CN107881328A

CN107881328A - 一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备烧结矿的方法

Info

Publication number: CN107881328A
Application number: CN201711152272.3A
Authority: CN
Inventors: 薛向欣; 汤卫东; 杨松陶; 杨合; 程功金; 高子先; 张立恒
Original assignee: Northeastern University China
Current assignee: Northeastern University China
Priority date: 2017-11-19
Filing date: 2017-11-19
Publication date: 2018-04-06

Abstract

本发明涉及一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备烧结矿的方法，该方法对高铬型钒钛磁铁矿、铬铁矿及其它烧结用料进行混料、焖料、混料、制粒、布料、点火、烧结、破碎和筛分制得的高铬型钒钛烧结矿。该方法有效避免了混料不均匀的问题，有效了提高烧结料在烧结过程中的透气性和烧成率，避免粒度较大的球料未完全烧透而降低烧成率，并有效降低生产成本，节省能源，还提高了烧结速率，及成品率较高。本发明制备的烧结矿在软熔滴落带有良好的透气性，熔滴性能较好，成品率较高，具有较好的冶金性能，并且与现有技术相比，Fe与Cr的回收率有了较大的提高；且本发明方法对合理利用红格钒钛磁铁矿以及高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备烧结矿的方法提供理论依据和技术基础。

Description

一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备烧结矿的方法

技术领域

本发明属于炼铁原料生产技术，具体涉及一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备烧结矿的方法。

背景技术

四川攀枝花红格矿作为了内陆钢铁的后备资源，属于一种高铬，高钛型钒钛磁铁矿，其保有储量35.5亿吨。由于其作为铁资源并伴生十多种可利用金属元素，特别是铁、钛、钒、铬等，而其中丰富的铬资源可用于生产铬铁合金、金属铬和以及不锈钢等高端材料，广泛应用于冶金工业、化工工业以及国防工业等。这对减轻中国每年进口高成本的铬有着现实意义。而铬铁矿资源现阶段主要作为制造磨料的原料，其产品价值不及铬金属及其合金，使得钒钛磁铁矿和铬铁矿中的铬资源不能得到有效利用。红格钒钛磁铁矿一方面能够满足高炉生产对铁矿石原料的需求，另一方面，由于红格钒钛磁铁矿中的钛、铬和钒元素含量较高，可开发高附加值的钛、钒、铬产品，促进企业的发展和科技创新。高铬型钒钛磁铁矿资源虽然已开始小规模地开采利用，但因其冶炼技术尚未成熟，导致钛、钒、铬等资源利用率低，资源浪费情况严重，尤其是铬资源在废渣中的品位极低，提取方法复杂困难，效率低下。这不仅直接导致其综合利用价值不能有效发挥，而且对废渣堆砌场地及其周边的环境造成严重的土壤和水污染，因此为了提高Cr的回收率，现研究高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备烧结矿作为高炉炼铁原料。不仅能减缓国内钢铁企业对进口铁矿的依赖，而且还能提高矿中Cr金属的回收率。

鉴于红格高铬型钒钛磁铁矿资源和铬铁矿资源的重要性，目前国内外尚未有将高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备的烧结矿应用于高炉生产的工艺、冶炼的技术，同时对其烧结矿性能的研究尚处于空白。

采用现有技术制备攀西红格高铬型钒钛磁铁矿配加烧结矿时，造粒性能差，烧结料粒度易粘结成大球，烧结料层的透气性差，烧结过程中容易偏析，成品率较低。因此，利用现有技术制备高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿生产烧结矿的技术难度较大。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备烧结矿的方法，本发明利用攀西红格的高铬型钒钛磁铁矿和铬铁矿为原料，在混料过程中确定合适的喷水量、混料时间和焖料时间；在制粒过程中确定合适的喷水量、制粒时间，粒径范围和布料方式来提高混合料在烧结过程中的透气性；确定合适的抽风压力，提高高铬型钒钛磁铁矿的烧结速率，降低烧结料层的偏析来提高烧结矿的烧成率；确定合适的烧结时间和出料温度，使得烧结矿内部液相充分发展，提高高铬型钒钛烧结矿的质量，得到符合高炉入炉质量标准的烧结矿。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备烧结矿的方法，其包括如下步骤：

S1、混料：将高铬型钒钛磁铁矿、铬铁矿、石灰粉、高炉炉尘、磁选粉、返矿、焦炭和煤粉的原料进行第一次混料，混料过程喷洒雾状水；混料停止后，进行焖料，焖料结束后，进行第二次混料；

S2、制粒：将混合后的原料进行制粒，制粒过程中，向混合料中喷洒占原料总重量0.5～5.5％的水分，制粒时间为10～20min，获得高铬型钒钛烧结矿的烧结用球料；

S3、出料：通过制粒机的低速旋转，不同粒级的烧结用球料按从大到小的顺序出料，并用不同的接料器填装不同粒级的烧结用球料；

S4、布料：将烧结用球料按粒径由大到小，从下而上布料在烧结机上，并在最上层均匀撒焦粉作为引火介质，总体的料层厚度为720～840 mm；

S5、点火：在烧结机上点火烧结，同时开启助燃风机开始工作，所述点火烧结的温度始末为1000～1150℃，所述点火的负压为6～9kPa，所述点火的时间为2～5min；

S6、烧结：点火完成后进行抽风烧结，当废气温度下降至 100～130℃时，烧结过程结束；

S7、破碎：将所述步骤S6完成的烧结矿进行破碎；

S8、筛分：将步骤S7破碎后的烧结矿送入筛分系统，得到粒级为 5～40mm的成品烧结矿。

如上所述的方法，优选地，所述高铬型钒钛磁铁矿中的TFe含量为 50％～58％，FeO含量为25％～30％，TiO₂含量为10％～15％，Cr₂O₃含量为 0.5％～1.2％，V₂O₅含量为0.5％～1.5％，CaO含量为0.8～1.0％，SiO₂含量为4.6～4.8％，Al₂O₃含量为2.7～2.9％；

所述铬铁矿中的TFe含量为15％～18％，FeO含量为0.1％～0.5％， TiO₂含量为0.5％～1％，Cr₂O₃含量为45％～50％，V₂O₅含量为 0.1％～0.5％，CaO含量为0.01～1.0％，SiO₂含量为1.5～2％，Al₂O₃含量为 13～15％。

如上所述的方法，优选地，所述高铬型钒钛磁铁矿为55～75重量份，所述铬铁矿为0.4～15重量份，所述石灰粉为10～15重量份，所述高炉炉尘为0.5～1重量份，所述磁选粉为0.5～1重量份，所述返矿为2～25 重量份，所述焦炭和煤粉用于调节配碳量，用量为2～6重量份。

如上所述的方法，优选地，所述石灰粉用石灰石或熟石灰代替，或者石灰粉、石灰石或熟石灰搭配使用。

如上所述的方法，优选地，在步骤S1中，所述喷洒雾状水的用量为原料总重量的5.5～9.5％，所述第一次混料的时间为8～20min；

所述焖料进行10～20min，所述第二次混料的时间为10～20min。

如上所述的方法，优选地，在步骤S2中，所述制粒过程中，喷洒的水分为雾状水，所述烧结用球料的粒度在2～6mm范围内的球料占比 70～90％。

如上所述的方法，优选地，在步骤S4中，所述布料方式是将粒级大于6mm的烧结用球料分布在烧结机的底部，然后在其上分布粒级为4～6 mm的烧结用球料，然后在其上分布粒级为2～4mm的烧结用球料，最后将粒级低于2mm的烧结用球料分布在最上方，所述焦粉的厚度为1～2 mm。

如上所述的方法，优选地，在步骤S5中，所述点火是利用天然气或液化石油气或丙烷和空气点火。

如上所述的方法，优选地，在步骤S6中，所述抽风的负压控制在 10～14kPa。

如上所述的方法，优选地，在步骤S7中，利用单齿辊将大块烧结矿破碎。

本发明提供的一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备烧结矿的方法中采用了焖料的方法，是在烧结用料经过喷水混料后，对混合料进行焖料，能够增强混合料的流动性，使铬铁矿与钒钛磁铁矿充分混合，从而避免了按其它烧结方法造成的结块等混料不均匀的后果，焖料结束后，再次混料，保证混料的均匀性。

在本发明方法中的制粒环节中，通过混料时间和喷洒水分，使得球料粒度2～6mm范围内的球料占比70～90％，这样有利于后续布料环节操作。

在本发明方法的布料阶段，是将粒级大于6mm的烧结料分布在烧结机的底部，然后在其上分布粒级为4～6mm的烧结用球料，然后在其上分布粒级为2～4mm的烧结用球料，最后将粒级低于2mm的烧结用球料分布在最上方，并在最上层均匀撒1～2mm厚度的焦粉作为引火介质，总体的料层厚度为720～840mm，这种布料能够提高烧结料在烧结过程中的透气性和烧成率，避免粒度较大的球料未完全烧透而降低烧成率。

本发明方法的布料阶段中，在烧结料的最上层均匀撒1～2mm厚度的焦粉作为引火介质，避免点火失败。

本发明方法的点火阶段中，通过烧结机上点火装置点火，同时助燃风机开始工作，点火烧结的温度始末为1000～1150℃，点火负压为6～9 kPa，点火时间为2～5min，与其它烧结技术相比，点火温度低，降低了燃气成本。

本发明方法的烧结阶段中，抽风负压为10～14kPa，整个烧结过程中的烧结废气温度实时记录，当废气温度下降至100～130℃时，烧结过程结束，抽风烧结设备停止工作，与其他烧结技术相比，提高了烧结速率，降低了烧结时间，显著提高了高铬型钒钛烧结矿的生产效率，且节省能源，降低了成本。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明提供的高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备烧结矿的方法，对高铬型钒钛磁铁矿、铬铁矿及其它烧结用料进行混料、焖料、混料、制粒、布料、点火、烧结、破碎和筛分制得的高铬型钒钛烧结矿，其烧成率为75～90％，转鼓强度在65～75％范围内；低温还原粉化性率RDI_+3.15在65～80％范围内；还原性RI在62～74％范围内，还原性高；软化开始温度在1120～1150℃范围内，软化结束温度1270～1285℃范围内，压差陡升温度在1315～1325℃范围内，滴落温度在1424～1487℃范围内，软化温度区间120～165℃范围内，软熔温度区间在95～172℃区间内，软熔温度高，并且软熔区间窄，所得高铬型钒钛磁铁矿在软熔滴落带有良好的透气性，且熔滴性能较好，具有较好的冶金性能，并且与现有技术相比，使Fe的回收率，Cr的回收率有了较大的提高。

本发明方法充分避免了混料不均匀的问题，有效了提高烧结料在烧结过程中的透气性和烧成率，避免粒度较大的球料未完全烧透而降低烧成率，并有效降低生产成本，节省能源，还提高了烧结速率，及成品率较高。同时本发明方法对合理利用红格钒钛磁铁矿以及高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备烧结矿的方法提供理论依据和技术基础。

附图说明

图1为本发明方法中高铬型钒钛磁铁矿烧配加铬铁矿的烧结流程图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

本发明实施例选用的高铬型钒钛磁铁矿为四川攀西红格地区高铬型钒钛磁铁矿，其主要成分变化范围按重量百分比分别是：TFe含量为 50％～58％，FeO含量为25％～30％，TiO₂含量为10％～15％，Cr₂O₃含量为 0.5％～1.2％，V₂O₅含量为0.5％～1.5％，CaO含量为0.8～1.0％，SiO₂含量为4.6～4.8％，Al₂O₃含量为2.7～2.9％。为了利用攀西红格地区高铬型钒钛磁铁矿为原料，制备出较高品质的烧结矿，经大量实验研究，最后确定选用铬铁矿、石灰粉、高炉炉尘、磁选粉、返矿、焦炭和煤粉的原料进行制备烧结矿。其中为了能有效提高烧结矿的Cr品位，经大量实验确定选用的铬铁矿中主要成分是：TFe含量为15％～18％，FeO含量为 0.1％～0.5％，TiO₂含量为0.5％～1％，Cr₂O₃含量为45％～50％，V₂O₅含量为0.1％～0.5％，CaO含量为0.01～1.0％，SiO₂含量为1.5～2％，Al₂O₃含量为13～15％。一方面铬铁矿的产量相较于其它含铬产品的开采量高，获取容易，另一方面铬铁矿的铬含量高。

本发明采用的焦炭和煤主要是起燃料的作用。但焦炭作为燃料，燃烧性能较好；而煤的燃烧性能稍差于焦炭，但是煤的成本低，因此，采用煤加焦炭的方法，保证较好燃烧性能的同时降低成本和焦炭的使用量；焦炭配加煤时，当焦的比例稍微提高时，烧结矿的烧结过程和强度会有所改善，本发明中焦炭和煤可控制在5％左右，如果太高，容易引起烧结矿在烧结过程中的过烧，降低烧结矿的还原性能。返矿是指成品烧结矿粒度不符合高炉对烧结矿的粒度要求的部分，而其铁品位高，可作为回收资源利用在制备烧结矿中，减少资源浪费，降低对环境的污染；但在本发明方法中制备烧结矿的时候，通过配加一定的返矿可提高钒钛磁铁矿的制粒性能，这样能使烧结原料的粒度分布均匀，改善烧结过程的透气性。在混料过程中添加生石灰、石灰石或熟石灰主要目的是调节烧结矿的碱度，改善高铬型钒钛矿的冶金性能。高炉炉尘和磁选粉是钢铁厂生产过程中产生的废料，由于其含有一定的铁品位和含碳量，有害成分少，可在利用在烧结矿的制备中，对烧结矿的影响很小，起到了资源回收利用和解决废料堆积的问题。

本发明实施例中高铬型钒钛烧结矿的转鼓强度按照GB8209-87标准来测定。

本发明实施例中高铬型钒钛烧结矿的还原性按照GB/T13241-91标准来测定。

本发明实施例中高铬型钒钛烧结矿的低温还原粉化率根据 GB/T13242-1991标准来测定。

下面参考具体实施例，对本发明进行说明，需要说明的是，这些实施例仅仅是说明性的，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1

一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备烧结矿的方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：

1.混料

第一阶段：将烧结用料按照红格高铬型钒钛磁铁矿75kg，铬铁矿为 2kg，石灰粉为15kg，高炉炉尘为0.5kg，磁选粉为0.5kg，返矿为5 kg，焦炭和煤粉用于调节配碳量，焦炭用量为1kg，煤粉用量为1kg。按上述配料秤取原料，放入混料机中进行混矿，在混料过程中利用喷雾器向混料中喷洒雾状水，喷洒雾状水的用量占上述原料总重量的5.5％，混料时间8min；

第二阶段：混料机加盖进行焖料10min，焖料结束后，继续混料10 min。

2.制粒

将混合好的原料倒入圆筒制粒机中开始制粒，在制粒过程中，向混合料中喷洒雾状水的用量占原料总重量的4.5％，为保证喷洒水分的均匀性，将喷水头调节成喷雾状态，制粒10min，获得红格高铬型钒钛烧结矿烧结用球料，球料粒度2～6mm范围内的球料占比70～90％。

3.出料

在出料过程中，将不同粒级的球料用不同的接料器填装不同粒级的球料。具体地，制粒结束后，降低制粒机的速度至10r/min，将<2mm， 2～4mm，4～6mm，>6mm粒级的球料分别放入不同的盛料器。

4.布料

将烧结球料布料在烧结机上，将粒级大于6mm的烧结料分布在烧结机的底部，然后在其上分布粒级为4～6mm的烧结球料，然后在其上分布粒级为2～4mm的烧结球料，最后将粒级低于2mm的烧结球料分布在最上方，并在最上层均匀撒1mm厚度的焦粉作为引火介质，总体的料层厚度为720mm。

5.点火

在烧结机上点火罩设备点火烧结，同时助燃风机开始工作，点火烧结的温度始末为1000℃，点火负压为6.1kPa，点火时间为2.1min，其中点火可利用天然气或液化石油气或丙烷和空气点火。

6.烧结

点火完成后抽风烧结设备开始工作，抽风负压为10kPa，整个烧结过程中的烧结废气温度实时记录，当废气温度下降至100℃时，烧结过程结束，抽风烧结设备停止工作。

7.破碎

烧结过程结束，除尘设备和单齿辊开始工作，烧结矿由烧结机进入单齿辊设备，利用单齿辊将大块烧结矿破碎，破碎后进入筛分阶段。

8.筛分

破碎后的烧结矿送入筛分系统，利用筛分机对烧结矿进行筛分，得到粒级为5～40mm的成品烧结矿，烧成率82％。

9.性能检测

通过按现有的标准和实验方法，对制备的高铬型钒钛烧结矿性能进行试验，测得转鼓强度为55％；低温还原粉化性率RDI_+3.15为97％，低温还原粉化性能较好；还原性RI为66％，表明还原性较好；软化开始温度为1122℃，软化结束温度为1272℃，压差陡升温度为1315℃，滴落温度为1424℃，软化温度150℃，软熔温度为109℃，软熔温度高，并且软熔区间窄。将软融滴落后的渣和铁进行化学分析，可得Fe的回收率为 93.8％，Cr的回收率为89.2％。结果表明本实施例制备的烧结矿冶金性能数值在较优的数值区间内，而且金属回收率较高，可作为炼铁原料同时，Cr的回收率也得到了提高。且制备的烧结矿在软熔滴落带有良好的透气性，且熔滴性能较好，具有较优的冶金性能。而在本技术领域中，较优的冶金性能的指标主要是指低温还原粉化率RDI_+3.15大于65％，还原性RI大于60％，软熔区间窄且小于250℃。

实施例2

一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备烧结矿的方法，本实施例是在实施例1的基础上，具体操作步骤如下：

1.混料

将烧结用料按照红格高铬型钒钛磁铁矿55kg，铬铁矿15kg，高炉炉尘0.5kg，磁选粉0.5kg，返矿15kg，石灰粉10kg，焦炭2kg，煤粉 2kg。按上述配料秤取原料，放入混料机中进行混矿，在混料过程中，喷洒雾状水占原料总重量的6.2％，混料时间12min，混料机加盖进行焖料10min，继续混料12min。

2.制粒

将混合好的原料倒入圆筒制粒机中开始制粒，在制粒过程中，喷洒雾状水占原料总重量的1.8％，制粒12min。

3.出料

制粒结束后，降低制粒机的速度至10r/min，将<2mm，2～4mm， 4～6mm，>6mm粒级的球料分别放入不同的盛料器。

4.布料

将烧结球料布料在烧结机上，将粒级大于6mm的烧结料分布在烧结机的底部，然后在其上分布粒级为4～6mm的烧结球料，然后在其上分布粒级为2～4mm的烧结球料，最后将粒级低于2mm的烧结球料分布在最上方，并在最上层均匀撒1mm厚度的焦粉作为引火介质，总体的料层厚度为740mm。

5.点火

在烧结机上点火烧结，同时助燃风机开始工作，点火烧结的温度始末为1020℃，点火负压为7.2kPa，点火时间为2.2min。

6.烧结

点火完成后抽风烧结设备开始工作，抽风负压为10.2kPa，整个烧结过程中的烧结废气温度实时记录，当废气温度下降至105℃时，烧结过程结束，抽风烧结设备停止工作。

7.破碎

烧结过程结束，除尘设备和单齿辊开始工作，烧结矿由烧结机进入单齿辊设备，进破碎后进入筛分阶段。

8.筛分

破碎后的烧结矿送入筛分系统，得到粒级为5～40mm的成品烧结矿，烧成率84％。

9.性能检测

通过按现有的标准和实验方法，对制备的高铬型钒钛烧结矿性能进行试验，测得转鼓强度为53％；低温还原粉化性率RDI_+3.15为95％，低温还原粉化性能较好；还原性RI为67％，表明还原性较好；软化开始温度为1123℃，软化结束温度为1275℃，压差陡升温度为1318℃，滴落温度为1426℃，软化温度为152℃，软熔温度为108℃，软熔温度高，并且软熔区间窄。将软融滴落后的渣和铁进行化学分析，可得Fe的回收率为 94.1％，Cr的回收率为90.5％。结果表明本实施例制备的烧结矿冶金性能数值在较优的数值区间内，而且金属回收率较高，可作为炼铁原料的同时，Cr的回收率也得到提高。

实施例3

本实施例是在实施例1的基础上，具体操作如下：

1.混料

将烧结用料按照红格高铬型钒钛磁铁矿60kg，铬铁矿12kg，高炉炉尘0.5kg，磁选粉0.5kg，返矿10kg，石灰粉12kg，焦炭2.5kg，煤粉2.5kg。按上述配料秤取原料，放入混料机中进行混矿，在混料过程中，喷洒雾状水占原料总重量的7.4％，混料时间15min，混料机加盖进行焖料10min，继续混料13min。

2.制粒

将混合好的原料倒入圆筒制粒机中开始制粒，在制粒过程中，喷洒雾状水占原料总重量的2.6％，制粒15min。

3.出料

4.布料

将烧结球料布料在烧结机上，将粒级大于6mm的烧结料分布在烧结机的底部，然后在其上分布粒级为4～6mm的烧结球料，然后在其上分布粒级为2～4mm的烧结球料，最后将粒级低于2mm的烧结球料分布在最上方，并在最上层均匀撒1mm厚度的焦粉作为引火介质，总体的料层厚度为760mm。

5.点火

在烧结机上点火烧结，同时助燃风机开始工作，点火烧结的温度始末为1080℃，点火负压为7.4kPa，点火时间为2.5min。

6.烧结

点火完成后抽风烧结设备开始工作，抽风负压为10kPa，整个烧结过程中的烧结废气温度实时记录，当废气温度下降至110℃时，烧结过程结束，抽风烧结设备停止工作。

7.破碎

8.筛分

破碎后的烧结矿送入筛分系统，得到粒级为5～40mm的成品烧结矿，烧成率84.5％。

9.性能检测

通过按现有的标准和实验方法，对制备的高铬型钒钛烧结矿性能进行试验，测得转鼓强度为56％；低温还原粉化性率RDI_+3.15为95％，低温还原粉化性能较好；还原性RI为68％，表明还原性较好；软化开始温度为1127℃，软化结束温度为1279℃，压差陡升温度为1318℃，滴落温度为1432℃，软化温度为152℃，软熔温度为114℃，软熔温度高，并且软熔区间窄。将软融滴落后的渣和铁进行化学分析，可得Fe的回收率为 94.3％，Cr的回收率为91.7％。结果表明本实施例制备的烧结矿冶金性能数值在较优的数值区间内，而且金属回收率较高，可作为炼铁原料的同时，Cr的回收率也得到了提高。

实施例4

本实施例是在实施例1的基础上，具体操作如下：

1.混料

将烧结用料按照红格高铬型钒钛磁铁矿65kg，铬铁矿10kg，高炉炉尘0.5kg，磁选粉0.5kg，返矿9kg，石灰粉13kg，焦炭1kg，煤粉1 kg。按上述配料秤取原料，放入混料机中进行混矿，在混料过程中，喷洒雾状水占原料总重量的7％，混料时间15min，混料机加盖进行焖料 12min，继续混料16min。

2.制粒

将混合好的原料倒入圆筒制粒机中开始制粒，在制粒过程中，喷洒雾状水占原料总重量的2.5％，制粒14min。

3.出料

4.布料

将烧结球料布料在烧结机上，将粒级大于6mm的烧结料分布在烧结机的底部，然后在其上分布粒级为4～6mm的烧结球料，然后在其上分布粒级为2～4mm的烧结球料，最后将粒级低于2mm的烧结球料分布在最上方，并在最上层均匀撒1mm厚度的焦粉作为引火介质，总体的料层厚度为780mm。

5.点火

在烧结机上点火烧结，同时助燃风机开始工作，点火烧结的温度始末为1120℃，点火负压为8kPa，点火时间为2.6min。

6.烧结

点火完成后抽风烧结设备开始工作，抽风负压为11kPa，整个烧结过程中的烧结废气温度实时记录，当废气温度下降至110℃时，烧结过程结束，抽风烧结设备停止工作。

7.破碎

8.筛分

破碎后的烧结矿送入筛分系统，得到粒级为5～40mm的成品烧结矿，烧成率85％。

9.性能检测

通过按现有的标准和实验方法，对制备的高铬型钒钛烧结矿性能进行试验，测得转鼓强度为52％；低温还原粉化性率RDI_+3.15为95％，低温还原粉化性能较好；还原性RI为71％，表明还原性较好；软化开始温度为1136℃，软化结束温度为1268℃，压差陡升温度为1324℃，滴落温度为1435℃，软化温度为132℃，软熔温度为111℃，软熔温度高，并且软熔区间窄。将软融滴落后的渣和铁进行化学分析，可得Fe的回收率为 94.8％，Cr的回收率为93.3％。结果表明本实施例制备的烧结矿冶金性能数值在较优的数值区间内，而且金属回收率较高，可作为炼铁原料的同时，Cr的回收率也得到了提高。

实施例5

本实施例是在实施例1的基础上，具体操作如下：

1.混料

将烧结用料按照红格高铬型钒钛磁铁矿70kg，铬铁矿8kg，高炉炉尘0.5kg，磁选粉0.5kg，返矿4kg，石灰粉14kg，焦炭1.5kg，煤粉1.5kg。按上述配料秤取原料，放入混料机中进行混矿，在混料过程中，喷洒雾状水占原料总重量的8％，混料时间18min，混料机加盖进行焖料15min，继续混料18min。

2.制粒

将混合好的原料倒入圆筒制粒机中开始制粒，在制粒过程中，喷洒雾状水占原料总重量的1.2％，制粒15min。

3.出料

制粒结束后，降低制粒机的速度至10r/min，将<2mm，2～4mm， 4～6mm，>6mm粒级的球料，分别放入不同的盛料器。

4.布料

将烧结球料布料在烧结机上，将粒级大于6mm的烧结料分布在烧结机的底部，然后在其上分布粒级为4～6mm的烧结球料，然后在其上分布粒级为2～4mm的烧结球料，最后将粒级低于2mm的烧结球料分布在最上方，并在最上层均匀撒1mm厚度的焦粉作为引火介质，总体的料层厚度为800mm。

5.点火

在烧结机上点火烧结，同时助燃风机开始工作，点火烧结的温度始末为1120℃，点火负压为8.5kPa，点火时间为3.4min。

6.烧结

点火完成后抽风烧结设备开始工作，抽风负压为10.5kPa，整个烧结过程中的烧结废气温度实时记录，当废气温度下降至120℃时，烧结过程结束，抽风烧结设备停止工作。

7.破碎

8.筛分

破碎后的烧结矿送入筛分系统，得到粒级为5～40mm的成品烧结矿，烧成率88％。

9.性能检测

通过按现有的标准和实验方法，对制备的高铬型钒钛烧结矿性能进行试验，测得转鼓强度为57％；低温还原粉化性率RDI_+3.15为95％，低温还原粉化性能较好；还原性RI为68％，表明还原性较好；软化开始温度为1136℃，软化结束温度为1281℃，压差陡升温度为1320℃，滴落温度为1442℃，软化温度为145℃，软熔温度为122℃，软熔温度高，并且软熔区间窄。将软融滴落后的渣和铁进行化学分析，可得Fe的回收率为 95％，Cr的回收率为95.2％。结果表明本实施例制备的烧结矿冶金性能数值在较优的数值区间内，而且金属回收率较高，可作为炼铁原料的同时，Cr的回收率也得到了提高。

对比例

采用现有技术制备烧结矿，本发明参考现有专利公开号为CN 104480299B，一种含铬型钒钛磁铁精矿配加弃渣制备烧结矿的方法，采用其实施例1中方法进行，具体包括：铬铁矿34.33重量份，红格高铬型钒钛磁铁矿55重量份，普通磁铁矿12重量份，返矿22重量份，石灰粉 4重量份，白云石3重量份，焦炭2重量份，煤粉2重量份。按上述配料取原料，放入混料机中进行混矿，在混料过程中，喷水占原料总重量的 7％，混料时间20min。混料完成后，将混料布料至烧结机，先铺底料，厚度为20mm，料层厚度为650mm，点火温度1100℃，点火时间2 min，点火负压5kPa，烧结压力为10kPa。当废气温度下降时，烧结结束。然后进行破碎，筛分，测其性能。

按照上述专利文献中的烧结矿制备方法，高铬型钒钛烧结矿的烧成率为78％，测得转鼓强度为55％；低温还原粉化性率RDI_+3.15为51％；还原性RI为54.5％，软化开始温度为1145℃，软化结束温度为1302℃，压差陡升温度为1343℃，滴落温度为1520℃，软化温度为157℃，软熔温度为177℃，相比于本专利所用技术，该技术制备的烧结矿软熔温度稍高和软熔区间变宽。将软融滴落后的渣和铁进行化学分析，可得Fe的回收率为94％，Cr的回收率为86％，其中的铬的回收率下降。

按现有技术的制备方法，结果说明本发明中采用烧结技术制备的烧结矿在成品率和低温还原粉化性能上更好，而且对烧结矿的冶金性能影响较大，降低了低温还原粉化性率和还原性，同时铬的回收率有所降低。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种高铬型钒钛磁铁矿配加铬铁矿制备烧结矿的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S3、出料：获得不同粒级的烧结用球料；

S4、布料：将烧结用球料按粒径由大到小，从下而上布料在烧结机上，并在最上层均匀撒焦粉作为引火介质，总体的料层厚度为720～840mm；

S6、烧结：点火完成后进行抽风烧结，当废气温度下降至100～130℃时，烧结过程结束；

S7、破碎：将所述步骤S6完成的烧结矿进行破碎；

S8、筛分：将步骤S7破碎后的烧结矿送入筛分系统，得到粒级为5～40mm的成品烧结矿。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高铬型钒钛磁铁矿中的TFe含量为50％～58％，FeO含量为25％～30％，TiO₂含量为10％～15％，Cr₂O₃含量为0.5％～1.2％，V₂O₅含量为0.5％～1.5％，CaO含量为0.8～1.0％，SiO₂含量为4.6～4.8％，Al₂O₃含量为2.7～2.9％；

所述铬铁矿中的TFe含量为15％～18％，FeO含量为0.1％～0.5％，

TiO₂含量为0.5％～1％，Cr₂O₃含量为45％～50％，V₂O₅含量为0.1％～0.5％，CaO含量为0.01～1.0％，SiO₂含量为1.5～2％，Al₂O₃含量为13～15％。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高铬型钒钛磁铁矿为55～75重量份，所述铬铁矿为0.4～15重量份，所述石灰粉为10～15重量份，所述高炉炉尘为0.5～1重量份，所述磁选粉为0.5～1重量份，所述返矿为2～25重量份，所述焦炭和煤粉的用量为2～6重量份。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石灰粉用石灰石和/或熟石灰代替，或石灰粉、石灰石或熟石灰搭配使用。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述喷洒雾状水的用量为原料总重量的5.5～9.5％，第一次混料的时间为8～20min；所述焖料进行10～20min，所述第二次混料的时间为10～20min。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，所述喷洒的水分为雾状水，所述烧结用球料的粒度在2～6mm范围内的球料占比70～90％。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述布料的方式是将粒级大于6mm的烧结用球料分布在烧结机的底部，然后在其上分布粒级为4～6mm的烧结用球料，然后在其上分布粒级为2～4mm的烧结用球料，最后将粒级低于2mm的烧结用球料分布在最上方，所述焦粉的厚度为1～2mm。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S5中，所述点火是利用天然气或液化石油气或丙烷和空气点火。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S6中，所述抽风的负压控制在10～14kPa。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S7中，利用单齿辊将大块烧结矿破碎。