[發(fā)明專利]一種超聲場燒結(jié)臺車及超聲波強化鐵礦粉燒結(jié)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410439531.0
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104152679A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂學(xué)偉;紀長洋;鄭湘?zhèn)?/a>;張忍德;丁成義
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: C22B1/22
• 分類號: C22B1/22
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 李明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金工程技術(shù)以及環(huán)保節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲場燒結(jié)臺車及超聲波強化鐵礦粉燒結(jié)方法。

背景技術(shù)

鋼鐵冶金中，鐵礦粉燒結(jié)是將細粒含鐵物料與燃料、熔劑按一定比例混合，再加水潤濕、混合和制粒成為燒結(jié)料、鋪于燒結(jié)機臺車上，通過點火、抽風(fēng)，借助燃料燃燒產(chǎn)生高溫和一系列物理化學(xué)變化，生成部分低熔點物質(zhì)，并軟化熔融產(chǎn)生一定數(shù)量的液相，將鐵礦物顆粒粘結(jié)起來，冷卻后即成為具有良好性能的燒結(jié)礦。該過程中，鐵礦粉燒結(jié)成礦機理包括固相反應(yīng)、液相形成及其冷凝結(jié)晶三個過程。固相反應(yīng)是指燒結(jié)混合料某些組分在燒結(jié)過程中被加熱到熔融之前發(fā)生反應(yīng)，生成新的低熔點的化合物或共熔體的過程。固相反應(yīng)是液相生成的基礎(chǔ)，其反應(yīng)機理是離子擴散。由于固相反應(yīng)產(chǎn)生了某些低熔點物質(zhì)，當燒結(jié)料加熱到一定溫度時，這些新生的低熔點物質(zhì)之間，以及低熔點物質(zhì)與原燒結(jié)料的各組分之間還會進一步發(fā)生反應(yīng)，生成低熔點化合物或共熔體，使得在較低的燒結(jié)溫度下發(fā)生軟化熔融，生成部分液相，成為燒結(jié)料固結(jié)的基礎(chǔ)。而液相數(shù)量及性質(zhì)如何，將在較大程度上決定著燒結(jié)礦的礦物組成和構(gòu)造，從而影響燒結(jié)礦質(zhì)量。因此提高鐵礦粉的液相生成能力，對鋼鐵企業(yè)而言變得尤為重要。

我國絕大多數(shù)大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)所需的鐵礦石主要依靠進口。目前，隨著優(yōu)質(zhì)鐵礦石資源的不斷減少和進口鐵礦石價格的上漲。原料成本在各鋼鐵企業(yè)中所占的比例越來越高。雖然我國鐵礦石資源豐富，但由于我國鐵礦石品位低，氧化礦、多金屬伴生礦多，難選礦多，絕大數(shù)鐵礦石需經(jīng)復(fù)雜磨選工藝處理，我國的鐵礦生產(chǎn)企業(yè)的主產(chǎn)品是細粒鐵精礦。然而，低品位鐵礦石中雜質(zhì)含量高，在燒結(jié)過程中產(chǎn)生的液相較少，往往需要增加配碳量、提升燒結(jié)溫度來增加液相量，提升燒結(jié)效果；但是這種燒結(jié)方式對鐵礦粉的燒結(jié)效果提升有限，燒結(jié)礦產(chǎn)品的冶金性能不足，并且燃料消耗較大，能耗較高，成本也相應(yīng)增加，使得企業(yè)面臨加大的節(jié)能減排和生產(chǎn)成本壓力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超聲波強化鐵礦粉燒結(jié)方法，用以提升鐵礦粉燒結(jié)效果，減少燃料的消耗，提高鐵礦粉的液相生成能力，進而提高燒結(jié)礦產(chǎn)品的冶金性能，以解決低品位鐵礦粉的燒結(jié)礦產(chǎn)品的冶金性能不足、耗能較高、不利于企業(yè)節(jié)能減排和降低成本的問題。

要解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中還缺乏能夠用于直接應(yīng)用于該超聲波強化鐵礦粉燒結(jié)方法的超聲波相關(guān)設(shè)備，因此，本發(fā)明還提供了一種改造獲得的超聲場燒結(jié)臺車，應(yīng)用于超聲波強化鐵礦粉燒結(jié)方法中。為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明采用了如下的超聲場燒結(jié)臺車技術(shù)方案：

一種超聲場燒結(jié)臺車，包括車架，設(shè)置于車架兩側(cè)的欄板和車輪，以及由下至上依次設(shè)置在車架上的隔熱墊和蓖條；所述車架兩側(cè)的欄板的外側(cè)面上均固定安裝有超聲波發(fā)生裝置，且兩側(cè)的超聲波發(fā)生裝置的超聲波換能器相對設(shè)置。

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的超聲波強化鐵礦粉燒結(jié)方法技術(shù)方案：

一種超聲波強化鐵礦粉燒結(jié)方法，包括如下步驟：

1）將62~64重量份鐵礦粉、10~11重量份熔劑、4~5重量份焦粉、20~21重量份返礦以及0~2重量份煉鋼所產(chǎn)生的鋼渣組成的混合料加入圓筒混合機，再按所述混合料總重量的7%加水進行混合制粒，得到混合料球；所述返礦，是此前鐵礦燒結(jié)所得到的燒結(jié)礦進行篩分后，將粒徑小于5mm的燒結(jié)礦作為返礦；

2）在如權(quán)利要求1所述的超聲場燒結(jié)臺車上鋪設(shè)厚度為20~25mm的鋪底料；所述鋪底料，是此前鉻鐵礦燒結(jié)所得到的燒結(jié)礦進行篩分后，將粒徑為10~25mm之間的燒結(jié)礦作為鋪底料其目的是保護爐蓖，降低除塵負荷，延長風(fēng)機轉(zhuǎn)子壽命，減少或消除爐蓖粘料；

3）采用圓輥布料機將所述混合料球均勻布設(shè)在超聲場燒結(jié)臺車上的鋪底料上；

????4）點火燒結(jié)，在點火溫度為1000℃~1100℃、點火時間1.5~2分鐘、抽風(fēng)壓強為負壓8~10kpa的條件下進行抽風(fēng)燒結(jié)，在燒結(jié)過程中，在混合料球溫度達到800℃時開始，啟動燒結(jié)臺車上的超聲波發(fā)生裝置，讓混合料球在超聲場中進行強化燒結(jié)，并檢測燒結(jié)廢氣的升溫情況，直至燒結(jié)廢氣的溫度不再升高而開始降低時關(guān)閉超聲波發(fā)生裝置，燒結(jié)結(jié)束，得到燒結(jié)礦；

5）將前一步得到的燒結(jié)礦進行熱破碎處理，使得破碎后燒結(jié)礦粒徑小于或等于40mm；然后冷卻至室溫，再利用振動篩進行篩分，將粒徑小于5mm的燒結(jié)礦作為此后鐵礦燒結(jié)的返礦，取一部分粒徑為10~25mm之間的燒結(jié)礦作為此后鐵礦粉燒結(jié)的鋪底料，其余的燒結(jié)礦作為燒結(jié)礦產(chǎn)品用于后續(xù)的煉鐵流程。