[发明专利]优化烧结矿冷却制度的方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于烧结技术领域，特别涉及一种优化烧结矿冷却制度的方法及系统。

背景技术

随着人们对生活环境的要求越来越高，对建设节能型社会的呼声越来越强，钢铁产业作为高耗能产业成为了节能减排的重要目标。烧结矿是高炉炼铁的主要原料之一，在供给高炉使用前，烧结原料需经过高温烧结后成块，然后经过冷却工序获得冷烧结矿。该冷烧结矿的质量和冶金性能直接影响高炉顺行的程度。

目前，烧结矿的冷却方式主要是风冷方式。然而热烧结矿通过冷风冷却时发生晶型的转化，容易造成粒度变碎、烧结矿冷强度降低及热强度变差等弊端，对高炉冶炼十分不利，不同的风温、风压等对热烧结矿进行冷却时产生以上弊端的程度不一样，因此，为了进一步的稳定烧结矿的质量，须对冷却机风温、风压、出口料温与烧结矿质量关系进行准确的控制。

申请号：201010232418.7，专利名称为一种用于烧结矿的冷却方法公开了其冷却工艺为：(1)利用环式冷却鼓风机自身冷却烧结矿产生的热气变成冷却用的热风，用鼓出来的热风去冷却第一段热的烧结矿，使得烧结矿不被骤冷，减少粉化；烧结矿原料在烧结杯中抽风烧结到达终点后，对原料在烧结杯中进行强制通热风冷却，热风温度在150-250℃之间；(2)检测到循环热风温度超过200℃时，将进环式冷却鼓风机风口处留有1/3的自然风进口，用以混淆热风致使温度不至于过高影响环式冷却鼓风机寿命；风量控制在160m³/h，冷却时间5-20分钟。然而这种工艺方法只能通过一次测试的结果及现场人员的经验确定烧结矿的冷却制度，冷却制度一旦设定则长时间不进行调整。但烧结矿成分受原料品种和供给批次等因素影响而经常发生变化，长期不变的冷却制度对不同成分的烧结矿来说不具有广泛的适应性，进而不能最大化的提高烧结矿在高炉的利用率，不利于冷却过程及烧结过程的节能。如上采用烧结杯优化烧结矿冷却制度的方法，一般通过调整风机风量、抽风负压来改变个冷却段的冷却制度，存在烧结矿温度监测不准确、烧结矿降温速率不可控及实验周期长等问题。另外，通过生产设备优化烧结矿的冷却制度，需要耗费较大的人力物力，较大的提高了生产成本，且存在造成烧结矿质量出现较大波动甚至发生事故的可能性。

因此，亟需一种快速获得烧结过程最佳冷却制度且成本低廉的优化烧结矿冷却制度的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种优化烧结矿冷却制度的方法，以实现根据烧结工艺中实际采用的烧结原料快速的多次模拟烧结和冷却过程，获得最佳的冷却制度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种优化烧结矿冷却制度的方法，所述方法包括：步骤a：制定多组冷却制度，每组冷却制度至少包括降温速率、降温幅度及降温区段；步骤b：将铁矿粉装入制样设备，制成细矿粉，然后按设定的比例将所述细矿粉与氧化钙粉末加入混样器中混合成混合矿粉，接着将所述混合矿粉转移至成型设备中，并制成规则矿块；步骤c：将所述规则矿块放入烧结设备中并进行加热成烧结块，然后从所述多组冷却制度中选出其中一组，并按照选出的冷却制度设定所述烧结设备的温控程序，接着启动所述烧结设备进行冷却；步骤d：将冷却后的所述烧结块转移至强度试验设备，进行强度测试并将测试结果记录下来；步骤e：重复步骤b至步骤d，直至制定的每组冷却制度至少一次被选出；步骤f：对比强度测试的测试结果，并选出最佳冷却制度。

进一步的，所述多组冷却制度至少包括:快速冷却制度、慢速冷却制度及快慢结合冷却制度，其中降温速率在0.1-10℃/s之间，降温幅度对应的起始温度在1000-1400℃之间，降温区段为1-5个。

进一步的，所述烧结设备还包括具有升温制度的温控程序，所述升温制度由升温速率、升温幅度和升温区段构成，升温速率在1-20℃/s之间，升温幅度对应的最终温度在1000-1400℃之间，升温区段为1-6个。

进一步的，所述加热包括从所述烧结设备中提取所述升温制度，并按照所述升温制度设定所述烧结设备的温控程序接着启动所述烧结设备将所述规则矿块的温度提升至所述升温幅度对应的最终温度。

进一步的，所述步骤b中的细矿粉为-100目的矿粉，所述混合矿粉混合的时间在5-10分钟之间。