一种含老挝粉的烧结用混合料及其烧结方法、烧结矿

技术领域

本发明涉及冶金烧结矿技术领域，特别涉及一种含老挝粉的烧结用混合料及其烧结方法、烧结矿。

背景技术

烧结是将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，将矿粉颗粒黏结成块的过程。铁精矿是指天然矿石经过破碎、磨碎、选矿等加工处理成的精矿粉，其具有品位高、S、P杂质少，烧损低等特点，是烧结配矿含铁料必不可少的组成，有助于提高成品率，但铁精矿烧损1.7％，粒径0.1～0.2mm，当配入过多时，其制粒性能会由于缺少造球核心而变差，料层透气性能降低，同时其价格相对较高，使得烧结配矿成本升高。老挝粉是近年来优秀的铁精粉替代品，但其二氧化硅含量偏高，烧结过程中存在易使烧结矿碱度下降，从而导致烧结矿低温还原粉化(RDI)性能降低的问题。

因此，研究一种如何降低配矿成本，同时提高烧结矿的碱度、RDI性能以及减少成品矿粒度低于10mm的烧结方法是十分有必要的。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种含老挝粉烧结用混合料及其烧结方法、烧结矿，包括以下技术方案：

一种含老挝粉的烧结用混合料，包括混合料I和混合料II，将混合料I加水第一次混合，然后加入混合料II，加水第二次混合，得到烧结用混合料；

混合料I包括老挝粉、直供精粉、程潮精粉和第一燃料，混合料II包括铁矿粉、熔剂和第二燃料；以含铁原料的质量为100％计，混合料I包括2～4％老挝粉、5～9％直供精粉、1～3％程潮精粉，混合料II包括88％铁矿粉，含铁原料的质量是以混合料I中的老挝粉、直供精粉、程潮精粉和混合料II中的铁矿粉的质量总和计算；所述第一燃料质量大于所述第二燃料。

优选地，含铁原料、熔剂与燃料的质量比为(82～83):(12.5～13):(4.6～4.7)，燃料包括第一燃料和第二燃料；

优选地，在进行第二次混合前，除加入混合料II外，还加入了烧结内返矿，烧结内返矿的质量为混合料I和混合料II总质量的25％。

优选地，混合料II中铁矿粉包括36％PB粉、28％BRBF粉、23％FMG混合粉、3％国内铁精矿、4％巴西精粉、1％炼铁瓦斯灰、0.6％氧化铁皮、1.1％高炉外返矿、0.4％块矿返粉、0.1％除尘灰、0.7％污泥、1.3％钢渣磁选粉、0.8％南非粉。

优选地，含铁原料粒度大于10mm的占比小于3％。

优选地，第一燃料和第二燃料均为焦粉与白煤的混合物，燃料粒度＜25mm，白煤水分＜10％，焦粉粒度小于3mm的≥70％。

优选地，熔剂为生石灰、石灰石或白云石中的多种，生石灰、石灰石或白云石中粒度小于3mm的≥90％；生石灰中CaO≥83％，活性度≥220；石灰石水分≤5％；白云石水分≤5％。

优选地，第一次混合加水量为8～10t/h，充填率为10～13％，混合时间为2～4min，混合转速为6～8r/min。

优选地，第二次混合加水量为2～4t/h，充填率为11～15％，混合时间为3～6min，混合转速为6～8r/min。

本发明还提供了一种上述含老挝粉的烧结用混合料的烧结方法，包括以下步骤：

将烧结用混合料布料在铺有底料的台车上，烧结用混合料粒度由上至下逐渐增大；点火、烧结、冷却、筛分后得到烧结矿。

优选地，底料由粒度为10～20mm的烧结矿铺成，铺料厚度为30～40mm。

优选地，点火温度为1050～1200℃，点火时间为40～70s，保温时间为60～120s。

优选地，烧结负压为16～20kPa。

本发明还提供了一种含老挝粉的烧结矿，烧结矿中按质量分数包含TFe56～57％，SiO

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

1、老挝粉、直供精粉、程潮精粉和部分燃料第一次混合均匀后可作为优秀的造球核心，且增加了大颗粒物料，使得混合料I附着混合料II后得到的混匀矿能在增加布料层透气性能的同时，生成较多低共熔点物质，增加烧结燃烧带的液相量，使液相充分固结，改善烧结矿的低温还原粉化(RDI)性能，可达到68.4％，提高烧结矿碱度(R＝CaO/SiO

2、烧结用混合料布料时采取由上至下粒度逐渐增大的方式，能增加料层透气性能且在烧结时，利于第一燃料和第二燃料充分燃烧，提高烧结料层蓄热温度，使整体烧结产生的液相量相应增加，从而有利于烧结成品率和烧结RDI、转鼓强度的进一步提高；

3、烧结内返矿属于前次烧结的残次品，此次烧结前参与第二次混合，有助于改善烧结料层透气性，且本身含铁，重新烧制环保又经济，同时也避免了铁的浪费。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的描述，但不能将它们理解成本发明保护范围的限定。

本发明提供了一种含老挝粉烧结用混合料优选的烧结方法，具体包括以下步骤：

将混合料I投入圆筒混合机内，按照8～10t/h的加水量加水进行第一次混合，充填率为10～13％，混合时间为2～4min，混合机转速为6～8r/min；然后加入混合料II，按照2～4t/h的加水量加水进行第二次混合，充填率为11～15％，混合时间为3～6min，混合机转速为6～8r/min，得到烧结用混合料；采用梭式布料器将烧结用混合料均匀地给入烧结机混合料槽，再用圆辊给料机和九棍布料器均匀地在铺有底料的台车上布料，底料由粒度为10～20mm的烧结矿铺成，铺料厚度为30～40mm，烧结用混合料粒度由上至下偏析，逐渐增大；点火、烧结、冷却、筛分后得到烧结矿。

混合料I包括老挝粉、直供精粉、程潮精粉和第一燃料，混合料II包括铁矿粉、熔剂和第二燃料；以含铁原料质量为100％计，混合料I包括2～4％老挝粉、5～9％直供精粉和1～3％程潮精粉，混合料II包括88％铁矿粉，含铁原料的质量是指混合料I中的老挝粉、直供精粉、程潮精粉和混合料II中的铁矿粉的质量总和；

铁矿粉包括36％PB粉、28％BRBF粉、23％FMG混合粉、3％国内铁精矿、4％巴西精粉、1％炼铁瓦斯灰、0.6％氧化铁皮、1.1％高炉外返矿、0.4％块矿返粉、0.1％除尘灰、0.7％污泥、1.3％钢渣磁选粉、0.8％南非粉；

第一燃料和第二燃料均为焦粉与白煤的混合物，且第一燃料质量大于第二燃料；熔剂为生石灰、石灰石和白云石中的多种；

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1～5

实施例1～5提供了一种含老挝粉烧结用混合料的烧结方法，具体包括以下步骤：

将混合料I投入圆筒混合机内，加水进行第一次混合，然后加入混合料II，加水进行第二次混合，得到烧结用混合料；采用梭式布料器将烧结用混合料均匀地给入烧结机混合料槽，再用圆辊给料机和九棍布料器均匀地在铺有底料的台车上布料，烧结用混合料由上至下偏析，逐渐增大；点火、烧结、冷却、筛分后得到烧结矿。

实施例1～5所使用的含铁原料数据如表1所示，具体原料配比如表2所示，烧结过程工艺参数控制如表3和表4所示，制备的烧结矿化学成分及性能指标如表5所示。

实施例6

实施例6提供了一种含老挝粉烧结用混合料的烧结方法，与实施例1基本相同，区别之处在于进行第二次混合前，除加入混合料II外，还加入了烧结内返矿，烧结内返矿的质量为混合料I与混合料II的总质量的25％。

实施例6所使用的含铁原料数据如表1所示，具体原料配比如表2所示，烧结过程工艺参数控制如表3和表4所示，制备的烧结矿化学成分及性能指标如表5所示。

对比例1

对比例1提供了一种烧结用混合料的烧结方法，与实施例1基本相同，区别之处在于混合料I中老挝粉用全部的直供精粉代替。

对比例1所使用的含铁原料数据如表1所示，具体原料配比如表2所示，烧结过程工艺参数控制如表3和表4所示，制备的烧结矿化学成分及性能指标如表5所示。

对比例2

对比例2提供了一种烧结用混合料的烧结方法，与实施例1基本相同，区别之处在于没有对含有老挝粉的混合料I进行先造球，而是将混合料I与混合料II一起投入混合机内进行总混。

对比例2所使用的含铁原料数据如表1所示，具体原料配比如表2所示，烧结过程工艺参数控制如表3和表4所示，制备的烧结矿化学成分及性能指标如表5所示。

表1含铁原料数据

表1中粒径表示各含铁原料的综合粒径。

表2原料配比

在表2中，实施例1～6与对比例1～2中的铁矿粉均由36％PB粉、28％BRB F粉、23％FMG混合粉、3％国内铁精矿、4％巴西精粉、1％炼铁瓦斯灰、0.6％氧化铁皮、1.1％高炉外返矿、0.4％块矿返粉、0.1％除尘灰、0.7％污泥、1.3％钢渣磁选粉、0.8％南非粉构成，故表中省略不写。

在表2中，熔剂为生石灰、石灰石和白云石中的多种。例如在一些示例中，熔剂为生石灰和石灰石的混合物；在另一些示例中，熔剂为生石灰、石灰石和白云石的混合物。

在表2中，燃料包括混合料I的第一燃料和混合料II的第二燃料，且第一燃料质量大于第二燃料，第一燃料和第二燃料均为焦粉与白煤的混合物。例如在一些示例中，第一燃料占燃料总量的75％，第二燃料占燃料总量的25％；在另一些示例中，第一燃料是第二燃料的2.3～3.1倍。

表3烧结过程工艺参数控制

表4此表为表3续表

表5烧结矿化学成分及性能指标

由表5可以看出，实施例1～6制备的烧结矿碱度为2.0～2.1，转鼓强度均超过了77，RDI达到62％以上，且烧结矿粒径＜10mm的比例在20％以下，说明在减少铁精粉用量的同时，添加老挝粉，能提高烧结矿的低温还原粉化和转鼓强度性能，同时制备得到的烧结矿碱度高，粒度小于10mm的占比小，配矿成本降低。

与实施例1相比，对比例1中烧结矿的碱度R、转鼓强度、低温还原粉化RDI性能下降明显，且烧结矿中粒径＜10mm的比例超过了40％，这是由于缺少大粒径老挝粉，转而使用粒度细的精粉导致在混料过程中，造球效果不理想，进而导致烧结过程中料层透气性差，液相量低，燃料燃烧不彻底，最终导致烧结矿质量差。

与实施例1相比，对比例2中烧结矿的碱度R、转鼓强度、低温还原粉化RDI性能有一定程度的下降，且烧结矿中粒径＜10mm的比例达到了36.45％，这是因为没有对含有老挝粉的混合料I进行先造球，而是将混合料I与混合料II一起投入混合机内进行总混，导致造球效果差，布料后在烧结过程中料层无法提供好的透气性能，生成的液相量少，固结效果差，最终导致烧结矿质量差。

以上具体实施方式详细描述了本发明的实施，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节。在本发明的权利要求书和技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单改型和改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。