[發(fā)明專利]一種多介質(zhì)氣體噴吹強(qiáng)化高比例細(xì)粒物料燒結(jié)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010846004.7
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112029991B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 季志云;范曉慧;甘敏;陳許玲;黃斌斌;武鈺豐;黃曉賢;孫增清;袁禮順;李浩銳
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C22B1/16
• 分類號: C22B1/16
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本發(fā)明公開了一種多介質(zhì)氣體噴吹強(qiáng)化高比例細(xì)粒物料燒結(jié)的方法。該方法是將細(xì)粒級鐵礦石、熔劑、高燃燒活性燃料與常規(guī)化石燃料及返礦等原料依次進(jìn)行混勻、制粒、布料、點(diǎn)火和燒結(jié)，且燒結(jié)過程中向燒結(jié)料面噴入由燃?xì)夂退魵饨M成的混合氣體介質(zhì)。該方法通過調(diào)控高燃燒反應(yīng)活性燃料特性參數(shù)、配加比例，并耦合調(diào)控多介質(zhì)氣體噴吹濃度、覆蓋范圍以及燃?xì)?、水蒸氣的相對體積百分比來優(yōu)化料層透氣性和熱狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)高比例細(xì)粒物料燒結(jié)的強(qiáng)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高比例細(xì)粒物料燒結(jié)方法，具體涉及一種多介質(zhì)氣體噴吹以及優(yōu)化燃料組成強(qiáng)化高比例細(xì)粒物料燒結(jié)的方法，屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域的燒結(jié)行業(yè)。

背景技術(shù)

我國粗鋼產(chǎn)量自1996年首次突破1億噸以來，持續(xù)位居世界第一位，2019年粗鋼產(chǎn)量更是高達(dá)9.96億噸。為支撐巨大的鋼鐵產(chǎn)能，我國大比例從澳大利亞、巴西、南非等鐵礦石出口大國進(jìn)口鐵礦石。對于寶鋼、武鋼、首鋼、湘鋼等沿海、沿江布置的鋼鐵企業(yè)，因具有運(yùn)輸費(fèi)用低的優(yōu)勢，可以高比例采用國外進(jìn)口的鐵礦石組織生產(chǎn)。對于位居內(nèi)陸地區(qū)，且水運(yùn)不便利的鋼鐵企業(yè)，如鞍鋼、太鋼、攀鋼、本鋼等高比例配加經(jīng)過選礦處理后的細(xì)粒級鐵礦石組織生產(chǎn)。

大量統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)表明，燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等工序過程產(chǎn)出的細(xì)粒級塵泥等含鐵固廢約占粗鋼產(chǎn)量高的10％，據(jù)此估算，我國當(dāng)前含鐵塵泥年產(chǎn)出量近1億噸。在“固廢不出廠”、“無廢城市建設(shè)”的背景下，鋼鐵企業(yè)需在內(nèi)部消納含鐵塵泥，通常將其循環(huán)回?zé)Y(jié)配料過程，從而回收其中的Fe、Ca等有價元素。但大量循環(huán)利用的鐵塵泥會進(jìn)一步增加燒結(jié)過程細(xì)粒級物料的比例。

焦粉、無煙煤是常用的固體燃料，其在燒結(jié)料層燃燒提供起粘結(jié)作用的礦物熔化所需的高溫。其在制粒小球中通常有三種分布方式：以單獨(dú)的燃料顆粒存在、粘附在制粒小球表面以及被包裹在制粒小球內(nèi)部，相比其他兩種方式，被包裹在制粒小球內(nèi)部的燃料顆粒因難以直接與空氣接觸，燃燒速度相對較慢。當(dāng)燒結(jié)物料中細(xì)粒級鐵礦石、含鐵塵泥占比較高時，燃料表面會形成較厚的細(xì)粒級物料粘附層，更加不利于燃料的燃燒，使得燃料燃燼時間延長，一方面使得燃燒帶厚度增加、料層阻力增大，使得燒結(jié)速度、利用系數(shù)等指標(biāo)變差；另一方面，燃料燃燒熱量分散釋放，使得燒結(jié)料層難以提供生成充足液相的溫度和熱量條件，從而惡化燒結(jié)礦成品率、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度等指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中采用高比例細(xì)粒物料(細(xì)粒鐵礦石、含鐵塵泥)組織燒結(jié)生產(chǎn)時易導(dǎo)致常規(guī)化石燃料顆粒被細(xì)粒物料緊密包裹，使得燃料燃燼時間長、熱量分散釋放，從而影響燒結(jié)礦產(chǎn)量、質(zhì)量指標(biāo)的問題，本發(fā)明的主要目的是在于提供一種通過多介質(zhì)氣體噴吹以及通過優(yōu)化燃料在料層中的燃料特性，改善料層透氣性和熱狀態(tài)，從而達(dá)到強(qiáng)化高比例細(xì)粒級物料燒結(jié)的方法，該方法能夠明顯提高燒結(jié)產(chǎn)量、質(zhì)量指標(biāo)、利用系數(shù)以及降低燒結(jié)固體燃耗。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種多介質(zhì)氣體噴吹強(qiáng)化高比例細(xì)粒物料燒結(jié)的方法，該方法是將包含鐵礦石、熔劑、燃料及返礦在內(nèi)的原料依次進(jìn)行混勻、制粒、布料、點(diǎn)火和燒結(jié)，主要改進(jìn)特征在于：所述含鐵礦石和含鐵塵泥中細(xì)粒級鐵礦石質(zhì)量百分比含量不低于75％，所述細(xì)粒級鐵礦石的粒級滿足粒徑0.5mm的顆粒質(zhì)量百分比含量不低于70％，且粒徑1mm的顆粒質(zhì)量百分比含量不超過15％；所述燃料由高燃燒活性燃料與常規(guī)化石燃料按質(zhì)量比1～3:2～4組成；所述燒結(jié)過程中向燒結(jié)料面噴入由燃?xì)夂退魵饨M成的混合氣體介質(zhì)。