本发明属于钢铁原料烧结,涉及双层烧结配料系统及方法。
背景技术:
1、烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节,它是将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,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。随着钢铁工艺的发展,目前烧结生产广泛采用厚料层烧结工艺来提升烧结矿的产量和质量,随着厚料层烧结技术的发展,料层厚度逐渐变高,烧结矿强度和成品率也随之变高,但也存在着料层透气性变差,成分偏析导致铁矿粉、熔剂在料层高度方向上分布不均匀的问题,同时由于厚料层的自蓄热作用,料层高度方向上的热量分布存在很大差异。原料、熔剂和热量的不均匀使烧结矿上下料层的成分和性能的差异明显,均质性变差。另一方面,厚料层技术对原料品质要求较高,难以充分利用各种不同种类的本地精矿和低品质进口矿,增加了对海外优质进口铁矿石的依赖,优质铁矿价格长期居高,给钢铁行业带来了很大的成本压力。
2、为此,鞍钢提出了一种层预烧结新工艺来满足自身应用自产精矿的需求,但其双层烧结工艺没有考虑到厚料层自蓄热和透气性等问题造成的上下料层成分、热量等方面的差异,都采用相同配料方案或仅是燃料用量不同,且生产方法是将两次点火烧结过程的简单结合,依然无法解决上下料层烧结矿质量不均匀的问题,同时也无法利用上下料层热量分布不均匀合理配比各种原燃料,达到有效利用铁矿石资源和节能降碳的目的。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供双层烧结配料系统及方法,以解决现有技术中存在的技术问题。
2、为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种双层配料烧结系统,包括两条配料线以分别配制烧结用上料层和下料层,配料线包括沿物料流动方向顺次设置的混匀配矿设施、混合制粒设施和烧结布料设施;混匀配矿设施包括具有多个储料子槽的混匀配料槽以实现铁矿粉的分品种临时储存,以及位于混匀配料槽下方并与储料子槽的出料口连通的定量给料装置;混合制粒设施包括沿物料流动方向设置的烧结配料仓和混合机;烧结布料设施包括设置在混合机的出料口下方的布料胶带机,以及位于烧结台车上方的布料仓和布料设备。
4、可选地,还包括与定量给料装置的出料口相连的混匀料场以实现不同铁矿粉的分层平铺堆存。
5、可选地,还包括斗轮取料机,以纵向截取混匀料场的物料并输送至混合制粒设施。
6、可选地,定量给料装置包括与混匀配料槽的出料口相连的给料设备,以及与给料设备相连的电子皮带秤。
7、一种双层配料烧结方法,采用两条配料线分别配制烧结用上料层和下料层,上料层和下料层分别采用不同的矿粉、燃料和熔剂配比结构,且上料层的矿粉熔点低于下料层的矿粉熔点,烧结性能优于下料层,上料层的燃料的燃烧热值和用量大于下料层,上料层的熔剂含量低于下料层,以使烧结过程中热量均匀分布和燃料充分燃烧。
8、可选地,下料层相较于上料层,配比更多的非主流矿、铁精粉和返矿中的一种或多种。
9、可选地,上料层的熔剂粒度大于下料层的熔剂粒度。
10、可选地,上料层的碱度低于下料层。
11、可选地,下料层的燃料为非焦粉类燃料,或焦粉类燃料和非焦粉类燃料的混合物。
12、可选地,下料层的燃料是生物质燃料。
13、本发明具有以下有益效果:
14、1、本发明在烧结配矿过程中创新性的采用两条混矿线路生产两种不同成分的混匀矿,并在烧结混合制粒过程后分别应用在烧结的上下料层,根据各类成分的铁矿石原料的冶金性能的不同,优化含铁原料种类,合理搭配不同烧结性能的铁矿粉,利用烧结上下料层在烧结反应过程中热量分布不均匀的特性,进行分层配矿和布料,可以达到铁矿石资源的合理利用并提高上下烧结矿质量的均匀性。
15、2、本发明针对烧结上下料层反应过程的差异,在制备上下料层烧结混合料的过程中对于燃料进行差异化配比,利用厚料层的自蓄热作用,减少下料层的配碳,增加非焦粉类燃料,保证热量的均匀分布和燃料的充分燃烧;
16、3、本发明通过对上下料层分别搭配适宜的熔剂结构,使上下料层的碱度等烧结矿技术指标在各自适宜的区间,在不影响烧结矿质量的同时得到较低碱度的成品矿,使烧结矿入炉比例增加,减少球团矿和生熔剂入炉,降低生产成本。
17、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
1.一种双层配料烧结系统,其特征在于:包括两条配料线以分别配制烧结用上料层和下料层,配料线包括沿物料流动方向顺次设置的混匀配矿设施(2)、混合制粒设施(3)和烧结布料设施(4);
2.根据权利要求1所述的双层配料烧结系统,其特征在于:还包括与定量给料装置的出料口相连的混匀料场(204)以实现不同铁矿粉的分层平铺堆存。
3.根据权利要求2所述的双层配料烧结系统,其特征在于:还包括斗轮取料机,以纵向截取混匀料场(204)的物料并输送至混合制粒设施(3)。
4.根据权利要求1所述的双层配料烧结系统,其特征在于:定量给料装置包括与混匀配料槽(201)的出料口相连的给料设备(202),以及与给料设备(202)相连的电子皮带秤(203)。
5.一种双层配料烧结方法,其特征在于:采用两条配料线分别配制烧结用上料层和下料层,上料层和下料层分别采用不同的矿粉、燃料和熔剂配比结构,且上料层的矿粉熔点低于下料层的矿粉熔点,烧结性能优于下料层,上料层的燃料的燃烧热值和用量大于下料层,上料层的熔剂含量低于下料层,以使烧结过程中热量均匀分布和燃料充分燃烧。
6.根据权利要求5所述的双层配料烧结方法,其特征在于:下料层相较于上料层,配比更多的非主流矿、铁精粉和返矿中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的双层配料烧结方法,其特征在于:上料层的熔剂粒度大于下料层的熔剂粒度。
8.根据权利要求5所述的双层配料烧结方法,其特征在于:上料层的碱度低于下料层。
9.根据权利要求5所述的双层配料烧结方法,其特征在于:下料层的燃料为非焦粉类燃料,或焦粉类和非焦粉类的混合物。
10.根据权利要求5所述的双层配料烧结方法,其特征在于:下料层的燃料是生物质燃料。