，所述鐵礦粉復(fù)合造塊球團(tuán)料用量為30~40%，復(fù)合造塊料層分為6層，所述6層中(從上至下)每一層中球團(tuán)料質(zhì)量占該層混合料質(zhì)量的百分比為:第I層10~25%，第2層20~36%，第 3 層 30~48%，第 4 層 36~50%，第 5 層 40~55%，第 6 層 36~50%。
[0006]優(yōu)選的，所述基體料中的固體燃料含量為5.1-6.7%。
[0007]優(yōu)選的，所述球團(tuán)料由鐵精礦和粘結(jié)劑制備而成；所述基體料由鐵礦粉、燃料、熔劑及返礦制備而成。
[0008]本發(fā)明的原理是: 通過調(diào)控不含燃料的球團(tuán)料在復(fù)合造塊料層中的分布，合理利用料層蓄熱，達(dá)到降低固體燃料消耗的目的。在普通燒結(jié)過程中，燒結(jié)混合料中的固體燃料分布是均勻的，這通常容易導(dǎo)致燒結(jié)料層表面因燃料不足而成品率較低，而燒結(jié)料層下部因上部料層蓄熱導(dǎo)致熱量過剩，進(jìn)而導(dǎo)致燒結(jié)礦質(zhì)量下降的問題，雖然生產(chǎn)實(shí)踐中可通過偏析布料的方法提高料層上部的燃料含量，但燒結(jié)料層熱量分布不均的問題仍然存在。且隨著燒結(jié)料層高度的不斷增加，料層蓄熱帶來的不利影響日益嚴(yán)重。如圖1的右側(cè)所示，燒結(jié)料層蓄熱計(jì)算研宄表明，燒結(jié)料層和常規(guī)復(fù)合造塊料層各層的可利用蓄熱呈現(xiàn)出從上至下先逐層增大的趨勢，料層下部由于燒結(jié)餅帶進(jìn)入環(huán)冷機(jī)帶走的顯熱增加，可利用蓄熱逐層減少。針對這一規(guī)律，本發(fā)明設(shè)計(jì)了如圖1的左側(cè)所示的料層球團(tuán)料分布率，通過適當(dāng)提高基體料燃料含量，使基體料具有充足的熱量進(jìn)行燒結(jié)固結(jié)，而球團(tuán)料則充分利用料層蓄熱進(jìn)行焙燒，合理利用料層蓄熱。雖然復(fù)合造塊基體料的固體燃料含量提高至5.1-6.7%，但當(dāng)不含燃料的球團(tuán)料用量為30~40%時(shí)，復(fù)合造塊總的燃料消耗減低至3.06-4.69%，與常規(guī)復(fù)合造塊燃料用量
3.5-5.0%相比，可降低燃料用量6.2-12.6%。同時(shí)，球團(tuán)料加入復(fù)合造塊料層，可以提高燒結(jié)料層透氣性，為避免燒結(jié)速度過快，應(yīng)適當(dāng)降低燒結(jié)抽風(fēng)負(fù)壓，這一方面保證了燒結(jié)產(chǎn)品的質(zhì)量，另一方面可以降低燒結(jié)抽風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，從而降低風(fēng)機(jī)電耗。并且，復(fù)合造塊產(chǎn)品產(chǎn)率提高2~5%，產(chǎn)品轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高3~5%，這一方法既能降低燒結(jié)混合料的總?cè)剂嫌昧浚瑢?shí)現(xiàn)了料層均熱燒結(jié)，也降低了風(fēng)機(jī)電耗，且提高燒結(jié)產(chǎn)質(zhì)量，是一項(xiàng)能顯著降低工序能耗的技術(shù)。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢在于:
I)本發(fā)明的方法通過調(diào)控球團(tuán)料沿料層高度的分布與料層不同高度可利用蓄熱量的分布規(guī)律相匹配，并控制基體料中固體燃料的含量，可以合理利用料層蓄熱，降低復(fù)合造塊燃料用量6.2-12.6%，并相應(yīng)減少污染物排放。同時(shí)復(fù)合造塊產(chǎn)品產(chǎn)率提高2~5%，產(chǎn)品轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高3~5%，顯著提高鐵礦粉造塊產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)。
[0010]2)本發(fā)明方法采用高料層、低負(fù)壓的操作制度生產(chǎn)高爐爐料，可以降低抽風(fēng)負(fù)壓l~2kPa，料層提高100~200mm，使抽風(fēng)風(fēng)機(jī)電耗降低10%以上，復(fù)合造塊產(chǎn)量提高10~20%。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明中球團(tuán)料在料層中的分布以及普通燒結(jié)中料層可利用蓄熱分布率的對比示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合附圖和較佳的實(shí)施例對本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。
[0013]如圖1所示，為本發(fā)明中球團(tuán)料在料層中的分布以及普通燒結(jié)中料層可利用蓄熱分布率的對比示意圖。
[0014]對照例I
將占燒結(jié)原料40%的細(xì)粒鐵精礦添加2%的粘結(jié)劑(膨潤土或其他)制備成直徑為10~12mm的球團(tuán)料，其余原料混合制備成基體料。球團(tuán)料和基體料均勾混合成燒結(jié)混合料。其中基體料中固體燃料含量為6.7% (燒結(jié)混合料平均燃料含量為4.0%)。將燒結(jié)混合料均勻布料于燒結(jié)杯中，料層高度700 mm，燒結(jié)抽風(fēng)負(fù)壓10 kPa進(jìn)行燒結(jié)，獲得利用系數(shù)1.68t.m_2.h—1、成品率75.47%、轉(zhuǎn)鼓指數(shù)64.81%、固體燃耗54.23 kg.t—1的指標(biāo)。
[0015]實(shí)施例1
將占燒結(jié)原料40%的細(xì)粒鐵精礦添加2%的粘結(jié)劑(膨潤土或其他)制備成10~12mm球團(tuán)料，其余原料(鐵礦粉、固體燃料、熔劑及返礦)混合制備