[发明专利]一种细粒磁铁精矿球团热工参数优化的氧化方法

说明书

本发明涉及一种细粒磁铁精矿球团热工参数优化的氧化方法，包括铁矿球团生产的链箅机‑回转窑‑环冷机系统和烟气循环处理系统及其生产球团矿热工过程的操作参数，所述的热工过程的操作参数包括：风温(℃)、升温速度(℃/min)、料层高度(mm)、链篦机运行速度(m/min)和焙烧气氛氧含量(％)；其特征在于，对于由细粒磁铁精矿作为球团矿原料制备的生球，通过优化和调控球团生产的热工参数，控制预热段、焙烧段及冷却段球团矿的氧化比例，就能够实现球团矿深度氧化和高效固结。本发明的优点是：1)球团矿平均抗压强度提高290N/个以上，质量提高；2)本发明只需优化热工参数，适于工业应用推广。

技术领域

本发明属于钢铁冶金球团工艺技术领域，具体涉及一种细粒磁铁精矿球团热工参数优化的氧化方法。

背景技术

我国铁矿石以贫矿为主，主要通过选矿富集得到品位高的铁精矿，回收的铁精矿粒度细，更适合制备成球团矿。球团矿具有铁品位高、粒度均匀、强度好等诸多优点，可改善高炉冶炼的技术经济指标，是一种优质炼铁炉料，近年我国球团行业发展迅速，产量已远超一亿吨规模。

伴随着球团规模的不断扩大，球团所用的原料也不断发生变化，人们逐步开始利用之前难以利用的贫细杂铁矿石。为了使矿石的品位达到炼铁要求，需要将嵌布粒度微细的复杂铁矿经过细磨而实现单体解离，因此铁精矿粒度也向愈来愈细的方向发展。例如，美国近年来加大了对铁燧岩的开发利用，其铁精矿年产量达5000万吨，其中克利夫兰公司回收的铁燧岩精矿平均粒度仅为10μm。澳大利亚西部拥有丰富的磁铁矿资源，年产铁精矿达2400万吨，特点是经过细磨深选产出的磁铁精矿粒度超细，粒度99％低于37μm。我国鞍钢、包钢等企业，通过深度磨选，获得品位大于66％的铁精矿，但铁精矿-0.074mm含量均大于90％、-0.045mm含量超过70％，属于微细粒磁铁精矿。综上，世界范围内铁矿石的开采已逐步向嵌布粒度微细的复杂铁矿转移，经选矿后铁精矿粒度微细。

目前，链箅机-回转窑-环冷机工艺是铁矿球团生产的主要生产工艺。

该生产工艺在链箅机上对生球进行预热处理，链箅机运行速度一般为3～4m/min，生球料层厚度一般为150～180mm,通过热气流与料层间进行错流换热完成生球的干燥和预热过程。按照传统热风流程，沿物料前进方向依次分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热Ⅰ段和预热Ⅱ段；鼓风干燥段风温范围一般为150～250℃，抽风干燥段风温范围一般为300～500℃，预热Ⅰ段风温范围一般为500～600℃，生球升温速度范围一般为70～100℃/min，预热Ⅱ段风温范围一般为920～980℃。

经过干燥、预热过程，生球完成脱水、升温过程，具备一定强度的球团进入回转窑，常规磁铁矿球团焙烧最高温度范围为1250～1300℃，焙烧气氛氧含量范围为17％～18％，在窑内完成球团的焙烧过程，经过焙烧后的高温球团矿从回转窑卸入环冷机。

在环冷机上，完成球团矿的冷却过程。按照传统热风流程，沿球团矿物料前进方向将环冷机依次为冷却Ⅰ段、冷却Ⅱ段和冷却Ⅲ段，各段均设有冷却风机，将常温空气鼓入环冷机风箱，自下而上穿过料层，对球团矿进行冷却。

链篦机-回转窑-环冷机工艺对于细粒磁铁精矿球团的处理，还存在以下问题：磁铁精矿粒度过细，颗粒间作用力强，使得颗粒接触紧密，球团在焙烧过程容易形成致密的壳层，导致球团焙烧过程氧化受阻，球团呈现中心未氧化的核壳结构，造成球团矿的强度低，在后续运输和冶炼过程容易破碎，品质下降。

发明内容

针对细粒磁铁精矿球团存在难以氧化透彻、易形成壳层结构的问题，本发明的目的在于提供一种细粒磁铁精矿球团热工参数优化的氧化方法，通过优化预热、焙烧、冷却段的热工参数，控制球团各个阶段的氧化程度，从而实现球团的深度氧化和高效固结，大幅提升球团矿的强度和质量。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：