CN107937712B - 一种酸性高铬型钒钛磁铁矿制备高碱度烧结矿的方法 - Google Patents
一种酸性高铬型钒钛磁铁矿制备高碱度烧结矿的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种酸性高铬型钒钛磁铁矿制备高碱度烧结矿的方法,该方法对高铬型钒钛磁铁矿等原料进行混料、焖料、混料、制粒、出料、布料、点火、烧结、破碎和筛分制得的高碱度烧结矿。利用本发明方法制备的高碱度烧结矿,其烧成率高、还原性高,在软熔滴落带有良好的透气性,且熔滴性能较好。
Description
技术领域
本发明属于炼铁原料生产技术,具体一种酸性高铬型钒钛磁铁矿制备高碱度烧结矿的方法。
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。由于其其作为铁资源并伴生十多种可利用元素,特别是铁、钛、钒、铬等,而其中丰富的铬资源对减轻中国每年进口高成本的铬有着现实意义。
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。我国部分地区的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,钛、钒、铬等资源利用率低,资源浪费情况严重。这不仅直接导致其综合利用价值不能有效发挥,而且对环境造成污染。高炉冶炼的炉料结构为高碱度烧结矿配加酸性球团矿和高品位块矿,而烧结矿在高炉生产中的比例约占70%。因此烧结矿性能对烧结矿的质量以及高炉冶炼过程有着很重要的影响,所以对红格钒钛烧结矿的各项性能的研究对红格高铬型钒钛磁铁矿的利用有着重要的意义。
鉴于红格高铬型钒钛磁铁矿资源的重要性,目前国内外尚未有将其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,而采用现有技术制备攀西红格高铬型钒钛烧结矿时,造粒性能差,烧结料粒度不均匀,烧结料层的透气性差,烧结过程中容易偏析,成品率较低,转鼓强度低于一般水平。因此,高铬型钒钛磁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,本发明提供一种酸性高铬型钒钛磁铁矿制备高碱度烧结矿的方法。
(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:
一种酸性高铬型钒钛磁铁矿制备高碱度烧结矿的方法,其包括如下步骤:
S1、混料:将原料包括酸性高铬型钒钛磁铁矿、普通磁铁矿、石灰粉、高炉炉尘、磁选粉、返矿、焦炭和煤粉进行第一次混料,混料过程中喷洒雾状水,混料停止后,进行焖料,焖料结束后,进行第二次混料;
S2、制粒:将混合好的原料进行制粒,制粒过程中,向混合料中喷洒占所述原料总重量2~3%的水分,制粒5~15min,获得红格高铬型钒钛烧结矿的烧结用球料;
S3、出料:将不同粒级的所述烧结用球料按<2mm,2~4mm,>4mm的粒级用不同的接料器填装;
S4、布料:将所述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700~850mm;
S5、点火:在烧结机上点火烧结,所述点火烧结的温度始末为950~1050℃,所述点火的负压为7~9kPa,所述点火的时间为1.5~2.5min;
S6、烧结:点火完成后进行抽风烧结,当废气温度下降至100~120℃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,所述酸性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%。
如上所述的方法,优选地,所述酸性高铬型钒钛磁铁矿为30~100重量份,所述普通磁铁矿为20~40重量份,所述石灰粉为10~18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,所述焦炭和煤粉为2~6重量份矿。
如上所述的方法,优选地,所述添加的石灰粉用石灰石或/和熟石灰代替。
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占所述原料总重量的5~8%,所述第一次混料进行10~20min;所述焖料进行10~20min,所述第二次混料进行10~20min。
如上所述的方法,优选地,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2~4mm范围内的球料占比为65~85%。
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4mm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,最上层的所述焦粉的厚度为1~2mm。
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,所述抽风负压控制在8~12kPa。
如上所述的方法,优选地,所述破碎是利用单齿辊将大块烧结矿破碎。
本发明利用攀西红格的高铬型钒钛磁铁矿为原料,其中原料自身碱度为0.2,是属于一种酸性低铬型钒钛磁铁矿。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红格高铬型钒钛磁铁矿的透气性;确定合适的抽风压力,提高红格高铬型钒钛磁铁矿的烧结速率,降低烧结料层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,提高红格高铬型钒钛烧结矿的转鼓强度,得到符合高炉入炉质量标准的烧结矿。此外,本发明技术制备的高碱度烧结矿与现有技术相比,软化开始温度和终了温度相对较低,软化区间窄。同时,透气性有所改善。
本发明提供了一种酸性高铬型钒钛磁铁矿制备高碱度烧结矿的方法,主要适用于高铬型钒钛磁铁矿进行烧结矿的制备,对高铬型钒钛磁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、破碎和筛分进行制备烧结矿;其中,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,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。
本发明方法中的制粒环节,通过混料时间和喷洒水分,使得球料粒度2~4mm范围内的球料占比65~85%,这样有利于后续布料环节操作。
本发明方法的布料阶段,是将粒级大于4mm的烧结料分布在烧结机的底部,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,总体的料层厚度为700~850mm,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;并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950~1050℃,点火负压为7~9kPa,点火时间为1.5~2.5min,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8~12kPa,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100~120℃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:
本发明方法制得的高碱度烧结矿,烧成率80~90%,转鼓强度在65~75%范围内;低温还原粉化性率RDI+3.15在60~80%范围内;还原性RI在60~75%范围内,还原性高;软化开始温度在1128~1147℃范围内,软化结束温度1274~1282℃范围内,压差陡升温度在1311~1324℃范围内,滴落温度在1421~1495℃范围内,软化温度区间127~154℃范围内,软熔温度区间在97~184℃区间内,软熔温度高,并且软熔区间窄,所以制备的高碱度烧结矿在软熔滴落带有良好的透气性,且熔滴性能较好。本发明方法为今后合理利用红格钒钛磁铁矿以及高铬型钒钛磁铁矿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结料的混料图。
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酸性高铬型钒钛磁铁矿,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%。为了利用红格地区酸性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,最后确定选用普通磁铁矿、石灰粉、高炉炉尘、磁选粉、返矿、焦炭和煤粉等原料进行制备烧结矿。其中,酸性高铬型钒钛矿是指原矿中的CaO/SiO2比小于1.0,而高碱度烧结矿是指矿中CaO/SiO2比大于1.5的烧结矿。
本发明中选用普通磁铁矿(普矿)为原料,一方面,一般普矿的铁品位高于高铬型钒钛矿,而在本发明的烧结配料过程中,为了弥补烧结矿铁品位的降低,采用添加普矿来提高铁品位;另一方面,普矿的烧结性能普遍优于全钒钛矿烧结,因此在高铬型钒钛矿烧结过程中,添加部分普矿来提高铁品位和改善烧结矿性能。原料中采用焦炭和煤主要是起燃料的作用。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,烧结矿的还原性能下降。
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,而其铁品位与烧结矿相当。在制备烧结矿中可作为铁资源回收利用,减少了石灰和铁矿的消耗,提高了资源利用率,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,可将其利用在烧结矿的制备中,起到了资源回收利用和解决废料堆积和减轻土壤污染的问题。
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
一种酸性高铬型钒钛磁铁矿制备高碱度烧结矿的方法,如图1所示,该方法包括:
1.混料
将烧结用料按照红格酸性高铬型钒钛磁铁矿35.9kg,普通磁铁矿30kg,高炉炉尘1kg,磁选粉1kg,返矿20kg,石灰粉12.2kg,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,利用喷雾器向混料中喷洒雾状水,水的用量占原料总重量的6%,混料时间10min,之后进行焖料,将混料机加盖焖料10min,焖料结束后,继续混料5min。
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%,为保证喷洒水分的均匀性,将喷水头调节成喷雾状态,制粒5min,获得红格高铬型钒钛烧结矿的烧结用球料,球料粒度2~4mm范围内的球料占比77%。
3.出料
制粒结束后,降低制粒机的速度至10r/min,将<2mm,2~4mm,>4mm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4mm的烧结料分布在烧结机的底部,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700mm。
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950℃,点火负压为7kPa,点火时间为1.5min,点火是利用天然气和空气进行点火。
6.烧结
点火完成后抽风烧结设备开始工作,抽风负压为8kPa,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,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82.87%。
9.性能检测
通过按现有的标准和实验方法,对本实施例制备的高铬型钒钛烧结矿性能进行试验,测得转鼓强度为67%;低温还原粉化性率RDI+3.15为75%,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1128℃,软化结束温度为1274℃,压差陡升温度为1312℃,滴落温度为1424℃,软化温度为146℃,软熔温度为112℃,软熔温度高,并且软熔区间窄。结果表明,本实施例制备的高铬型钒钛磁铁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。其中,较优的冶金性能的指标包括低温还原粉化率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
一种酸性高铬型钒钛磁铁矿制备高碱度烧结矿的方法,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酸性高铬型钒钛磁铁矿34.1kg,普通磁铁矿32kg,高炉炉尘1kg,磁选粉1kg,返矿20kg,石灰粉14kg,焦炭2kg,煤粉3kg。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,喷洒雾状水占总重量的6.2%,混料时间12min,焖料10min,继续混料5min。
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2.4%,制粒5min,获得红格高铬型钒钛烧结矿的烧结用球料,球料粒度2~4mm范围内的球料占比83%。
3.出料
制粒结束后,降低制粒机的速度至10r/min,将<2mm,2~4mm,>4mm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4mm的烧结料分布在烧结机的底部,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710mm。
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1000℃,点火负压为7.2kPa,点火时间为1.8min,点火是利用液化石油气和空气进行点火。
6.烧结
点火完成后抽风烧结设备开始工作,抽风负压为8.2kPa,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,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82.92%。
9.性能检测
通过按现有的标准和实验方法,对本实施例制备的高铬型钒钛烧结矿性能进行试验,测得转鼓强度为65%;低温还原粉化性率RDI+3.15为80%,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1133℃,软化结束温度为1278℃,压差陡升温度在1310℃,滴落温度为1418℃,软化温度为145℃,软熔温度为108℃,软熔温度高,并且软熔区间窄。结果表明,本实施例制备的高铬型钒钛磁铁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。
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酸性高铬型钒钛磁铁矿33.4kg,普通磁铁矿30kg,高炉炉尘1kg,磁选粉0.5kg,返矿20kg,石灰粉14.6kg,焦炭1.5kg,煤粉3.5kg。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6.5%,混料时间15min,焖料10min,继续混料5min。
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2%,制粒6min,获得红格高铬型钒钛烧结矿的烧结用球料,球料粒度2~4mm范围内的球料占比84%。
3.出料
制粒结束后,降低制粒机的速度至10r/min,将<2mm,2~4mm,>4mm粒级的球料,分别放入不同盛料器。
4.布料
将烧结球料布料在烧结机上,将粒级大于4mm的烧结料分布在烧结机的底部,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706mm。
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980℃,点火负压为7.4kPa,点火时间为2min,点火用丙烷和空气点火。
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102℃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83.19%。
9.性能检测
通过按现有的标准和实验方法,对本实施例制备的高铬型钒钛烧结矿性能进行试验,测得转鼓强度为69%;低温还原粉化性率RDI+3.15为77%,低温还原粉化性能较好;还原性RI为64%,表明还原性较好;软化开始温度为1125℃,软化结束温度为1282℃,压差陡升温度为1312℃,滴落温度为1426℃,软化温度为157℃,软熔温度为114℃,软熔温度高,并且软熔区间窄。结果表明,本实施例制备的高铬型钒钛磁铁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。
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酸性高铬型钒钛磁铁矿30.9kg,普通磁铁矿30kg,高炉炉尘0.5kg,磁选粉0.8kg,返矿20kg,石灰粉17.1kg,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%,混料时间15min,焖料10min,继续混料8min。
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2.5%,制粒8min,获得红格高铬型钒钛烧结矿的烧结用球料,球料粒度2~4mm范围内的球料占比80%。
3.出料
制粒结束后,降低制粒机的速度至10r/min,将<2mm,2~4mm,>4mm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4mm的烧结料分布在烧结机的底部,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709mm。
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8.5kPa,点火时间为2min。
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
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79.29%。
9.性能检测
通过按现有的标准和实验方法,对本实施例制备的高铬型钒钛烧结矿性能进行试验,测得转鼓强度为72%;低温还原粉化性率RDI+3.15为66%,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1108℃,软化结束温度为1264℃,压差陡升温度为1304℃,滴落温度为1405℃,软化温度为156℃,软熔温度为101℃,软熔温度高,并且软熔区间窄。结果表明,本实施例制备的高铬型钒钛磁铁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。
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酸性高铬型钒钛磁铁矿30kg,普通磁铁矿30kg,高炉炉尘0.7kg,磁选粉1kg,返矿20kg,石灰粉18.1kg,焦炭3.5kg,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,喷洒雾状水占总重量的7.5%,混料时间18min,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2.8%,制粒12min,获得红格高铬型钒钛烧结矿的烧结用球料,球料粒度2~4mm范围内的球料占比79%。
3.出料
制粒结束后,降低制粒机的速度至10r/min,将<2mm,2~4mm,>4mm粒级的球料,分别放入不同盛料器。
4.布料
将烧结球料布料在烧结机上,将粒级大于4mm的烧结料分布在烧结机的底部,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709mm。
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1050℃,点火负压为9kPa,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10.5kPa,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
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86.49%。
9.性能检测
通过按现有的标准和实验方法,对本实施例制备的高铬型钒钛烧结矿性能进行试验,测得转鼓强度为74%;低温还原粉化性率RDI+3.15为70%,低温还原粉化性能较好;还原性RI为72%,表明还原性较好;软化开始温度为1106℃,软化结束温度为1261℃,压差陡升温度为1301℃,滴落温度为1402℃,软化温度为155℃,软熔温度为101℃,软熔温度高,并且软熔区间窄。结果表明,本实施例制备的高铬型钒钛磁铁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。
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CN104694738A,一种钒钛烧结矿的制备方法进行制备,采用其实施例1中方法进行,具体包括:红格高铬型钒钛磁铁矿50kg,普通磁铁矿13kg,返矿20kg,石灰粉13kg,焦炭2kg,煤粉2kg。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10min,继续喷水占原料总重量的7.2%,继续混料10min。混料完成后,将混料布料至烧结机,料层厚度620mm,压料20mm。点火温度955℃,点火时间12min,烧结压力为12kPa。当废气温度下降至100℃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较低为72%,测得转鼓强度为49%;低温还原粉化性率RDI+3.15为50%,低温还原粉化性能较差;还原性RI为53%,表明还原性较差。
按现有技术的制备方法,结果说明烧结矿的质量较差,强度低,而且对球团的冶金性能影响较大,降低了低温还原粉化性率和还原性,结果说明低温冶金性能差。
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 (7)
1.一种酸性高铬型钒钛磁铁矿制备高碱度烧结矿的方法,其特征在于,其包括如下步骤:
S1、混料:将原料包括酸性高铬型钒钛磁铁矿、普通磁铁矿、石灰粉、高炉炉尘、磁选粉、返矿、焦炭和煤粉进行第一次混料,混料过程中喷洒雾状水,混料停止后,进行焖料,焖料结束后,进行第二次混料;
S2、制粒:将混合好的原料进行制粒,制粒过程中,向混合料中喷洒占所述原料总重量2~3%的水分,制粒5~15min,获得红格高铬型钒钛烧结矿的烧结用球料;
S3、出料:将不同粒级的所述烧结用球料按<2mm,2~4mm,>4mm的粒级用不同的接料器填装;
S4、布料:将所述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700~850mm;
S5、点火:在烧结机上点火烧结,所述点火烧结的温度始末为950~1050℃,所述点火的负压为7~9kPa,所述点火的时间为1.5~2.5min;
S6、烧结:点火完成后进行抽风烧结,当废气温度下降至100~120℃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;
其中,所述酸性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%;
所述高铬型钒钛磁铁矿为30~100重量份,所述普通磁铁矿为20~40重量份,所述石灰粉为10~18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,所述焦炭和煤粉为2~6重量份,所述原料还包括普通磁铁矿;
在步骤S1中,所述喷洒雾状水的用量占所述原料总重量的5~8%,所述第一次混料进行10~20min;所述焖料进行10~20min,所述第二次混料进行10~20min。
2.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或/和熟石灰代替。
3.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2~4mm范围内的球料占比为65~85%。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S4中,所述布料方式是将粒级大于4mm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,最上层的所述焦粉的厚度为1~2mm。
5.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。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S6中,所述抽风负压控制在8~12kPa。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述破碎是利用单齿辊将大块烧结矿破碎。
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