CN107881329A - 一种超高碱度钒钛烧结矿及其生产方法 - Google Patents

一种超高碱度钒钛烧结矿及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于钢铁冶炼领域，具体涉及一种超高碱度钒钛烧结矿及其生产方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种超高碱度烧结矿的生产方法，包括以下步骤：按重量百分比，将40～50％钒钛精矿、30～40％粉矿、12～15％活性灰、3～5％石灰石、3～4％焦粉混合均匀，加水混合制成含水量为6.5～6.8％烧结混合料，将烧结混合料铺在烧结机中，厚度为550～850mm，点火烧结，烧结结束即得烧结矿。本发明能够得到碱度高、质量好的烧结矿。

Description

一种超高碱度钒钛烧结矿及其生产方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼领域，具体涉及一种超高碱度钒钛烧结矿及其生产方法。
背景技术
现有的烧结装备主要是满足一般碱度(碱度小于3.0)的烧结矿而设计制造，对生产超高碱度烧结矿并不适用，碱度大于3.0的烧结矿在烧结过程中十分容易出现烧结矿过烧、烧结矿质地致密、亚铁含量高的问题，烧结矿在高炉内的还原难度增加，会引起燃料比上升，生铁成本增加等问题。由于超高碱度烧结矿需要配入大量的溶剂(主要是石灰石、活性石灰等)，烧结温度提高的快，缩短了升温时间，烧透烧结矿所需的时间变短，在烧结负压的作用下，烧结矿需要烧结过程，从而致使烧结矿过烧，钒钛烧结矿这个问题较普通烧结矿更为突出。
烧结机是一个投资巨大的工业设备，通过对燃料配比、制粒过程中水分的控制，以及烧结压料和负压的调整，降低烧结过程速度，生产在高炉内易还原的烧结矿。所以实现使用常规烧结机生产超高碱度烧结矿对拓宽设备功能，减少重复投资具有尤为重要意义。
发明内容
针对现有碱度大于3.0的烧结矿烧结过程中出现的问题，本发明提供了一种超高碱度烧结矿的生产方法。该生产方法包括以下步骤：按重量百分比，将40～50％钒钛精矿、30～40％粉矿、12～15％活性灰、3～5％石灰石、3～4％焦粉混合均匀，加水混合制成含水量为6.5～6.8％烧结混合料，将烧结混合料铺在烧结机中，厚度为550～850mm，将混合料厚度压低50～100mm，点火烧结，烧结结束即得烧结矿。
具体的，上述超高碱度烧结矿的生产方法中，所述钒钛精矿是指通过选矿工艺得到-200目(＜0.074mm)粒级占80％以上且TFe含量＞53％，TiO2含量8～13％，V2O5含量0.3～0.7％的矿粉。本发明所述钒钛精矿特指攀西钒钛精矿。
具体的，上述超高碱度烧结矿的生产方法中，所述粉矿是指通过选矿工艺矿粉3～8mm占50％以上且TFe含量＞57％，SiO2含量5～10％。本发明所述粉矿特指南非粉矿。
具体的，上述超高碱度烧结矿的生产方法中，所述活性灰为工业用活性灰，有效CaO含量＞80％。本发明活性灰为经过活化处理的工业石灰粉。
优选的，上述超高碱度烧结矿的生产方法中，所述混合料粒度≥3mm占60％～80％。
优选的，上述超高碱度烧结矿的生产方法中，所述厚度为700～750mm。
优选的，上述超高碱度烧结矿的生产方法中，先在烧结机上铺厚度为20～30mm的铺底料，再铺烧结混合料。
优选的，上述超高碱度烧结矿的生产方法中，控制烧结时负压比烧结普通碱度烧结矿的负压低3～5kpa。优选负压为10～12kpa。烧结时其他参数设定不变。
本发明还提供了由上述生产方法制备得到的超高碱度烧结矿。
本发明生产方法通过控制合适的原料配比、烧结厚度、含水量等参数，能够得到碱度大于3.0的烧结矿，且获得了以下有益效果：降低了烧结矿的烧结速度，生产的超高碱度钒钛烧结矿不会出现“过烧”现象，烧结矿具有疏松的孔洞结构，机械强度和还原性适宜；二是消除了“过烧”烧结矿在台车上接触，增加了设备的使用寿命，三是在不新增加其他设备的基础上拓宽了烧结机的使用功能，增加了设备的利用效率。
具体实施方式
本发明超高碱度钒钛烧结矿的生产方法，包括以下步骤：
1)、将40～50％的钒钛精矿、30～40％的粉矿、12～15％的活性灰、3～5％的石灰石、3～4％的焦粉混合均匀；
2)加入一定量的水利用烧结混料机制成粒度+3mm占60％～80％、水分在6.5～6.8％之间的烧结混合料；
3)将厚度为20～30mm的铺底料铺于烧结机篦条之上，将混合料平铺在烧结台车上，混合料厚度控制在550～850mm，使用烧结压料器将混合料厚度压低50～100mm；
4)、设定烧结过程中负压比烧结普通碱度烧结矿的负压低3～5kpa(例如：烧结普通烧结矿时负压为15kpa，则现在控制为负压10～12kpa)，其他(例如点火时间、点火温度等参数)设定不变，点火烧结。
需要说明的是钒钛烧结矿中FeO含量与烧结矿在炉内的还原性有极高的相关性，大量研究和现场实践表明最适宜的含量为7.5％±1％，过高还原性差，过低机械性能差。
在下文中，将对本发明实施例的超高碱度钒钛烧结矿的生产方法进行说明。若无特别说明，本说明书中所涉及的百分比含量均为重量百分比。表1～2为原燃料成分分析。
表1原料成分分析％
原料名称 TFe FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 MnO V2O5 TiO2 S P
攀西钒钛精矿 55.80 31.52 4.00 0.77 2.23 3.15 0.10 0.64 11.88 0.188 0.014
南非粉矿 58.06 19.46 9.25 1.23 0.97 1.77 0.00 0.078 0.89 0.226 0.049
活性灰 1.06 86.67 2.17 0.38 0.02 0.010
石灰石 2.17 53.23 1.85 0.33 0.02 0.011
表2焦粉成分分析％
成分 Vdaf Ad Std C固
焦粉 12.77 1.12 0.62 81
表3示出超高碱度钒钛烧结配料情况，表4为烧结主要工艺及参数调整，以下示例均同一烧结机上进行，控制铺底料20～30mm，料层厚度650mm，点火温度1050℃±50℃。
表3超高碱度钒钛烧结矿配料情况％
表4超高碱度钒钛烧结主要工艺及参数控制
混合料水分/％ “压料”厚度/mm 烧结负压/kpa
工艺1 5.5 0 10
工艺2 5.5 50 15
工艺3 6.5 0 10
工艺4 6.5 50 10
工艺5 6.5 50 8
工艺6 7.5 50 10
实施例
利用超高碱度钒钛烧结矿1进行配料，按照表4中工艺4的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为75.31％，。
基准例结果如下：得到R为3.3，烧结矿TFe含量48.08％，FeO含量7.04％，TiO2含量5.12％，转鼓指数为73.23％的超高碱度烧结矿，烧结时间为34min，入炉烧结机利用系数为1.213t/m2.h，烧结成品率为82.62％。
对比例1
利用超高碱度钒钛烧结矿1进行配料，按照表4中工艺1的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为65.31％。
实施例1结果如下：得到R为3.3，烧结矿TFe含量48.11％，FeO含量7.64％，TiO2含量5.35％，转鼓指数为73.41％的超高碱度烧结矿，烧结时间为47min，入炉烧结机利用系数为0.943t/m2.h，烧结成品率为78.25％。
对比例2
利用超高碱度钒钛烧结矿1进行配料，按照表4中工艺2的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为66.11％。
实施例2结果如下：得到R为3.3，烧结矿TFe含量48.17％，FeO含量10.64％，TiO2含量5.15％，转鼓指数为74.71％的超高碱度烧结矿，烧结时间为26min，烧结机利用系数为1.121t/m2.h，烧结成品率为75.25％。
对比例3
利用超高碱度钒钛烧结矿1进行配料，按照表4中工艺3的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为74.34％，。
实施例3结果如下：得到R为3.2，烧结矿TFe含量48.21％，FeO含量8.64％，TiO2含量5.45％，转鼓指数为73.93％的超高碱度烧结矿，烧结时间为30min，烧结机利用系数为1.084t/m2.h，烧结成品率为77.25％。
对比例4
利用超高碱度钒钛烧结矿1进行配料，按照表4中工艺5的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为75.12％，。
实施例4结果如下：得到R为3.3，烧结矿TFe含量48.15％，FeO含量7.79％，TiO2含量5.31％，转鼓指数为73.23％的超高碱度烧结矿，烧结时间为38min，烧结机利用系数为1.184t/m2.h，烧结成品率为80.25％。
对比例5
利用超高碱度钒钛烧结矿1进行配料，按照表4中工艺6的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为77.47％，。
实施例5结果如下：得到R为3.3，烧结矿TFe含量48.23％，FeO含量9.79％，TiO2含量5.22％，转鼓指数为74.63％的超高碱度烧结矿，烧结时间为28min，烧结机利用系数为1.077t/m2.h，烧结成品率为78.52％。
对比例6
利用超高碱度钒钛烧结矿2进行配料，按照表4中工艺4的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为76.74％，。
实施例6结果如下：得到R为3.3，烧结矿TFe含量48.07％，FeO含量4.69％，TiO2含量5.09％，转鼓指数为64.33％的超高碱度烧结矿，烧结时间为55min，烧结机利用系数为0.856t/m2.h，烧结成品率为68.66％。
对比例7
利用超高碱度钒钛烧结矿3进行配料，按照表4中工艺4的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为75.88％，。
实施例7结果如下：得到R为3.3，烧结矿TFe含量48.09％，FeO含量10.29％，TiO2含量5.14％，转鼓指数为75.33％的超高碱度烧结矿，烧结时间为27min，烧结机利用系数为1.165t/m2.h，烧结成品率为78.36％。

Claims (6)

1.超高碱度钒钛烧结矿的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：按重量百分比，将40～50％钒钛精矿、30～40％粉矿、12～15％活性灰、3～5％石灰石、3～4％焦粉混合均匀，加水混合制成含水量为6.5～6.8％烧结混合料，将烧结混合料铺在烧结机中，厚度为550～850mm，将混合料厚度压低50～100mm，点火烧结，烧结结束即得烧结矿。
2.根据权利要求1所述的超高碱度钒钛烧结矿的生产方法，其特征在于：所述混合料粒度≥3mm占70％～80％。
3.根据权利要求1所述的超高碱度钒钛烧结矿的生产方法，其特征在于：所述厚度为700～750mm。
4.根据权利要求1所述的超高碱度钒钛烧结矿的生产方法，其特征在于：先在烧结机上铺厚度为20～30mm的铺底料，再铺烧结混合料。
5.根据权利要求1所述的超高碱度钒钛烧结矿的生产方法，其特征在于：控制烧结时负压比烧结普通碱度烧结矿的负压低3～5kpa；优选负压为10～12kpa。
6.由权利要求1～5任一项所述的生产方法制备得到的超高碱度钒钛烧结矿。
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