CN107881329B - 一种超高碱度钒钛烧结矿及其生产方法 - Google Patents
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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
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 | SiO<sub>2</sub> | CaO | MgO | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | MnO | V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | TiO<sub>2</sub> | 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 | V<sub>daf</sub> | A<sub>d</sub> | S<sub>td</sub> | C<sub>固</sub> |
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 (5)
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,控制烧结时负压为10~12kpa,烧结结束即得烧结矿;所述钒钛精矿是指通过选矿工艺得到-200目粒级占80%以上且TFe含量>53%,TiO2含量8~13%,V2O5含量0.3~0.7%的矿粉;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%;所述碱度为3.3以上;所述钒钛烧结矿中FeO含量为7.5%±1%。
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.由权利要求1~4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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