一种兼顾烧结产出率的铁矿粉烧结性能评价方法

技术领域

本发明属于烧结矿性能评价技术领域，特别涉及一种兼顾烧结产出率的铁矿粉烧结性能评价方法。 

背景技术

烧结矿的性能对于高炉技术指标至关重要，而烧结矿的性能在很大程度上又取决于铁矿粉的烧结性能。评价铁矿粉的烧结性能（单烧价值高烧结性能好）对于准确评价铁矿粉在烧结中的表现、降低生产成本有重要意义，同时对科学采购矿粉、选择矿粉有重要指导意义。 

由于当前国际上主要以吨度价（表征铁矿石性价比，含义是铁矿粉1个品位的价格）来评价铁矿粉的性价比，仅对化学成分中的TFe含量进行了考虑，未涵盖铁矿粉的SiO₂含量和烧损等重要指标；传统的烧结矿单烧价值计算仅考虑铁矿粉的TFe（总铁）、SiO₂含量和烧损，不考虑矿粉烧结后的成品产出情况。故传统方法不能完全反映铁矿粉在烧结中的使用情况。例如，通过传统方法计算单烧价值，传统单烧价值=TFe/〔（100+二元碱度*SiO₂-CaO）-烧损〕，从公式可以看出，具有烧损的铁矿粉的单烧价值与具有同样TFe含量和CaO含量而没有烧损的铁矿粉的单烧价值相比要高，但是在烧结实际使用时具有烧损的铁矿粉的利用率比没有烧损的要低，因此通过传统烧结矿单烧价值计算不能准确评价烧损，不能选择实用的铁矿粉。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种兼顾烧结产出率的铁矿粉烧结性能评价方法，解决了现有技术中不能准确评价铁矿粉在实际烧结过程中的烧结性能的问题。 

本发明通过以下技术方案实现，一种兼顾烧结产出率的铁矿粉烧结性能 评价方法，包括如下步骤： 

通过公式（1）计算铁矿粉单烧价值： 

S=C*M（1） 

其中，S为铁矿粉单烧价值;C为单烧计算值，M为单独使用铁矿粉进行烧结条件下得到的颗粒直径大于5mm的烧结矿比例，C=TFe/（100+二元碱度*SiO₂-CaO）*（100%-烧损率）；式中，TFe为总铁含量；二元碱度为铁矿粉中含有的CaO量和配加的CaO的量的总和除以铁矿粉中Si O₂的量得到的值；SiO₂为铁矿粉中SiO₂含量；CaO为铁矿粉中的CaO含量；烧损率为铁矿粉在800-1000℃条件下损失的比例。 

在上述技术方案中，颗粒直径大于5mm的烧结矿比例的获得方式为： 

单独使用配比为100%的铁矿粉进行烧结；熔剂和燃料为外配； 

将配备的铁矿粉、熔剂和燃料加水混合； 

将混合后的铁矿粉、熔剂和燃料制粒； 

将制粒得到的原料颗粒布撒在烧结机台车上，控制烧结机点火温度、点火时间、点火负压和烧结负压进行烧结； 

将烧结后的颗粒冷却； 

将冷却后的颗粒筛分，颗粒直径小于5mm的颗粒为烧结返矿，颗粒直径大于5mm的颗粒为成品烧结矿。 

在上述技术方案中，所述熔剂只使用相当于铁矿粉含量3-40%的CaO，所述燃料使用相当于铁矿粉含量3-10%的焦粉。 

在上述技术方案中，所述冷却后的颗粒中CaO与SiO₂的比值为1.7-2.2。 

在上述技术方案中，所述铁矿粉、熔剂和燃料的加水量为铁矿粉、熔剂和燃料总量的6.5%～7.5%。 

在上述技术方案中，所述制粒时间为2-4min。 

在上述技术方案中，所述原料颗粒布撒在烧结机台车上的厚度为600-850mm。 

在上述技术方案中，所述烧结机点火温度为950-1200℃，烧结机点火时间1-3min，点火负压为5000-7000Pa。 

在上述技术方案中，所述烧结负压为7000-12000Pa。 

在上述技术方案中，所述烧结颗粒冷却后的温度为200℃以下。 

本发明提供的一种兼顾烧结产出率的铁矿粉烧结性能评价方法，通过综合考虑铁矿粉的TFe、SiO₂、烧损率和配加CaO情况，结合其单烧烧结表现，可准确评价该矿粉的烧结性能，为选矿、用矿提供依据。 

附图说明

图1为本发明实施例提供的铁矿粉单烧生产烧结矿工艺流程图。 

图2为本发明实施例提供的各铁矿粉烧结性能的比较。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。 

图1为本发明实施例提供的一种兼顾烧结产出率的铁矿粉烧结性能评价方法的流程图： 

以质量百分比计，单独使用该矿粉进行烧结试验，其配比为100%；熔剂和燃料为外配，其中：生石灰3-40%、焦粉3-10%；只使用CaO作为燃料，以便对各矿粉单烧进行统一比较，如果同时使用石灰石、白云石等多种熔剂，由于石灰石仅含有40%左右CaO、白云石则还含有大量MgO，这些杂质的影响不利于对矿粉性能进行比较。 

将配备的原料在一次圆筒混合机内加水混合，原料的配水量控制在6.5～7.5%，使有足够水分充分参与制粒、传热，又不因配水过多增厚烧结过湿层，不利于烧结矿质量。 

将混合后的原料在二次圆筒混合机中制粒，制粒时间2-4min，以使铁矿粉与熔剂、焦粉能形成适合后续反应的适宜颗粒结构。 

将制粒得到的原料颗粒布撒在烧结机台车上，控制料层厚度在600-850m m，以保证烧结获得足够的蓄热作用，使反应良好、能量利用充分。 

点火，控制烧结机的点火温度为950-1200℃，点火时间1-3min，点火负压为5000-7000Pa，以保证将焦粉点着，又不会过烧和阻碍气体通道。 

烧结，控制烧结负压为7000-12000Pa，以保证烧结中有足够的透气性让矿粉和熔剂反应良好。 

冷却使烧结矿温度降至200℃以下，以保证不对后续工序如皮带运输产生危害。 

对冷却后的颗粒筛分，颗粒直径小于5mm为烧结返矿，颗粒直径大于5mm为成品烧结矿。 

最终成分中，烧结矿颗粒的CaO与SiO₂的比值为1.7-2.2，满足当前高炉对高碱度烧结矿的要求。 

铁矿粉单烧价值的计算公式如式（1）所示： 

S=C*M（1） 

其中，S为铁矿粉单烧价值;C为单烧计算值，C=TFe/（100+二元碱度*SiO₂-CaO）*（100%-烧损率）；二元碱度为配加CaO量除以铁矿粉Si O₂得到的值；M为颗粒直径大于5mm的烧结矿比例。 

表1所示为表示本发明的各个矿粉的单烧价值的比较，首先，单烧计算值C可通过铁矿粉的化学成分进行计算得到，C=TFe/（100+二元碱度*SiO₂-CaO）*（100%-烧损率）；然后，测得该矿粉生产烧结矿颗粒直径大于5mm的比例，即M值；最后，C乘以M，即得到S值。 

表1 

图2所示为各矿粉单烧价值的比较。不同矿粉单烧价值S存在显著差异，J粉的最高，达到57.74%，K粉最低，仅32.04%；根据不同矿粉的单烧价值S对A-L矿粉排序为J粉>G粉>F粉>L粉>H粉>I粉>A粉>D粉>E粉>B粉>C粉>K粉。如果按传统单烧价值计算结果排序为J粉>F粉>G粉>H粉>D粉>A粉>E粉>L粉>I粉>B粉>C粉>K粉。本发明的评价方法得出的结果与传统单烧价值计算结果不同，由于综合考虑了铁矿粉的TFe、SiO₂、烧损、配加CaO情况和成品产出情况，所以可以准确评价铁矿粉在实际应用情况下的烧结表现，按照传统单烧价值计算结果来选择矿粉很有可能选择了TFe含量高但是在实际烧结时烧结性能并不是最好的矿粉。 

该评价还可以结合矿粉的价格（如使用某矿粉价格除以单烧价值S，即可得到该矿粉的单烧性价比），可以为企业选取高性价比矿粉提供依据。 

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。