[发明专利]一种用于不锈钢生产的铬铁矿粉矿烧结处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金工程技术以及环保节能技术领域，尤其涉及一种用于不锈钢生产的铬铁矿粉矿烧结处理方法。

背景技术

我国钢铁产量已居世界首位，不锈钢的需求量和产能也大幅提高。目前，世界上使用的不锈钢约有65%~70%是奥氏体不锈钢。铬镍系不锈钢占世界不锈钢产量的三分之二。为保证不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有铬16%以上、8%以上的镍含量。铬和镍是生产不锈钢的基本添加元素。我国每年需要生产大量的铬铁和镍铁。由于我国铬矿储量仅0.15%，是一个铬贫乏的国家，因此每年需要大量进口铬矿石，对外依存度达95%以上。

铬在自然界中总是与铁共生形成铬铁尖晶石（FeO.Cr₂O₃），其矿物学名称是铬铁矿。目前，世界铬铁矿开采量约为2000万t/a，其中粉矿（粒径小于8 mm）约占80%，而且铬铁矿的粉矿价格低于块矿，因此很多不锈钢生产企业都希望能够有效利用铬铁矿粉矿冶炼生产不锈钢，以降低生产成本。铬铁矿的粉矿价格虽然低于块矿，但在冶炼铬铁过程中，粉矿过多会使炉料透气性变差，炉况恶化，严重影响各项技术经济指标，导致成品率降低，其造成的损失更大。因此，利用价格相对低廉的铬铁矿粉矿进行烧结造块，是降低铬系铁合金生产成本、提高不锈钢生产市场竞争力的有效途径之一。但由于铬铁矿的水润湿性差，单独的铬铁矿粉矿难于制粒成球，对烧结效果产生负面影响，而且铬尖晶石熔点较高，铬铁矿在较高的温度时才会产生液相，这些因素都增加了铬铁矿粉矿烧结的技术难度。目前，铬铁矿粉矿烧结通常通过添加绿泥石、石英石、蛇纹石、镁砂等熔剂并相应提高配碳量来增加液相量，提升烧结效果；但是这种方式碳消耗量较大，能耗较高，而且添加的熔剂导致后续不锈钢冶炼工序的炉渣种类和排放量增加，这就使得不锈钢生产企业面临巨大的节能减排压力；同时，虽然铬铁矿的粉矿价格相对较低，但铬铁矿粉矿烧结所额外增加的熔剂和配碳量成本，使得铬铁矿粉矿原料成本的优势难以在不锈钢生产整体成本中得到明显的体现，难以达到有效提升市场竞争力的目的。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种用于不锈钢生产的铬铁矿粉矿烧结处理方法，提升铬铁矿粉矿烧结效果，减少耗炭量，降低能耗，以解决现有技术中铬铁矿粉矿烧结能耗高、不利于节能减排的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术手段：

一种用于不锈钢生产的铬铁矿粉矿烧结处理方法，包括如下步骤：

1）将18~40.5重量份红土矿、38.5~54重量份铬铁矿粉矿、4~8重量份焦粉和10~20重量份返矿组成的混合料加入圆筒混合机，再按所述混合料总重量的10%加水进行混合制粒，得到混合料球；所述返矿，是此前铬铁矿烧结所得到的烧结矿进行筛分后，将粒径小于5mm的烧结矿作为返矿；

2）在烧结机台车上铺设厚度为20~25mm的铺底料；所述铺底料，是此前铬铁矿烧结所得到的烧结矿进行筛分后，将粒径为10~25mm之间的烧结矿作为铺底料；

3）采用布料器将所述混合料球均匀布设在烧结机台车上的铺底料上，在点火温度为1000℃~1100℃、点火时间1.5~2分钟、抽风压强为负压8~10kpa的条件下进行烧结，得到烧结矿；

4）将前一步得到的烧结矿进行热破碎处理，使得破碎后烧结矿粒径小于或等于40mm；然后冷却至室温，再利用振动筛进行筛分，将粒径小于5mm的烧结矿作为此后铬铁矿烧结的返矿，取一部分粒径为10~25mm的烧结矿作为此后铬铁矿烧结的铺底料，其余的烧结矿作为烧结矿产品用于后续的不锈钢生产加工流程。

作为一种优化方案，所述步骤1中，组成混合料的比例优选为39.5重量份红土矿、39.5重量份铬铁矿粉矿、6重量份焦粉和15重量份返矿。

作为一种优化方案，所述步骤1中，红土矿中粒度在0.7~10mm之间的红土矿颗粒占60%以上。

作为一种优化方案，所述步骤4中，烧结矿进行热破碎处理后，采用烧结机台车抽风冷却至室温。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明用于不锈钢生产的铬铁矿粉矿烧结处理方法，通过添加红土矿用于铬铁矿粉矿烧结处理，由于红土矿与水的润湿性好，在制粒过程中，红土矿便可以作为形核颗粒与铬铁矿粉矿相互粘附长大，制粒成团，从而解决铬铁矿粉矿难于制粒的问题，制粒获得混合料球可以使得烧结的透气性更好，从而可帮助减少烧结能耗并获得更好的烧结效果。