CN104561530A - 中钛型高强度烧结矿及其制备方法 - Google Patents

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李鹏
隋孝利
陈树军
董志民
赵思强
徐桂芬
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Abstract

本发明公开了一种中钛型高强度烧结矿，其由下述重量百分比的配料烧结而成：含铁料78%～86%，生石灰9%～12%，轻烧白云石1%～4%，燃料4%～6%；所述含铁料成分的重量百分比为：钒钛磁铁精矿40%～50%，普通铁精粉5%～20%，粗矿粉25%～40%，杂料0%～8%。本发明以钒钛磁铁矿-钒钛磁铁精矿为主要原料生产烧结矿，通过合理配加其他铁矿粉及熔剂，提高混合料制粒性能，控制烧结矿成分和物相组成，减少烧结矿中TiO2含量较高对烧结矿质量的影响，实现了生产中钛型烧结矿时，烧结矿转鼓指数达到77%以上；这种烧结矿冷强度高，返矿率低，高炉冶炼此种烧结矿，燃料比降低，利用系数升高。

Description

中钛型高强度烧结矿及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种钒钛磁铁精矿烧结矿造块技术，尤其是一种中钛型高强度烧结矿及其制备方法。
背景技术
钒钛磁铁矿是一种多金属元素的复合矿，是以含铁、钒、钛为主的多金属元素共生的磁铁矿，钒钛磁铁矿一般SiO2含量较低，TiO2含量较高。承德地区钒钛磁铁精矿，低硅（SiO2含量3.4wt%左右），含钒（V2O5含量0.3～0.6wt%），含钛（TiO2含量2.0～4.0wt%），吸水性差，用于烧结生产难度较大。
由于这种钒钛磁铁精矿中SiO2含量低，烧结时产生的液相量不足，生成的烧结矿中普通硅酸盐粘结相含量仅有15%～20%，烧结矿难以得到很好地粘结；精矿TiO2含量高，不仅降低了烧结料的铁分，且需要较高的烧结温度，同时，烧结矿中形成较多钙钛矿CaO·TiO2，钙钛矿本身的抗压强度低，仅为复合铁酸盐(SFCA)的1/4；而且钙钛矿的熔化温度高，表面张力小，在烧结过程中最先析出，充填于硅酸盐、钛磁铁矿和钛赤铁矿晶粒之间，使得烧结矿孔隙率较高，各种矿物之间的粘结力减弱，不利于烧结矿的固结。
以上因素致使以低SiO2含量、高TiO2含量的钒钛磁铁精矿为主要原料生产的中钛型烧结矿返矿率高、成品率低、强度较差，转鼓指数一般只有73%～75%左右，也导致烧结机单位面积利用系数较低。
随着时代的发展，高炉冶炼逐步强化，对中钛型烧结矿质量的要求逐步提高，烧结矿转鼓指数每提高1%，高炉生产可降低燃料比0.5%，对于年产能800万吨铁的钢铁企业，烧结矿转鼓指数从75%提高至77%，即生产中钛型高强度烧结矿，经济效益十分可观。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种冷强度高、返矿率低的中钛型高强度烧结矿；本发明还提供了一种中钛型高强度烧结矿的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其由下述重量百分比的配料烧结而成：含铁料78%～86%，生石灰9%～12%，轻烧白云石1%～4%，燃料4%～6%；
所述含铁料成分的重量百分比为：钒钛磁铁精矿40%～50%，普通铁精粉5%～20%，粗矿粉25%～40%，杂料0%～8%。
本发明所述粗矿粉为粗矿粉A和/或粗矿粉B；
粗矿粉A化学成分的重量百分比为：TFe 60.50%～63.00%，SiO2 3.45%～4.20%，Al2O3 1.80%～2.80%；
粗矿粉B化学成分的重量百分比为：TFe 59.00%～62.00%，SiO2 4.30%～4.80%，Al2O3 2.00%～2.50%。
本发明所述杂料为瓦斯矿、钢渣、氧化铁皮、除尘灰和炼钢污泥中的一种或几种。
本发明所述燃料为无烟煤和/或焦粉。
本发明所述配料还配加有烧结机自循环返矿20%～30%，高炉槽下返矿10%～20%。
本发明所述烧结矿碱度控制在2.1倍～2.2倍，烧结矿中TiO2的重量含量控制在1.5%～1.7%。
本发明方法所述方法步骤为：（1）所述配料在混料筒内加水混匀，得到混合料；控制混合料水分在6wt%～8wt%之间，混合料粒度-3mm比例小于40wt%；
（2）将混合料均匀布在烧结机台车上，料层厚度控制在680mm～720mm，点火烧结；点火温度控制在1100℃～1200℃，点火时间控制在1min～2min，烧结总管温度110℃～200℃，总管负压13KPa～17KPa；烧结后冷却，筛分，即可得到所述的烧结矿成品。
本发明方法所述步骤（2）中，烧结矿采用鼓风冷却至30℃～70℃后进行筛分，筛分后小于5mm粒级作为烧结机自循环返矿，8mm～16mm粒级中的一部分作为烧结机铺底料，其余烧结矿（即8mm～16mm粒级中除了用于烧结机铺底料的其它部分、5mm～8mm粒级以及大于16mm粒级）组成所述的烧结矿成品
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明以钒钛磁铁矿-钒钛磁铁精矿为主要原料生产烧结矿，通过合理配加其他铁矿粉及熔剂，提高混合料制粒性能，控制烧结矿成分和物相组成，减少烧结矿中TiO2含量较高对烧结矿质量的影响，实现了生产中钛型烧结矿时，烧结矿转鼓指数达到77%以上。
本发明以钒钛磁铁精矿、普通铁精粉、粗矿粉、杂料等为含铁料，以生石灰、轻烧白云石为熔剂，无烟煤或焦粉为燃料，采用抽风烧结工艺生产中钛型高强度烧结矿，这种烧结矿冷强度高，返矿率低，高炉冶炼此种烧结矿，燃料比降低，利用系数升高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
本中钛型高强度烧结矿采用下述工艺流程：备料→配料→一次混合→二次混合→布料→点火烧结→冷却→筛分→成品。
1、备料：钒钛磁铁精矿、普通铁精粉-200目比例大于60wt%；粗矿粉（粗矿粉A、粗矿粉B）-8mm比例大于80wt%；熔剂-3mm比例大于90wt%；无烟煤-3mm比例大于75wt%，焦粉-3mm比例大于70wt%；返矿+5mm比例小于30wt%，杂料-5mm比例大于90wt%；粗矿粉A化学成分的重量百分比为：TFe 60.50%～63.00%，SiO2 3.45%～4.20%，Al2O3 1.80%～2.80%；粗矿粉B化学成分的重量百分比为：TFe 59.00%～62.00%，SiO2 4.30%～4.80%，Al2O3 2.00%～2.50%。
2、配料：含铁料重量配比：钒钛磁铁精矿40%～50%，普通铁精粉5%～20%，粗矿粉（粗矿粉A、粗矿粉B）25%～40%，杂料0%～8%（包括瓦斯矿、钢渣、氧化铁皮、除尘灰和/或炼钢污泥等）。熔剂重量配比：生石灰9%～12%，轻烧白云石1%～4%。燃料重量配比：无烟煤或焦粉4%～6%。返矿重量配比：烧结机自循环返矿20%～30%，高炉槽下返矿10%～20%。配料时，根据具体情况调整，烧结矿碱度控制在2.1倍～2.2倍，烧结矿中TiO2的重量含量控制在1.5%～1.7%。
3、一次、二次混合：将配好的混合原料输送至一次混料筒内混匀，一混配加一定炼钢污泥水及净水，二混配加蒸汽及净水，一混配加总打水量的70%～80%，二混配加总打水量的20%～30%，控制混合料水分在6wt%～8wt%之间，将混合料粒度控制在-3mm粒级所占的比例小于40wt%。
4、布料、点火烧结：将混合料均匀布在烧结机台车上，料层厚度680mm～720mm，点火温度控制在1100℃～1200℃，点火时间1min～2min，烧结总管温度110℃～200℃，总管负压13KPa～17KPa。
5、冷却、筛分、成品：将烧结矿输送至环冷机上进行鼓风冷却，烧结矿温度降低至30℃～70℃后进行筛分，筛分后小于5mm粒级部分作为烧结机自循环返矿，8mm～16mm粒级中的一部分作为烧结机铺底料，8mm～16mm粒级中的剩余部分与5mm～8mm粒级、大于16mm粒级共同组成所述的烧结矿成品，烧结矿成品输送至高炉烧结矿仓。
采用本方法生产的中钛型高强度烧结矿，烧结矿转鼓指数（ISO）可达到77%以上，烧结机利用系数可达到1.1t/h·m2以上，返矿率可达到11%以下，各项主要指标均处于同行业领先水平。
实施例1～3：本中钛型高强度烧结矿采用下述制备工艺。
采用上述方法生产中钛型高强度烧结矿，具体实施叙述如下：表1为实施例原料粒度，表2为实施例原料配比，表3为实施例工艺参数及技术经济指标。
表1：实施例原料粒度（wt%）
表2：实施例原料配比（wt%）
表3：实施例工艺参数及技术经济指标
。

Claims (8)

1.一种中钛型高强度烧结矿，其特征在于，其由下述重量百分比的配料烧结而成：含铁料78%～86%，生石灰9%～12%，轻烧白云石1%～4%，燃料4%～6%；
所述含铁料成分的重量百分比为：钒钛磁铁精矿40%～50%，普通铁精粉5%～20%，粗矿粉25%～40%，杂料0%～8%。
2.根据权利要求1所述的中钛型高强度烧结矿，其特征在于：所述粗矿粉为粗矿粉A和/或粗矿粉B；
粗矿粉A化学成分的重量百分比为：TFe 60.50%～63.00%，SiO2 3.45%～4.20%，Al2O3 1.80%～2.80%；
粗矿粉B化学成分的重量百分比为：TFe 59.00%～62.00%，SiO2 4.30%～4.80%，Al2O3 2.00%～2.50%。
3.根据权利要求1所述的中钛型高强度烧结矿，其特征在于：所述杂料为瓦斯矿、钢渣、氧化铁皮、除尘灰和炼钢污泥中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的中钛型高强度烧结矿，其特征在于：所述燃料为无烟煤和/或焦粉。
5.根据权利要求1所述的中钛型高强度烧结矿，其特征在于：所述配料还配加有烧结机自循环返矿20%～30%，高炉槽下返矿10%～20%。
6.根据权利要求1—5任意一项所述的中钛型高强度烧结矿，其特征在于：所述烧结矿碱度控制在2.1倍～2.2倍，烧结矿中TiO2的重量含量控制在1.5%～1.7%。
7.权利要求6所述的中钛型高强度烧结矿的制备方法，其特征在于，所述方法步骤为：（1）所述配料在混料筒内加水混匀，得到混合料；控制混合料水分在6wt%～8wt%之间，混合料粒度-3mm比例小于40wt%；
（2）将混合料均匀布在烧结机台车上，料层厚度控制在680mm～720mm，点火烧结；点火温度控制在1100℃～1200℃，点火时间控制在1min～2min，烧结总管温度110℃～200℃，总管负压13KPa～17KPa；烧结后冷却，筛分，即可得到所述的烧结矿成品。
8.根据权利要求7所述的中钛型高强度烧结矿的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，烧结矿采用鼓风冷却至30℃～70℃后进行筛分，筛分后小于5mm粒级作为烧结机自循环返矿，8mm～16mm粒级中的一部分作为烧结机铺底料，其余烧结矿组成所述的烧结矿成品。
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