钒钛磁铁精矿混合料添加稻谷壳制粒方法转让专利
申请号 : CN200810304144.0
文献号 : CN101343688B
文献日 : 2010-07-21
发明人 : 石军 , 何木光 , 林文康 , 蒋大军 , 汪智德
申请人 : 攀枝花新钢钒股份有限公司
摘要 :
本发明涉及钒钛磁铁精矿混合料添加稻谷壳制粒方法，属于冶金领域。本发明所解决的技术问题是提供了一种制粒效果稳定的钒钛磁铁精矿混合料的制粒方法。本发明钒钛磁铁精矿混合料添加稻谷壳制粒方法，先于钒钛磁铁精矿混合料中添加重量配比为混合料0.4～0.6％的稻谷壳并混匀，然后制粒；其中，稻谷壳在混合前先用含钙溶液喷洒。本发明钒钛磁铁精矿混合料添加稻谷壳制粒方法，不仅能进一步提高制粒效果，而且能够防止稻谷壳被热返矿烧掉，使烧结矿生产稳定，提高产质量；还实现了稻谷壳自动加料功能，便于准确控制加料量，并减轻了人工加料的劳动强度，具有广阔的应用前景。
权利要求 :
1.钒钛磁铁精矿混合料添加稻谷壳制粒方法，其特征在于：钒钛磁铁精矿混合料添加重量配比为混合料0.4～0.6％的稻谷壳并混匀，然后制粒；其中，稻谷壳在混合前先用质量浓度为0.6～1.0％的Ca(OH)2或CaCl2溶液喷洒。
2.根据权利要求1所述的钒钛磁铁精矿混合料添加稻谷壳制粒方法，其特征在于：所述的Ca(OH)2或CaCl2溶液的质量浓度为0.8％。
3.根据权利要求1所述的钒钛磁铁精矿混合料添加稻谷壳制粒方法，其特征在于：所述的稻谷壳的加入方式为：选用钒钛磁铁精矿混合料配料时的第一个矿槽作为稻谷壳配加矿槽，将稻谷壳装在配加矿槽内，通过配料圆盘与计算机控制给料，使稻谷壳在矿石配料中参加配料。
说明书 :
技术领域
本发明涉及钒钛磁铁精矿混合料添加稻谷壳制粒方法，属于冶金领域。
背景技术
钒钛磁铁精矿混合料一般为铁矿粉、返矿、熔剂、燃料混合制成。由于我国铁矿粉特别是钒钛磁铁精矿含铁量一般较低，通常还加入一些高品位或中品位铁矿粉，例如进口矿(澳矿、印度矿、巴西矿)等。钒钛磁铁精矿混合料混合时是将不同原料放入不同矿槽(见附图1)，由计算机控制按不同比例配料，所有原料给料至一条配料皮带上，再转运至另一条混合料皮带上，然后进入一次圆筒混合机内混合约3min，再进入二次圆筒混合机内制粒约4min。
我国攀枝花地区的钒钛磁铁精矿粒度粗，＜200目粒级含量不到50％，比普通精矿低40～50％，且钒钛磁铁矿属于疏水性矿物，亲水性极差，导致该精矿制粒性能差，成球效果不好，严重制约了混合料的粒度组成与透气性，影响了产质量。因此，改善混合料成球效果与透气性成为本领域研究重点之一。
1983年武汉钢铁公司烧结厂进行了钒钛磁铁矿混合料添加稻谷壳的工业试验，能降低烧结过程中料层的阻力，在负压13000Pa、11000Pa，料层450mm、500mm、550mm、600mm时，添加一定比例的稻谷壳，各项烧结指标均得到不同程度的改善。同年，武汉钢铁学院与下陆钢铁厂合作，进行了高精矿比添加稻谷壳的烧结工业试验，在未添加稻谷壳时，配用20％精矿，成品率很低。添加稻谷壳后，精矿比由20％逐步增加到100％，烧结矿产量平均增加15～30％。1994年安阳钢铁厂也进行了烧结配加稻谷壳工业性试验，取得了提高产率降低能耗的效果。1988年梅山冶金公司进行了烧结混合料加稻谷壳的实验室试验。
但上述添加稻谷壳的工业试验都存在下述问题：1、稻谷壳易被红热的热返矿烧掉，使钒钛磁铁精矿混合料制粒效果不稳定，从而影响烧结矿的产质量；2、上述工业试验均采用人工加料方式向一次混合机内抛洒稻谷壳，由于人员加料难以准确地掌握配加量，同时，人工加料存在间断，配料量极不稳定的问题，并且劳动强度很大，工作环境恶劣。
我国攀枝花地区的钒钛磁铁精矿粒度粗，＜200目粒级含量不到50％，比普通精矿低40～50％，且钒钛磁铁矿属于疏水性矿物，亲水性极差，导致该精矿制粒性能差，成球效果不好，严重制约了混合料的粒度组成与透气性，影响了产质量。因此，改善混合料成球效果与透气性成为本领域研究重点之一。
1983年武汉钢铁公司烧结厂进行了钒钛磁铁矿混合料添加稻谷壳的工业试验，能降低烧结过程中料层的阻力，在负压13000Pa、11000Pa，料层450mm、500mm、550mm、600mm时，添加一定比例的稻谷壳，各项烧结指标均得到不同程度的改善。同年，武汉钢铁学院与下陆钢铁厂合作，进行了高精矿比添加稻谷壳的烧结工业试验，在未添加稻谷壳时，配用20％精矿，成品率很低。添加稻谷壳后，精矿比由20％逐步增加到100％，烧结矿产量平均增加15～30％。1994年安阳钢铁厂也进行了烧结配加稻谷壳工业性试验，取得了提高产率降低能耗的效果。1988年梅山冶金公司进行了烧结混合料加稻谷壳的实验室试验。
但上述添加稻谷壳的工业试验都存在下述问题：1、稻谷壳易被红热的热返矿烧掉，使钒钛磁铁精矿混合料制粒效果不稳定，从而影响烧结矿的产质量；2、上述工业试验均采用人工加料方式向一次混合机内抛洒稻谷壳，由于人员加料难以准确地掌握配加量，同时，人工加料存在间断，配料量极不稳定的问题，并且劳动强度很大，工作环境恶劣。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述不足提供一种制粒效果好且稳定的钒钛磁铁精矿混合料的制粒方法。
本发明钒钛磁铁精矿混合料添加稻谷壳制粒方法，先于钒钛磁铁精矿混合料中添加重量配比为混合料0.4～0.6％的稻谷壳并混匀，然后制粒；其中，稻谷壳在混合前先用含钙溶液喷洒。
上述钒钛磁铁精矿的含铁量为52-54％，钒钛磁铁精矿的比例为混合料总量的50-60％，混合料中的其余原料如：返矿、熔剂、燃料等按常规用量添加即可。
喷洒含钙溶液可以使稻谷壳钙化，形成硬质骨架结构，经过钙化的稻谷壳不仅能进一步提高制粒效果，而且能够防止稻谷壳被热返矿烧掉，使烧结矿质量稳定。其中，常用的含钙溶液都可以用于喷洒稻谷壳，为了保证含钙物质完全溶解，优选CaCl2配制溶液。含钙溶液只要可以均匀喷洒在稻谷壳表面使稻谷壳润湿即可，为了使制粒效果更好，含钙溶液的质量浓度优选为0.6～1.0％，含钙溶液的质量浓度最优选为0.8％。
热返矿温度高达800-1000℃，极易使稻谷壳着火燃烧。在混合料必须经过的热返矿园盘下料处，可以设置一加水管，向混合料上适量喷水(加水量不宜过多，刚好能够使红热的返矿熄灭为止)，使可能被热返矿燃烧的稻谷壳立即熄灭，喷水后在运转过程中稻谷壳不可能再次燃烧，保证稻谷壳的使用性能。为料减轻热返矿喷水产生的水蒸汽蔓延，恶化环境，可以在热返矿下料处设置一密封装置加一烟囱，以排出水蒸气。
为了简化稻谷壳的配加方式，使稻谷壳下料均，便于控制，可以在配料室选定一个矿槽，优选第一个矿槽作为稻谷壳配加矿槽(即配料室皮带尾部的最后一个矿槽)，见附图2，将稻谷壳装在配料矿槽内，通过配料圆盘与计算机控制给料，使稻谷壳在矿石配合料中参加配料。由于是配料系统的第一个矿槽，稻谷壳下落后被铺在皮带的最底部，随着皮带的运行，后面多个矿槽的精矿粉、富矿粉等则铺在了稻谷壳的上面，配合料在配料室皮带头部漏子翻入下一条皮带时，稻谷壳已经与精矿进行了初步混合，稻谷壳上已经粘附部分铁精矿，也可防止被后序下料的热返矿烧掉。
本发明钒钛磁铁精矿混合料添加稻谷壳制粒方法的有益效果为：由于稻谷壳喷洒了含钙溶液，不仅能进一步提高制粒效果，而且能够防止稻谷壳被热返矿烧掉，使烧结矿产质量提高及稳定；实现了稻谷壳自动加料功能，便于准确控制加料量，并减轻了人工加料的劳动强度，具有广阔的应用前景。
本发明钒钛磁铁精矿混合料添加稻谷壳制粒方法，先于钒钛磁铁精矿混合料中添加重量配比为混合料0.4～0.6％的稻谷壳并混匀，然后制粒；其中，稻谷壳在混合前先用含钙溶液喷洒。
上述钒钛磁铁精矿的含铁量为52-54％，钒钛磁铁精矿的比例为混合料总量的50-60％，混合料中的其余原料如：返矿、熔剂、燃料等按常规用量添加即可。
喷洒含钙溶液可以使稻谷壳钙化，形成硬质骨架结构，经过钙化的稻谷壳不仅能进一步提高制粒效果，而且能够防止稻谷壳被热返矿烧掉，使烧结矿质量稳定。其中，常用的含钙溶液都可以用于喷洒稻谷壳，为了保证含钙物质完全溶解，优选CaCl2配制溶液。含钙溶液只要可以均匀喷洒在稻谷壳表面使稻谷壳润湿即可，为了使制粒效果更好，含钙溶液的质量浓度优选为0.6～1.0％，含钙溶液的质量浓度最优选为0.8％。
热返矿温度高达800-1000℃，极易使稻谷壳着火燃烧。在混合料必须经过的热返矿园盘下料处，可以设置一加水管，向混合料上适量喷水(加水量不宜过多，刚好能够使红热的返矿熄灭为止)，使可能被热返矿燃烧的稻谷壳立即熄灭，喷水后在运转过程中稻谷壳不可能再次燃烧，保证稻谷壳的使用性能。为料减轻热返矿喷水产生的水蒸汽蔓延，恶化环境，可以在热返矿下料处设置一密封装置加一烟囱，以排出水蒸气。
为了简化稻谷壳的配加方式，使稻谷壳下料均，便于控制，可以在配料室选定一个矿槽，优选第一个矿槽作为稻谷壳配加矿槽(即配料室皮带尾部的最后一个矿槽)，见附图2，将稻谷壳装在配料矿槽内，通过配料圆盘与计算机控制给料，使稻谷壳在矿石配合料中参加配料。由于是配料系统的第一个矿槽，稻谷壳下落后被铺在皮带的最底部，随着皮带的运行，后面多个矿槽的精矿粉、富矿粉等则铺在了稻谷壳的上面，配合料在配料室皮带头部漏子翻入下一条皮带时，稻谷壳已经与精矿进行了初步混合，稻谷壳上已经粘附部分铁精矿，也可防止被后序下料的热返矿烧掉。
本发明钒钛磁铁精矿混合料添加稻谷壳制粒方法的有益效果为：由于稻谷壳喷洒了含钙溶液，不仅能进一步提高制粒效果，而且能够防止稻谷壳被热返矿烧掉，使烧结矿产质量提高及稳定；实现了稻谷壳自动加料功能，便于准确控制加料量，并减轻了人工加料的劳动强度，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是现有的钒钛磁铁精矿混合料配料流程图；
图2是钒钛磁铁精矿添加稻谷壳配料的流程图。
图2是钒钛磁铁精矿添加稻谷壳配料的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述。
实施例1
1、烧结料配比
以重量百分比计，55％精矿+10％澳矿+12％国内高品位粉矿+3％国内中品位粉矿+7％生石灰+6％石灰石+5％焦粉
所述稻谷壳为大米生产企业加工大米的附产物，形状为稻谷颗粒脱米后的半开状态，大部分为整颗稻谷壳竖向刨开为两瓣的形状，具有“异形”结构，作为骨架粘附精矿粉与生石灰的性能极强。
烧结生产中稻谷壳比例为不配加、配加0.4％、配加0.6％三种方式，比例为烧结原料重量的百分比。
2、原料粒度组成见表1、2。
表1钒钛磁铁精矿粒度组成(重量百分比，％)
表2铁矿粉、熔剂、燃料粒度组成
表1所述干筛为精矿烘干水分在空气中筛分，水筛即精矿在水中筛分。
3、工艺流程：备料→配料→一次混合→二次混合→布料→点火、抽风、烧结→热破碎→热筛分→冷却→烧结筛分→沟下筛分→高炉冶炼
其中一次混合3min，二次混合(制粒)4min。
4、工艺参数控制
烧结机机速1.6-1.8m/min，烧结负压12000-12500Pa，点火温度1060-1120℃，主管废气温度105-115℃，烧结终点温度240-290℃。混合料水分7.2-7.4％，固定炭2.5-2.8％。料层厚度根据混合料透气性与烧结终点确定，一般控制在500-550mm。
5、结果
按本发明方法制造了3批烧结矿，稻谷壳强化制粒效果见表3，烧结效果见表4。
表3使用不同比例稻谷壳与不使用稻谷壳混合料粒度组成
表4使用不同比例稻谷壳与不使用稻谷壳烧结技术指标
批 号 稻谷壳 配比 ％ 料层 厚度 mm 烧结 速度 mm/min 转鼓 强度 ％ 抗磨 指数 ％ 成品 率 ％ 利用 系数 t/m2.h 固体 燃耗 kg/t 1 0 494 18.06 71.28 6.42 70.44 1.319 55.39 2 0.4 525 19.19 71.27 6.44 69.89 1.386 53.82 3 0.6 537 19.67 71.22 6.46 69.63 1.417 51.63
从表4可以看出，用本发明方法制粒的混合料，其烧结速度与利用系数提高，并减少了固体燃耗。
实施例2
1、喷洒与不喷洒含钙溶液的对比试验结果
对添加稻谷壳0.4％(重量百分比)的混合料进行喷洒与不喷洒含钙溶液(CaCl2溶液，质量浓度为0.8％)，按本发明方法制造了2批烧结矿，结果见表5，表6。
表5稻谷壳喷洒与不喷洒含钙溶液混合料粒度组成
表6稻谷壳喷洒与不喷洒含钙溶液烧结技术指标
批 号 喷洒含钙 溶液与否 稻谷壳 配比 ％ 料层 厚度 mm 烧结 速度 mm/min 转鼓 强度 ％ 抗磨 指数 ％ 成品 率 ％ 利用 系数 t/m2.h 固体 燃耗 kg/t 1 不喷洒 0.4 506 18.42 71.30 6.39 70.53 1.334 54.67 2 喷洒 0.4 525 19.19 71.27 6.44 69.89 1.386 53.82
从表5可以看出，使用0.4％稻谷壳喷洒含钙溶液(CaCl2溶液)后，烧结混合料粒度比不喷洒含钙溶液要粗，平均粒度增大0.14mm，说明喷洒含钙溶液后稻谷壳被热返矿烧掉的较少，强化了制粒；由表6可知，使用喷洒含钙溶液的混合料烧结，烧结速度快，利用系数提高，固体燃耗降低。
实施例1
1、烧结料配比
以重量百分比计，55％精矿+10％澳矿+12％国内高品位粉矿+3％国内中品位粉矿+7％生石灰+6％石灰石+5％焦粉
所述稻谷壳为大米生产企业加工大米的附产物，形状为稻谷颗粒脱米后的半开状态，大部分为整颗稻谷壳竖向刨开为两瓣的形状，具有“异形”结构，作为骨架粘附精矿粉与生石灰的性能极强。
烧结生产中稻谷壳比例为不配加、配加0.4％、配加0.6％三种方式，比例为烧结原料重量的百分比。
2、原料粒度组成见表1、2。
表1钒钛磁铁精矿粒度组成(重量百分比，％)
表2铁矿粉、熔剂、燃料粒度组成
表1所述干筛为精矿烘干水分在空气中筛分，水筛即精矿在水中筛分。
3、工艺流程：备料→配料→一次混合→二次混合→布料→点火、抽风、烧结→热破碎→热筛分→冷却→烧结筛分→沟下筛分→高炉冶炼
其中一次混合3min，二次混合(制粒)4min。
4、工艺参数控制
烧结机机速1.6-1.8m/min，烧结负压12000-12500Pa，点火温度1060-1120℃，主管废气温度105-115℃，烧结终点温度240-290℃。混合料水分7.2-7.4％，固定炭2.5-2.8％。料层厚度根据混合料透气性与烧结终点确定，一般控制在500-550mm。
5、结果
按本发明方法制造了3批烧结矿，稻谷壳强化制粒效果见表3，烧结效果见表4。
表3使用不同比例稻谷壳与不使用稻谷壳混合料粒度组成
表4使用不同比例稻谷壳与不使用稻谷壳烧结技术指标
批 号 稻谷壳 配比 ％ 料层 厚度 mm 烧结 速度 mm/min 转鼓 强度 ％ 抗磨 指数 ％ 成品 率 ％ 利用 系数 t/m2.h 固体 燃耗 kg/t 1 0 494 18.06 71.28 6.42 70.44 1.319 55.39 2 0.4 525 19.19 71.27 6.44 69.89 1.386 53.82 3 0.6 537 19.67 71.22 6.46 69.63 1.417 51.63
从表4可以看出，用本发明方法制粒的混合料，其烧结速度与利用系数提高，并减少了固体燃耗。
实施例2
1、喷洒与不喷洒含钙溶液的对比试验结果
对添加稻谷壳0.4％(重量百分比)的混合料进行喷洒与不喷洒含钙溶液(CaCl2溶液，质量浓度为0.8％)，按本发明方法制造了2批烧结矿，结果见表5，表6。
表5稻谷壳喷洒与不喷洒含钙溶液混合料粒度组成
表6稻谷壳喷洒与不喷洒含钙溶液烧结技术指标
批 号 喷洒含钙 溶液与否 稻谷壳 配比 ％ 料层 厚度 mm 烧结 速度 mm/min 转鼓 强度 ％ 抗磨 指数 ％ 成品 率 ％ 利用 系数 t/m2.h 固体 燃耗 kg/t 1 不喷洒 0.4 506 18.42 71.30 6.39 70.53 1.334 54.67 2 喷洒 0.4 525 19.19 71.27 6.44 69.89 1.386 53.82
从表5可以看出，使用0.4％稻谷壳喷洒含钙溶液(CaCl2溶液)后，烧结混合料粒度比不喷洒含钙溶液要粗，平均粒度增大0.14mm，说明喷洒含钙溶液后稻谷壳被热返矿烧掉的较少，强化了制粒；由表6可知，使用喷洒含钙溶液的混合料烧结，烧结速度快，利用系数提高，固体燃耗降低。