一種燒結鉻鐵礦的制備系統及制備方法與流程

本發明屬于鐵合金冶煉技術領域，具體地，涉及一種燒結鉻鐵礦的制備系統及制備方法。

背景技術：

鉻鐵礦是鐵合金生產高碳鉻鐵的重要原料，其中大部分是粉料。鉻鐵冶煉時若直接用鉻鐵粉礦會使電爐透氣性變差，惡化爐況、增加能耗，不利于電爐的安全運行，因而必須對鉻鐵礦粉進行預處理。目前主要的鉻鐵礦粉預處理有直接燒結法和球團焙燒法。

相對于直接燒結法，球團焙燒法的產量高、質量好。現有的球團焙燒法是將鉻鐵礦粉和煤粉(或焦粉)干燥、混合研磨、混料、然后外加膨潤土和水造球，最后進行干燥和焙燒獲得還原(氧化)球團，但要求將鉻鐵礦粉研磨至粒度小于0.074mm的質量分數80％，工藝需大型研磨設備，能耗大，工藝流程復雜，投資較大。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種工藝流程簡單、能耗低、燒結效果好的鉻鐵礦粉的制備系統及制備方法。

本發明提供的燒結鉻鐵礦的制備系統，包括：

造球裝置，具有鉻鐵礦粉入口和球團出口；

混料裝置，具有石灰石入口、硅石入口、焦粉入口和混合粉出口；

裹粉裝置，具有球團入口、混合粉入口和裹粉球團出口，所述球團入口與所述造球裝置的球團出口相連，所述混合粉入口與所述混料裝置的混合粉出口相連；

燒結裝置，具有裹粉球團入口和燒結鉻鐵礦出口，所述裹粉球團入口與所述裹粉裝置的裹粉球團出口相連。

優選地，所述造球裝置為圓盤造球機，所述混料裝置為立式行星混料機，所述裹粉裝置為圓盤造球機，所述燒結裝置為抽風式燒結機。

本發明提供的利用上述系統制備燒結鉻鐵礦的方法，包括如下步驟：

將鉻鐵礦粉送入所述造球裝置中制備成球團；

將石灰石、硅石和焦粉送入所述混料裝置中混合均勻，得到混合粉；

將所述球團和所述混合粉送入所述裹粉裝置，將所述混合粉均勻裹覆在所述球團的表面，獲得裹粉球團；

將所述裹粉球團送入所述燒結裝置進行燒結，得到燒結鉻鐵礦。

優選地，所述石灰石、所述硅石、所述焦粉的質量比為1：(0.8～1.2)：(0.8～1.2)。

優選地，所述球團與所述混合粉的質量比為1：(0.1～0.3)。

優選地，所述石灰石中caco3的質量百分含量≥90％，所述硅石中sio2的質量百分含量≥90％。

優選地，將所述鉻鐵礦粉破碎至粒徑≤74μm的鉻鐵礦粉占的質量百分比在80％以上，再制備成所述球團。

優選地，將所述石灰石破碎至粒徑≤150μm的石灰石占的質量百分比在80％以上，再進行混合。

優選地，將所述硅石破碎至粒徑≤150μm的硅石占的質量百分比在80％以上，再進行混合。

優選地，將所述焦粉破碎至粒徑≤150μm的焦粉占的質量百分比在80％以上，再進行混合。

優選地，燒結的點火溫度為1000～1200℃。

本發明通過將鉻鐵礦粉造球，將焦粉、石灰石、硅石混勻后裹在球團表面燒結，燒結后進行冷卻、破碎、篩分獲得成品燒結礦，石灰石與硅石形成低熔點物質將鉻鐵礦球團很好固結在一起，使燒結礦強度高，石灰石與硅石能很好的促進焦粉預還原鉻鐵礦，使燒結礦還原性好，降低后續礦熱爐冶煉難度。

附圖說明

圖1為本發明實施例中的一種燒結鉻鐵礦的制備系統的結構示意圖。

圖2為本發明實施例中的一種制備燒結鉻鐵礦的工藝流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本發明的方案以及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本發明的限制。

如圖1所示，本發明提供的燒結鉻鐵礦的制備系統包括造球裝置1、混料裝置2、裹粉裝置3和燒結裝置4。

造球裝置1用于將鉻鐵礦粉制備成球團，造球裝置1具有鉻鐵礦粉入口和球團出口。在本發明優選的實施例中，造球裝置1為圓盤造球機。

混料裝置2用于混合石灰石、硅石和焦粉，混料裝置2具有石灰石入口、硅石入口、焦粉入口和混合粉出口。在本發明優選的實施例中，混料裝置2為立式行星混料機。

裹粉裝置3用于將混合粉均勻裹覆在球團的表面，裹粉裝置3具有球團入口、混合粉入口和裹粉球團出口，球團入口與造球裝置1的球團出口相連，混合粉入口與混料裝置2的混合粉出口相連。在本發明優選的實施例中，裹粉裝置3為圓盤造球機。

燒結裝置4用于燒結裹粉球團，燒結裝置4具有裹粉球團入口和燒結鉻鐵礦出口，裹粉球團入口與裹粉裝置3的裹粉球團出口相連。在本發明優選的實施例中，燒結裝置4為抽風式燒結機。

本發明提供的系統能耗低，制得的燒結礦還原性好。

如圖2所示，本發明提供的利用上述系統制備燒結鉻鐵礦的方法，包括如下步驟：

將鉻鐵礦粉送入造球裝置1中制備成球團；

將石灰石、硅石和焦粉送入混料裝置2中混合均勻，得到混合粉；

將球團和混合粉送入裹粉裝置3，將混合粉均勻裹覆在球團的表面，獲得裹粉球團；

將裹粉球團送入燒結裝置4進行燒結，得到燒結鉻鐵礦。

本發明通過將鉻鐵礦粉造球，將焦粉、石灰石、硅石混勻后裹在球團表面燒結，燒結后進行冷卻、破碎、篩分獲得成品燒結礦，石灰石與硅石形成低熔點物質將鉻鐵礦球團很好固結在一起，使燒結礦強度高，石灰石與硅石能很好的促進焦粉預還原鉻鐵礦，使燒結礦還原性好，降低后續礦熱爐冶煉難度。

本發明的工藝流程簡單，燒結效果好。

石灰石和硅石提供燒結液相，固結鉻鐵礦球團，燒結礦強度高；燒結過程石灰石釋放co2形成疏松多孔的燒結礦，石灰石和硅石共同作用促進焦粉預還原鉻鐵礦，燒結礦還原性好，降低后續礦熱爐冶煉難度。在本發明優選的實施例中，石灰石、硅石、焦粉的質量比為1：(0.8～1.2)：(0.8～1.2)。

焦粉、石灰石、硅石混勻后裹在球團表面燒結，裹附在球團表面的混合粉的量太少，燒結制得的燒結鉻鐵礦質量差；太多，會增加生產成本。在本發明優選的實施例中，球團與混合粉的質量比為1：(0.1～0.3)。

鉻鐵礦粉中cr2o3的質量百分含量越高、cr2o3與feo的質量比(cr2o3/feo)越大，制得的燒結團塊質量越好。在本發明優選的實施例中，鉻鐵礦粉中cr2o3≥40％，cr2o3/feo≥2.2。

石灰石中caco3的質量百分含量、硅石中sio2的質量百分含量及焦粉中c的質量百分含量越高，制得的燒結團塊質量越好。在本發明優選的實施例中石灰石中caco3≥90％、硅石中sio2≥90％，焦粉中c≥80％。

鉻鐵礦粉、石灰石、硅石、焦粉越細，制得的團塊的燒結效果越好，但會提高工藝成本，降低生產效率。在本發明優選的實施例中，將鉻鐵礦粉破碎至粒徑≤74μm的鉻鐵礦粉占的質量百分比在80％以上，再制備成球團。在本發明優選的實施例中，將石灰石破碎至粒徑≤150μm的石灰石占的質量百分比在80％以上，再進行混合。在本發明優選的實施例中，將硅石破碎至粒徑≤150μm的硅石占的質量百分比在80％以上，再進行混合。在本發明優選的實施例中，將焦粉破碎至粒徑≤150μm的焦粉占的質量百分比在80％以上，再進行混合。

燒結裝置中料層的高度太低，浪費空間；高度太大，影響燒結效果。在本發明優選的實施例中，燒結裝置中料層的高度為400mm～600mm。

球團的直徑在一定的粒度范圍才能保證鋪設料層厚度空隙大小合適，燒結效果佳。在本發明優選的實施例中，球團的直徑為10mm～20mm。

燒結的點火溫度太低，燒結效果不好；溫度太高，浪費能源。在本發明優選的實施例中，燒結的點火溫度為1000℃～1200℃。

下面參考具體實施例，對本發明進行說明。下述實施例中所取工藝條件數值均為示例性的，其可取數值范圍如前述發明內容中所示。下述實施例所用的檢測方法均為本行業常規的檢測方法。

實施例1

采用圖1所示的系統及圖2所示的工藝流程制備燒結鉻鐵礦，具體如下：

準備鉻鐵礦粉、石灰石、硅石、焦粉。所用的鉻鐵礦粉中cr2o3的質量百分含量為42.5％，cr2o3/feo＝2.4，粒徑≤74μm的鉻鐵礦粉占的質量百分比為82.3％；石灰石中caco3的質量百分含量為92.3％，粒徑≤150μm的石灰石占的質量百分比為81.5％；硅石中sio2的質量百分含量為97.5％，粒徑≤150μm的硅石占的質量百分比為82.7％；焦粉中c的質量百分含量為81.5％，粒徑≤150μm的焦粉占的質量百分比為82.4％。

將鉻鐵礦粉送入造球裝置1中制備成球團。球團的直徑為10mm。

按照石灰石、硅石、焦粉的質量比為1:0.9:0.9的比例在混料裝置2混勻，獲得混合粉。

按照球團、混合粉的質量比為1:0.1比例，在裹粉裝置3中將球團表面裹一層混合粉，獲得裹粉球團。

將裹粉球團送入燒結裝置4中進行燒結，獲得燒結鉻鐵礦。燒結裝置4中料層的高度為400mm。燒結的點火溫度為1000℃。

燒結鉻鐵礦的轉鼓強度為88.14％，還原膨脹率為6.54％，還原粉化率rdi+3.15大于93％。

實施例2

采用圖1所示的系統及圖2所示的工藝流程制備燒結鉻鐵礦，具體如下：

準備鉻鐵礦粉、石灰石、硅石、焦粉。所用的鉻鐵礦粉中cr2o3的質量百分含量為43.8％，cr2o3/feo＝2.5，粒徑≤74μm的鉻鐵礦粉占的質量百分比為81.4％；石灰石中caco3的質量百分含量為93.3％，粒徑≤150μm的石灰石占的質量百分比為82.5％；硅石中sio2的質量百分含量為98.5％，粒徑≤150μm的硅石占的質量百分比為81.7％；焦粉中c的質量百分含量為83.4％，粒徑≤150μm的焦粉占的質量百分比為81.4％。

將鉻鐵礦粉送入造球裝置1中制備成球團。球團的直徑為20mm。

按照石灰石、硅石、焦粉的質量比為1:0.8:1.2的比例在混料裝置2混勻，獲得混合粉。

按照球團、混合粉的質量比為1:0.3比例，在裹粉裝置3中將球團表面裹一層混合粉，獲得裹粉球團。

將裹粉球團送入燒結裝置4中進行燒結，獲得燒結鉻鐵礦。燒結裝置4中料層的高度為600mm。燒結的點火溫度為1200℃。

燒結鉻鐵礦的轉鼓強度為86.25％，還原膨脹率為6.83％，還原粉化率rdi+3.15大于92％。

實施例3

采用圖1所示的系統及圖2所示的工藝流程制備燒結鉻鐵礦，具體如下：

準備鉻鐵礦粉、石灰石、硅石、焦粉。所用的鉻鐵礦粉中cr2o3的質量百分含量為45.3％，cr2o3/feo＝2.2，粒徑≤74μm的鉻鐵礦粉占的質量百分比為85.7％；石灰石中caco3的質量百分含量為91.5％，粒徑≤150μm的石灰石占的質量百分比為82.4％；硅石中sio2的質量百分含量為93.2％，粒徑≤150μm的硅石占的質量百分比為84.8％；焦粉中c的質量百分含量為82.4％，粒徑≤150μm的焦粉占的質量百分比為84.5％。

將鉻鐵礦粉送入造球裝置1中制備成球團。球團的直徑為15mm。

按照石灰石、硅石、焦粉的質量比為1:1.2:0.8的比例在混料裝置2混勻，獲得混合粉。

按照球團、混合粉的質量比為1:0.2比例，在裹粉裝置3中將球團表面裹一層混合粉，獲得裹粉球團。

將裹粉球團送入燒結裝置4中進行燒結，獲得燒結鉻鐵礦。燒結裝置4中料層的高度為500mm。燒結的點火溫度為1100℃。

燒結鉻鐵礦的轉鼓強度為89.58％，還原膨脹率為5.32％，還原粉化率rdi+3.15大于94％。

從上述實施例可知，本發明的工藝簡單，能耗小，成本低，制得的燒結礦質量好。

綜上，本發明通過將鉻鐵礦粉造球，將焦粉、石灰石、硅石混勻后裹在球團表面燒結，燒結后進行冷卻、破碎、篩分獲得成品燒結礦，石灰石與硅石形成低熔點物質將鉻鐵礦球團很好固結在一起，使燒結礦強度高，石灰石與硅石能很好的促進焦粉預還原鉻鐵礦，使燒結礦還原性好，降低后續礦熱爐冶煉難度。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。