[发明专利]一种低粘附粉铁料的烧结方法、烧结系统及其使用方法

说明书

本发明针对粉矿为主的烧结原料开发一种低粘附粉铁料的强化制粒烧结工艺，本发明将高炉外返矿作为分流的对象，改变混合料粒度结构，开发新的强化制粒工艺。在对初始混合料粒度结构进行分析的基础上，将一部分返矿分流不直接参与制粒，使得混合料中大于0.5mm的成核粒子含量与小于0.5mm的黏附粉含量的比例更有利于制粒要求，同时改变物料中水分的分布状态，从而改善物料的制粒效果，改善料层透气性，为低水烧结或厚料层烧结提供技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种烧结系统，特别涉及一种用于烧结低粘附粉铁料的烧结系统，属于烧结矿烧结领域

背景技术

烧结工序作为钢铁企业的第一道高温工序，其能耗在炼铁系统仅次于高炉炼铁工序能耗。2015年全国重点钢铁企业烧结工序能耗为47.20kgce/t，尽管比2014年下降1.28kgce/t，但与国际清洁生产先进水平≤44kgce/t仍差距较大，烧结过程节能潜力巨大。固体燃料消耗占烧结工序总能耗的70％-80％，降低烧结固体燃料消耗是烧结工序节能降耗的关键。由于烧结过程的自动蓄热作用，厚料层烧结作为一种行之有效的降低固体燃料消耗的技术被国内外各大烧结企业广泛应用。进入21世纪以来，我国多数烧结厂如宝钢、武钢、太钢等相继实现了700～750mm厚料层烧结。虽然厚料层烧结具有一系列的优势，但盲目的加厚料层又存在料层气流阻力增加，风机负压过高，烧结机漏风加重，料面有效风量不足，生产率不增反降等问题。如何改善烧结物料的制粒效果，改善料层透气性、提升烧结速度对厚料层烧结技术的进一步发展具有重要意义。

目前，我国大多数烧结企业含铁原料结构以粗粒级的粉矿为主，混合料中成核粒子和黏附粉粒子的比例不能满足最佳制粒的要求，大于0.5mm的粒级量居多。返矿是烧结过程中不可或缺的原料之一，其粒度大多大于1mm。目前，混匀矿中返矿的比率约为25％-50％，高比例的返矿添加量会对烧结过程和烧结矿质量产生重大影响。返矿的循环减少了新混合料的使用量，另一方面，因其改善了混合制粒和烧结过程，混合料中添加返矿还可以提高烧结过程的效率。但是，随着进口矿粉粒度粗化，返矿充当造粒核心的功能有所弱化。其自身粒度大，在一定程度上会破坏制粒过程中小球的正常长大，造成成分和粒度偏析严重，对烧结矿质量造成较大影响。

烧结返矿分为烧结内返矿和高炉外返矿，烧结内返矿多为细粒级，且夹杂有较多的未烧透的烧结生料，循环烧结时并不能明显促进烧结低熔点液相的产生，若将其进行分流，不但不能改善混合料的制粒效果，还会恶化烧结生产指标。而高炉外返矿是烧结成品矿至高炉矿槽的二次筛分产物，3～5mm的粒级居多，不用参与制粒即可达到烧结制粒小球粒度的要求，且高炉外返矿主要以低熔点物质为主，循环烧结后有助于熔融物的产生，增加了烧结液相，提高烧结矿强度。

此外，烧结工序也是钢铁冶炼过程中高污染的集中环节，排放的废气量占钢铁工业总废气量的一半左右，废气中SO_x、NO_x、持久性有机物等污染物的排放均居钢铁工业首位。随着《大气污染防治行动计划》、“史上最严”新《环保法》、《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》等法律法规和相关政策的颁布和实施，对烧结污染物排放指标控制提出了更高的要求。按现行标准要求，所有烧结机执行SO₂浓度200mg/m³、NO_x浓度300mg/m³的排放限值，部分地方标准更加严格，如上海市工业炉窑NO_x排放限制为200mg/m³。2017年由环保部公开的《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》征求意见稿中进一步大幅缩紧了各项污染物的排放量，在烟气中氧含量为16％的基准条件下，要求SO₂的排放浓度低于30mg/m³，NO_x的排放浓度低于100mg/m³。