[发明专利]移动式炉箅的铁矿石球团矿的硬化焙烧法

说明书

本发明是关于在氧化条件下，用通过球团矿装料的热气处理，在移动式炉箅上硬化焙烧铁矿石球团矿的方法，在此方法中，硬化焙烧所需的部分热量是由在此球团矿中所加的含碳固体颗粒提供的。

铁矿石球团矿在大约1200至1350℃温度下，于装有气罩的直线式移动或者回旋式移动的炉箅上进行硬化焙烧。所说的移动式炉箅也叫作球团矿焙烧机，它包含有几个处理区，在移动的方向上依次排列，这些处理区分干燥区、焙烧区和冷却区。所说的这些处理区可以进一步细分，例如细分成预干燥区和后干燥区、加热区、预焙烧区、主焙烧区和后焙烧区，以及第一冷却区和第二冷却区。

在经过氧化硬化焙烧的球团矿中所含的铁，大部分处于最高氧化态下，即处于Fe₂O₃形式下。当硬化焙烧磁铁矿球团矿或者含有磁铁矿（Fe₃O₄）的球团矿时，欲由热气体所提供的热量低于硬化焙烧赤铁矿球团矿时所需的热量，因为Fe₃O₄氧化成Fe₂O₃的过程是放热的。球团矿焙烧机的每单位面积物料通过速率主要取决于欲处理矿石中的磁铁矿含量，而且随着所说磁铁矿含量增加而增加。正因为如此，为了提高处理赤铁矿时的物料通过速率做了许多试验。为此，在球团矿中加入了充分磨细的含碳固体颗粒。因而导致每单位面积物料通过速率出现明显的增加，但是如果固定碳（C_flx）含量超过大约1.3%时，球团矿的抗压强度急剧减小，而且如果C_flx含量高，则每单位面积的物料通过速率也降低。不超过所说的C_flx含量时，物料通过速率增加，得到的球团矿质量好，排气速率和温度均减小（“加工技术”“AufbereitungsTechnik”，第12期，1973年，783-788页）。燃烧含量大约为1.3%的固定碳时，产生的热大约等于Fe₃O₄氧化为Fe₂O₃时产生的热量，这种数值的C_flx含量大约足以将Fe₂O₃还原为Fe₃O₄。在磁铁矿球团矿中掺入含碳固体颗粒，造成球团矿强度显著降低。

本发明的目的是在球团矿焙烧机具有高物料通过速率和生产高质量球团矿的条件下，进一步降低能量消耗。

按照本发明完成发明目的途径是：在球团矿中掺入含碳固体颗粒，其C_flx含量超过按化学计算还原赤铁矿为磁铁矿所需的数量并且还超过分解消耗热能的助熔剂所需的数量，或者超过分解消耗热能的助熔剂所需的数量;使热气体在低于大气压5至20毫巴的压力下，通过处于移动式炉箅之焙烧区域的球团矿层。这种球团矿可以仅由赤铁矿石所组成，也可以由赤铁矿石及磁铁矿石混合物所组成。含碳固体颗粒可以是高反应性的煤，也可以是低反应性煤。这种煤中的挥发成分含量可高可低，由煤所提供的固定碳C_flx可以高达超过按化学计算所需数量的50%。这种按化学计算所需的数量，总是与干矿石或者干矿石混合物中所含的赤铁量数量有关。

当将例如碱性碳酸盐等助熔剂掺入所说的矿石中时，热量将消耗在所说助熔剂的分解过程中，在这种情况下，C_flx含量可以相应增加，超过为此目的提供热量在燃烧时所需的数量，所以入的量可以高达超过所需数量的50%。

掺入混合物中的含碳固体颗粒，以造球操作所需的粒度添加。

通过焙烧区域球团矿层的热气压力，仅仅比大气压低5-20毫巴，而在其它球团矿焙烧过程中却比大气压低大约30-40毫巴。所用的术语“硬化焙烧”（hard-burning）是指在温度超过大约1250℃条件下对球团矿进行热处理。在焙烧区域，以每公斤炉料相当的立方米（标准温度和压力下）表示的气体速率也相应减小。所用的术语“焙烧区域”（burningzone）包括加热区和焙烧区本身，在加热区经过干燥的球团矿被加热到所需的焙烧温度，在焙烧区球团矿被保持在所需的焙烧温度之下。

已经发现，令人惊奇的结果是：在焙烧区域采用较低的负压和在球团矿中保持较高的C_flx含量，这二者结合起来导致保持球团矿的机械强度、球团矿具有较高的可还原性，并且使球团矿焙烧机的物料通过能力得以保持，使电能和热气消耗得以降低。