一种镁熔剂差异化预处理与协同配加的烧结矿生产方法与流程

本发明涉及一种镁熔剂差异化预处理与协同配加的烧结矿生产方法，特别是一种将含镁溶剂分为快分解高活性熔剂和慢分解稳定性熔剂后，分别进行粒度调控和预处理后、再分步协同配加至烧结混合料中，以实现mgo在烧结矿中均匀分布的方法，属于钢铁冶金烧结设备。

背景技术：

1、烧结矿是高炉炼铁的主要含铁炉料，其mgo含量通常需控制在1.5%～2.5%范围内，以改善高炉渣流动性和烧结矿的高温冶金性能；目前工业生产中普遍采用单一白云石或菱镁矿作为镁源，经简单破碎、筛分后直接参与一次混合制粒；然而，白云石与菱镁矿的分解起始温度和分解速率差异显著：菱镁矿分解温度较高且分解集中，白云石则分两步分解且起始温度较低，二者热分解行为难以在烧结料层自上而下的温度梯度中同步匹配；这种单一熔剂粗放式配加方式容易造成mgo在烧结矿中局部富集或贫化，导致铁酸钙液相生成量波动，烧结矿矿物组成不稳定，转鼓强度与还原性指标难以兼顾；现有技术多聚焦于熔剂种类替换或mgo总量控制，缺乏针对不同镁熔剂热分解特性差异的系统性处理策略，未能将熔剂预处理、粒度分级、添加时序与烧结热制度进行耦合设计；因此，亟需开发一种以镁熔剂差异化处理为核心、通过多种镁熔剂协同配加和分步调控，实现熔剂热行为匹配与mgo均匀分布的烧结矿生产方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种镁熔剂差异化预处理与协同配加的烧结矿生产方法，它能够实现实现mgo在烧结矿中均匀分布的目的。

2、本发明所述问题是通过以下技术方案解决的：

3、一种镁熔剂差异化预处理与协同配加的烧结矿生产方法，包括如下步骤：

4、步骤一：对含镁熔剂进行分级，按分解温度和分解速度将含镁熔剂分为快分解高活性熔剂和慢分解稳定性熔剂；

5、步骤二：将快分解高活性熔剂总质量的75wt%～85wt%进行细磨处理，控制粒度≤0.5mm，余量不细磨，在细磨后的快分解高活性熔剂表面包裹抑制剂，控制包裹后粒级为2mm～3mm，得到快分解高活性熔剂混合料；

6、将慢分解稳定性熔剂总质量的75wt%～85wt%进行轻烧处理，余量不进行轻烧处理；轻烧温度为800℃～1000℃，轻烧后控制粒径为1 mm～3mm；

7、步骤三：将步骤二中经过轻烧处理的慢分解稳定性熔剂与燃料混匀，得到燃料熔剂复合料；

8、步骤四：将所述燃料熔剂复合料、铁矿粉与活性石灰按占三者总质量的质量百分比计，分别为7%～18%、80%～90%、2%～3%，且三者之和为100%，进行一次混合，得到一混料；然后将一混料置入到二次混料机中，同时加入步骤二得到的快分解高活性熔剂混合料，与一混料共同进行二次混合，得到二混料；

9、步骤五：在烧结机台车上方沿台车运行方向设置三个独立料仓，各料仓的给料口分别对应台车上物料的下层、中层和上层；通过控制各给料口的开度及给料时序，在台车上形成底层、中间层和表层的分层料层；其中，将步骤二中的慢分解稳定性熔剂的余量布料于台车篦条上方，形成料层下部区域；随后布设二混料，形成料层中部区域；最后将步骤二中的快分解高活性熔剂的余量布料于料层上部区域；

10、步骤六：抽风烧结，将混合料布料至烧结台车上进行烧结。

11、上述镁熔剂差异化预处理与协同配加的烧结矿生产方法，步骤一中，所述快分解高活性熔剂为在烧结低温带快速分解释放mgo的含镁熔剂，所述慢分解稳定性熔剂为在烧结高温带缓慢分解释放mgo的含镁熔剂；其中，烧结低温带的温度范围在700℃～1100℃内，烧结高温带的温度范围在1100℃～1400℃内。

12、上述镁熔剂差异化预处理与协同配加的烧结矿生产方法，步骤三中，经过轻烧处理的慢分解稳定性熔剂与燃料按1:(1～3)的质量比进行预混合，混合时间控制在1～2min。

13、上述镁熔剂差异化预处理与协同配加的烧结矿生产方法，步骤四中，在一次混合过程中，先将活性石灰与燃料熔剂复合料提前混匀，然后再与铁矿粉进行一次混合；一次混合时间为3 min～5min，二次混合时间3 min～4min，在混合过程中加水，将混合料水分含量控制在7.0%～8.0%。

14、上述镁熔剂差异化预处理与协同配加的烧结矿生产方法，步骤五中，以台车底部为基准，将烧结料层沿厚度方向自下而上划分为：底层、中间层和表层；底层区域为距台车底部≥0且≤200mm的范围；中间层区域为距台车底部＞200且≤600mm的范围；表层区域为距台车底部＞600mm至料层顶面的范围。

15、上述镁熔剂差异化预处理与协同配加的烧结矿生产方法，步骤一中，所述快分解高活性熔剂为轻烧氧化镁粉、轻烧白云石粉或菱镁矿粉中的一种或多种，所述慢分解稳定性熔剂为白云石、蛇纹石或橄榄石中的一种或多种；所述快分解高活性熔剂与所述慢分解稳定性熔剂的质量比为1:(1～2)。

16、上述镁熔剂差异化预处理与协同配加的烧结矿生产方法，步骤二中，抑制剂为水玻璃、木质素磺酸盐或淀粉中的一种或多种，抑制剂添加量占细磨后快分解高活性熔剂质量的0.5%～2.0%。

17、上述镁熔剂差异化预处理与协同配加的烧结矿生产方法，步骤四中，活性石灰的cao质量分数≥85%；按4mol/l盐酸滴定法测定，10min时活性度≥300ml。

18、上述镁熔剂差异化预处理与协同配加的烧结矿生产方法，步骤六中，最终得到的烧结矿产品中的mgo含量为2.0%～3.0%。

19、本发明的有益效果为：

20、1.通过按分解温度和分解速度对熔剂进行分级，针对性地进行预处理，使不同熔剂在烧结过程的适宜温度区间释放mgo，充分发挥各类熔剂特性，由于快分解高活性熔剂更加容易分解，而通过将快分解高活性熔剂布料于料层上部，利用上部温度相对较低的特点，控制了其分解速度不至于过快，同时还能再相对低的温度下进行一定的分解，同时由于慢分解稳定性熔剂相对不容易分解，从而本发明将慢分解稳定性熔剂布料于料层下部，利用下部相对较高的温度而实现其分解不至于过慢，从而使得使熔剂分解与料层温度相匹配，从而改善了熔剂的分解效率，熔剂利用率提高15～25%。

21、2.对快分解高活性熔剂进行细磨和包裹抑制剂处理，有效抑制其在低温带过早释放mgo，使mgo主要在烧结中高温带释放，促进矿化反应，改善烧结矿矿物组成和结构。

22、3.通过分层布料，使慢分解稳定性熔剂富集于料层下部高温区，快分解高活性熔剂富集于料层上部，实现熔剂在垂直方向的优化配置，更有利于含镁磁铁矿向复合铁酸钙相转变；由于料层蓄热效应导致纵向温度分布“上冷下热”，通过将分解温度高、分解速度慢的慢分解稳定性熔剂布料于下部高温区，使其在充足热量条件下充分分解，同时将分解温度低、反应活性高的快分解高活性熔剂布料于上部低温区，利用其快速分解特性在较低温度下迅速提供cao，确保了全料层熔剂分解的均匀性和充分性，为复合铁酸钙提供充足反应物；又由于含镁磁铁矿较磁铁矿相比，其向复合铁酸钙相的转变温度较高，将慢分解稳定性熔剂布料于下部高温区能有利于复合铁酸钙的生成，从而改善烧结矿的矿物组成和微观结构。

23、4.采用两段混合工艺和燃料与熔剂预混技术，改善了熔剂与铁矿粉的接触条件，促进成矿，烧结矿转鼓强度提高1～2%，还原性提高1～2%。由于一混采用圆筒混合机进行干混和加水润湿，使铁矿粉、熔剂、燃料等组分初步混匀并达到适宜水分；二混进行强化制粒，通过控制混合时间和转速，使细粒级物料粘附在粗颗粒表面形成制粒小球，提高混合料透气性。关键技术在于将固体燃料预先与活性石灰进行预混合，形成了“燃料-熔剂核”结构，使燃料颗粒表面均匀包覆熔剂粉层，在烧结过程中，包覆在其表面的熔剂粉同步熔化形成液相，使高温区与液相生成区高度重合，液相能够充分润湿和溶解周围的铁矿粉颗粒。共同促进了铁酸钙等高强度粘结相的生成，优化了烧结矿的矿物组成和孔隙结构，从而提高了烧结矿的转鼓强度和还原性。