CN105274328B

CN105274328B - 一种高铬钒钛球团矿

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Publication number: CN105274328B
Application number: CN201410250604.1A
Authority: CN
Inventors: 徐礼兵; 周明顺; 翟立委; 刘杰; 张辉
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2014-06-09
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2034-06-09
Also published as: CN105274328A

Abstract

本发明提供一种高铬钒钛球团矿，其原料组成质量百分含量为：铁精矿38～59％、高铬钒钛矿42～60％、硼镁精矿1～2％；外加膨润土1～2.5％；硼镁精矿粒度≤0.074mm的百分比≥85％，铁精矿粒度≤0.074mm的百分比≥90％。硼镁精矿的化学成分质量百分比为：TFe：50.35～66.86％，SiO₂：3.88～9.29％，CaO：0.49～1.89％，MgO：9.88～21.68％，Al₂O₃：0.21～0.36％，B：1.20～4.36％。本发明可有效改善球团矿的冶金性能，降低球团矿的生产成本，所生产高铬钒钛球团矿平均抗压强度达到2992N·个^‑1，平均还原膨胀率在10.65％，且在450℃温度下无爆裂，其性能指标远优于现有技术所生产的球团矿。使用本发明球团矿能减少高炉冶炼过程中的粉末，保证高炉生产的稳定顺行。

Description

一种高铬钒钛球团矿

技术领域

本发明属于炼铁球团矿生产技术领域，特别涉及一种含有较多高铬钒钛矿成分的球团矿。

背景技术

大多数铁矿球团都具有较好的冶金性能，如低温粉化率低、还原性优良等，但球团矿的另一项重要的冶金性能指标—还原膨胀率却不一定理想，球团矿的还原膨胀率高低对于高炉生产却恰恰是至关重要的。这是因为在高炉冶炼过程中，最主要的要求是炉料在通过各个还原阶段时，整个高炉内的炉料应具有足够的稳定性和透气性，尤其是在高炉上部，尽管炉料处于低温下的弱还原气氛中，但炉料停留时间较长，因此作为高炉主要原料之一的球团矿应具有良好的还原性状—较低的还原膨胀率。

一般来说，球团矿在还原过程中都会出现体积膨胀，强度相应降低。如果球团体积膨胀不超过一定范围，高炉生产仍可正常进行。但是如果体积膨胀超过一定值后，高炉炉内透气性变坏，炉尘量增加，甚至产生悬料、崩料，导致高炉生产失常、生产率下降、较比增高。根据还原过程中球团体积膨胀值的大小可把膨胀分为正常膨胀、异常膨胀、恶性膨胀或灾难性膨胀。当体积膨胀至小于20％时为正常膨胀，膨胀值在20％-40％之间为异常膨胀，膨胀值小于40％时为恶性膨胀或灾难性膨胀。在球团生产中，应尽可能是球团矿处于正常膨胀范围内，避免恶性膨胀的发生。

钒钛磁铁矿是铁、钒、钛资源的主要载体，是炼铁、提取钒铬、生产战略金属钛、制造钛白粉的重要原料，具有很高的综合利用价值。我国是一个发展中的大国，随着社会主义市场经济的迅速发展，对钒钛磁铁矿及其制品的需求愈加强烈。钒钛磁铁矿属于典型的多金属共(伴)生复合矿，具有“贫、细、散、杂”的特点，按Cr₂O₃含量高低，又可划分为普通钒钛磁铁矿和高铬型钒钛磁铁矿(简称高铬钒钛矿)，当其Cr₂O₃百分含量>0.3％时，即为高铬钒钛矿，高铬钒钛矿除铁钒钛之外还伴生有珍贵的铬资源，共轭钢铁和有色两大行业，具有极高的综合利用价值。其中，钒、钛、铬均为世界公认的战略资源，是国民经济发展和国家安全的重要物质保障，被广泛应用于冶金、化工、航空航天、国防军事等领域。

鉴于高铬钒钛矿资源的特殊性，目前国内外尚未有将其应用于高炉生产的工艺，相关的研究十分不足，我国攀西地区钒钛磁铁矿储量丰富，其中红格地区的高铬钒钛矿远景储量在36亿t以上，目前尚未被有效的开采利用。因此，高铬钒钛矿的高效利用对我国的经济发展以及国家安全有着深远的战略意义和重要保障。

鉴于高铬钒钛矿自身的特点，其用于球团生产时，成品球团矿抗压强度较低、还原膨胀率较高，如果将其作为入炉炉料用于高炉生产，会导致粉末增多，恶化高炉透气性，影响高炉的稳定顺行。

申请号为201310236268.0公布了一种抑制球团矿还原膨胀率的方法，其制备球团矿所用原料是含铁料和膨润土，含铁料包括包钢自产铁精矿和外购国内普通铁精矿，膨润土的配比控制在占混合料的2.5-6wt％，该配比根据球团矿生产过程当中包钢自产铁精矿在含铁物料中所占配比的多少来加以调整。其优点是：通过采用不同膨润土配比的调整加以抑制不同自产铁精矿使用量的球团矿的还原膨胀率，改善高自产铁精矿配比条件下球团矿的质量。文献《添加熔剂对球团矿还原膨胀率的影响》认为，在鞍钢现有的原料条件下，向铁精矿中添加含CaO、MgO等熔剂并研究其对原膨胀率的影响。结果表明：CaO恶化球团的还原膨胀性能，MgO能够很好地降低球团的膨胀率，并随着熔剂配比的增加而降低。当熔剂配比为1％时，镁石球团还原膨胀率指标最低，为11.83％，且比基准球团低1.2％；石灰石球团还原膨胀率指标最高，为14.93％且比基准球团高出1.93％。文献《添加硼精矿对球团矿抗压强度和还原性的影响》认为，球团矿配加适量的硼铁精矿有利于提高抗压强度、改善还原性。文献《高铬型钒钛磁铁矿配量增加对氧化球团质量的影响》认为，以进口欧控矿与高铬型钒钛磁铁矿混合制备氧化球团，其质量分数最大为40％，当其质量分数为40％时，球团矿抗压强度为2005N/个，还原膨胀率为16％。

但是以上措施皆是改善普通精矿用于球团矿生产时的球团还原膨胀率，且仅有的高铬钒钛矿用于球团矿生产的研究中，其在混合料中的最大质量分数为40％左右，其球团矿抗压强度低、还原膨胀率较高，不利于高炉冶炼的顺利进行。

发明内容

本发明提供一种高铬钒钛球团矿，其目的在于提高球团矿原料中的高铬钒钛矿比例，降低球团矿生产成本，改善球团矿的冶金性能。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种高铬钒钛球团矿，其原料组成质量百分比含量为：铁精矿38％～59％、高铬钒钛矿42％～60％、硼镁精矿1％～2％；外加膨润土1％～2.5％；

其中，硼镁精矿粒度≤0.074mm的质量百分比≥85％，铁精矿粒度≤0.074mm的质量百分比≥90％。

所述硼镁精矿的化学成分质量百分比为：TFe：50.35％～66.86％，SiO₂：3.88％～9.29％，CaO：0.49％～1.89％，MgO：9.88％～21.68％，Al₂O₃：0.21％～0.36％，B：1.20％～4.36％。

所述铁精矿化学成分质量百分比为：TFe：63.66％～69.88％，SiO₂：4.27％～8.35％，MgO：0.19％～0.3％，余为杂质元素。

所述高铬钒钛矿化学成分质量百分比为：TFe：60.45％～63.35％，SiO₂：1.69％～3.27％，MgO：0.32％～0.86％，TiO₂：3.28％～5.65％，V₂O₅：0.96％～1.63％，Cr₂O₃：0.52％～1.26％，余为杂质元素。

本发明的有益效果为：

硼镁精矿是硼铁精矿磁选分离的副产品，其中TFe含量在54％以上，并含有一定量的氧化镁和三氧化二硼等有用成分。由于硼镁精矿不仅含有改善球团焙烧性能的硼，而且含有较高的MgO，可以改善球团矿的冶金性能。本发明将硼镁精矿作为高配比高铬钒钛矿球团生产的原料，高铬钒钛矿价格相对较低，提高其在球团矿生产原料中的配比可以极大降低球团矿的生产成本，从而达到降低吨铁成本的目的。硼镁精矿含铁量高，配入后不影响球团矿品位，同时还可改善球团矿的冶金性能。在不改变高铬钒钛矿粒度情况下(细磨处理矿粉会大幅度增加生产成本)，本发明高铬钒钛球团矿平均抗压强度达到2992N·个^-1，平均还原膨胀率在10.65％，且在450℃温度下无爆裂，其性能指标远优于现有技术所生产的球团矿，本发明球团矿的质量完全可满足高炉生产的要求，并能减少高炉冶炼过程中的粉末，在降低生产成本的同时，保证高炉生产的稳定顺行。

具体实施方式

实施例所用原料中，硼镁精矿粒度≤0.074mm的质量百分比≥85％，铁精矿粒度≤0.074mm的质量百分比≥90％。

硼镁精矿的化学成分质量百分比为：TFe：50.35％～66.86％，SiO₂：3.88％～9.29％，CaO：0.49％～1.89％，MgO：9.88％～21.68％，Al₂O₃：0.21％～0.36％，B：1.20％～4.36％。

铁精矿化学成分质量百分比为：TFe：63.66％～69.88％，SiO₂：4.27％～8.35％，MgO：0.19％～0.3％，余为杂质元素。

高铬钒钛矿化学成分质量百分比为：TFe：60.45％～63.35％，SiO₂：1.69％～3.27％，MgO：0.32％～0.86％，TiO₂：3.28％～5.65％，V₂O₅：0.96％～1.63％，Cr₂O₃：0.52％～1.26％，余为杂质元素。

实施例1：

实施例1与现有技术的对比例原料组成质量百分比含量见表1.

表1 实施例1与对比例原料组成质量百分比含量表

原料	铁精矿％	高铬钒钛矿％	硼镁精矿％	外加膨润土％
					实施例1	56.8	42	1.2	1

对比例

60

40

0

1

将铁精矿、高铬钒钛矿、硼镁精矿以及外加的膨润土按照表1的比例通过计量称配料，之后使用强力混合机进行混匀，混匀后的混合料使用圆盘造球机造成球团矿，球团矿焙烧使用常规回转窑工艺。

将实施例1与对比例生产的球团矿进行实验检验，其性能检验结果如表2所示。

表2 实施例1与对比例生产的球团矿性能检验结果

由检验结果可以看出，使用本发明生产球团矿，当硼镁精矿配比为1.2％时，球团矿质量远优于现有技术的对比例，其质量完全能够满足高炉生产对球团矿的质量要求。

实施例2：

实施例2与现有技术的对比例原料组成质量百分比含量见表3。

表3 实施例2与对比例原料组成质量百分比含量表

原料	铁精矿％	高铬钒钛矿％	硼镁精矿％	外加膨润土％
					实施例2	40.2	58	1.8	2.2
对比例	60	40	0	2.2

将铁精矿、高铬钒钛矿、硼镁精矿以及外加的膨润土按照表3的比例通过计量称配料，之后使用强力混合机进行混匀，混匀后的混合料使用圆盘造球机造成球团矿，球团矿焙烧使用常规回转窑工艺。

将实施例2与对比例生产的球团矿进行实验检验，其性能检验结果如表4所示。

表4 实施例2与对比例生产的球团矿性能检验结果

由检验结果可以看出，使用本发明生产球团矿，当硼镁精矿配比为1.8％，高铬钒钛矿配比增加至58％时，其质量仍完全能满足高炉生产对球团矿的质量要求，并达到降低球团矿生产成本的目的。

Claims

1.一种高铬钒钛球团矿，其特征是，原料组成质量百分比含量为：铁精矿38％～59％、高铬钒钛矿42％～60％、硼镁精矿1％～2％；外加膨润土1％～2.5％；

2.根据权利要求1所述的高铬钒钛球团矿，其特征是，所述硼镁精矿的化学成分质量百分比为：TFe：50.35％～66.86％，SiO2：3.88％～9.29％，CaO：0.49％～1.89％，MgO：9.88％～21.68％，Al₂O₃：0.21％～0.36％，B：1.20％～4.36％。

3.根据权利要求1所述的高铬钒钛球团矿，其特征是，所述铁精矿化学成分质量百分比为：TFe：63.66％～69.88％，SiO₂：4.27％～8.35％，MgO：0.19％～0.3％，余为杂质元素。

4.根据权利要求1所述的高铬钒钛球团矿，其特征是，所述高铬钒钛矿化学成分质量百分比为：TFe：60.45％～63.35％，SiO₂：1.69％～3.27％，MgO：0.32％～0.86％，TiO₂：3.28％～5.65％，V₂O₅：0.96％～1.63％，Cr₂O₃：0.52％～1.26％，余为杂质元素。