CN103981310A

CN103981310A - 一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法

Info

Publication number: CN103981310A
Application number: CN201410218986.XA
Authority: CN
Inventors: 付卫国; 谢洪恩; 曾华峰; 毛建林
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2034-05-22
Also published as: CN103981310B

Abstract

本发明提供了一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法。所述方法以70～80份的烧结矿、20～25份的球团和2～5份的块矿为原料，并配入占所原料重量的20～30％的焦炭，进行高炉冶炼，烧结矿由按35～50份的钒钛磁铁精矿、25～40份的普通铁矿、2～5份的铁锰矿、4～6份的燃料以及14～16份的溶剂烧结得到，球团由95～98份的钒钛磁铁精矿和2～5份的膨润土以及外加6～8份水经造球、干燥和焙烧得到。本发明能够适当提高炉渣中的MnO含量进而改善炉渣性能；有利于提高烧结过程的液相生成量，提高烧结矿的强度；有利于高炉的强化冶炼。

Description

一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法

技术领域

本发明属于高炉炼铁技术领域，具体来讲，涉及一种能够降低成本的钒钛铁磁铁矿高炉冶炼方法。

背景技术

钒钛磁铁矿作为铁矿资源的一种十分重要的赋存形态，存在于全世界范围的很多国家和地区。我们的攀西地区赋存有大量的钒钛磁铁矿资源。由于钒钛磁铁矿的特殊性，其冶炼成本通常过于同类铁矿。然而，随着常规铁矿资源的日益减少，低成本冶炼钒钛磁铁矿具有十分重要的意义。

目前，典型的钒钛磁铁矿高炉冶炼方法主要为将钒钛铁精矿和普通粉矿进行烧结生产出烧结矿，用钒钛铁精矿和普通铁精矿造球生产出氧化球团矿，再把烧结矿、球团矿及少量块矿按一定的比例，与焦炭一起加入到高炉内，下部鼓风后溶化滴落到炉缸完成炼铁冶炼过程，实现渣、铁的分离。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种适合于钒钛磁铁矿、有利于改善炉渣性能的高炉冶炼方法。此外，本发明的另一目的在于提供一种适合于钒钛磁铁矿、并且有利于改善炉渣性能和高炉强化冶炼的高炉冶炼方法。

本发明提供了一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法。所述方法以按重量计70～80份的烧结矿、20～25份的球团和2～5份的块矿为原料，并配入占所述原料重量的20～30％的焦炭，进行高炉冶炼，其中，所述烧结矿由按重量计35～50份的钒钛磁铁精矿、25～40份的普通铁矿、2～5份的铁锰矿、4～6份的燃料以及14～16份的溶剂经烧结而得到，所述球团由按重量计95～98份的钒钛磁铁精矿和2～5份的膨润土以及外加6～8份的水经造球、干燥和焙烧得到。

优选地，所述钒钛磁铁精矿的成分按重量百分比计可含有TFe54～56％、SiO₂3～4％、CaO0.5～1％、TiO₂12～13％、V₂O₅0.5～0.7％。

优选地，所述铁锰矿的成分按重量百分比计可含有TFe30～32％、SiO₂24～28％、CaO0.1～0.5％、MnO10～12％、V₂O₅0.5～0.7％。

优选地，所述块矿的成分按重量百分比计可含有TFe45～55％、SiO₂14～18％、CaO0.2～1％。

优选地，所述普通铁矿的成分按重量百分比计可含有TFe50～62％、SiO₂6～20％、CaO0.2～2％。

优选地，所述14～16份的溶剂可由4～6份的活性石灰和8～12份的石灰石组成。

优选地，所述球团的成分按重量百分比计可含有TFe52～55％、SiO₂3～5％、CaO0.2～1％、TiO₂9～11％、V₂O₅0.5～0.7％。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过向烧结矿中配入锰铁矿以及合理设置烧结矿、球团和块矿的配比，从而不仅能够适当提高炉渣中的MnO含量进而改善炉渣性能，减少炉渣中TiC、TiN等高熔点物质的产生；而且，由于烧结过程中所加入的铁锰粉矿中含有铁、锰、硅等元素，不仅有利于提高烧结过程的液相生成量，提高烧结矿的强度，而且有利于高炉的强化冶炼；并且，锰铁矿的价格较低，从而也可降低成本。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法。

发明人发现：对于钒钛磁铁矿(尤其是高钛型钒钛磁铁矿，例如，钒钛铁精矿的TiO₂质量含量为12～13％，甚至大于13％)，其高炉还原工艺所产生的炉渣中TiO₂质量含量高(例如，高达22～25％，甚至大于25％)，从而TiO₂可能发生过还原而生成包含TiC、TiN等组分的高熔点物质。因此，针对钒钛磁铁矿的上述特性，发明人提出通过向烧结矿中配入锰铁矿以及合理设置烧结矿、球团和块矿的配比，从而不仅能够适当提高炉渣中的MnO含量进而改善炉渣性能，减少炉渣中TiC、TiN等高熔点物质的产生；而且，由于烧结过程中所加入的铁锰粉矿中含有铁、锰、硅等元素，不仅有利于提高烧结过程的液相生成量，提高烧结矿的强度，而且有利于高炉的强化冶炼；并且，锰铁矿的价格较低，从而也可降低成本。

在本发明的一个示例性实施例中，高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法以按重量计70～80份的烧结矿、20～25份的球团和2～5份的块矿为原料，且原料的总重量为100份，并配入占所述原料重量的20～30％的焦炭，进行高炉冶炼，以得到含钒铁水和含钛高炉渣。

其中，烧结矿由按重量计35～50份的钒钛磁铁精矿、25～40份的普通铁矿、2～5份的铁锰矿、4～6份的燃料以及14～16份的溶剂经烧结而得到。球团由按重量计95～98份的钒钛磁铁精矿和2～5份的膨润土以及外加6～8份的水经造球、干燥和焙烧得到。钒钛磁铁精矿的成分按重量百分比计含有TFe54～56％、SiO₂3～4％、CaO0.5～1％、TiO₂12～13％、V₂O₅0.5～0.7％。铁锰矿的成分按重量百分比计含有TFe30～32％、SiO₂24～28％、CaO0.1～0.5％、MnO10～12％、V₂O₅0.5～0.7％。块矿的成分按重量百分比计含有TFe45～55％、SiO₂14～18％、CaO0.2～1％。普通铁矿的成分按重量百分比计含有TFe50～62％、SiO₂6～20％、CaO0.2～2％。

在本示例性实施例中，14～16份的溶剂由4～6份的活性石灰和8～12份的石灰石组成。

优选地，球团采用以下工艺制作得到，具体为：将按重量计95～98份的钒钛磁铁精矿和2～5份的膨润土混合均匀，然后外加6～8份的水，进行圆盘造球，得到粒度在8～16mm的生球；接着，于100～200℃条件下干燥8～20分钟，随后于700～900℃条件下预热13～25分钟，然后于1150～1250℃条件下焙烧25～35分钟，随后在空气中冷却至常温。例如，球团的成分按重量百分比计可以含有TFe52～55％、SiO₂3～5％、CaO0.2～1％、TiO₂9～11％、V₂O₅0.5～0.7％。

下面结合具体示例对本发明的示例性实施例进行进一步说明，但本发明并不仅限于下述实施例。

表1示出了形成烧结矿的钒钛磁铁精矿、普通铁矿(包括普通矿石和中加粉矿)、铁锰矿、燃料(焦粉)和溶剂(包括石灰石和活性石灰)的主要化学成分，以及球团矿和块矿(例如，会理块矿)的主要哦化学成分。

表1原、燃料主要化学成分/％

表2示出了形成编号1至3的烧结矿时干料的配料关系。表1和表2中的中加粉也属于普通铁矿的一种。

本示例中，烧结工艺可以为：将矿石粉料、溶剂、燃料按表1配比，经过2次圆筒混合机进行加水混合，得到有一定粒度的混合料，铺在烧结机的台车上，上面点火，下面抽风逐渐从上往下烧结。烧结主要工艺参数为：混合料水分7.2％～7.6％，固定碳2.85％～2.95％，R₀＝2.0±0.05，料层高度650±10mm。一混制粒时间3～5min，二混时间3～5min。

表3示出了烧结工艺主要参数情况。表4示出了编号1至3的烧结矿的主要成分以及主要指标。

表2烧结配比(干料)/％

编号	钒钛精矿	普通矿石	中加粉	铁锰矿	石灰石	活性灰	焦粉	合计
									1	45.0	25.5	7.5	2	10.3	5.0	4.7	100
2	46.0	24.0	7.0	3	10.3	5.0	4.7	100
									3	48.0	21.5	6.5	4	10.3	5.0	4.7	100

表3烧结工艺主要参数

表4烧结矿主要成分及指标

编号

TFe

MnO/％

转鼓指数/％

烧结速度mm/min

1	49.5	0.20	72.4	14.8
					2	49.0	0.25	72.6	15.0
3	48.6	0.30	72.8	15.2

在本示例中，球团的制作工艺为：将按重量计95～98份的钒钛磁铁精矿和2～5份的膨润土混合均匀，然后外加6～8份的水，进行圆盘造球，得到粒度在10～14mm的生球；接着，于140～180℃条件下干燥12～16分钟，随后于850±20℃条件下预热18～22分钟，然后于1200±20℃条件下焙烧28～32分钟，随后在空气中冷却至常温。例如，球团的成分按重量百分比计可以含有TFe52～55％、SiO₂3～5％、CaO0.2～1％、TiO₂9～11％、V₂O₅0.5～0.7％。

表5示出了示例1至3的高炉的炉料结构。示例1至3分别依次使用编号1至3的烧结矿。表6示出了高炉冶炼的炉渣成分及冶炼指标。

表5高炉炉料结构(％)

示例	烧结矿	会理块矿	球团	综合入炉品位
					1	78	2	20	49.34
2	71	4	25	49.82
					3	72	5	23	49.56

表6炉渣成分及冶炼指标

示例	(TiO₂)％	(MnO)％	(S)％	利用系数t/m3.d
					1	22.55	0.54	0.070	2.45
2	22.63	0.60	0.068	2.47
					3	22.78	0.65	0.065	2.49

由上表可见，由于烧结使用的铁锰矿粉SiO₂及MnO含量较高，随着铁锰矿配比的增加和钒钛精矿配比的增加，可以减少高品位普通矿石的配比，有利于降低烧结原料成本，虽然烧结矿的TFe略有降低，但烧结矿的转鼓强度和烧结速度均有一定的提高，提高了烧结矿的产量和质量。高炉冶炼中，随着烧结矿中MnO含量的提高以及烧结钒钛矿比例的提高，炉渣中TiO2含量和MnO含量进一步提高后，由于炉渣性能的改善，高炉的利益系数提高，生铁S含量降低，从而提高了炼铁的产量和质量，降低了炼铁生产成本。

综上所述，本发明通过在烧结过程中通过配加少量的铁锰矿粉矿来保证烧结矿中的MnO含量，不仅可以增加烧结过程中的硅酸盐粘结相，而且还可以进一步增加炉渣中的MnO含量，从而改善炉渣性能，强化钒钛磁铁矿的冶炼。

尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims

1.一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法，其特征在于，所述方法以按重量计70～80份的烧结矿、20～25份的球团和2～5份的块矿为原料，并配入占所述原料重量的20～30％的焦炭，进行高炉冶炼，其中，所述烧结矿由按重量计35～50份的钒钛磁铁精矿、25～40份的普通铁矿、2～5份的铁锰矿、4～6份的燃料以及14～16份的溶剂经烧结而得到，所述球团由按重量计95～98份的钒钛磁铁精矿和2～5份的膨润土以及外加6～8份的水经造球、干燥和焙烧得到。

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，所述钒钛磁铁精矿的成分按重量百分比计含有TFe54～56％、SiO₂3～4％、CaO0.5～1％、TiO₂12～13％、V₂O₅0.5～0.7％。

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，所述铁锰矿的成分按重量百分比计含有TFe30～32％、SiO₂24～28％、CaO0.1～0.5％、MnO10～12％、V₂O₅0.5～0.7％。

4.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，所述块矿的成分按重量百分比计含有TFe45～55％、SiO₂14～18％、CaO0.2～1％。

5.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，所述普通铁矿的成分按重量百分比计含有TFe50～62％、SiO₂6～20％、CaO0.2～2％。

6.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14～16份的溶剂由4～6份的活性石灰和8～12份的石灰石组成。

7.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，所述球团的成分按重量百分比计含有TFe52～55％、SiO₂3～5％、CaO0.2～1％、TiO₂9～11％、V₂O₅0.5～0.7％。