一種鏈-回-環(huán)系統(tǒng)生產(chǎn)高配比赤鐵礦球團(tuán)的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金工業(yè)中的鐵礦球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鏈-回-環(huán)系統(tǒng)生產(chǎn)高配比赤鐵礦球團(tuán)的工藝。適用于高配比赤鐵礦酸性氧化球團(tuán)的生產(chǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋼鐵冶金鐵礦球團(tuán)生產(chǎn)領(lǐng)域，磁鐵礦中FeO氧化放熱，可節(jié)省大約50%的熱量輸入;固相固結(jié)開始溫度低，從800°C持續(xù)到1350°C，固結(jié)機(jī)理有Fe203微晶連接、Fe203再結(jié)晶、Fe304再結(jié)晶和液相粘結(jié)4種，固結(jié)成球性較強(qiáng)，球團(tuán)還原性較好;而赤鐵礦固結(jié)溫度高，燃耗高，晶粒間連接橋開始形成溫度在1300°C，1350°C時(shí)才出現(xiàn)再結(jié)晶固結(jié)，固結(jié)成球性差。超過1350°C時(shí)球團(tuán)過燒，F(xiàn)e203又開始分解生成Fe304，球團(tuán)固結(jié)強(qiáng)度開始下降。因此無論是豎爐法、帶式焙燒機(jī)法，還是鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯法，原料中所配加的赤鐵礦量都受到極大的限制。一方面國內(nèi)常用燃料熱值普遍偏低，高熱值燃料稀缺，價(jià)格昂貴;另一方面赤鐵礦焙燒所需溫度高，固結(jié)溫度范圍窄，不易操控。目前的國情是:國內(nèi)出產(chǎn)鐵礦以磁鐵礦為主，貧礦多而雜，成分差異大，在目前選礦技術(shù)下磁鐵礦供應(yīng)不足，鐵原料中50 %需要依靠進(jìn)口，而進(jìn)口鐵礦多以赤鐵礦為主。如何提高酸性氧化球團(tuán)生產(chǎn)時(shí)，球團(tuán)原料中赤鐵礦的配比是目前亟待解決的問題。已有的關(guān)于赤鐵礦大配比焙燒球團(tuán)的方法有:內(nèi)配燃料法、內(nèi)配熔劑法、單純?cè)阪滙鳈C(jī)側(cè)板添加燒嘴法。本發(fā)明顯著區(qū)別于以往發(fā)明之處在于:不內(nèi)配燃料、熔劑，不內(nèi)配氧化強(qiáng)放熱配料的前提下，加強(qiáng)了赤鐵礦造球前的原料準(zhǔn)備，大幅度提高生球質(zhì)量，入鏈篦機(jī)粒度均勻且減小一級(jí)，同時(shí)補(bǔ)充外加熱源及補(bǔ)充純凈氧氣，提高焙燒溫度和氣流含氧量，達(dá)到提高球團(tuán)強(qiáng)度和還原性的目的。成品球團(tuán)礦質(zhì)量優(yōu)于普通磁/赤鐵礦球團(tuán)。主要從以下幾方面考慮:一、赤鐵礦粒度較粗，采用了濕磨加高壓輥壓處理工藝;二、補(bǔ)充熱能，將磁鐵礦按比例減少所帶來的放熱缺量，通過外加熱源補(bǔ)充;三、補(bǔ)充純氧氣，提高氣流含氧量，促使氧化終點(diǎn)提前；四、加強(qiáng)生球準(zhǔn)備，設(shè)置生球整粒工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種鏈-回-環(huán)系統(tǒng)生產(chǎn)高配比赤鐵礦球團(tuán)的工藝，解決了原料中所配加的赤鐵礦量受限的問題。
[0004]—種鏈-回-環(huán)系統(tǒng)生產(chǎn)高配比赤鐵礦球團(tuán)的工藝，具體步驟及參數(shù)如下:
[0005]1、鐵精粉預(yù)配料，將之70的％的赤鐵礦精粉和< 30wt%的磁鐵礦精粉混合，再進(jìn)行濕磨，使-200目粒度的粉末比例2 98% ;再將預(yù)配料粉統(tǒng)一干燥，水份< 8%，之后進(jìn)行高壓輥磨。實(shí)踐表明該水分下高壓輥磨效果最佳，混合鐵粉比表面積增至2 1800cm2/g，比表面積增加量2 400cm2/g，同時(shí)活化顆粒表面能，更利于黏結(jié)成球。
[0006]2、在預(yù)配粉料中加入膨潤土，含量為預(yù)配粉料總重的1.0-1.4wt %，再加入Ο-? wt %的除塵灰，進(jìn)行立式混合，使各粒級(jí)分布均勻。
[0007]3、造球盤造球，控制生球水分在8-8.5%，造球盤轉(zhuǎn)速5-8^11^11，傾角45°-48°，造球時(shí)間8-15min，使粒度為12 ± 2mm的生球含量2 98wt %。
[0008]4、進(jìn)入鏈-回-環(huán)系統(tǒng)，鏈篦機(jī)1采用鼓干段12、抽干段13、預(yù)熱I段14和預(yù)熱II段15工藝；回轉(zhuǎn)窯2采用煤粉燃燒器作為熱源，窯內(nèi)風(fēng)溫保持在1300-1350°C，不超1350°C;環(huán)冷機(jī)3采用四段冷卻，冷卻I段16風(fēng)直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯2，在負(fù)壓作用下逆物流運(yùn)動(dòng)方向引入預(yù)熱
II段15;冷卻II段17風(fēng)引回預(yù)熱I段14物料上部;冷卻III段18風(fēng)引回鼓干段12物料下部風(fēng)箱，熱風(fēng)透過物料層而排空;預(yù)熱II段15熱風(fēng)下引，引入抽干段13物料上部煙罩內(nèi)；抽干段13和預(yù)熱I段14熱風(fēng)透過物料層下引，引入主引風(fēng)機(jī)5，通過除塵、凈化有害物質(zhì)后排空；
[0009]5、在預(yù)熱II段15兩側(cè)分別添加3個(gè)第二天然氣燒嘴21，使風(fēng)溫提前達(dá)到并保持在1280 ±20°C左右，赤鐵礦提前開始固相固結(jié);從冷卻II段17引回的熱風(fēng)風(fēng)管上，添加第一天然氣燒嘴20，共3個(gè)，增加預(yù)熱I段14風(fēng)溫，使風(fēng)溫為1200°C-1250°C。在預(yù)熱I段14的兩側(cè)、預(yù)熱II段15的頂部均布補(bǔ)氧氣噴嘴22，共12個(gè)。高純氧氣用量為每4摩爾FeO補(bǔ)充1摩爾氧氣；使所含磁鐵礦提前完成氧化進(jìn)程，完全變?yōu)槌噼F礦晶粒。磁鐵礦氧化放熱，熱煙氣循環(huán)，鏈篦機(jī)各段風(fēng)溫普遍提高。入機(jī)生球爆裂溫度要求較高，依賴于濕磨和高壓輥壓工序來提高生球性能。
[0010]6、冷卻IV段19風(fēng)排空。球團(tuán)冷卻后溫度<150°C。通過添加濕磨、高壓輥壓、天然氣補(bǔ)熱工藝，來降低赤鐵礦粒度，增加比表面積，活化晶粒表面，增強(qiáng)生球質(zhì)量，提前完成球團(tuán)氧化過程。使得生球落下強(qiáng)度>7次/個(gè)，更優(yōu)化的>10次/個(gè)。延長并保持赤鐵礦固結(jié)時(shí)間13土 3min，F(xiàn)e203再結(jié)晶固結(jié)比率為80%?100 %，顯著增加氧化球團(tuán)抗壓強(qiáng)度，提高還原性，同時(shí)顯著減少系統(tǒng)中粉塵含量，顯著降低回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈幾率，使回轉(zhuǎn)窯不結(jié)圈或結(jié)圈較薄。
[0011]步驟1中所述赤鐵礦精粉不另配石灰等熔劑，不另配其他有/無機(jī)粘結(jié)劑，不內(nèi)配碳/煤粉燃料，不內(nèi)配氧化強(qiáng)放熱材料。
[0012]步驟4中回轉(zhuǎn)窯2可以采用其它熱源，如焦粉、焦?fàn)t煤氣、頁巖氣、重油、石油焦粉等。
[0013]步驟5中天然氣燒嘴所用的天然氣可以采用其它高熱值介質(zhì)替代，燒嘴形式也可以相應(yīng)變化。如采用頁巖氣、重油等。
[0014]本發(fā)明中球團(tuán)強(qiáng)度更高(22500N/個(gè)占98 % )，還原性更優(yōu)。
[0015]本發(fā)明適合傳統(tǒng)鏈-回-環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng)的球團(tuán)質(zhì)量升級(jí)改造，工藝可植入性強(qiáng)。
[0016]本發(fā)明赤鐵礦配比平均2 70%，甚至達(dá)100%。
[0017]本發(fā)明膨潤土配比較低，只有1.0-1.4%。是通常配加量的1/4，甚至可以更低。提尚球團(tuán)礦鐵品位。
[0018]本發(fā)明增加了濕磨工藝。對(duì)粒度普遍較粗的赤鐵礦，在造球前預(yù)處理，-200目提高17個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到98%。-325目數(shù)量2 80%。
[0019]本發(fā)明增加了高壓輥磨工藝。針對(duì)鐵精礦晶粒形狀和比表面積進(jìn)行處理，平均比表面積2 1800cm2/g，增加顆粒表面活化能，促進(jìn)成球，同時(shí)顯著降低膨潤土或替代品添加劑用量。
[0020]本發(fā)明在傳統(tǒng)鏈-回-環(huán)能量循環(huán)系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了補(bǔ)熱工藝和補(bǔ)氧工藝。天然氣熱值高、需用量小，較適用于補(bǔ)熱設(shè)置。補(bǔ)充氧氣需用量較小，可用儲(chǔ)罐或綜合管網(wǎng)供給，但要保證進(jìn)入鏈篦機(jī)氧氣壓力的穩(wěn)定性。兩套裝置均適用于老系統(tǒng)植入和球團(tuán)質(zhì)量升級(jí)改造。
[0021 ] 本發(fā)明對(duì)生球的整粒流程嚴(yán)格控制。使生球粒度12mm粒級(jí)? 98%。這種粒度的生球，無論從氧化熱力學(xué)還是動(dòng)力學(xué)來講，都是最佳粒度。冶金性能最佳、焙燒最節(jié)能。
[0022]本發(fā)明混合料采用立式強(qiáng)力混合工藝。這種混合方式內(nèi)置3-4套立式攪拌漿，狼牙參差交錯(cuò)，使物料粒度分布更均勻，幾乎沒有偏析，大量小球聚集成核，極利于后期生球制粒長大。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0024]1、赤鐵礦配比平均2 70%，甚至達(dá)100%。支持大配比赤鐵礦氧化焙燒球團(tuán)的生產(chǎn)。
[0025]2、球團(tuán)強(qiáng)度更高(> 2500N/個(gè)占98%)，還原性更優(yōu)。
[0026]3、膨潤土配比更低，只有1.0-1.4%。是通常配加量的1/4，甚至可以更低。提高球團(tuán)礦鐵品位。
[0027]4、適合傳統(tǒng)鏈-回-環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng)的球團(tuán)質(zhì)量升級(jí)改造，工藝可植入性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0029]圖2為本發(fā)明的能量流系統(tǒng)循環(huán)特征圖。其中，鏈篦機(jī)1，回轉(zhuǎn)窯2，環(huán)冷機(jī)3，鼓干風(fēng)機(jī)4，主引風(fēng)機(jī)5，回?zé)犸L(fēng)機(jī)6，煙囪7，冷卻I鼓風(fēng)機(jī)8，冷卻II鼓風(fēng)機(jī)9，冷卻III鼓風(fēng)機(jī)10，冷卻IV鼓風(fēng)機(jī)11，鼓干段12，抽干段13，預(yù)熱I段14，預(yù)熱II段15，冷卻I段16，冷卻II段17，冷卻III段18，冷卻IV段19，第一天然氣燒嘴20，第二天然氣燒嘴21，補(bǔ)氧氣噴嘴22。
[0030]圖3為本發(fā)明的濕磨工藝流程圖。
[0031]圖4為本發(fā)明的生球整粒工藝配置圖。其中，擺頭皮帶23，大球輥篩24，寬皮帶機(jī)25，輥式布料器26，生球皮帶機(jī)27，鏈篦機(jī)1。
【具體實(shí)施方式】
[0032]實(shí)施例1
[0033]以安陽120萬t/a球團(tuán)生產(chǎn)實(shí)例為例進(jìn)行說明。
[0034