CN1276981C - 一种护炉氧化球团矿及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种护炉氧化球团矿及其生产工艺。把钒钛铁精矿及粗钛精矿磨细混合为全铁品位52～55%、二氧化钛含量17～20%的原料，与膨润土粘结剂混匀成造球物料，并用烘干机以温度400～500℃烘干；烘干的造球物料入圆盘造球机采用圆盘倾角47°、转速7～9转/分钟制取氧化球团生球；将制成的氧化球团生球入炉，在焙烧温度1200～1250℃、过氧浓度4～8%的条件下，焙烧15～30分钟；焙烧后氧化球团随炉冷却出炉；经筛分后得到全铁品位50～53%、二氧化钛含量15～18.5%、亚铁含量低于1.5%、抗压强度为1500～2800N/个的护炉氧化球团矿。该球团矿冶金性能良好，具有炼铁护炉效果好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种氧化球团矿及其生产工艺，特别涉及一种用于炼铁及护炉的高钛型氧化球团矿及其生产工艺。
背景技术
冶金行业中，炼铁时在高炉中配加含钛氧化球团矿，在冶炼过程中钛还原生成炭化钛和氮化钛在高炉炉底形成钛积厚抗渣铁对炉衬的侵蚀，起到保护炼铁高炉、延长高炉寿命的作用。目前，国内生产的钒钛氧化球团矿二氧化钛含量较低，一般为7％～12％。如：承德钢铁公司使用回转窑生产工艺，其钛铁精矿原料60％～70％的粒度为-200目，全铁品位58％～62％、二氧化钛含量8％～10％；生产出的氧化球团矿全铁品位56％～58％、二氧化钛含量6％～8％，其抗压强度为1800N/个～2000N/个。攀枝花一立冶金公司使用气基竖炉生产工艺，其钛铁精矿原料70％～80％的粒度为-200目，全铁品位54％～56％、二氧化钛含量8％～11％；生产出的氧化球团矿全铁品位52％～53％、二氧化钛含量6％9％，其抗压强度为1500N/个～1800N/个。重庆钢铁集团矿业公司太和铁矿使用原生产工艺，其钛铁精矿原料70％～80％的粒度为-200目，全铁品位55％～57％、二氧化钛含量12％～14％；生产出的氧化球团矿全铁品位53％～55％、二氧化钛含量11％～13％，其抗压强度为1800N/个～2500N/个。这类钒钛氧化球团矿在用于炼铁时，因其特殊的物化冶金性能，炼铁时高炉中配加量不宜过多。由于入炉后的二氧化钛总量偏低，生成的炭化钛和氮化钛积厚较薄，达不到理想的护炉效果。并且由于钒钛铁矿自身的冶炼特性，其成球的性能较差，焙烧较难，尤其是当二氧化钛的含量提高后，其成球性能更差，焙烧时的工艺难度提高，生产成本相对增大。
发明内容
本发明的目的是提供一种护炉氧化球团矿，它是经加工后的钒钛氧化球团矿，具有二氧化钛含量高，抗压强度高，冶金性能良好，护炉效果好的优点。
本发明的又一目的是提供一种护炉氧化球团矿的生产工艺，其生产工艺操作简便，成本较低，有利于钒钛铁矿的开发。
为达上述目的，本发明焙烧后的护炉氧化球团矿，全铁品位50～53％、二氧化钛含量15％～18.5％、亚铁含量低于1.5％，其抗压强度为1500～2800N/个。
为了制造上述护炉氧化球团矿，把钒钛铁精矿及粗钛精矿混合原料磨细至-200目粒度含量为70～80％，与占物料重量2～2.5％的膨润土粘结剂混匀成造球物料；混匀后的造球物料进入烘干机内烘干，烘干温度控制在40～500℃；烘干后的造球物料进入圆盘造球机，采用圆盘倾角47°、转速7～9转/min制取氧化球团生球；将制成的氧化球团生球入炉焙烧，炉内培烧阶段温度控制在1200～1250℃、过氧浓度为4.5～8％，焙烧时间为15～30分钟；焙烧后的氧化球团随炉冷却，冷却阶段氧化球团冷却速度不大于200℃/min，在炉温500℃以下出炉。
由于采用了上述方案，选用物化性能指标为全铁品位52～55％、二氧化钛含量17～20％的钒钛铁精矿及粗钛精矿混合原料，获得了较高二氧化钛含量的造球物料。把混合原料磨细至-200目粒度含量为70～80％，与占物料重量2～2.5％的膨润土粘结剂混匀成造球物料，采用400～500℃的温度烘干，烘干水分控制在7～7.5％，利用圆盘造球机，采用圆盘倾角47°、转速7～9转/min制取氧化球团生球，有效的克服了二氧化钛的含量提高后成球性能变差的困难；氧化球团生球入炉采用焙烧温度为1200～1250℃、过氧浓度为4.5～8％、焙烧时间为15～30分钟的热工制度焙烧，焙烧后的氧化球团随炉冷却，氧化球团冷却速度不大于200℃/min，在炉温500℃以下出炉，有效的解决了高钛球团矿的难烧性，达到《铁矿球团矿质量标准》(YB/T005-91)各项指标的要求。护炉氧化球团矿的各项冶金性能指标良好，成品护炉氧化球团矿的冶金性能见下表：
| 项目 | 标准 | 指标 | 质量 |
| 还原度 | GB/T13241-91 | R1 | 72.1％ |
| 低温还原粉化率 | GB/T13242-91 | RDL+6.3 | 97.93％ |
| RDL+3.15 | 98.05％ | ||
| RDL-0.5 | 1.09％ | ||
| 还在膨胀率 | GB/T13242-91 | RSI(标) | 4.96％ |
| RSI(升温) | 6.26％ | ||
| 600-900升温还原 | 10.93％ | ||
| 荷重软化性能 | 北京科技大学 | TBS | 1035℃ |
| TBE | 1195℃ | ||
| ΔTB | 160℃ | ||
| 熔滴性能 | 北京科技大学 | Ts | 1346℃ |
| TD | 1497℃ | ||
| ΔT | 151℃ | ||
| ΔPMAX | 9800Pa | ||
| S值(KPa.℃) | 73.5 |
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例1
把钒钛铁精矿及粗钛精矿磨细至-200目粒度含量为70％混合成全铁品位54.8％、二氧化钛含量17％的原料，与占物料重量2～2.5％的膨润土粘结剂混匀成造球物料，所述的膨润土粘结剂为钠基膨润土；然后将造球物料进入圆筒烘干机内烘干，烘干温度控制在400～500℃，烘干的造球物料水分控制在7％～7.5％；烘干后的造球物料进入圆盘造球机，采用圆盘倾角47°、转速7～9转/min制取氧化球团生球；将制取成的落下强度为5.2次/个、抗压强度为14.3N/个、粒径为8mm～18mm的合格氧化球团生球入竖炉焙烧，在焙烧温度1220℃、过氧浓度6.7％的条件下，焙烧28分钟；焙烧后的氧化球团随炉冷却，其冷却速度不大于200℃/min，在炉温500℃以下出炉；氧化球团出炉后经筛分得到抗压强度为2800N/个、全铁品位53.25％、二氧化钛含量15％、亚铁含量1.23％的高钛型护炉氧化球团矿。
由于本发明的生产步骤均与实施例1所述一致，以下不再详细描述，下面仅简要叙述出其它实施例的具体工艺参数予以说明。
实施例2
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为75％、全铁品位53.9％、二氧化钛含量19％，2～2.5％的膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7％～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度5.6次/个、抗压强度14.5N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1220℃、过氧浓度6.7％、焙烧28分钟，冷却速度不大于200℃/min，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为2630N/个、全铁品位52.4％、二氧化钛含量17.6％、亚铁含量1.22％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例3
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为80％、全铁品位52.9％、二氧化钛含量20％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度4.8次/个、抗压强度14.2N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1220℃、过氧浓度6.7％、焙烧28分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为2320N/个、全铁品位51.1％、二氧化钛含量18.5％、亚铁含量1.15％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例4
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为75％、全铁品位52.4％、二氧化钛含量19.5％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度4.8次/个、抗压强度14.2N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1220℃、过氧浓度7.5％、焙烧16分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为1500N/个、全铁品位50.9％、二氧化钛含量18％、亚铁含量0.87％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例5
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为75％、全铁品位53.8％、二氧化钛含量18.2％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度5.3次/个、抗压强度14.6N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1230℃、过氧浓度6.2％、焙烧25分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为2200N/个、全铁品位52.4％、二氧化钛含量16.9％、亚铁含量1.21％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例6
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为75％、全铁品位55％、二氧化钛含量17.2％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度5.9次/个、抗压强度15N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1230℃、过氧浓度6.2％、焙烧25分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为2800N/个、全铁品位53％、二氧化钛含量15.6％、亚铁含量0.98％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例7
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为76％、全铁品位53.5％、二氧化钛含量18.5％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度4.5次/个、抗压强度15N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1200℃、过氧浓度5.4％、焙烧23分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为1850N/个、全铁品位52％、二氧化钛含量17.1％、亚铁含量1.39％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例8
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为76％、全铁品位53.5％、二氧化钛含量18.5％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度4.5次/个、抗压强度15N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1220℃、过氧浓度5.4％、焙烧23分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为2100N/个、全铁品位52.1％、二氧化钛含量17.2％、亚铁含量1.27％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例9
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为76％、全铁品位53.5％、二氧化钛含量18.5％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度4.5次/个、抗压强度15N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1250℃、过氧浓度5.4％、焙烧23分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为2700N/个、全铁品位52.3％、二氧化钛含量17.2％、亚铁含量1.26％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例10
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为75％、全铁品位53.5％、二氧化钛含量18.5％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度4.5次/个、抗压强度15N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1220℃、过氧浓度4.5％、焙烧23分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为2250N/个、全铁品位52.5％、二氧化钛含量17.4％、亚铁含量1.32％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例11
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为75％、全铁品位53.5％、二氧化钛含量18.5％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度4.5次/个、抗压强度15N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1220℃、过氧浓度6％、焙烧23分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为2400N/个、全铁品位52.5％、二氧化钛含量17.4％、亚铁含量1.13％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例12
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为75％、全铁品位53.5％、二氧化钛含量18.5％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度4.5次/个、抗压强度15N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1220℃、过氧浓度8％、焙烧23分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为2750N/个、全铁品位52.5％、二氧化钛含量17.4％、亚铁含量0.72％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例13
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为72％、全铁品位53.5％、二氧化钛含量17.9％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度5.6次/个、抗压强度14.2N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1230℃、过氧浓度6.8％、焙烧15分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为1950N/个、全铁品位52.0％、二氧化钛含量16.4％、亚铁含量0.95％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例14
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为72％、全铁品位53.5％、二氧化钛含量17.9％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度5.6次/个、抗压强度14.2N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1230℃、过氧浓度6.8％、焙烧25分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为2380N/个、全铁品位52.2％、二氧化钛含量16.5％、亚铁含量0.93％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例15
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为72％、全铁品位53.5％、二氧化钛含量17.9％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度5.6次/个、抗压强度14.2N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1230℃、过氧浓度6.8％、焙烧30分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为2650N/个、全铁品位52.3％、二氧化钛含量16.5％、亚铁含量0.92％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例16
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为75％、全铁品位52％、二氧化钛含量20％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度5次/个、抗压强度13N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1220℃、过氧浓度6％、焙烧25分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为2080N/个、全铁品位50.4％、二氧化钛含量18.4％、亚铁含量1.15％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例17
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为75％、全铁品位54％、二氧化钛含量18.9％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度5次/个、抗压强度13N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1220℃、过氧浓度6％、焙烧25分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为2550N/个、全铁品位52.8％、二氧化钛含量15.7％、亚铁含量1.12％的高钛型护炉氧化球团矿。
实施例18
钒钛铁精矿及粗钛精矿原料-200目粒度为75％、全铁品位55％、二氧化钛含量17％，2～2.5％的钠基膨润土粘结剂，烘干温度400～500℃，造球物料水分7～7.5％，造球机圆盘倾角47°、转速7～9转/min，氧化球团生球落下强度5次/个、抗压强度13N/个、粒径8～18mm，入炉焙烧温度1220℃、过氧浓度6％、焙烧25分钟，冷却速度不大于200℃/分钟，炉温500℃以下出炉；得到抗压强度为2690N/个、全铁品位53.0％、二氧化钛含量15.5％、亚铁含量1.15％的高钛型护炉氧化球团矿。
本工艺采用钠基膨润土以外的其它膨润土粘结剂，也可达到同样效果。
本工艺采用回转窑焙烧，也可达到同样效果。
Claims (3)
1.一种护炉氧化球团矿，它是经焙烧后的氧化球团矿，其特征在于：所述护炉氧化球团矿的全铁品位50～53％、二氧化钛含量15～18.5％、亚铁含量低于1.5％，其抗压强度为1500～2800N/个。
2.一种制造权利要求1所述的护炉氧化球团矿的生产工艺，选用物化性能指标为全铁品位52～55％、二氧化钛含量17～209％的钒钛铁精矿及粗钛精矿混合原料，把所述钒钛铁精矿及粗钛精矿混合原料磨细至-200目粒度含量为70～80％，与占物料重量2～2.5％的膨润土粘结剂混匀成造球物料，其特征在于：
(1)混匀后的造球物料进入烘干机内烘干，烘干温度控制在400～500℃；
(2)烘干后的造球物料进入圆盘造球机，采用圆盘倾角47°、转速7～9转/min制取氧化球团生球；
(3)将制成的氧化球团生球入炉焙烧，炉内焙烧阶段温度控制在1200～1250℃、过氧浓度为4.5～8％，焙烧时间为15～30分钟；
(4)焙烧后的氧化球团随炉冷却，冷却阶段氧化球团冷却速度不大于200℃/min，在炉温500℃以下出炉。
3.根据权利要求2所述的护炉氧化球团矿的生产工艺，其特征在于：烘干的造球物料水分控制在7～7.5％。
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