一種鉻鐵粉礦燒結工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵合金冶煉技術領域的燒結工藝，尤其涉及一種鉻鐵粉礦燒結工
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【背景技術】
[0002]鉻鐵礦是鐵合金生產高碳鉻鐵的重要原料。目前鉻鐵礦中塊礦約占20%，粉礦(<8mm)約占80%，而且比較便宜。
[0003]采用封閉電爐冶煉鉻鐵粉礦時，需要對鉻鐵粉礦進行預處理，否則會使電爐透氣性變差、爐況惡化、能耗增加并且威脅電爐運行安全。目前適宜封閉電爐冶煉的鉻鐵粉礦預處理技術主要有燒結法、球團焙燒法。燒結處理的原料粒度范圍廣，不需要細磨處理。鉻鐵粉礦燒結產品結構疏松多孔，表面積大，反應性能好，熱穩(wěn)定性和還原性較好，有利于封閉電爐的強化冶煉。盡管燒結工藝比較成熟，但是鉻鐵粉的燒結效果并不好，其原因是鉻鐵礦本身的熔點溫度高，難以形成低熔點的液相。另外，鉻鐵粉礦粒度較細，惡化料層的透氣性，增加了燒結難度，所以燒結法存在產量低、返礦率高、燃耗高的缺點。工業(yè)生產表明，鉻鐵粉礦采用普通燒結時燒結機利用系數(shù)〈0.8t/(m2.h)，返礦率高達30%。
[0004]球團焙燒法主要包括預還原球團法和氧化球團法。預還原球團法為日本開發(fā)的技術，其工藝流程是將鉻鐵粉礦和煤粉(或焦粉)干燥、混合研磨、混料、然后外加膨潤土和水在圓盤造球機上造球，之后球團在鏈篦機中干燥預熱，最后輸送至回轉窯進行預還原焙燒。氧化球團法為芬蘭開發(fā)的工藝，其流程是鉻粉礦先采用濕法研磨，后經壓濾脫水，然后外加膨潤土、焦粉、水，用圓筒機制成球團，之后球團在焙燒機中完成氧化焙燒。預還原球團法和氧化球團法均是采用先制球團后焙燒球團的方法。二者生產的球團產品都適宜封閉電爐的冶煉，但是這兩種球團法均要求鉻鐵粉礦研磨粒度< 0.074mm(200目)的粉末質量分數(shù)?80%，所以工藝設備都包含有大型研磨設備，其研磨設備能耗較大。另外，預還原球團法和氧化球團法兩種工藝流程復雜，相比燒結法，投資巨大。
[0005]授權公告號CN101705356B的專利申請《一種鉻鐵礦粉燒結工藝》公開了一種鉻鐵礦粉燒結工藝，但是該工藝方案需要將所有原料磨細，特別要求礦粉細磨至-0.074mm>65%,因此增加了燒結工藝的步驟，同時由于研磨需要采用研磨機，因此提高了工藝成本，降低了工藝效率。
[0006]因此本領域的技術人員一直在尋求一種更好的能夠避免采用研磨機的對鉻鐵粉礦的燒結預處理方法。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種工藝流程簡單、技術可靠、節(jié)省投資、提高燒結礦產量、適宜封閉電爐冶煉的鉻鐵粉礦燒結工藝，其基本原理是，將粗粉和細粉進行篩分，然后將細粉冷壓制球，然后將粗粉和細粉混合共同進行燒結。
[0008]第一步驟:將鉻鐵粉礦原料進行篩分，篩選后分為較粗的粉料(簡稱粗粉)和較細的粉料(簡稱細粉)。鉻鐵粉礦中細粉的質量分數(shù)占原料的10?60%，細粉的粒度優(yōu)選-0.18_。鉻鐵粉礦受料、燒結、冶煉等工序產生粒度很小的除塵灰也可以作為細粉原料。同造球工藝相比，壓球工藝不需要潤磨，對原料的粒度要求不是很嚴格，小于1_的原料基本都可以加壓成型，但原料的粒度越細，越有利于鉻鐵礦的燒結效果。
[0009]第二步驟:包括有細粉冷壓制球和粗粉混料。其中，細粉冷壓制球將細粉、固體燃料、粘接劑配料，固體燃料粒度< 0.2_，然后在混料機中混合均勻，混合生料的同時加水潤濕，之后生料經過高壓壓球機冷壓成型，冷壓球團直徑為12?40_ ;固體燃料優(yōu)選焦粉或蘭炭末；粘接劑選用石灰、水泥熟料粉其中的一種或者是兩者的混合料；其中冷壓球團各組分配比控制為:細粉料為86 %?94 %，固體燃料為I %?5 %，粘接劑為I %?3 %，水分為4%?6%。粗粉混料。其中，粗粉混料是將粗粉、固體燃料、粘接劑進行配料，固體燃料粒度< 1_，然后在混料機中混合均勻，混合生料的同時加水潤濕。固體燃料優(yōu)選焦粉和蘭炭末，粘接劑選用石灰、水泥熟料粉、膨潤土其中的一種或者是三者的混合料，其中粗粉生料各組分配比為:粗粉為82 %?90 %，固體燃料為I %?5 %，粘接劑為I %?3 %，水分為8%?12%。
[0010]第三步驟:混合燒結。將冷壓球和粗粉生料一起混合布料后，在燒結機中共同完成燒結。高密度大顆粒的冷壓球置于疏松小顆粒的粗粉生料層中，起到了支撐作用，并且改善了料層透氣性。燒結采用富氧燒結，具體方法為在點火爐后連續(xù)噴吹氧氣，單位燒結面積噴吹氧氣流量為3?40m3/( m2 -h)，氧氣純度多30%,噴吹壓力>6kPa。富氧燒結通過提高抽入料層空氣中的含氧量，使固體燃燒更充分，提高了燒結強度，有利于燒結液相的生成和增加，這不僅提高了燒結礦的成品率，而且可以實現(xiàn)厚料層燒結，增加了燒結設備利用系數(shù)。
[0011]鉻鐵礦本身熔點高，不易形成液相，燒結效果差。為進一步提高燒結溫度，促進燒結液相的生成，點火保溫爐可采用富氧燃燒技術，具體方法為在點火保溫爐的助燃空氣總管上摻入富氧，富氧的氧氣濃度多30%，點火保溫爐燃氣燃燒所需的助燃空氣中氧氣濃度應達到25%以上。摻入富氧的壓力> 6kPa，且壓力高于點火保溫爐助燃空氣總管壓力0.5?5kPa。燒結點火溫度> 12000C ο
[0012]最終熱燒結礦經過冷卻，破碎、篩分、得到粒度O?6mm作為返礦料，粒度10?80mm作為成品礦。選用粒度6?20mm作為鋪底料。燒結成品礦用于封閉電爐冶煉高碳鉻鐵。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明主要具有如下優(yōu)點:1、鉻鐵粉礦無需細磨，相比球團法工藝流程簡單；2、一般冷壓制球中含水量為4%?6%，而常規(guī)燒結、球團法燒結中生料含水量為8%?12%。由于本發(fā)明鉻鐵粉礦中細粉采用耗水量小的冷壓制球，所以方案整體耗水量要小，燒結燃耗也相應減?。?，冷壓球和粗粉生料一起共同燒結，改善了料層的透氣性，并采用富氧燒結強化燒結強度，因此提高了燒結產能和燒結礦成品率。與常規(guī)燒結法相比，本發(fā)明可以提高燒結機利用系數(shù)>0.lt/(m2.h)，成品率提高&