[发明专利]一种生产预还原烧结矿的布料方法

说明书

技术领域

本发明属于炼铁生产技术领域，涉及到炼铁原料的生产技术，特别是涉及一种生产预还原烧结矿的布料方法。

背景技术

炼铁工序能耗约占钢铁生产总能耗的70%。高碱度烧结矿和块矿是高炉使用的重要含铁原料，与酸性氧化球团矿一起构成了高炉的含铁炉料结构。为改善炼铁工序的能源结构，必须重新认识高炉使用的原燃料

预还原烧结矿是在烧结原料中添加了还原剂，在造块的同时进行还原，生产出含金属铁和氧化亚铁的烧结矿。普通烧结矿在1150℃以后开始慢慢收缩，因此其入炉后高炉压差较高，超过1400℃时，会急剧收缩，在完全熔化后压差下降。而使用预还原烧结矿时，在1400℃之前的收缩相对小，高炉压差也小，但在1400℃时会迅速收缩，并完全熔化，高温性能好。因此，高炉使用预还原烧结矿时，高炉软融带厚度减薄、炉压差减小，对提高高炉生产率具有很大的作用。

普通烧结矿完全在高炉中还原，其还原行为严格受高炉中碳氧还原平衡的限制；预还原烧结矿在烧结机上可以通过还原剂进行部分还原，其在高炉中的还原受CO/CO₂反应平衡的限制较小，因此预还原烧结矿在高炉中的使用将成为炼铁技术的一个重大突破。

生产预还原烧结矿的一个重要难题是：配碳量增加，燃烧区域宽度加大，料层温度升高。由于蓄热作用，容易导致底部预还原烧结矿过度熔化。预还原烧结矿的过分熔化不仅使预还原烧结矿的金属化率下降，而且使料层的透气性变差，甚至烧坏炉篦。

块矿尤其是褐铁块矿，直接入高炉冶炼，会带来诸如爆裂、软熔性能差等问题。褐铁块矿结晶水含量一般大于5%，结晶水在400℃～500℃温度下分解吸热，导致块矿爆裂更加严重，冶金性能较差。高结晶水块矿资源丰富、价格较低，但不对其进行预处理，不能直接进入高炉。

论文《日本研发新型预还原烧结技术》提出：在烧结料中添加白云石（CaCO₃·Mg CO₃）提高熔液发生温度，来抑制过熔，但该方法使烧结料中Mg含量过多，不利于高炉造渣。论文还提出利用准颗粒构造，即在颗粒内核的表面包裹上CaO成分、铁矿石（氧化铁），在其外部包裹上含碳材料，烧成由3层构造组成的准颗粒来抑制含碳材料燃烧后发生熔融，但该烧结小球构造复杂，很难应用。

论文《用块铁矿作烧结铺底料的试验研究》提出一种用块矿代替烧结矿作为铺底料同时对块矿进行预处理的方法，该方法可以提高烧结生产率，降低烧结能耗，同时脱除块矿结晶水及硫等有害杂质，但块矿作为底料时不可避免会发生爆裂，所产生粉尘容易被吸进抽风管道，增加了烧结废气中的含尘量。

发明内容

鉴于上述技术的不足，本发明提出一种生产预还原烧结矿的布料方法，在预还原烧结料层中下部按比例布入块矿。在预还原烧结过程中，利用块矿脱除结晶水吸取热量，防止预还原烧结矿过度熔化，同时也对块矿进行预处理，改善块矿冶金性能，提高块矿入炉比例。

一种生产预还原烧结矿的布料方法，预还原烧结料分两层进行布料，其中上层预还烧结料占总料量的质量百分数为30%～45%，下层预还原烧结料占总料量的质量百分数为55%～70%；下层预还原烧结料中均匀混有块矿，其中块矿占预还原烧结总料量的质量百分数为10%～15%，最后进行预还原烧结。

所述预还原烧结料，由铁精矿、燃料、生石灰、石灰石和菱镁石均匀混合而成，其中燃料由焦粉和无烟煤粉中的一种或两种组成，其质量百分数为20%～25%。

所述块矿，其粒度为10mm～25mm，结晶水含量为12%以下。

本发明生产预还原烧结矿的布料方法，含结晶水较高的块矿在预还原烧结底部料层吸热，可以防止下部预还原烧结矿因预还原烧结料中燃料配加较多而造成过度熔化，提高料层的透气性，改善预还原烧结矿的冶金性能；块矿经过高温脱除结晶水，同时在还原性气氛下被部分还原，改散了块矿的冶金性能，提高块矿的入炉率。

具体实施方式

下面结合对本发明作进一步说明，实施例仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。

实施例1：

将铁精矿、燃料、生石灰、石灰石和菱镁石进行配料，均匀混合成预还原烧结料，其中燃料为焦粉，其质量百分数为22%，所用铁矿粉的化学成分如表1所示。

表1铁精矿化学成分/%