一種金屬化燒結(jié)礦的燒結(jié)裝置及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種金屬化燒結(jié)礦的燒結(jié)裝置，包括臺(tái)車(chē)，臺(tái)車(chē)上的燒結(jié)料面，燒結(jié)料面上的點(diǎn)火器和臺(tái)車(chē)下方的抽風(fēng)機(jī)，燒結(jié)終點(diǎn)前移，燒結(jié)有效段L0減少3~22.5m，在燒結(jié)尾段形成一個(gè)長(zhǎng)度為3~22.5m的熾熱燒結(jié)成品段L，在該段正上方垂直于燒結(jié)料面在橫縱均勻布置12個(gè)以上噴嘴，噴嘴距燒結(jié)料面的高度H0范圍為50~100mm，焦?fàn)t煤氣通過(guò)外接氣源管道進(jìn)入氣體混合器，燒結(jié)尾氣通過(guò)尾氣引出管道進(jìn)入氣體混合器，氣體混合器通過(guò)管道與噴嘴相連，通過(guò)噴嘴向熾熱燒結(jié)成品段的燒結(jié)礦噴吹由焦?fàn)t煤氣和臺(tái)車(chē)尾段抽風(fēng)機(jī)排出的尾氣混合而成的高溫還原性氣體。
【專利說(shuō)明】一種金屬化燒結(jié)礦的燒結(jié)裝置及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬燒結(jié)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及到一種金屬化燒結(jié)礦的燒結(jié)裝置及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高爐工藝的理論分析和實(shí)踐表明，高爐每使用100kg/t的還原鐵熱壓塊(HBI)可降低焦比27kg/t ;使用100%的金屬化率為65%的球團(tuán)礦，燃料比可降到364kg/t的水平；使用100%的預(yù)還原度為70%的爐料，總?cè)剂媳瓤山档?1.5%左右。因此，提高入爐原料的金屬化率對(duì)高爐節(jié)能降耗具有重要的意義。為提高其金屬化率，國(guó)內(nèi)外煉鐵工作者在金屬化球團(tuán)和預(yù)還原燒結(jié)礦做了許多工作。
[0003]《燒結(jié)球團(tuán)》第23卷第2期(1998年3月)公開(kāi)的“包殼礦煤球團(tuán)燒結(jié)法還原一細(xì)磨選礦的試驗(yàn)研究”描述了在制備礦煤球團(tuán)時(shí)，先將精礦粉、煤粉和消石灰按質(zhì)量比為100:40:10的比例配好并混勻然后造球，然后將造好的球加適量水和耐火泥進(jìn)行包殼，采用帶式焙燒結(jié)機(jī)進(jìn)行焙燒還原生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鐵粉的方法。該方法存在的問(wèn)題是:(I)采用全裝礦煤球團(tuán)工藝，上層球團(tuán)還原后的再氧化難于避免；(2)在球團(tuán)外面包裹耐火材料，燒結(jié)后分離困難，降低了還原得到的鐵粉的純度，且耐火材料和消石灰的加入加大了對(duì)后續(xù)工序處理的難度；(3)在礦煤球團(tuán)外包裹耐火材料的工序能耗和控制精度要求高。
[0004]論文《預(yù)還原燒結(jié)技術(shù)的開(kāi)發(fā)》介紹了日本正研究在燒結(jié)礦的生產(chǎn)工藝中，將鐵礦粉制成塊并同時(shí)進(jìn)行預(yù)還原的技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)中，在一定的焦粉粒徑、氧分壓及準(zhǔn)顆粒結(jié)構(gòu)條件下，燒結(jié)礦還原率能達(dá)到45%。另外，在添加塊狀體時(shí)，燒結(jié)礦中塊狀體的預(yù)還原率能達(dá)60%。該方法的特點(diǎn)和存在的問(wèn)題是:(1)配碳量增加，料層溫度升高，容易導(dǎo)致原料的過(guò)分熔化。原料的過(guò)分熔化不僅使預(yù)還原燒結(jié)礦的金屬化率下降，而且使料層的透氣性變差，甚至燒壞爐篦；(2)上層燒結(jié)料還原后的再氧化難于避免；(3)燒結(jié)小球構(gòu)造過(guò)程復(fù)雜，很難應(yīng)用。
[0005]CN101126121A公開(kāi)了一種預(yù)還原復(fù)合燒結(jié)礦的生產(chǎn)方法，該方法采用高堿度燒結(jié)礦和酸性球團(tuán)礦兩種爐料進(jìn)行混合，并在酸性球團(tuán)礦制球的原料中配加煤粉，然后將混合均勻的高堿度燒結(jié)礦和酸性球團(tuán)礦一起在燒結(jié)機(jī)上進(jìn)行燒結(jié)，生產(chǎn)預(yù)還原高爐用爐料。該方法的特點(diǎn)和存在的問(wèn)題是:(I)將燒結(jié)礦和球團(tuán)礦混合后燒結(jié)，生產(chǎn)出的物料成分一致，不能分離；(2)燒結(jié)后物料的金屬化率較低，理論上不超過(guò)40，只能作為高爐爐料使用；(3)上層燒結(jié)料還原后的再氧化難于避免。
[0006]我國(guó)天然氣資源緊缺，但煤炭資源豐富，每年生產(chǎn)焦碳約3億多噸，按每噸焦炭畐Ij產(chǎn)約400m3焦?fàn)t煤氣計(jì)算，煤氣量在1200億m3以上，除了鋼鐵企業(yè)內(nèi)自用、民用、商用外，每年還要放散超200億m3。焦?fàn)t煤氣不僅是優(yōu)質(zhì)氣體燃料，同時(shí)是高氫含量的良好還原氣體。H2還原鐵氧化物的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于CO，即使在818°C以下，其還原鐵氧化物速率是CO的5倍，H2還原鐵氧化物往往幾分鐘內(nèi)就可以達(dá)到很高反應(yīng)程度。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明目的是提出了一種金屬化燒結(jié)礦的燒結(jié)裝置及其生產(chǎn)方法，對(duì)現(xiàn)有燒結(jié)工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，生產(chǎn)出適合高爐冶煉的具有較高金屬化率和高強(qiáng)度的燒結(jié)礦，在燒結(jié)余熱得到有效利用的同時(shí)，為高爐節(jié)能減排創(chuàng)造條件。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案之一是:一種金屬化燒結(jié)礦的燒結(jié)裝置，包括臺(tái)車(chē)，臺(tái)車(chē)上的燒結(jié)料面，燒結(jié)料面上的點(diǎn)火器和臺(tái)車(chē)下方的抽風(fēng)機(jī)，其特征在于燒結(jié)終點(diǎn)前移，使燒結(jié)有效段LO減少3?22.5 m,在燒結(jié)尾段形成一個(gè)長(zhǎng)度為3?22.5 m的熾熱燒結(jié)成品段L，在該段正上方垂直于燒結(jié)料面在橫縱均勻布置12個(gè)以上噴嘴，噴嘴距燒結(jié)料面的高度H0范圍為5(Tl00mm，焦?fàn)t煤氣通過(guò)外接氣源管道進(jìn)入氣體混合器，燒結(jié)尾氣通過(guò)尾氣引出管道進(jìn)入氣體混合器，氣體混合器通過(guò)管道與噴嘴相連，通過(guò)噴嘴向熾熱燒結(jié)成品段的燒結(jié)礦噴吹由焦?fàn)t煤氣和臺(tái)車(chē)尾段抽風(fēng)機(jī)排出的尾氣混合而成的高溫還原性氣體。
[0009]氣體混合器還通過(guò)管道與高溫還原氣體測(cè)溫控溫儀相連。
[0010]外接氣源管道與氣體混合器之間設(shè)有流量計(jì)。
[0011]氣體混合器與噴嘴之間分別設(shè)有流量計(jì)和壓力表。
[0012]尾氣引出管道與氣體混合器之間管道分別設(shè)有測(cè)溫儀、氣體成分分析儀和流量計(jì)。
[0013]氣體成分分析儀還與外送氣體管道相連。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)方案之二是:一種金屬化燒結(jié)礦的生產(chǎn)方法，其特征在于布料后經(jīng)過(guò)點(diǎn)火器點(diǎn)火后，燒結(jié)料面隨臺(tái)車(chē)進(jìn)入燒結(jié)有效段LO進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)完成后進(jìn)入熾熱燒結(jié)成品段L，此時(shí)焦?fàn)t煤氣通過(guò)外接氣源管道和流量計(jì)進(jìn)入氣體混合器，燒結(jié)尾氣通過(guò)引出管道和測(cè)溫儀、氣體成分分析儀和流量計(jì)進(jìn)入氣體混合器，混合而成的高溫還原性氣體通過(guò)設(shè)置在燒結(jié)料面正上方的噴嘴噴吹進(jìn)行還原，當(dāng)燒結(jié)料面運(yùn)行到臺(tái)車(chē)末端時(shí)燒結(jié)料預(yù)還原結(jié)束，然后燒結(jié)料經(jīng)過(guò)冷卻破碎生成具有較高金屬化率的高質(zhì)量燒結(jié)礦。
[0015]通過(guò)流量計(jì)調(diào)節(jié)控制燒結(jié)尾氣占混合還原性氣體體積百分?jǐn)?shù)，其比例為不高于20%,由高溫還原氣體測(cè)溫控溫儀測(cè)量控制高溫還原性氣體溫度，使其范圍為85(T105(TC，通過(guò)壓力表把噴吹高溫還原氣體的壓力控制為0.r0.5Kpa，通過(guò)流量計(jì)控制高溫還原氣體的流量；臺(tái)車(chē)尾段的抽風(fēng)負(fù)壓的范圍為-6.(T-9.0Kpa ;進(jìn)入氣體混合器的燒結(jié)尾氣氧氣含量要求小于4%，通過(guò)測(cè)溫儀測(cè)量燒結(jié)尾氣溫度，其范圍為30(T60(TC ;燒結(jié)尾氣氧氣含量通過(guò)氣體成分分析儀進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)流量計(jì)控制外接氣源的流量。
[0016]如果燒結(jié)尾氣氧氣含量大于4%，通過(guò)關(guān)閉流量計(jì)把燒結(jié)尾氣經(jīng)外送氣體管道輸送其他車(chē)間處理。
[0017]本發(fā)明有益效果為:在臺(tái)車(chē)上直接向燒結(jié)礦噴吹還原性氣體，既能夠使燒結(jié)礦的余熱得到有效的利用，還能夠得到具有較高金屬化率的燒結(jié)礦；利用臺(tái)車(chē)尾段尾氣與焦?fàn)t煤氣混合，可以使臺(tái)車(chē)尾段尾氣的余熱得到有效利用，達(dá)到節(jié)能減排的效果；焦?fàn)t煤氣中的主要成分是H2,與燒結(jié)礦還原反應(yīng)的產(chǎn)物是H2O,能夠減少CO2的排放；此外，由于還原反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行燒結(jié)料面溫度也會(huì)下降，能夠有效防止燒結(jié)礦過(guò)熔問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明燒結(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；[0019]圖2實(shí)施例1噴嘴布置圖；
[0020]其中，I臺(tái)車(chē)；2燒結(jié)料面；3點(diǎn)火器；4抽風(fēng)機(jī)；5和5'燒結(jié)終點(diǎn)；6外接氣源管道尾氣引出管道；8、9、10流量計(jì)；11氣體混合器；12噴嘴；13 ;壓力表；14高溫還原氣體測(cè)溫控溫儀；15氣體成分分析儀；16外送氣體管道；17測(cè)溫儀；U燒結(jié)有效段；L噴吹焦?fàn)t煤氣的熾熱燒結(jié)段噴嘴距燒結(jié)料面的高度。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0022]實(shí)施例1
[0023]以一臺(tái)265m2燒結(jié)機(jī)為例,在燒結(jié)垂直速度26.34mm/min不變的情況下,將臺(tái)車(chē)速度由2.85 m/min調(diào)整到2.14 m/min，使燒結(jié)終點(diǎn)前移18.9m，從而形成一個(gè)長(zhǎng)度為18.9m的熾熱燒結(jié)成品段，在該段上方安裝36組噴嘴，燒嘴距料面的高度Htl為50mm，焦?fàn)t煤氣通過(guò)外接氣源管道6和流量計(jì)8進(jìn)入氣體混合器11，燒結(jié)尾氣通過(guò)尾氣引出管道7和測(cè)溫儀17、氣體成分分析儀15和流量計(jì)9進(jìn)入氣體混合器11，混合而成的高溫還原性氣體通過(guò)設(shè)置在燒結(jié)料面2正上方的噴嘴12噴吹進(jìn)行還原，燒結(jié)尾氣占混合還原性氣體體積百分比為10%，經(jīng)過(guò)高溫還原氣體測(cè)溫控溫儀14測(cè)量還原氣體溫度為1000°C，通過(guò)設(shè)置在氣體混合器和噴嘴之間的流量計(jì)10和壓力表13控制氣體壓力為0.5Kpa，抽風(fēng)負(fù)壓的范圍為-6.0Kpa0通過(guò)氣體成分分析儀15測(cè)量出燒結(jié)尾氣氧氣含量為1.5%，測(cè)溫儀17測(cè)量出燒結(jié)尾氣溫度為400°C。若通過(guò)氣體成分分析儀15測(cè)量出燒結(jié)尾氣氧氣含量大于4%，通過(guò)關(guān)閉流量計(jì)9把燒結(jié)尾氣經(jīng)外送氣體管道16輸送其他車(chē)間處理。最終燒結(jié)料經(jīng)過(guò)冷卻破碎生成燒結(jié)礦的金屬化率為54.2%，成品產(chǎn)率為78.4%，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)為94.3%，耐磨指數(shù)為4.10/%。
[0024]實(shí)施例2
[0025]以一臺(tái)360m2燒結(jié)機(jī)為例，在燒結(jié)垂直速度29.40mm/min不變的情況下，將臺(tái)車(chē)速度由3.15 m/min調(diào)整到2.36 m/min，使燒結(jié)終點(diǎn)前移22m，從而形成一個(gè)長(zhǎng)度為22m的熾熱燒結(jié)成品段，在該段上方安裝88組噴嘴，燒嘴距料面的高度H0為60mm，焦?fàn)t煤氣通過(guò)外接氣源管道6和流量計(jì)8進(jìn)入氣體混合器11，燒結(jié)尾氣通過(guò)尾氣引出管道7和測(cè)溫儀17、氣體成分分析儀15和流量計(jì)9進(jìn)入氣體混合器11，混合而成的高溫還原性氣體通過(guò)設(shè)置在燒結(jié)料面2正上方的噴嘴12噴吹進(jìn)行還原，燒結(jié)尾氣占混合還原性氣體體積百分比為10%，經(jīng)過(guò)高溫還原氣體測(cè)溫控溫儀14測(cè)量還原氣體溫度為1050°C，通過(guò)設(shè)置在氣體混合器和噴嘴之間的流量計(jì)10和壓力表13控制氣體壓力為0.4Kpa，抽風(fēng)負(fù)壓的范圍為-6.5Kpa Kpa0通過(guò)氣體成分分析儀15測(cè)量出燒結(jié)尾氣氧氣含量為1.0%，測(cè)溫儀17測(cè)量出燒結(jié)尾氣溫度為500°C。若通過(guò)氣體成分分析儀15測(cè)量出燒結(jié)尾氣氧氣含量大于4%，通過(guò)關(guān)閉流量計(jì)9把燒結(jié)尾氣經(jīng)外送氣體管道16輸送其他車(chē)間處理。最終燒結(jié)料經(jīng)過(guò)冷卻破碎生成燒結(jié)礦的金屬化率為55.6%，成品產(chǎn)率為79.3%，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)為95.2%，耐磨指數(shù)為3.80/%。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬化燒結(jié)礦的燒結(jié)裝置，包括臺(tái)車(chē)(1)，臺(tái)車(chē)(I)上的燒結(jié)料面(2)，燒結(jié)料面(2 )上的點(diǎn)火器(3 )和臺(tái)車(chē)下方的抽風(fēng)機(jī)(4 )，其特征在于:燒結(jié)終點(diǎn)前移，使燒結(jié)有效段LO減少3?22.5 m，在燒結(jié)尾段形成一個(gè)長(zhǎng)度為3?22.5 m的熾熱燒結(jié)成品段L，在該段正上方垂直于燒結(jié)料面(2)在橫縱均勻布置12個(gè)以上噴嘴(12)，噴嘴(12)距燒結(jié)料面(2)的高度Htl范圍為5(Tl00mm，焦?fàn)t煤氣通過(guò)外接氣源管道(6)進(jìn)入氣體混合器(11)，燒結(jié)尾氣通過(guò)尾氣引出管道(7)進(jìn)入氣體混合器(11)，氣體混合器(11)通過(guò)管道與噴嘴(12)相連，通過(guò)噴嘴(12)向熾熱燒結(jié)成品段的燒結(jié)礦噴吹由焦?fàn)t煤氣和臺(tái)車(chē)尾段抽風(fēng)機(jī)排出的尾氣混合而成的高溫還原性氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化燒結(jié)礦的燒結(jié)裝置，其特征在于:所述的氣體混合器(11)還通過(guò)管道與高溫還原氣體測(cè)溫控溫儀(14)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化燒結(jié)礦的燒結(jié)裝置，其特征在于:所述的外接氣源管道(6 )與氣體混合器(11)之間設(shè)有流量計(jì)(8 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化燒結(jié)礦的燒結(jié)裝置，其特征在于:所述的尾氣引出管道(7)與氣體混合器(11)之間管道分別設(shè)有測(cè)溫儀(17)、氣體成分分析儀(15)和流量計(jì)(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化燒結(jié)礦的燒結(jié)裝置，其特征在于:所述的氣體混合器(11)與噴嘴(12 )之間分別設(shè)有流量計(jì)(10 )和壓力表(13 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬化燒結(jié)礦的燒結(jié)裝置，其特征在于:所述的尾氣引出管道(7)與氣體混合器(11)之間管道分別設(shè)有測(cè)溫儀(17)、氣體成分分析儀(15)和流量計(jì)(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬化燒結(jié)礦的燒結(jié)裝置，其特征在于:所述的氣體成分分析儀(15)還與外送氣體管道(16)相連。
8.一種金屬化燒結(jié)礦的生產(chǎn)方法，其特征在于布料后經(jīng)過(guò)點(diǎn)火器(3)點(diǎn)火后，燒結(jié)料面(2 )隨臺(tái)車(chē)(I)進(jìn)入燒結(jié)有效段LO進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)完成后進(jìn)入熾熱燒結(jié)成品段L，此時(shí)焦?fàn)t煤氣通過(guò)外接氣源管道(6)進(jìn)入氣體混合器(11)，燒結(jié)尾氣通過(guò)尾氣引出管道(7)進(jìn)入氣體混合器(11)，混合而成的高溫還原性氣體通過(guò)設(shè)置在燒結(jié)料面(2)正上方的噴嘴(12)噴吹進(jìn)行還原，當(dāng)燒結(jié)料面(2)運(yùn)行到臺(tái)車(chē)(I)末端時(shí)燒結(jié)料預(yù)還原結(jié)束，然后燒結(jié)料經(jīng)過(guò)冷卻破碎生成燒結(jié)礦。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬化燒結(jié)礦的生產(chǎn)方法，其特征在于通過(guò)流量計(jì)(9)調(diào)節(jié)控制燒結(jié)尾氣占混合還原性氣體體積百分?jǐn)?shù)，其比例為不高于20%，由高溫還原氣體測(cè)溫控溫儀(14)測(cè)量控制高溫還原性氣體溫度，使其范圍為85(Tl050°C，通過(guò)壓力表(13)把噴吹高溫還原氣體的壓力控制為0.r0.5Kpa，通過(guò)流量計(jì)(10)控制高溫還原氣體的流量；臺(tái)車(chē)尾段的抽風(fēng)負(fù)壓的范圍為-6.0'9.0Kpa ;進(jìn)入氣體混合器的燒結(jié)尾氣氧氣含量要求小于4%，通過(guò)測(cè)溫儀(17)測(cè)量燒結(jié)尾氣溫度，其范圍為30(T60(TC ;燒結(jié)尾氣氧氣含量通過(guò)氣體成分分析儀(15)進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)流量計(jì)(8)控制外接氣源的流量。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬化燒結(jié)礦的生產(chǎn)方法，其特征在于如果燒結(jié)尾氣氧氣含量大于4%，通過(guò)關(guān)閉流量計(jì)(9)把燒結(jié)尾氣經(jīng)外送氣體管道(16)輸送其他車(chē)間處理。
【文檔編號(hào)】F27B9/40GK103512351SQ201210205325
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月20日
【發(fā)明者】李金蓮, 任偉, 王再義, 栗紅 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司