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

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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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