CN112553388B - 一种高品位钒钛磁铁矿的炉料及冶炼方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高品位钒钛磁铁矿炉料，由钒钛球团矿和普通块矿制备得到，所述钒钛球团矿由高品位钒钛铁精矿、钢渣粉和熔剂制备得到。本申请还提供了高品位钒钛磁铁矿的冶炼方法。本申请将高品位钒钛精矿配加熔剂、钢渣粉生产高碱度钒钛球团矿，造球取消膨润土，高炉冶炼取消烧结矿，再配加普通块矿，通过高风温、高富氧率实现钒钛磁铁矿的高炉强化冶炼。该方法解决了高品位细粒铁精矿烧结困难且烧结矿的产质量差的问题，利用该铁精矿更有利于生产球团矿，提出生产高碱度球团矿实现了高品位钒钛铁精矿更好的利用途径。

Description

一种高品位钒钛磁铁矿的炉料及冶炼方法

技术领域

本发明涉及炼铁技术领域，尤其涉及一种高品位钒钛矿炉料及冶炼方法。

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，钒钛铁精矿加膨润土造球生产出氧化球团矿，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。在上述过程中，高品位铁精矿存在烧结困难且烧结矿质量差的问题，由此影响了钒钛矿的质量。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种高品位钒钛磁铁矿的炉料，该种高品位钒钛磁铁矿的炉料取消了烧结工艺，解决了烧结困难且质量差的问题。

有鉴于此，本申请提供了一种高品位钒钛磁铁矿的炉料，由钒钛球团矿和普通块矿制备得到，所述钒钛球团矿由高品位钒钛铁精矿、钢渣粉和熔剂制备得到。

优选的，所述钒钛球团矿的含量为90～95wt％，普通块矿的含量为5～10wt％。

优选的，所述熔剂为生石灰粉和高镁石灰粉。

优选的，以所述钒钛球团矿为总量，所述高品位钒钛铁精矿的含量为85～95wt％，钢渣粉的含量为1～3wt％，生石灰粉的含量为2～10wt％，高镁石灰粉的含量为1～5wt％。

优选的，所述生石灰粉中CaO>80wt％；所述高镁石灰粉中CaO>50wt％，MgO>30wt％；所述生石灰粉、高镁石灰粉及钢渣粉的粒度<0.2mm。

优选的，所述高品位钒钛铁精矿中TFe含量为60～63wt％，TiO₂的含量为6～10wt％，粒度-200目>90wt％。

优选的，所述钢渣粉中CaO含量>35wt％，TFe含量>25wt％，V₂O₅含量>1.0wt％。

优选的，所述普通块矿中TFe的含量为40～50wt％，SiO₂的含量为20～25wt％，粒度10～50mm。

本申请还提供了高品位钒钛磁铁矿的冶炼方法，包括以下步骤：

将高品位钒钛铁精矿、钢渣粉和熔剂混合后焙烧，得到钒钛球团矿；

将钒钛球团矿和普通块矿混合，得到炉料；

将所述炉料进行高炉冶炼。

优选的，所述高炉冶炼的风温1000～1300℃，富氧率2～10％。

本申请提供了一种高品位钒钛磁铁矿的炉料，其由钒钛球团矿和普通块矿制备得到，其中钒钛球团矿由高品位钒钛铁精矿、钢渣粉和熔剂制备得到；本申请提供的高品位钒钛磁铁矿利用高品位钒钛铁精矿粒度细、易成球的特点，将高品位钒钛铁精矿、熔剂和钢渣粉得到的钒钛球团矿与块矿混合，解决了高品位钒钛铁精矿烧结困难且质量差的问题，使得到的钒钛磁铁矿炉料具有较高的品位。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

攀西地区有丰富的钒钛磁铁矿资源，其TFe品位在52～62％之间，低品位钒钛磁铁矿TiO₂含量高、粒度粗，而高品位钒钛磁铁矿TiO₂含量低，粒度细。本发明是将高品位钒钛磁铁矿生产成球团矿，配加少量的低铁高硅普通块矿调整炉渣中TiO₂含量和碱度，并采用高风温、大富氧技术，从而实现高炉的强化冶炼。具体的，本发明实施例公开了一种高品位钒钛磁铁矿的炉料，由钒钛球团矿和普通块矿制备得到，所述钒钛球团矿由高品位钒钛铁精矿、钢渣粉和熔剂制备得到。

本申请提供的高品位钒钛磁铁矿的炉料由钒钛球团矿和普通块矿制备得到，在钒钛球团矿中配加普通块矿以降低炉渣中TiO₂的含量，避免炉渣TiO₂升高后炉渣性能变差，一方面改善了炉渣性能，另一个方面在炉渣TiO₂降低后提高了高炉冶炼指标。本申请所述普通块矿为不含钒元素和钛元素的铁矿石。

在本申请中，所述钒钛球团矿的含量为90～95wt％，所述普通块矿的含量为5～10wt％；更具体地，所述钒钛球团矿的含量可以为90wt％、91wt％、92wt％、93wt％、94wt％或95wt％，所述普通块矿的含量可以为5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％或10wt％。

按照本发明，所述钒钛球团矿由高品位钒钛铁精矿、钢渣粉和熔剂制备得到；其中熔剂和钢渣粉用以提高球团矿的碱度(CaO/SiO₂)水平，以便在高炉冶炼中保持炉渣的碱度在1.0～1.2，以获得良好的炉渣性能。所述熔剂具体选自生石灰粉和高镁石灰粉，其中，高镁石灰一方面可以提高球团矿中的MgO含量，降低球团矿在高炉内的还原膨胀率，还可以提高炉渣中MgO含量，以保持炉渣中MgO/Al₂O₃比处于一个合适的水平，从而改善炉渣性能。以所述钒钛球团矿的总量为基准，所述高品位钒钛铁精矿的含量为85～95wt％，钢渣粉的含量为1～3wt％，生石灰粉的含量为2～10wt％，高镁石灰的含量为1～5wt％；更具体地，所述高品位钒钛铁精矿的含量为85wt％、86wt％、87wt％、88wt％、89wt％、90wt％、91wt％、92wt％、93wt％、94wt％或95wt％，所述钢渣粉的含量为1wt％、2wt％或3wt％，所述生石灰粉的含量为2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％或10wt％，所述高镁石灰的含量为1wt％、2wt％、3wt％、4wt％或5wt％。球团矿中熔剂、钢渣粉的含量过高，则球团矿的碱度增加，高炉就需要配加的普通块矿比例增加，高炉的入炉品位降低，不利于高炉的强化冶炼；球团矿中熔剂、钢渣粉的含量过低，球团矿的碱度降低，会造成高炉冶炼炉渣的碱度降低，也不利于高炉的强化冶炼和脱硫。本申请中生石灰粉、高镁石灰粉和钢渣粉作为粘结剂，配比过低则会降低钒钛球团矿的强度。

在本申请中，所述生石灰粉中CaO>80wt％；所述高镁石灰粉中CaO>50wt％，MgO>30wt％；所述生石灰粉、高镁石灰粉及钢渣粉的粒度<0.2mm，上述三者的粒度有利于与钒钛铁精矿造球；所述高品位钒钛铁精矿中TFe含量为60～63wt％，TiO₂的含量为6～10wt％，粒度-200目>90wt％；所述钢渣粉中CaO含量>35wt％，TFe含量>25wt％，V₂O₅含量>1.0wt％；所述普通块矿中TFe的含量为40～50wt％，SiO₂的含量为20～25wt％，粒度10～50mm。

本申请还提供了高品位钒钛磁铁矿的冶炼方法，包括以下步骤：

将高品位钒钛铁精矿、钢渣粉和熔剂混合后焙烧，得到钒钛球团矿；

将钒钛球团矿和普通块矿混合，得到炉料；

将所述炉料进行高炉冶炼。

在高品位钒钛磁铁矿冶炼的过程中，本申请首先将高品位钒钛铁精矿、钢渣粉和熔剂混合后焙烧，得到钒钛球团矿，三者的比例已进行详细说明，此处不进行赘述。

本申请然后将钒钛球团矿和普通块矿混合，即得到炉料，最后将所述炉料进行高炉冶炼；所述高炉冶炼的风温1000～1500℃，富氧率2～10％，铁水[Ti]0.1～0.2％，[V]0.3～0.4％，炉渣20～28％的条件下，[Si]的含量为0.1～0.3％，[Ti]的含量为0.1～0.3％。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的高品位钒钛磁铁矿及其制备方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例

步骤一：将钒钛精矿粉、钢渣粉及生石灰、高镁石灰配料后制成钒钛球团矿，球团矿中的钒钛精矿质量配比控制在85％～95％，钢渣粉1.0～3.0％，生石灰粉：2～10％，高镁石灰粉：1～5％，球团矿的碱度控制在1.0～2.0；制备钒钛球团矿的原料具体如表1所示，钒钛球团矿的质量也具体如表1所示；

步骤二：按质量百分比将90％～95％的方案2的球团矿与5％～10％普通块矿配入高炉；

步骤三：高炉进行冶炼，具体参数：风温1200～1250℃，富氧率达到2％～8％，铁水[Ti]0.1～0.3％，铁水[Si]0.1～0.3％炉渣(TiO₂)20～24％，高炉渣碱度(高炉渣中CaO/SiO₂)控制在1.0～1.10；

按照以上方式制备高品位钒钛磁矿，球团矿和块矿的配比如下方案，方案1：91％球团矿+9％块矿；方案2：93％球团矿+7％块矿；方案3：95％球团矿+5％块矿；高炉冶炼的效果如表2所示；

表1钒钛球团矿的成分及性能数据表

由表可见，钢渣粉、生石灰粉、高镁石灰配比增加后，带来了球团的焙烧温度降低，球团矿的抗压强度提高，但相应球团矿的TFe品位降低，球团矿的碱度提高。

表2高炉冶炼钒钛矿效果数据表

由表2可见，随着炉料中钒钛球团矿配比提高，普通矿配比降低，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，技术指标达到了改善。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种高品位钒钛磁铁矿的炉料，由钒钛球团矿和普通块矿制备得到，所述钒钛球团矿由高品位钒钛铁精矿、钢渣粉和熔剂制备得到；所述钒钛球团矿的含量为90~95wt%，普通块矿的含量为5~10wt%；所述高品位钒钛铁精矿中TFe含量为60~63wt%，TiO₂的含量为6~10wt%，粒度-200目>90wt%；所述普通块矿中TFe的含量为40~50wt%，SiO₂的含量为20~25wt%，粒度10~50mm；

所述熔剂为生石灰粉和高镁石灰粉；所述高镁石灰粉中CaO>50wt%，MgO>30wt%；

以所述钒钛球团矿为总量，所述高品位钒钛铁精矿的含量为85~95wt%，钢渣粉的含量为1~3wt%，生石灰粉的含量为2~10wt%，高镁石灰粉的含量为1~5wt%。

2.根据权利要求1所述的炉料，其特征在于，所述生石灰粉中CaO>80wt%；所述生石灰粉、高镁石灰粉及钢渣粉的粒度<0.2mm。

3.根据权利要求1所述的炉料，其特征在于，所述钢渣粉中CaO含量>35wt%，TFe含量>25wt%，V₂O₅含量>1.0wt%。

4.一种高品位钒钛磁铁矿的冶炼方法，包括以下步骤：

将高品位钒钛铁精矿、钢渣粉和熔剂混合后焙烧，得到钒钛球团矿；

将钒钛球团矿和普通块矿混合，得到炉料；

将所述炉料进行高炉冶炼；

所述钒钛球团矿的含量为90~95wt%，普通块矿的含量为5~10wt%；所述高品位钒钛铁精矿中TFe含量为60~63wt%，TiO₂的含量为6~10wt%，粒度-200目>90wt%；所述普通块矿中TFe的含量为40~50wt%，SiO₂的含量为20~25wt%，粒度10~50mm；

所述熔剂为生石灰粉和高镁石灰粉；所述高镁石灰粉中CaO>50wt%，MgO>30wt%；

以所述钒钛球团矿为总量，所述高品位钒钛铁精矿的含量为85~95wt%，钢渣粉的含量为1~3wt%，生石灰粉的含量为2~10wt%，高镁石灰粉的含量为1~5wt%。

5.根据权利要求4所述的冶炼方法，其特征在于，所述高炉冶炼的风温1000~1300℃，富氧率2~10%。