[发明专利]铁矿石烧结造块工艺方法

说明书

本发明属于铁矿石的烧结造块领域，特别涉及带式烧结机烧结铁矿石的工艺方法。

现在，铁矿石烧结造块儿乎都是采用带式烧结机抽风式烧结工艺，其主要工艺过程为：将含铁原料，燃料，熔剂首先经过必要的备料，配料以及混合与制粒工序处理为满足化学和物理性质要求的烧结混合料，再将混合料布于带式烧结机的台车上进行抽风式的点火和烧结，混合料在不完全熔化的条件下固结为烧结矿，然后将烧结矿进行破碎，冷却和整粒，得到成品烧结矿和返粉。现有烧结工艺虽然技术成熟可靠，机械化和自动化程度较高，但仍然存在着难以克服的缺点：由于抽风烧结工艺的漏风率较高，烧结烟气的量大且温度低等原因，使导主抽风机的动力消耗高，烧结烟气的余热难以回收利用，烟气的除尘净化设施庞大；由于台车部件承受着长时间热的反复作用和高温燃气的腐蚀等原因，导致台车部件容易损坏。    

本发明的任务是提供一种铁矿石烧结造块的新工艺。新工艺在保证烧结矿质量和生产能力的前提下，对现有抽风烧结工艺存在的缺点有明显改进，获得更好的经济效益。

在杂志《烧结球团》1989年第1期的《烧结100年》一文中指出：从烧结料层下部向上鼓风烧结，往工作平台上直接喷出粉尘和废气并且当炉篦下的鼓风压力超过5000Pa时，烧结过程转变为流态化状态，固体燃烧带的连续性受到破坏，这点在当时乃至现在仍然是这种烧结方法的最大缺点，所以鼓风带式烧结机在黑色冶金中未得到应用，仅用于焙烧重金属硫化矿。

本发明克服了长期存在的铁矿石鼓风烧结工艺生产环境差和流态化无可靠解决办法的技术偏见，在研究了铁矿石鼓风烧结过程工艺特性和颗粒物料流态化原理的基础上，提出了优于现有技术的铁矿石鼓风烧结工艺方法。

在鼓风带式烧结机上加烟罩，控制烟罩烟气出口为微负压，可以保证良好的生产环境。

科学实验与实践表明：颗粒物料流态化临界速度的大小，主要取决于物料颗粒的大小，密度以及气体的物理性质。对于铁矿石鼓风烧结过程来说，混合料的平均粒度愈小，烧结料面温度愈高，愈容易产生流态化。当高温燃烧带远离料面时，通过上部料层的气流温度低，此时采用较大的鼓风量也不容易产生流态化。当高温燃烧带接近或者已经达到料面时，由于此时通过上部料层的气流温度高，上部料层尚未固结的颗粒物料即使在较小的鼓风量条件下，也容易产生流态化。故适当加大烧结混合料的平均粒度，采用厚料层布料和大面积烧结机，根据烧结料面的温度调控鼓风烧结段的鼓风量以及在条件允许时采用富氧烧结等，都是控制铁矿石鼓风烧结过程流态化，提高烧结矿质量和生产能力的有效方法。分析《烧结理论与工艺》一书(中南工业大学出版社，1992年出版)第393页所列举的铁矿石鼓风烧结试验(见图17-3)可知，该试验的工艺方法不尽合理：如烧结料层太薄，鼓风烧结后段烟气量过大，完成整个烧结过程的时间较短等。这样的工艺方法，不能有效地控制铁矿石烧结过程流态化，其结果是烧结矿返粉率较高和燃料消耗较高。

本发明采用鼓风带式烧结机，从烧结料层下部向上鼓风烧结，控制烧结矿碱度≥1.5，烧结混合料平均粒度1～4mm，采用两次布料法，一次点火料层厚度为30～60mm，点火温度1050～1300℃，点火时间1～3分钟，点火炉抽风机抽风量为60～100m³/m²·min，点火炉吸风箱负压为800～1600Pa，总料层厚度≥500mm。将鼓风烧结段由前向后划分为两个烧结段：主烧结段和流态化控制烧结段，主烧结段的鼓风量为24±6标m³/m²·min流态化控制烧结段的鼓风时间为4～8分钟，流态化控制烧结段的鼓风量为13±4标m³/m²·mim 。

在鼓风烧结过程中，随着燃烧带上移，烧结料层的阻力逐渐降低。为了便于调控鼓风烧结段的鼓风量和节省风机的动力消耗，在带式烧结机鼓风烧结段配备不少于两台规格性能不尽相同的鼓风机。主烧结段下部风箱鼓风压力的控制范围为(8.4～4.9).H_料.r_料；上述风压计算式中：H_料为烧结总料层厚度，单位为mm；r_混为烧结混合料的堆比重，单位为t/m³；所计算出的鼓风压力单位为Pa。在每个鼓风箱上部的烧结料面上均设置测温装置测报料面温度，测点离料面距离＜300mm。每个鼓风箱的送风支管上均设调节阀，以便根据烧结料而温度以及烧结矿质量等参数随时调节风量和台车运行速度。以料面温度为依据，实施对流态化控制烧结段鼓风量的自动调节。