CN110343796B - 降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，包括以下步骤：将烧结矿和球团矿混合进行高炉冶炼，得铁水和炉渣；其中，所述烧结矿是由钒钛磁铁精矿55～70wt％，普通铁精矿10～25wt％，萤石粉1～3wt％，活性石灰4～8wt％，生石灰2～6wt％以及燃料4～6wt％制备而成；所述球团矿是由钒钛磁铁精矿95～98wt％，萤石粉1～2wt％以及膨润土1.0～3.0wt％制备而成。本发明通过在烧结矿和球团矿中加入少量有利用于降低高钛炉渣熔点的CaF2进行冶炼，不仅可以降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损，同时还增加了萤石粉的使用范围。

Description

降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法
技术领域
本发明属于钒钛磁铁矿高炉炼铁技术领域，具体涉及一种降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法。
背景技术
钒钛磁铁矿冶炼常用的主要方法为钒钛铁精矿和普通粉矿进行烧结生产出烧结矿，钒钛铁精矿造球和膨润土生产出氧化球团矿，再把烧结矿、球团矿及少量块矿按一定的比例，与焦炭一起加入到高炉内，下部鼓风燃烧焦炭产生还原气体，还原气体上升与炉料的下降使矿石进行还原，然后溶化滴落到炉缸完成炼铁冶炼过程，实现渣、铁的分离。但是常规的钒钛磁铁矿冶炼过程中存在渣、铁分离不好，炉渣含铁量较高的问题。
CN104878143A公开了一种钒钛磁铁矿高炉冶炼的方法，该方法包括：在钒钛磁铁矿高炉冶炼的过程中，向高炉炉料内配加萤石粉，其中，所述高炉炉料含有钒钛烧结矿、钒钛球团矿和任选的普通赤铁块矿，所述钒钛烧结矿由含有海砂钒钛磁铁精矿和普通铁精矿的混合物烧结得到，所述钒钛球团矿由含有海砂钒钛磁铁精矿和任选的普通铁精矿焙烧得到。虽然上述方法能够改善炉渣的性质，实现渣铁的更好分离，但是，在高炉冶炼的过程中直接加入萤石，则只能使用萤石块(粒度10～60mm)，限定了萤石粉(粒度≤3mm)的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够使用萤石粉的降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法。
本发明提供了一种降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，包括以下步骤：
将烧结矿和球团矿混合进行高炉冶炼，得铁水和炉渣；其中，所述烧结矿是由钒钛磁铁精矿55～70wt％，普通铁精矿10～25wt％，萤石粉1～3wt％，活性石灰4～8wt％，生石灰2～6wt％以及燃料4～6wt％制备而成；所述球团矿是由钒钛磁铁精矿95～98wt％，萤石粉1～2wt％以及膨润土1.0～3.0wt％制备而成。
其中，上述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，所述烧结矿的含量为60～75wt％，所述球团矿的含量为25～40％。
其中，上述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，所述烧结矿中，TFe 49～54wt％，SiO24～6w％，CaF20.4～1.2wt％，CaO 8～12wt％，MgO 2～3wt％，Al2O32～4wt％，V2O50.3～0.5wt％，TiO25～7wt％。
其中，上述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，所述球团矿中，TFe 53～57wt％，SiO23～5w％，CaF20.5～1.0wt％，CaO 0.5～1.0wt％，MgO 2～4wt％，Al2O32～4wt％，V2O50.5～0.7wt％，TiO29～12wt％。
其中，上述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，所述钒钛磁铁精矿中，TFe 54～58wt％，TiO29～13％；所述萤石粉中，CaF250～70wt％，TFe 5～10wt％，SiO210～20％。
其中，上述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，所述烧结矿中使用的萤石粉的粒度1～3mm；所述球团矿中使用的萤石粉的粒度为＜1mm。
其中，上述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，所述烧结矿的碱度为1.8～2.4。
其中，上述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，所述烧结矿的粒度为5～60mm。
其中，上述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，所述球团矿的抗压强度为2000～2500N/个。
其中，上述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，所述高炉冶炼的条件为风口温度1150～1250℃，富氧率为3～6％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过在烧结矿和球团矿中加入少量有利用于降低高钛炉渣熔点的CaF2进行冶炼，不仅可以降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损，同时还增加了萤石粉的使用范围。
具体实施方式
具体的，一种降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，包括以下步骤：
将烧结矿和球团矿混合进行高炉冶炼，得铁水和炉渣；其中，所述烧结矿是由钒钛磁铁精矿55～70wt％，普通铁精矿10～25wt％，萤石粉1～3wt％，活性石灰4～8wt％，生石灰2～6wt％以及燃料4～6wt％制备而成；所述球团矿是由钒钛磁铁精矿95～98wt％，萤石粉1～2wt％以及膨润土1.0～3.0wt％制备而成。
本发明中，高炉冶炼时，所述烧结矿的含量为60～75wt％，所述球团矿的含量为25～40％。其中，所述烧结矿中，TFe 49～54wt％，SiO2 4～6w％，CaF2 0.4～1.2wt％，CaO 8～12wt％，MgO 2～3wt％，Al2O3 2～4wt％，V2O5 0.3～0.5wt％，TiO2 5～7wt％。所述球团矿中，TFe 53～57wt％，SiO2 3～5w％，CaF2 0.5～1.0wt％，CaO 0.5～1.0wt％，MgO 2～4wt％，Al2O3 2～4wt％，V2O5 0.5～0.7wt％，TiO2 9～12wt％。
本发明通过在烧结矿和球团矿中加入少量有利用于降低高钛炉渣熔点的CaF2进行冶炼，可以降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损。
通常高炉中所使用的原料要求粒度在5mm以上，如果使用粒度＜5mm的原料会堵塞高炉上升的煤气流通道，从而造成高炉冶炼气流受阻，压差升高，不能正常冶炼。因此，高炉中不能直接加入3mm以下的萤石粉末，但是通过本发明就可以有效利用3mm以下的萤石粉末，提高了萤石的资源利用率。
本发明烧结矿和球团矿所使用的萤石粉是萤石块加工生产过程中产生的，其中，烧结矿中使用的萤石粉的粒度1～3mm，球团矿中使用的萤石粉的粒度为＜1mm。
在本发明中，所述钒钛磁铁精矿中，TFe 54～58wt％，TiO2 9～13％；所述萤石粉中，CaF2 50～70wt％，TFe 5～10wt％，SiO2 10～20％。
在本发明中，所述普通铁精矿是指不含钒和钛元素或者仅含有微量的钒、钛元素的铁精矿，例如其主要含有55～65wt％的TFe、8～25wt％的FeO和10～20wt％的SiO2。
在本发明中，所述活性石灰、生石灰和膨润土为本领域在炼铁中所常用的活性石灰、生石灰和膨润土。优选的，所述活性石灰主要含有CaO，且以所述活性石灰的总重量为基准，CaO的含量为85-90wt％；所述生石灰中CaO的含量在80wt％以上；所述膨润土含有20～60wt％的SiO2、2～5wt％的CaO、2～5wt％的MgO和12～18wt％的Al2O3。
本发明中，所述烧结矿所使用的燃料为制备烧结矿的常用原料，比如焦炭、焦粉。
本发明中，所述球团矿的工艺参数为：造球粒度10mm～16mm＞90％，生球水分控制在8.0％～9.5％，落下强度≥6次，抗压强度指标≥1.5kg；球团干燥温度500～600℃，预热温度800～1000℃，焙烧温度1200～1250℃。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
将96.5重量份的钒钛磁铁精矿、2重量份的膨润土和1.5重量份的萤石粉(粒度为0.5mm)进行混匀，然后润磨，利用圆盘造球机造球，在链箅机上抽风干燥，风速为1.5m/s，干燥初始温度为500℃，预热温度为800℃，在回转窑内焙烧，焙烧温度为1250℃，焙烧30min，得到颗粒直径为8～16mm的钒钛球团矿(TFe 55wt％，FeO 2wt％，TiO210wt％，CaF20.9wt％)，其球团矿的抗压强度为2300N/个。
将60重量份的钒钛磁铁精矿、19重量份的普通铁精矿、1重量份的萤石粉矿(粒度为2mm)、5重量份的活性石灰及3重量份的生石灰、4.5重量份的焦粉与水混合均匀并制粒，混合料含水7.0～8.0％，混合料中粒度大于3mm比例＞60％，然后将此混合料布到烧结台车上面，通过煤气点火，点火温度1000～1100℃，下面抽风进行烧结30min，烧结矿通过破碎、筛分后获得粒度为5～60mm的钒钛烧结矿(TFe 50wt％、FeO 7.5wt％，TiO2 7wt％，CaF20.5wt％)，其转鼓强度为72.0％。
按质量百分比将60～75％的钒钛烧结矿与25～40％的钒钛球团矿配入高炉进行冶炼，冶炼的具体参数为：风温1200～1250℃，富氧率达到3～6％，铁水[Ti]0.1～0.2％，铁水[Si]0.1～0.2％，炉渣(TiO2)20～25％，高炉渣碱度(高炉渣中CaO/SiO2)控制在1.08～1.12。
根据以上方式进行不同的冶炼，方案1：73％钒钛烧结矿+27％钒钛球团矿；方案2：67％钒钛烧结矿+32％钒钛球团矿；方案3：63％钒钛烧结矿+37％钒钛球团矿；结果见表1.
表1高炉冶炼钒钛矿结果
Figure BDA0002182809840000041
由表1可见，随着烧结矿比例降低，钒钛球团矿配比提高，风温的增加，富氧率的提高，实现了高炉冶炼的强化，利用系数增加，燃料比降低；同时，随着高钛炉渣中CaF2含量的增加，炉渣中的TFe含量也明显降低，技术经济指标达到了全面改善。

Claims (9)

1.降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将烧结矿和球团矿混合进行高炉冶炼，得铁水和炉渣；其中，所述烧结矿是由钒钛磁铁精矿55～70wt％，普通铁精矿10～25wt％，萤石粉1～3wt％，活性石灰4～8wt％，生石灰2～6wt％以及燃料4～6wt％制备而成；所述球团矿是由钒钛磁铁精矿95～98wt％，萤石粉1～2wt％以及膨润土1.0～3.0wt％制备而成；所述烧结矿中使用的萤石粉的粒度1～3mm；所述球团矿中使用的萤石粉的粒度为＜1mm。
2.根据权利要求1所述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，其特征在于：所述烧结矿的含量为60～75wt％，所述球团矿的含量为25～40％。
3.根据权利要求1或2所述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，其特征在于：所述烧结矿中，TFe 49～54wt％，SiO2 4～6w％，CaF2 0.4～1.2wt％，CaO 8～12wt％，MgO 2～3wt％，Al2O32～4wt％，V2O5 0.3～0.5wt％，TiO2 5～7wt％。
4.根据权利要求1或2所述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，其特征在于：所述球团矿中，TFe 53～57wt％，SiO2 3～5w％，CaF2 0.5～1.0wt％，CaO 0.5～1.0wt％，MgO 2～4wt％，Al2O3 2～4wt％，V2O5 0.5～0.7wt％，TiO2 9～12wt％。
5.根据权利要求1或2所述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，其特征在于：所述钒钛磁铁精矿中，TFe 54～58wt％，TiO2 9～13％；所述萤石粉中，CaF2 50～70wt％，TFe 5～10wt％，SiO2 10～20％。
6.根据权利要求1或2所述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，其特征在于：所述烧结矿的碱度为1.8～2.4。
7.根据权利要求1或2所述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，其特征在于：所述烧结矿的粒度为5～60mm。
8.根据权利要求1或2所述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，其特征在于：所述球团矿的抗压强度为2000～2500N/个。
9.根据权利要求1或2所述降低钒钛磁铁矿高炉冶炼铁损的方法，其特征在于：所述高炉冶炼的条件为风口温度1150～1250℃，富氧率为3～6％。
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