燒結(jié)礦的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種燒結(jié)礦的制造方法，其利用配設(shè)在托板下的風(fēng)箱，對(duì)包含從沿機(jī)長(zhǎng)方向設(shè)置于燒結(jié)機(jī)的點(diǎn)火爐的下游的多個(gè)氣體燃料供給裝置供給的氣體燃料在內(nèi)的裝入層上方的空氣進(jìn)行吸引并將其導(dǎo)入至裝入層內(nèi)，并在裝入層內(nèi)使上述氣體燃料與炭材燃燒來制造燒結(jié)礦，在上述方法中，使從上述氣體燃料供給裝置供給的氣體燃料的總供給量恒定，并且增減氣體燃料的供給量，以使從各氣體燃料供給裝置供給的氣體燃料的供給量與在各氣體燃料供給裝置的設(shè)置區(qū)域被吸引至裝入層內(nèi)的空氣量對(duì)應(yīng)，而使氣體燃料的供給比率合理化，由此最大限度地展現(xiàn)氣體燃料的供給效果，以高合格率制造高強(qiáng)度且被還原性優(yōu)良的高品質(zhì)的燒結(jié)礦。
【專利說明】燒結(jié)礦的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及使用下方吸引式的特勞氏燒結(jié)機(jī)來制造高強(qiáng)度且被還原性優(yōu)良的高 品質(zhì)的高爐原料用燒結(jié)礦的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為高爐制鐵法的主要原料的燒結(jié)礦一般經(jīng)由圖1所示那樣的工序來制造。燒 結(jié)礦的原料是鐵礦石粉或燒結(jié)礦篩粉、制鐵廠內(nèi)產(chǎn)生的回收粉、石灰石以及白云石等含CaO 系輔助原料、生石灰等造粒助劑、焦炭粉或無煙煤等，按規(guī)定的比例分別從料斗1…將這些 原料向輸送機(jī)上切出。所切出的原料利用滾筒式混合機(jī)2、3等被添加適量的水，進(jìn)行混合、 造粒，從而形成平均直徑為3?6_的準(zhǔn)粒子即燒結(jié)原料。然后，從配設(shè)在燒結(jié)機(jī)上的緩沖 料斗4、5,經(jīng)由滾筒式給料機(jī)6與切料槽7,以400?800_的厚度將該燒結(jié)原料裝入至環(huán) 狀移動(dòng)式的燒結(jié)機(jī)托板8上，而形成被稱作燒結(jié)床的裝入層9。然后，利用設(shè)置于裝入層9 的上方的點(diǎn)火爐10對(duì)裝入層表層的炭材進(jìn)行點(diǎn)火，并且經(jīng)由配設(shè)在托板8的正下方的風(fēng)箱 (Windbox)ll將裝入層上方的空氣向下方吸引，從而使裝入層內(nèi)的炭材燃燒，并利用此時(shí) 產(chǎn)生的燃燒熱使上述燒結(jié)原料熔融而得到燒結(jié)塊。然后，對(duì)如此得到的燒結(jié)塊進(jìn)行破碎、整 粒，并將約5_以上的成塊物作為成品燒結(jié)礦回收，并將其供給至高爐。
[0003] 在上述制造過程中，利用點(diǎn)火爐10點(diǎn)火后的裝入層內(nèi)的炭材之后基于在裝入層 內(nèi)從上層向下層吸引的空氣繼續(xù)燃燒，從而形成在厚度方向上具有寬度的燃燒?熔融帶 (以下，也簡(jiǎn)稱為"燃燒帶"。）。由于該燃燒帶的熔融部分阻礙上述被吸引的空氣的流動(dòng)，所 以這成為燒結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)而使生產(chǎn)性降低的重要因素。另外，隨著時(shí)間的經(jīng)過、即隨著托板8 向下游側(cè)移動(dòng)，而該燃燒帶逐漸從裝入層的上層移至下層，并且在燃燒帶通過后，生成燒結(jié) 反應(yīng)結(jié)束后的燒結(jié)塊層（燒結(jié)層）。另外，隨著燃燒帶從上層移至下層，燒結(jié)原料中所含的 水分在炭材的燃燒熱的作用下氣化，并在溫度尚未上升的下層的燒結(jié)原料中濃縮，從而形 成濕潤(rùn)帶。若該水分濃度在某種程度以上，則成為吸引氣體的流路的燒結(jié)原料粒子間的空 隙被水分填充，從而與熔融帶相同地，成為使通氣阻力增大的重要因素。
[0004]圖2是表示在厚度為600mm的裝入層中移動(dòng)的燃燒帶處于裝入層內(nèi)的托板上約 400_的位置（從裝入層表面向下200_)時(shí)的、裝入層內(nèi)的壓力損失與溫度的分布的圖， 并示出了此時(shí)的壓力損失分布在濕潤(rùn)帶中壓力損失約為30%，在燃燒帶中壓力損失約為 40%〇
[0005] 然而，燒結(jié)機(jī)的生產(chǎn)量（t/hr) -般是由生產(chǎn)率（t/hr^2)X燒結(jié)機(jī)面積（m2)決定 的。即，燒結(jié)機(jī)的生產(chǎn)量因燒結(jié)機(jī)的機(jī)寬、機(jī)長(zhǎng)、原料裝入層的厚度、燒結(jié)原料的堆積密度、 燒結(jié)（燃燒）時(shí)間、合格率等而變化。因此，認(rèn)為為了增加燒結(jié)礦的生產(chǎn)量，改善裝入層的 通氣性（壓力損失）來縮短燒結(jié)時(shí)間、或者提高破碎前的燒結(jié)塊的冷強(qiáng)度來提高合格率等 方法是有效的。
[0006]圖3是表示燒結(jié)礦的生產(chǎn)性較高時(shí)和較低時(shí)、即燒結(jié)機(jī)的托板移動(dòng)速度較快時(shí)和 較慢時(shí)的裝入層內(nèi)的某點(diǎn)的溫度與時(shí)間的推移的圖。保持為燒結(jié)原料熔融開始的1200°C以 上的溫度的時(shí)間在生產(chǎn)性較低的情況下由表示，在生產(chǎn)性較高的情況下由T2表示。在生 產(chǎn)性較高時(shí)，由于托板的移動(dòng)速度較快，所以高溫區(qū)域保持時(shí)間T2比生產(chǎn)性較低時(shí)的Ti短。 若1200°C以上的高溫下的保持時(shí)間變短，則形成燒成不足，燒結(jié)礦的冷強(qiáng)度降低，合格率降 低。因此，為了在短時(shí)間內(nèi)以高合格率且生產(chǎn)性良好地制造高強(qiáng)度的燒結(jié)礦，需要尋求某些 手段，來延長(zhǎng)在1200°C以上的高溫下保持的時(shí)間，提高燒結(jié)礦的冷強(qiáng)度。
[0007] 圖4是示意地表示利用點(diǎn)火爐點(diǎn)火后的裝入層表層的炭材基于被吸引的空氣繼 續(xù)燃燒而形成燃燒帶、并且該燃燒帶從裝入層的上層向下層依次移動(dòng)而形成燒結(jié)塊的過程 的圖。另外，圖5(a)是示意地表示上述燃燒帶存在于圖4所示的粗框內(nèi)所示的裝入層的上 層部、中層部以及下層部的各層內(nèi)時(shí)的各自的溫度分布。燒結(jié)礦的強(qiáng)度受到保持在1200°C 以上的溫度的溫度與時(shí)間的乘積的影響，其值越大，燒結(jié)礦的強(qiáng)度就越高。對(duì)于裝入層內(nèi)的 中層部以及下層部而言，由于利用被吸引的空氣運(yùn)送裝入層上層部的炭材的燃燒熱而對(duì)它 們進(jìn)行預(yù)熱，所以它們長(zhǎng)時(shí)間地保持在高溫度，與此相對(duì)，裝入層上層部不被預(yù)熱，燃燒熱 不足，容易使燒結(jié)所需要的燃燒熔融反應(yīng)（燒結(jié)反應(yīng)）變得不充分。其結(jié)果是，如圖5(b)所 示，對(duì)于裝入層的寬度方向剖面內(nèi)的燒結(jié)礦的合格率分布而言，越靠裝入層上層部合格率 越低。另外，托板兩寬度端部也由于來自托板側(cè)壁的散熱、通過的空氣量較多而過度冷卻， 從而不能充分確保燒結(jié)所需要的高溫區(qū)域內(nèi)的保持時(shí)間，由此合格率仍然變低。
[0008] 針對(duì)上述問題，以往增加添加至燒結(jié)原料中的炭材（焦炭粉）的量。但是，如圖6 所示，通過增加焦炭的添加量，能夠提高燒結(jié)層內(nèi)的溫度，延長(zhǎng)保持在1200°C以上的時(shí)間， 但是與此同時(shí)，會(huì)使燒結(jié)時(shí)的最高到達(dá)溫度超過1400°C，從而由于以下說明的理由而導(dǎo)致 燒結(jié)礦的被還原性、冷強(qiáng)度的降低。
[0009] 在非專利文獻(xiàn)1中，如表1那樣示出了在燒結(jié)過程中燒結(jié)礦中所生成的各種礦物 的拉伸強(qiáng)度（冷強(qiáng)度）與被還原性。而且，在燒結(jié)過程中，如圖7所示，在1200°C時(shí)開始生 成熔融液，并且生成燒結(jié)礦的構(gòu)成礦物之中強(qiáng)度最高且被還原性也比較高的鐵酸鈣。這是 需要將燒結(jié)溫度設(shè)為1200°C以上的理由。但是，若進(jìn)一步持續(xù)升溫而超過1400°C，準(zhǔn)確來 說超過1380°C，則鐵酸鈣開始分解為冷強(qiáng)度與被還原性最低的非晶質(zhì)硅酸鹽（硅酸鈣）、以 及易還原粉化的骸晶狀二次赤鐵礦。另外，根據(jù)礦物合成試驗(yàn)的結(jié)果，如圖8的狀態(tài)圖所 示，作為燒結(jié)礦的還原粉化的起點(diǎn)的二次赤鐵礦升溫至Ma g. s s+Liq.區(qū)域，并在冷卻了時(shí) 析出，因此，對(duì)于抑制還原粉化這方面而言，重要的是不經(jīng)由狀態(tài)圖上所示的（1)的路徑而 經(jīng)由（2)的路徑來制造燒結(jié)礦。
[0010] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種燒結(jié)礦的制造方法，將包含粉礦石與炭材的燒結(jié)原料裝入至循環(huán)移動(dòng)的托板上 而形成裝入層，對(duì)該裝入層表面的炭材進(jìn)行點(diǎn)火，并且利用配設(shè)在托板下的風(fēng)箱，對(duì)包含從 沿機(jī)長(zhǎng)方向設(shè)置于點(diǎn)火爐的下游的多個(gè)氣體燃料供給裝置供給的氣體燃料在內(nèi)的裝入層 上方的空氣進(jìn)行吸引并將其導(dǎo)入至裝入層內(nèi)，并在裝入層內(nèi)使所述氣體燃料與炭材燃燒來 制造燒結(jié)礦， 所述燒結(jié)礦的制造方法的特征在于， 使從所述氣體燃料供給裝置供給的氣體燃料的總供給量恒定，并且增減氣體燃料的供 給量，以使從各氣體燃料供給裝置供給的氣體燃料的供給量與在各氣體燃料供給裝置的設(shè) 置區(qū)域被吸引至裝入層內(nèi)的空氣量對(duì)應(yīng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)礦的制造方法，其特征在于， 使從所述氣體燃料供給裝置供給的氣體燃料的量，處于與在各氣體燃料供給裝置的氣 體燃料供給區(qū)域被吸引至裝入層內(nèi)的空氣量成比例的量以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)礦的制造方法，其特征在于， 使從所述氣體燃料供給裝置供給的氣體燃料的供給量，處于與在各氣體燃料供給裝置 的氣體燃料供給區(qū)域被吸引至裝入層內(nèi)的空氣量的平方成比例的量以上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的燒結(jié)礦的制造方法，其特征在于， 使導(dǎo)入至所述裝入層內(nèi)的空氣所含的氣體燃料處于燃燒下限濃度以下。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的燒結(jié)礦的制造方法，其特征在于， 所述氣體燃料的總供給量以燃燒熱換算處于18?41MJ/t-s的范圍，并且以燃燒熱換 算，減少超過所述氣體燃料的總供給量的份量的炭材。
【文檔編號(hào)】C22B1/20GK104508157SQ201380037867
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月18日
【發(fā)明者】巖見友司, 山本哲也, 主代晃一 申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社