CN101638698B - 一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钢铁冶金技术领域，特别涉及一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种成本较低的高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法，该方法为将烧结矿、混合球团矿、全钒钛球团矿和块矿按照下述重量百分比加入高炉中冶炼∶60％≤烧结矿≤70％∶0≤混合球团矿≤30％∶0＜全钒钛球团矿≤30％∶3％≤块矿≤7％；其中，全钒钛球团矿的百分含量不为0，混合球团矿和全钒钛球团矿总和为30％。本发明方法高炉冶炼终渣成分TiO2为21～23％，在目前高炉正常冶炼适宜范围内，对高炉稳定顺行没有影响。并且将烧结矿中的TiO2含量降低，增加了球团矿中的TiO2含量，提高了高炉冶炼原料中钒钛矿的比例，降低了炼铁成本。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，特别涉及一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法。
背景技术
高炉冶炼钒钛磁铁矿已走过近40年历程，取得了较大进步，生产技术经济指标不断创新高。现有技术中高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法主要为将烧结矿、混合球团矿和块矿按60～70∶25～35∶3～7的重量比混匀后，于高炉中冶炼。所述烧结矿是由钒钛磁铁矿、非钒钛磁铁矿、熔剂和的燃料为原料烧结制成。混合球团矿为钒钛磁铁矿、非钒钛磁铁矿和膨润土造球、焙烧制成。钒钛磁铁矿入炉比例约61％，其中，烧结矿中钒钛磁铁矿用量为烧结矿总重的65％、混合球团矿中钒钛磁铁矿用量为混合球团矿总重的65％，高炉冶炼终渣成分TiO2为21.21％。
如何有效降低炼铁成本，是现在急需解决的问题之一。由于钒钛磁铁矿较非钒钛矿价格更低，较多地使用钒钛磁铁矿是解决成本问题的有效措施之一。但是，若在烧结矿中多配加钒钛磁铁矿，会导致烧结矿质量相应降低，高炉冶炼终渣中TiO2含量上升较大，从而导致高炉生产指标的变差。在炉内配加Mn矿或萤石来处理炉渣粘稠问题，可以适当的缓解前述问题，但成本会上升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本较低的高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法。
解决上述技术问题的方案是：高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法，其特征在于：将烧结矿、混合球团矿、全钒钛球团矿和块矿按照下述重量百分比加入高炉中冶炼：60％≤烧结矿≤70％∶0≤混合球团矿≤30％∶0＜全钒钛球团矿≤30％∶3％≤块矿≤7％；其中，混合球团矿和全钒钛球团矿总和为30％。
优选的，原料用量为烧结矿65％∶0≤混合球团矿≤30％∶0＜全钒钛球团矿≤30％∶块矿5％。
最优的，原料用量为将烧结矿、全钒钛球团矿和块矿按65∶30∶5的重量比混匀后，于高炉中冶炼。
所述块矿的成分包含TFe 35.0～65.00％，FeO 0.50～5.00％，Fe2O3 44.50～92.45％，SiO2 10.00～30.00％，Al2O3 2.00～7.00％，余量为微量成分。
优选的，块矿的成分按重量百分比计为TFe 35.0～65.00％，FeO 0.50～5.00％，Fe2O3 44.50～92.45％，SiO2 10.00～30.00％，Al2O3 2.00～7.00％，CaO 0.5～2.00％，MgO 0～1.00％，P 0～0.1％，S 0～0.05％，杂质0～2％，H2O 0～5.0％，Ig(烧损)0～10.00％。
所述烧结矿中钒钛磁铁矿用量为烧结矿总重的56～62％。优选的，烧结矿是由47～52重量份的钒钛磁铁矿、31～37重量份的非钒钛磁铁矿、10～15重量份的熔剂和3～5重量份的燃料为原料烧结制成；所述熔剂为石灰石或生石灰，燃料为煤粉或焦粉(粒度＜3mm)。
所述全钒钛球团矿为100重量份的钒钛磁铁矿与1～3重量份的膨润土造球、焙烧制成。混合球团矿为63～67重量份的钒钛磁铁矿、33～37重量份的非钒钛磁铁矿和1～3重量份的膨润土造球、焙烧制成。
上述烧结矿、全钒钛球团矿、混合球团矿的原料中钒钛磁铁矿的成分包含TFe 53.50～58.00％，FeO 27.00～35.00％，Fe2O3 37.00～47.00％，TiO2 10.00～13.00％，SiO2 3.00～5.00％，Al2O3 3.00～4.00％，余量为微量成分。所述非钒钛磁铁矿的成分包含TFe 55.00～65.00％，FeO 10.00～15.00％，Fe2O3 61.00～81.00％，SiO2 8.00～9.00％，Al2O3 1.00～3.00％，余量为微量成分。
优选的，钒钛磁铁矿成分按重量百分比计为TFe 53.50～58.00％，FeO 27.00～35.00％，Fe2O3 37.00～47.00％，TiO2 10.00～13.00％，V2O5 0.5～0.6％，SiO2 3.00～5.00％，Al2O33.00～4.00％，CaO 0.50～2.00％，MgO 2.00～3.00％，P 0～0.8％，S 0～1.0％，杂质0.05～0.50％，H2O 0～1.0％，Ig(烧损)＜0％；所述非钒钛磁铁矿成分按重量百分比计为TFe 55.00～65.00％，FeO 10.00～15.00％，Fe2O3 61.00～81.00％，SiO2 8.00～9.00％，Al2O3 1.00～3.00％，CaO 1.00～2.00％，MgO 1.00～2.00％，P 0～0.2％，S 0～0.05％，杂质1～2％，H2O 0～5.0％，Ig0.5～5.0％。
该方法具体包括以下步骤：
d、烧结矿的制备：47～52重量份的钒钛磁铁矿、28～33重量份的非钒钛磁铁矿、10～15重量份的熔剂和3～5重量份的燃料混合后，在1300～1400℃下进行烧结；所述钒钛磁铁矿的成分包含TFe 53.50～58.00％，FeO 27.00～35.00％，Fe2O3 37.00～47.00％，TiO2 10.00～13.00％，SiO2 3.00～5.00％，Al2O3 3.00～4.00％，余量为微量成分；所述非钒钛磁铁矿的成分包含TFe 55.00～65.00％，FeO 10.00～15.00％，Fe2O3 61.00～81.00％，SiO2 8.00～9.00％，Al2O3 1.00～3.00％，余量为微量成分；熔剂为石灰石或生石灰，燃料为煤粉或焦粉(粒度＜3mm)；
e、全钒钛球团矿的制备：将100重量份的钒钛磁铁矿(与步骤d的钒钛磁铁矿成分相同)与2重量份的膨润土混匀，润磨后造球，抽风干燥风速为1～2m/s，干燥初始温度为45～55℃，预热温度为400～1000℃，干燥后在回转窑内焙烧，焙烧温度为1200～1300℃；
f、混合球团矿制备：65重量份的钒钛磁铁矿(与步骤a的钒钛磁铁矿成分相同)、35重量份的非钒钛磁铁矿(与步骤d的非钒钛磁铁矿成分相同)和2重量份的膨润土混匀，润磨，造球，抽风干燥风速为1～2m/s，干燥初始温度为45～55℃，预热段温度为400～1000℃，在回转窑内焙烧，焙烧温度1150～1250℃即得；
g、将烧结矿、混合球团矿、全钒钛球团矿和块矿按照下述重量百分比加入高炉中冶炼：烧结矿65％∶混合球团矿0～30％∶全钒钛球团矿0～30％∶块矿5％；其中，全钒钛球团矿的百分含量不为0，混合球团矿和全钒钛球团矿总和为30％；块矿的成分包含TFe 35.0～65.00％，FeO 0.50～5.00％，Fe2O3 44.50～92.45％，SiO2 10.00～30.00％，Al2O3 2.00～7.00％，余量为微量成分。
本发明的有益效果是：
为了增加高炉冶炼入炉原料中钒钛磁铁矿用量，而在烧结矿中多配加钒钛磁铁矿，会导致烧结矿质量相应降低，高炉冶炼终渣中TiO2含量上升较大，从而导致高炉生产指标的变差。本发明方法中烧结矿的成分按重量百分比计为TFe 47.50～50.00％，FeO 6.00～10.00％，Fe2O3 56.00～64.00％，TiO2 6.00～8.00％、SiO2 4.00～7.00％，Al2O3 3.00～4.00％，CaO11.00～13.00％，MgO 2.00～3.00％，S 0～0.05％，杂质1～2％，H2O 0～1.0％，Ig 0～0.5％；烧结矿中的TiO2含量降低有利于改善烧结矿质量。
由于TiO2对含钒钛球团矿的性能影响较小，因此本发明增加了含钒钛球团矿中的TiO2含量，使钒钛钒钛磁铁矿入高炉比例提高至62.5％以上，而高炉冶炼终渣成分TiO2重量百分比含量为21～23％，在目前高炉正常冶炼适宜范围内。即提高了高炉冶炼原料中钒钛矿的比例，降低了炼铁成本，又有利于高炉稳定顺行。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的阐述。实施例仅用于说明本发明，而不是以任何方式来限制本发明。
对比例1
烧结矿的制备：54重量份的钒钛磁铁矿(TFe 54.12％、TiO2 12.76％，FeO 32.16％，Fe2O3 41.58％，SiO2 4.20％，CaO 1.07％，MgO 2.9％，Al2O3 3.98％，V2O5 0.55％，P 0.01％，S0.35％，其它杂质0.29％，烧损-1.12％)，29重量份的非钒钛磁铁矿TFe 60.77％，FeO 13.76％，Fe2O3 71.53％，SiO2 8.31％，CaO 1.07％，MgO 1.76％，Al2O3 1.01％，P 0.03％，S 0.02％，杂质1.39％，烧损1.12％)，13重量份的生石灰(CaO 85.42％)和4重量份的焦粉(固定碳84.17％，灰分14.31％，挥发份1.52％)混合，在1350℃下进行烧结，得到烧结矿，所得烧结矿转鼓强度为72.51％(根据GB13242定义的ISO转鼓强度是指7.5kg 40～10mm烧结矿在ISO转鼓机中转动200转后，＞6.3mm粒级烧结矿占整个烧结矿重量的百分比，是衡量烧结矿强度的重要指标，越高，表示烧结矿的强度越好)。
混合球团矿的制备：65重量份的钒钛磁铁矿(与上述钒钛磁铁矿成分相同)、35重量份的非钒钛磁铁矿(与上述非钒钛磁铁矿成分相同)和2重量份的膨润土(膨润土的胶质价24.5ml/g、膨胀倍19.0ml/g、吸蓝量37.00g/100g)装入大型电动混料机内进行混匀，混匀后装入大型球磨机内润磨，利用圆盘造球机造球，球团在链箅机上抽风干燥，风速为1.5m/s，干燥初始温度为50℃，预热段温度为400～1000℃，在回转窑内焙烧，焙烧温度1200℃即得混合球团矿。该混合球团矿中含有TiO2 7.35％，球团抗压强度为2590N/个。
将65重量份的烧结矿、30重量份的混合球团矿和5重量份的块矿(重量百分比成分为TFe50.36％，FeO 1.12％，Fe2O3 70.70％，SiO2 20.16％，CaO 1.46％，MgO 0.67％，Al2O3 5.1％，P 0.08％，S 0.01％，杂质0.7％，烧损1.1％)混合进入高炉进行冶炼，入炉钒钛磁铁矿比例为60.84％，高炉冶炼终渣成分TiO2为21.21％。
实施例1
烧结矿的制备：47重量份的钒钛磁铁矿(成分同对比例)，36重量份的非钒钛磁铁矿(成分同对比例)，13重量份的生石灰(成分同对比例)和4重量份的焦粉(成分同对比例)混合烧结，其它条件与对比例相同，得到的烧结矿转鼓强度为72.61％。
全钒钛球团矿制备：将100重量的钒钛磁铁矿(成分同对比例)与2重量的膨润土装入大型电动混料机内进行混匀，混匀后装入大型球磨机内润磨，利用圆盘造球机造球，球团在链箅机上抽风干燥，风速为1.5m/s，干燥初始温度为50℃，预热温度为400～1000℃，在回转窑内焙烧，焙烧温度为1250℃即得全钒钛球团矿。该全钒钛球团矿中含有TiO2 10.25％，球团抗压强度为2670N/个。
将65重量份的烧结矿，30重量份的全钒钛球团矿和5重量份的块矿(成分同对比例)混合进入高炉冶炼，高炉冶炼终渣成分TiO2为22.12％(在目前高炉正常冶炼适宜范围内)，入炉钒钛磁铁矿比例为64.79％。在不影响高炉稳定情况下提高入炉钒钛磁铁矿比例，从而达到降低炼铁成本的目的，铁成本降低16.4元/吨。
实施例2
烧结矿的制备：49重量份的钒钛磁铁矿(成分同对比例)，34重量份的非钒钛磁铁矿(成分同对比例)，13重量份的生石灰(成分同对比例)和4重量份的焦粉(成分同对比例)混合烧结，其它条件与对比例相同，得到的烧结矿转鼓强度为72.57％。
混合球团矿制备方法同对比例。
全钒钛球团矿的制备方法同实施例1。
将65重量份的烧结矿，10重量份的混合球团矿，20重量份的全钒钛球团矿和5重量份的块矿(成分同对比例)混合进入高炉冶炼，高炉冶炼终渣成分TiO2为21.67％(在目前高炉正常冶炼适宜范围内)，入炉钒钛磁铁矿比例为63.66％，铁成本降低9.2元/吨。
实施例3
烧结矿的制备：52重量份的钒钛磁铁矿，31重量份的非钒钛磁铁矿，13重量份的生石灰(成分同对比例)和4重量份的焦粉(成分同对比例)混合烧结，其它条件与对比例相同，得到的烧结矿转鼓强度为72.54％。
混合球团矿制备方法同对比例。
全钒钛球团矿的制备方法同实施例1。
将上述65重量份的烧结矿，20重量份的混合球团矿，10重量份的全钒钛球团和5重量份的块矿(成分同对比例)混合进入高炉冶炼，高炉冶炼终渣成分TiO2为21.35％(在目前高炉正常冶炼适宜范围内)，入炉钒钛磁铁矿比例为62.84％，铁成本降低5.3元/吨。
Claims (3)
1.高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法，其特征在于：将烧结矿、混合球团矿、全钒钛球团矿和块矿按照下述重量百分比加入高炉中冶炼：
60％≤烧结矿≤70％∶0≤混合球团矿≤30％∶0＜全钒钛球团矿≤30％∶3％≤块矿≤7％，混合球团矿和全钒钛球团矿总和为30％，且上述各个组分的重量百分比之和为100％；
混合球团矿为63～67重量份的钒钛磁铁矿、33～37重量份的非钒钛磁铁矿和1～3重量份的膨润土造球、焙烧制成；
所述全钒钛球团矿为100重量份的钒钛磁铁矿与1～3重量份的膨润土造球、焙烧制成；
烧结矿是由47～52重量份的钒钛磁铁矿、31～37重量份的非钒钛磁铁矿、10～15重量份的熔剂和3～5重量份的燃料为原料烧结制成；所述燃料为煤粉或焦粉，所述熔剂为石灰石或生石灰；
所述钒钛磁铁矿的成分包含TFe 53.50～58.00％，FeO 27.00～35.00％，Fe2O3 37.00～47.00％，TiO2 10.00～13.00％，SiO2 3.00～5.00％，Al2O3 3.00～4.00％；所述非钒钛磁铁矿的成分包含TFe 55.00～65.00％，FeO 10.00～15.00％，Fe2O3 61.00～81.00％，SiO2 8.00～9.00％，Al2O3 1.00～3.00％；
所述块矿的成分包含TFe 35.0～65.00％，FeO 0.50～5.00％，Fe2O3 44.50～92.45％，SiO210.00～30.00％，Al2O3 2.00～7.00％，且块矿中各个组分的含量之和为100％。
2.根据权利要求1所述的高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法，其特征在于：将烧结矿、全钒钛球团矿和块矿按65∶30∶5的重量比混匀后，于高炉中冶炼。
3.根据权利要求1所述的高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法，其特征在于：所述烧结矿的烧结温度为1300～1400℃。
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