CN112593033A - 一种高炉使用钒钛磁铁精矿的方法 - Google Patents

一种高炉使用钒钛磁铁精矿的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高炉使用钒钛磁铁精矿的方法，包括：在高炉冶炼的过程中，将钒钛磁铁精矿从风口喷入。在高炉冶炼的过程中，本申请钒钛磁铁精矿通过喷吹的方式自风口加入，可以减少高炉渣在滴落带的数量；降低滴落带高炉渣的TiO2含量、提高CaO含量，从而增大炉渣的表面张力。因此，这种方法可以减少在冶炼过程中生成的碳氮化钛和炉渣在焦炭柱中的滞留率，从而改善焦炭柱的透气透液性。

Description

一种高炉使用钒钛磁铁精矿的方法
技术领域
本发明涉及高炉炼铁技术领域，尤其涉及一种高炉使用钒钛磁铁精矿的方法。
背景技术
我国攀西地区钒钛磁铁矿TiO2含量高。攀钢以攀西地区钒钛磁铁矿精矿为主要含铁原料，高炉渣中TiO2含量超过20％，属于典型的高钛型高炉渣。由于TiO2含量高，极易生成在高炉冶炼条件下不能熔化的TiC、TiN及其固溶体Ti(C，N)使炉渣变稠、流动性恶化，危害高炉正常生产，严重时导致炉况失常。根据高炉解剖的结果，在高炉冶炼过程中，在软熔带至风口平面，即滴落带是Ti(C，N)生成的主要区域。因此，降低滴落带高炉的TiO2含量是减少Ti(C，N)生成的措施之一。
通常，高炉以钒钛烧结矿和钒钛球团矿为主要入炉原料。即使增加球团矿进入高炉的钒钛磁铁精矿数量、减少钒钛烧结矿比例从而降低烧结矿的TiO2含量，也不能减少从高炉顶进入炉缸内的TiO2含量，即不能降低滴落带高炉渣的TiO2含量。其次，攀钢高炉入炉品位低、渣量大，软熔带的透气透液性差。减少从炉顶进入高炉的渣铁量，可以减少在滴落带的渣铁数量，改善滴落带的透气透液性。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种高炉使用钒钛磁铁精矿的方法，本申请提供的方法可减少滴落带炉渣的数量和降低TiO2含量。
有鉴于此，本申请提供了一种高炉使用钒钛磁铁精矿的方法，包括：
在高炉冶炼的过程中，将钒钛磁铁精矿从风口喷入。
优选的，在高炉冶炼的过程中，富氧率为2％～7％，喷煤比为80～150kg/t。
优选的，在高炉冶炼的过程中，烧结矿的原料包括钒钛精矿、普通精矿、普通粉矿、活性灰、石灰石、焦粉和无烟煤。
优选的，所述钒钛精矿的含量为35wt％～45wt％，所述普通精矿的含量为0wt％～15wt％，普通粉矿的含量为20wt％～40wt％，活性灰的含量为6wt％～8wt％，石灰石的含量为4wt％～6wt％，焦粉的含量为3wt％～6wt％，无烟煤的含量为0.5wt％～2wt％。
优选的，在高炉冶炼的过程中，高炉原料包括焦炭、吹煤粉、烧结矿、普通块矿、钒钛球团矿和钒钛精矿。
优选的，所述焦炭的含量为14.5wt％～16.0wt％，所述吹煤粉的含量为3.5wt％～5.0wt％，所述烧结矿的含量为45wt％～55wt％，所述普通块矿的含量为0wt％～5wt％，所述钒钛球团矿的含量为30wt％～40wt％，所述钒钛精矿的含量为50wt％～73wt％，上述原料总和为100wt％。
优选的，所述钒钛磁铁矿的加入量不超过100kg/t。
优选的，所述钒钛磁铁精矿的粒度为-200目粒级为80～90％。
本申请提供了一种高炉使用钒钛磁铁精矿的方法，其在高炉冶炼的过程中，将钒钛磁铁精矿从风口喷入。在高炉冶炼的过程中，本申请将钒钛磁铁精矿从风口喷吹，可以减少从炉顶进入高炉的TiO2，从而降低了滴落带高炉渣的TiO2含量，减少了Ti(C，N)的生成。
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。
鉴于现有技术中钒钛磁铁矿中TiO2含量高会影响高炉正常生产的问题，本申请提供了一种高炉使用钒钛磁铁精矿的方法，该方法通过喷吹的方式在风口引入钒钛磁铁矿，降低了滴落带高炉渣的TiO2含量，减少了Ti(C，N)的生成。具体的，本申请提供了一种高炉使用钒钛磁铁精矿的方法，包括：
在高炉冶炼的过程中，将钒钛磁铁精矿从风口喷入。
在本申请中，部分钒钛磁铁精矿从风口喷吹，则可以减少从炉顶进入高炉的TiO2，从而降低滴落带高炉渣的TiO2含量，减少Ti(C,N)的生成。
经过选矿流程后，钒钛磁铁精矿中-200目粒级可以达到90％以上，如进一步将SiO2、MgO、Al2O3等杂质选出，则需进一步细磨，精矿的粒度将进一步变细。而喷吹煤粉的粒度通常是-200目粒级在80％左右，因此，本申请中钒钛磁铁精矿的粒度为-200目粒级在80％～90％，可以满足高炉喷吹的要求。
本申请将钒钛磁铁精矿从风口喷入，由于铁氧化物的直接还原，将增加炉缸区域的热量消耗；为此可以通过提高富氧率和喷煤比的方式，提高风口区域的理论燃烧温度和热量供给。在保持燃料比不变的条件下，还可以适当降低焦炭消耗量。更具体地，在本申请中，所述富氧率为2％～10％，喷煤比为80～150kg/t。
根据钒钛磁铁精矿TiO2含量的不同，攀钢高炉吨铁铁矿石消耗约1800～1900kg/t，钒钛矿占铁矿石的比例约65％～80％，即吨铁消耗钒钛磁铁矿精矿约1170～1520kg/t。将部分钒钛磁铁精矿与喷吹煤粉一同从风口喷入高炉内，当煤粉和焦炭在风口前燃烧形成CO和放出热量，CO将铁精矿中的铁氧化物还原为FeO或金属铁，同时将金属铁和造渣组分熔化。根据风温、富氧量和喷吹煤粉数量的不同，喷吹的钒钛磁铁精矿数量可以不同，但通常不应超过100kg/t铁。
在本申请中，在高炉冶炼的过程中，烧结矿的原料包括钒钛精矿、普通精矿、普通粉矿、活性灰、石灰石、焦粉和无烟煤；更具体地，
所述钒钛精矿的含量为35wt％～45wt％，所述普通精矿的含量为0wt％～15wt％，普通粉矿的含量为20wt％～40wt％，活性灰的含量为6wt％～8wt％，石灰石的含量为4wt％～6wt％，焦粉的含量为3wt％～6wt％，无烟煤的含量为0.5wt％～2wt％。在高炉冶炼的过程中，高炉原料包括焦炭、吹煤粉、烧结矿、普通块矿、钒钛球团矿和钒钛精矿；更具体地，所述焦炭的含量为14.5wt％～16.0wt％，所述吹煤粉的含量为3.5wt％～5.0wt％，所述烧结矿的含量为45wt％～55wt％，所述普通块矿的含量为0wt％～5wt％，所述钒钛球团矿的含量为30wt％～40wt％，所述钒钛精矿的含量为50wt％～73wt％，上述原料总和为100wt％。在高炉冶炼的过程中，本申请钒钛磁铁精矿通过喷吹的方式自风口加入，可以减少高炉渣在滴落带的数量；降低高炉渣的TiO2含量、提高CaO含量，从而增大炉渣的表面张力。因此，这种方法可以减少在冶炼过程中生成的碳氮化钛和炉渣在焦炭柱中的滞留率，从而改善焦炭柱的透气透液性。
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炉使用钒钛磁铁精矿的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
表1为烧结生产的主要原燃料的主要化学成分和配比，其中的钒钛精矿可以做为喷吹用精矿；表2为不喷吹精矿和喷吹精矿时烧结配料结构；表3为不喷吹精矿时高炉原料消耗量和化学成分；表4为喷吹精矿时高炉原料消耗量和化学成分。
表1烧结原料主要化学成分/％
组别 配比 TFe FeO SiO<sub>2</sub> CaO MgO Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> TiO<sub>2</sub>
钒钛精矿1 41.95 56.21 27.30 3.49 0.57 3.30 3.55 0.689 10.21
普通精矿 14.40 62.12 17.14 1.16 3.77 2.37 0.23 0.14
钒钛精矿2 3.00 55.35 31.52 3.60 0.93 2.51 3.49 0.64 11.47
普通粉矿1 6.50 64.07 0.72 4.24 0.18 0.06 1.99
普通粉矿2 6.00 58.45 19.46 6.52 2.07 2.89 1.48 0.078
普通粉矿3 9.50 43.82 0.5 17.45 4.73 1.69 4.47 0.36
活性灰 7.15 1.48 88.49 3.29 0.38
石灰石 6.50 2.66 52.44 2.04 0.33
焦粉 3.00 7.00 42.00 6.00 8.00 27.00
无烟煤 2.00 7.5 46.00 6.00 5.00 25.00
表2不喷吹精矿和喷吹精矿时烧结配料结构
Figure BDA0002823903980000041
Figure BDA0002823903980000051
表3不喷吹精矿时高炉原料消耗量和化学成分
Figure BDA0002823903980000052
表4喷吹精矿时高炉原料消耗量和化学成分
Figure BDA0002823903980000053
由表3和表4可见，钒钛精矿2喷吹量达到约30kg/t时，在钒钛球团矿1和普通块矿用量变化不大的条件下，烧结矿的用量和化学成分发生变化。喷吹精矿时，烧结工序由于钒钛精矿用量减少，烧结矿的TiO2含量由5.27％降低至4.68％。
表5为不喷吹精矿和喷吹精矿时高炉渣的TiO2含量、碱度(w(CaO)/w(SiO2))和渣铁比。
表5不喷吹精矿和喷吹精矿时滴落带炉渣的TiO2含量、碱度和渣铁比
组别 TiO<sub>2</sub>/％ R<sub>2</sub> 渣铁比/kg·t<sup>-1</sup>
不喷精矿 26.33 1.26 455.34
喷精矿 25.81 1.28 443.96
由表5可见，从风口喷吹精矿达到约30kg/t时，由于部分TiO2和造渣组分直接进入炉缸，滴落带炉渣的数量和TiO2含量明显比不喷吹时降低。
实施例2
表6为烧结生产的主要原燃料的主要化学成分和配比，其中的钒钛精矿可以做为喷吹用精矿；表7为不喷吹精矿和喷吹精矿时烧结配料结构；表8为不喷吹精矿时高炉原料消耗量和化学成分；表9为喷吹精矿时高炉原料消耗量和化学成分；
表6烧结原料主要化学成分/％
组别 配比 TFe FeO SiO<sub>2</sub> CaO MgO Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> TiO<sub>2</sub>
钒钛精矿1 41.95 56.21 27.30 3.49 0.57 3.30 3.55 0.689 10.21
普通精矿 14.40 62.12 17.14 1.16 3.77 2.37 0.23 0.14
钒钛精矿2 3.00 55.35 31.52 3.60 0.93 2.51 3.49 0.64 11.47
普通粉矿1 6.50 64.07 0.72 4.24 0.18 0.06 1.99
普通粉矿2 6.00 58.45 19.46 6.52 2.07 2.89 1.48 0.078
普通粉矿3 9.50 43.82 0.5 17.45 4.73 1.69 4.47 0.36
活性灰 7.15 1.48 88.49 3.29 0.38
石灰石 6.50 2.66 52.44 2.04 0.33
焦粉 3.00 7.00 42.00 6.00 8.00 27.00
无烟煤 2.00 7.5 46.00 6.00 5.00 25.00
表7不喷吹精矿和喷吹精矿时烧结配料结构
Figure BDA0002823903980000061
Figure BDA0002823903980000071
表8不喷吹精矿时高炉原料消耗量和化学成分
Figure BDA0002823903980000072
表9喷吹精矿时高炉原料消耗量和化学成分
Figure BDA0002823903980000073
由表8和表9可见，钒钛精矿2喷吹量达到约100kg/t时，在钒钛球团矿1和普通块矿用量变化不大的条件下，烧结矿的用量和化学成分发生变化。喷吹精矿时，烧结工序由于钒钛精矿用量减少，烧结矿的TiO2含量由5.27％降低至4.22％。
表10为不喷吹精矿和喷吹精矿时高炉渣的TiO2含量、碱度(w(CaO)/w(SiO2))和渣铁比。
表10不喷吹精矿和喷吹精矿时滴落带炉渣的TiO2含量、碱度和渣铁比
Figure BDA0002823903980000074
Figure BDA0002823903980000081
由表10可见，从风口喷吹精矿达到约30kg/t时，由于部分TiO2和造渣组分直接进入炉缸，滴落带炉渣的数量和TiO2含量明显比不喷吹时降低。
实施例3
表11为烧结生产的主要原燃料的主要化学成分和配比，其中的钒钛精矿可以做为喷吹用精矿；表12为不喷吹精矿和喷吹精矿时烧结配料结构；表13为不喷吹精矿时高炉原料消耗量和化学成分；表14为喷吹精矿时高炉原料消耗量和化学成分。
表11烧结原料主要化学成分/％
原料名称 配比 TFe FeO SiO<sub>2</sub> CaO MgO Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> TiO<sub>2</sub>
钒钛精矿3 39.55 53.90 32.55 3.60 0.40 2.80 3.80 0.58 12.50
普通精矿 15.00 62.12 17.14 1.16 3.77 2.37 0.23 0.14
钒钛精矿2 3.00 55.35 31.52 3.60 0.93 2.51 3.49 0.64 11.47
普通粉矿1 6.00 64.07 0.72 4.24 0.18 0.06 1.99
普通粉矿2 6.00 58.45 19.46 6.52 2.07 2.89 1.48 0.08
普通粉矿3 14.15 43.82 0.50 17.45 4.73 1.69 4.47 0.36
活性灰 6.30 1.48 88.49 3.29 0.38
石灰石 5.00 2.66 52.44 2.04 0.33
焦粉 3.00 7.00 42.00 6.00 8.00 27.00
无烟煤 2.00 7.50 46.00 6.00 5.00 25.00
表12不喷吹精矿和喷吹精矿时烧结配料结构
Figure BDA0002823903980000082
表13不喷吹精矿时高炉原料消耗量和化学成分
Figure BDA0002823903980000091
表14喷吹精矿时高炉原料消耗量和化学成分
Figure BDA0002823903980000092
由表13和表14可见，钒钛精矿3喷吹量达到约30kg/t时，在钒钛球团矿2和普通块矿用量变化不大的条件下，烧结矿的用量和化学成分发生变化。喷吹精矿时，烧结工序由于钒钛精矿用量减少，烧结矿的TiO2含量由5.76％降低至5.66％。
表15为不喷吹精矿和喷吹精矿时高炉渣的TiO2含量、碱度(w(CaO)/w(SiO2))和渣铁比。
表15不喷吹精矿和喷吹精矿时滴落带炉渣的TiO2含量、碱度和渣铁比
组别 TiO<sub>2</sub>/％ R<sub>2</sub> 渣铁比/kg·t<sup>-1</sup>
不喷精矿 26.98 1.36 489.81
喷精矿 26.43 1.38 476.91
由表15可见，从风口喷吹精矿达到约30kg/t时，由于部分TiO2和造渣组分直接进入炉缸，滴落带炉渣的数量和TiO2含量明显比不喷吹时降低。
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 (8)

1.一种高炉使用钒钛磁铁精矿的方法，包括：
在高炉冶炼的过程中，将钒钛磁铁精矿从风口喷入。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在高炉冶炼的过程中，富氧率为2％～7％，喷煤比为80～150kg/t。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在高炉冶炼的过程中，烧结矿的原料包括钒钛精矿、普通精矿、普通粉矿、活性灰、石灰石、焦粉和无烟煤。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述钒钛精矿的含量为35wt％～45wt％，所述普通精矿的含量为0wt％～15wt％，普通粉矿的含量为20wt％～40wt％，活性灰的含量为6wt％～8wt％，石灰石的含量为4wt％～6wt％，焦粉的含量为3wt％～6wt％，无烟煤的含量为0.5wt％～2wt％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在高炉冶炼的过程中，高炉原料包括焦炭、吹煤粉、烧结矿、普通块矿、钒钛球团矿和钒钛精矿。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述焦炭的含量为14.5wt％～16.0wt％，所述吹煤粉的含量为3.5wt％～5.0wt％，所述烧结矿的含量为45wt％～55wt％，所述普通块矿的含量为0wt％～5wt％，所述钒钛球团矿的含量为30wt％～40wt％，所述钒钛精矿的含量为50wt％～73wt％，上述原料总和为100wt％。
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述钒钛磁铁矿的加入量不超过100kg/t。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钒钛磁铁精矿的粒度为-200目粒级为80～90％。
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