CN110791645A - 一种钒钛碱性球团矿生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种钒钛碱性球团矿生产方法，包括以下步骤：S1：将80重量份的石灰石粉配入20重量份的膨润土混合后制成碱性皂土；S2：将4‑6重量份的镁质皂土配入100重量份的铁精粉中，然后再配加1.3‑1.5重量份的膨润土、配加0.2重量份的镁质皂土作为混料；S3：用混合机将混料混匀；S4：将碱性皂土运输到圆盘造球机，并加入混料及水，进行造球，得到生球，生球直径为1‑20mm；S5：生球依次进行筛分、干燥、预热、焙烧、窑头布料、窑头冷却、环冷机冷却工序，得到钒钛碱性球团矿。提高了造球的成球性能，有利于生球的焙烧，改善了焙烧过程中粉末多，气氛差的情况，可以在“链篦机‑回转窑”球团生产工艺内达到量产的目标，产量比设计能力只降低15％左右。

Description

一种钒钛碱性球团矿生产方法
技术领域
本发明属于高炉炼铁用球团矿技术领域，尤其涉及一种钒钛碱性球团矿生产方法。
背景技术
长期以来，酸性球团矿的冶金性能满足了高炉要求，并部分指标优于烧结矿。但是，随着高炉冶炼技术进步和操作速度加快，提高了对炉料质量的要求，老的酸性球团矿已满足不了现代化高炉快速操作的要求。众所周知，造球前向铁精矿中添加CaO和/或MgO的细粒物料(例如石灰石或白云石)对改善球团矿的物理性能和冶金性能是很有好处的。从改善冶金性能的观点出发，改进球团生产工艺途径之一是生产碱性球团矿。
碱性球团矿具有良好的还原性和软熔特性，使高炉焦比(燃料比)降低、提高了高炉生产率，由于炉内软熔带位置较酸性球团矿低，从而延长了高炉发生变化软熔带位置的炉衬寿命。
目前现有碱性球团的制备方法，都用单一磁铁精粉配加石灰石粉、膨润土做为主料进行碱性球团的制备。这种制备方法在国内只有较少的“链篦机-回转窑-环冷机”球团生产工艺上使用，大多在带式焙烧机上使用。单一铁精粉配加石灰石粉、膨润土做为主料进行碱性球团的生产方法，在“链篦机-回转窑-环冷机”球团生产工艺中，造球受铁精粉水份影响较大，链篦机焙烧气氛较好，回转窑内局部温度过高，造成窑内结圈，但环冷机冷却不好，碎球、粉末较多，并且产量降低30％左右。
发明内容
本发明提供一种钒钛碱性球团矿生产方法，旨在解决上述存在的问题。
本发明是这样实现的，一种钒钛碱性球团矿生产方法，包括以下步骤：
S1：将80重量份的石灰石粉配入20重量份的膨润土混合后制成碱性皂土；
S2：将4-6重量份的镁质皂土配入100重量份的铁精粉中，然后再配加1.3-1.5重量份的膨润土、配加0.2重量份的镁质皂土作为混料；
S3：用混合机将混料混匀；
S4：将碱性皂土运输到圆盘造球机，并加入混料及水，进行造球，得到生球，生球直径为1-20mm；
S5：生球依次进行筛分、干燥、预热、焙烧、窑头布料、窑头冷却、环冷机冷却工序，得到钒钛碱性球团矿。
进一步的，所述镁质皂土中氧化镁含量大于50％，所述碱性皂土中石灰石含量大于45％。
进一步的，所述镁质皂土、碱性皂土对粒度要求-0.074mm质量百分比大于80％；所述铁精粉中对粒度要求-0.074mm质量百分比大于70％，铁精粉中硫元素质量百分比小于0.3％。
进一步的，在步骤S5中，所述筛分方法包括：大球辊筛将大于16mm粒级的生球筛走重新造球；小球辊筛将小于8mm粒级生球筛走重新造球；得到8-16mm粒级合格生球，下一步进行干燥。
进一步的，在步骤S5中，所述干燥方法包括：温度从200℃逐渐升高到400℃，升温速率是26.6℃/分钟，总干燥时间为7.5分钟。
进一步的，在步骤S5中，所述预热过程包括：温度为500℃时预热1分钟，升温到600℃时预热1分钟，升温到700℃时预热1分钟，升温到800℃时预热1分钟，升温到900℃时预热1分钟，升温到1000℃时预热2分钟，升温到1080℃时预热5分钟。
进一步的，在步骤S5中，所述焙烧方法包括：温度为1100℃时焙烧4分钟，升温到1200℃时焙烧6分钟，升温到1250-1296℃时焙烧20分钟，降温到1100-1175℃时焙烧5分钟，总焙烧时间为35分钟。
进一步的，在步骤S5中，所述窑头布料包括在固定筛条分料上设置布料均匀性调整器。
进一步的，在步骤S5中，在窑头增设冷却装置，对窑头球进行降温，使发生液相的窑头球相应冷却。
进一步的，在步骤S5中，环冷机冷却过程包括：在环冷机上用3台鼓风机逐步进行冷却，温度为950-1080℃时冷却22分钟，到650-950℃时冷却14分钟，降温到350-450℃时冷却22分钟，降温到150℃以下自然冷却22分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种钒钛碱性球团矿的生产方法，钒钛铁精粉、碱性皂土、镁质皂土、膨润土按一定比例混合后作为高镁球团矿的原料，选择碱性皂土做为钒钛碱性球团矿生产必须的添加剂。首先，添加一定比例的镁质皂土，有利球造球的稳定及成球。其次，因膨润土与石灰石粉首先进行混合磨粉，制成碱性皂土，经过加工后的碱性皂土与铁精粉的亲和性得到了改善，提高了造球的成球性能，有利于生球的焙烧，改善了焙烧过程中粉末多，气氛差的情况，可以在“链篦机-回转窑”球团生产工艺内达到量产的目标，产量比设计能力只降低15％左右。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种钒钛碱性球团矿的制备方法，包括如下步骤：
S1：将80重量份的石灰石粉配入20重量份的膨润土混合后制成碱性皂土；
S2：将4-6重量份的镁质皂土配入100重量份的铁精粉中，然后再配加1.3-1.5重量份的膨润土、配加0.2重量份的镁质皂土做为混料；
S3：用混合机将混料混匀；
S4：碱性皂土经皮带运输到造球仓内，并经过皮带运输到造球盘内，然后在圆盘造球机上加入混料及水份造球，得到生球；生球直径为1-20mm；
S5：对所述生球经过筛分、干燥、预热、焙烧、窑头布料、窑头冷却、环冷机冷却过程后，得到钒钛碱性球团矿。
本实施方式中，本发明的钒钛碱性球团矿质量为：V2O5≥0.35％，TiO2≤3％，SiO2为4.0-5.0％,二元碱度0.8±0.05，抗压强度(10-16mm粒级)≥2000N/个球。
实施例2
本实施方式中，镁质皂土氧化镁含量在总量50％以上，碱性皂土石灰石含量在总量45％以上，镁质皂土、碱性皂土对粒度要求-0.074mm质量百分比80％以上。铁精粉中对粒度要求-0.074mm质量百分比70％以上；铁精粉中硫元素质量百分比在0.3％以下。
实施例3
作为优选的实施例，在步骤S5中，筛分步骤包括：大球辊筛将大于16mm粒级的生球筛走重新造球；小球辊筛将小于8mm粒级生球筛走重新造球；得到8-16mm米粒级合格生球，下一步进入链篦机进行干燥。
其中，干燥步骤包括：温度从200℃逐渐升高到400℃，升温速率是26.6℃/分钟，总干燥时间为7.5分钟；
进一步地，预热过程包括：温度为500℃时预热1分钟，升温到600℃时预热1分钟，升温到700℃时预热1分钟，升温到800℃时预热1分钟，升温到900℃时预热1分钟，升温到1000℃时预热2分钟，升温到1080℃时预热5分钟，其中，风箱最高点温度达到550-600℃。
焙烧方法包括：温度为1100℃时焙烧4分钟，升温到1200℃时焙烧6分钟，升温到1250-1296℃时焙烧20分钟，降温到1100-1175℃时焙烧5分钟，总焙烧时间为35分钟。
具体地，窑头布料是在原来固定筛条分料的基础上，加装了布料均匀性调整器进行分料，使用窑头球在环冷机台车上布料更加均匀，易于球团冷却。
窑头加冷却装置，对窑头球进行降温，使发生液相的窑头球相应冷却，提高窑头球强度，减少因窑头球出现液相在掉入环冷机受料斗台车上时，过多的产生碎球，5mm粉率达到5％以下。
本实施方式中，冷却过程包括：在环冷机上用3台鼓风机逐步进行冷却。温度为950-1080℃时冷却22分钟，到650-950℃时冷却14分钟，降温到350-450℃时冷却22分钟，降温到150℃以下自然冷却22分钟。
本发明公开的一种钒钛碱性球团矿的制备方法，可以在“链篦机-回转窑”球团生产工艺内正常生产钒钛碱性球；窑头固定筛上加装了环冷机布料均匀性调整器进行分料，使用窑头球在环冷机台车上布料更加均匀，易于球团冷却；窑头加冷却装置，对窑头球进行降温，使发生液相的窑头球相应冷却，提高窑头球强度，减少因窑头球出现液相在掉入环冷机受料斗台车上时，过多的产生碎球，使用成品碱性球团5mm粉率达到5％以下。解决了环冷机冷却过程中产生过多的碎球及粉末，近而冷却不透出现红球的问题。
试验例
选取钒钛铁精粉100％、碱性皂土4-6％、镁质皂土配比0.02％、皂土1.3％的混料，经混合后，在圆盘造球机上得到生球，然后进行筛分，在链篦机上进行干燥、预热，在回转窑内进行焙烧，在环冷机上进行冷却，得到的钒钛碱性球团矿。
钒钛碱性球团矿质量为：V2O5≥0.35％，TiO2≤3％，SiO2为4.0-5.0％,二元碱度0.8±0.05，抗压强度(10-16mm粒级)≥2000N/个球。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钒钛碱性球团矿生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将80重量份的石灰石粉配入20重量份的膨润土混合后制成碱性皂土；
S2：将4-6重量份的镁质皂土配入100重量份的铁精粉中，然后再配加1.3-1.5重量份的膨润土、配加0.2重量份的镁质皂土作为混料；
S3：用混合机将混料混匀；
S4：将碱性皂土运输到圆盘造球机，并加入混料及水，进行造球，得到生球，生球直径为1-20mm；
S5：生球依次进行筛分、干燥、预热、焙烧、窑头布料、窑头冷却、环冷机冷却工序，得到钒钛碱性球团矿。
2.根据权利要求1所述的一种钒钛碱性球团矿生产方法，其特征在于：所述镁质皂土中氧化镁含量大于50％，所述碱性皂土中石灰石含量大于45％。
3.根据权利要求1所述的一种钒钛碱性球团矿生产方法，其特征在于：所述镁质皂土、碱性皂土对粒度要求-0.074mm质量百分比大于80％；所述铁精粉中对粒度要求-0.074mm质量百分比大于70％，铁精粉中硫元素质量百分比小于0.3％。
4.根据权利要求1所述的一种钒钛碱性球团矿生产方法，其特征在于，在步骤S5中，所述筛分方法包括：大球辊筛将大于16mm粒级的生球筛走重新造球；小球辊筛将小于8mm粒级生球筛走重新造球；得到8-16mm粒级合格生球，下一步进行干燥。
5.根据权利要求1所述的一种钒钛碱性球团矿生产方法，其特征在于，在步骤S5中，所述干燥方法包括：温度从200℃逐渐升高到400℃，升温速率是26.6℃/分钟，总干燥时间为7.5分钟。
6.根据权利要求1所述的一种钒钛碱性球团矿生产方法，其特征在于，在步骤S5中，所述预热过程包括：温度为500℃时预热1分钟，升温到600℃时预热1分钟，升温到700℃时预热1分钟，升温到800℃时预热1分钟，升温到900℃时预热1分钟，升温到1000℃时预热2分钟，升温到1080℃时预热5分钟。
7.根据权利要求1所述的一种钒钛碱性球团矿生产方法，其特征在于，在步骤S5中，所述焙烧方法包括：温度为1100℃时焙烧4分钟，升温到1200℃时焙烧6分钟，升温到1250-1296℃时焙烧20分钟，降温到1100-1175℃时焙烧5分钟，总焙烧时间为35分钟。
8.根据权利要求1所述的一种钒钛碱性球团矿生产方法，其特征在于，在步骤S5中，所述窑头布料包括在固定筛上设置布料均匀性调整器。
9.根据权利要求1所述的一种钒钛碱性球团矿生产方法，其特征在于，在步骤S5中，在窑头增设冷却装置，对窑头球进行降温，使发生液相的窑头球相应冷却。
10.根据权利要求1所述的一种钒钛碱性球团矿生产方法，其特征在于，在步骤S5中，环冷机冷却过程包括：在环冷机上用3台鼓风机逐步进行冷却，温度为950-1080℃时冷却22分钟，到650-950℃时冷却14分钟，降温到350-450℃时冷却22分钟，降温到150℃以下自然冷却22分钟。
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