[發明專利]利用廢氣余熱強化高比例褐鐵礦燒結的方法

有效

• 申請號: 201310418454.6
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103484661A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 范曉慧;甘敏;姜濤;陳許玲;李光輝;袁禮順;余志元;季志云;陳強;呂薇;黃柱成;郭宇峰;楊永斌;張元波;李騫;白國華;許斌;尹亮;王海波
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B1/16
• 分類號: C22B1/16
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種褐鐵礦燒結的方法，特別是涉及一種采用高溫廢氣加熱混合料以強化高比例褐鐵礦燒結的方法。?

背景技術

鐵礦燒結是鋼鐵生產的第一工序，其提供的精料是鋼鐵生產實現優質、高產、低耗的基礎。我國優質鐵礦資源日益短缺，且隨著鋼鐵工業的快速發展，鋼鐵生產使用的原料品質日漸貧雜、品種日趨復雜。為緩解資源供應緊張的局面并降低燒結原料成本，越來越多的鋼鐵企業不得不越來越多地利用劣質鐵礦資源，特別是資源量大的褐鐵礦，許多廠家應用的比例越來越高。?

世界范圍內褐鐵礦總儲量超過100億噸，分布較為廣泛。近年來褐鐵礦的生產和出口多以澳大利亞礦產公司為主，其中位于西部皮爾巴拉地區的褐鐵礦探明總儲量約為29億噸，鐵礦年產量總和超過7000萬噸，在潘那瓦尼加附近的羅布河谷，褐鐵礦儲量達30～40億噸。印度西海岸果阿地區生產的鐵礦大部分屬于褐鐵礦類型，世界其它儲量豐富的褐鐵礦地區有法國的洛林、德國的巴伐利亞以及瑞典等。我國廣東省生產的大寶山礦和江西省生產的烏石礦也屬于褐鐵礦。?

自褐鐵礦大量進入鐵礦市場以來，國內外研究者開始著手研究這種高結晶水鐵礦的燒結行為。眾多研究者通過燒結杯試驗和現場生產實踐得到一致結論：高配比褐鐵礦燒結時，具有燒結速度慢，生產率低、燒結礦強度差、成品率低及燃耗高等特點。因此，雖然褐鐵礦成本相對低廉，但當應用比例高時，由于影響燒結礦的產質量指標，給燒結生產帶來了新的挑戰。?

褐鐵礦粉在燒結時，除了燃料燃燒放熱外無其它放熱反應，而結晶水分解屬于強烈的吸熱反應，見式（1）。且褐鐵礦燒結時，混合料制粒的適宜水分較高，比一般赤鐵礦燒結高出30%～40%，水分在燒結料層內遷移、蒸發亦消耗熱量，因此燒結過程中褐鐵礦的增加會導致能耗的上升。?

mFe₂O₃·nH₂O—mFe₂O₃+nH₂O???????????????????（1）?

并且有研究認為，結晶水高的鐵礦石在結晶水脫除后變得疏松多孔，一方面使得粘結相中形成大量孔隙，不利于其粘結相強度，另一?方面反應面積的增大有利于同化反應的進行，容易生成低粘度、高流動性的液相，使得其有效粘結的范圍大而生成強度差的大孔薄壁結構。且由于褐鐵礦結晶水含量高、制粒水分高，使得燒結時上下部料層的溫度差異大，表層燒結礦因熱量不夠而成礦不足，下部料層因褐鐵礦同化性能好而使得生成液相過多，不但影響燒結物料的固結，還影響燒結熔融帶的透氣性，因而不利于燒結的產質量指標。?

為了提高燒結混合料中價格便宜的褐鐵礦的用量，韶鋼提出將褐鐵礦在高溫焙燒條件下預先脫除結晶水，然后與其他物料一起制粒、燒結，目的是消除結晶水在燒結過程中帶來的負面效果。該技術由于增加了高溫的工序，使得燒結的加工成本提高，而且褐鐵礦預先脫水后，由于其孔隙率高，在后續制粒的過程又充分吸水，因而水分蒸發吸熱減少不明顯，改善燒結的效果不理想。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種改善高比例褐鐵礦燒結產質量指標、降低燒結能耗的利用廢氣余熱強化高比例褐鐵礦燒結的方法。?

為了解決上述技術問題，本發明提供的利用廢氣余熱強化高比例褐鐵礦燒結的方法，高比例褐鐵礦為褐鐵礦占鐵礦石總質量的50～70%，褐鐵礦中結晶水含量為5～15%，在混合料布料后、燒結點火前，加一密封的煙罩，導入高溫廢氣用于加熱混合料，脫除料層表層混合料中的結晶水和自由水。?

所述的高溫廢氣是來源于環冷機Ⅰ段或Ⅱ段的冷卻廢氣，或抽取燒結機尾部最后1～2個風箱的高溫煙氣。?

所述的高溫廢氣通過風機導入到燒結料面的密封煙罩，溫度控制在300～500℃。?

所述的密封煙罩的長度占燒結機總長度的1/40～1/20，煙罩的位置位于燒結機機頭，介于布料裝置和點火煙罩之間。?

采用上述技術方案的利用廢氣余熱強化高比例褐鐵礦燒結的方法，利用燒結廢氣余熱加熱混合料，將燒結料層表層的物料在高溫廢氣的作用下干燥，從而脫除表層物料褐鐵礦的結晶水和燒結混合料中的自由水，從而減少燒結過程水分脫除吸熱，提高料層表層的燒結溫度，達到改善高比例褐鐵礦燒結產質量指標的目的。?

本發明的特點和有益效果：?

（1）通過試驗研究，獲得高溫廢氣的最佳溫度為300～500℃，既保證料層中褐鐵礦的結晶水能夠被脫除，又保證料層中的燃料不被燃燒，從而起到預先干燥、預熱混合料的目的。?