CN108950111A - 高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，属于钢铁冶炼技术领域。高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，包括：将烧结矿和球团矿混合进行高炉冶炼，得铁水和炉渣；所述烧结矿的原料组成为：钒钛磁铁精矿、铁精矿、活性石灰和燃料；所述球团矿由钒钛磁铁精矿和膨润土造球制得。本发明方法利用高铁低钛型钒钛磁铁精矿制备烧结矿和球团矿，并在高炉冶炼中配加烧结矿和球团矿，大幅度提高了钒钛磁铁矿的使用比例，并通过高风温、富氧鼓风的措施，在炉渣TiO2含量高达20～25wt％的条件下，实现了钒钛磁铁矿的强化冶炼，降低了高炉炼铁的生产成本，提高了铁水含钒量，更加高效的实现钒钛磁铁矿的综合利用。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，涉及一种高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法。
背景技术
近年来，高炉钒钛磁铁矿冶炼的主要方法为将钒钛铁精矿和普通粉矿进行烧结生产出烧结矿，用钒钛铁精矿和普通铁精矿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；该方法钒钛磁铁矿占炉料的比例一般在60～80％；钒钛磁铁矿的使用比例偏低，导致铁水含钒量偏低，高炉炼铁的生产成本高。
发明内容
本发明为了提高高炉冶炼中钒钛磁铁矿的使用比例，提高铁水含钒量，降低高炉炼铁的生产成本，提供了一种高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，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；所述烧结矿的原料组成为：钒钛磁铁精矿、普通铁精矿、活性石灰和燃料；所述球团矿由钒钛磁铁精矿和膨润土造球制得。
其中，上述所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法中，所述烧结矿的原料组成为：钒钛磁铁精矿55～75重量份，普通铁精矿5～25重量份，活性石灰5～13重量份和燃料4～7重量份。
其中，上述所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法中，所述烧结矿的碱度为2.0～2.5。
其中，上述所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法中，制备球团矿时，钒钛磁铁精矿用量为97～99重量份，膨润土用量为1～3重量份。
其中，上述所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法中，所述烧结矿的用量为40～75质量份；所述球团矿的用量为25～60质量份。
其中，上述所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法中，所述钒钛铁精矿中TFe为60～63wt％，TiO2为6～8wt％。
其中，上述所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法中，所述普通铁精矿包括以下化学成分：TFe 50～60wt％，SiO28～15wt％，CaO 1～3wt％，MgO 2～4wt％和Al2O3 1～5wt％。
其中，上述所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法中，所述燃料为焦炭或煤粉中的至少一种。
其中，上述所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法中，所述球团矿的粒度为10mm～16mm≧90wt％；所述球团矿的抗压强度为2000～3000N/个。
其中，上述所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法中，所述球团矿的制备工艺参数为：控制生球水分8.0％～9.5％，落下强度≥6次，抗压强度指标≥1.5kg，生球的球团干燥温度500～600℃，时间8～12分钟，然后预热温度800～1000℃，时间20～30分钟，然后焙烧温度1200～1250℃，时间25～40分钟。
其中，上述所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法中，高炉冶炼时，控制风温为1200～1250℃，富氧率为2～5％。
其中，上述所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法中，高炉冶炼时，加入焦炭420～470kg/tFe和煤粉100～150kg/tFe。
其中，上述所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法中，所述铁水中[Ti]0.1～0.3wt％，[Si]0.1～0.3wt％。
其中，上述所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法中，所述炉渣中TiO220～25wt％；所述炉渣的碱度为1.05～1.15。
本发明的有益效果是：
本发明方法通过在高炉冶炼过程中配加烧结矿和球团矿，大幅度提高了钒钛磁铁矿的使用比例，并通过高风温、富氧鼓风的措施，在炉渣TiO2含量高达20～25wt％的条件下，实现了钒钛磁铁矿的强化冶炼，降低了高炉炼铁的生产成本，提高了铁水含钒量，更加高效的实现钒钛磁铁矿的综合利用。
具体实施方式
具体的，高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，包括以下步骤：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；所述烧结矿的原料组成为：钒钛磁铁精矿、普通铁精矿、活性石灰和燃料；所述球团矿由钒钛磁铁精矿和膨润土造球制得。
本发明中所使用的原料化学成分如表1所示。
表1原料的主要成分(wt％)
| TFe | SiO2 | CaO | MgO | Al2O3 | V2O5 | TiO2 | |
| 钒钛磁铁精矿 | 60～63 | 1～2 | 0.5～1 | 1～2 | 1～2 | 0.6～0.8 | 6～8 |
| 普通铁精矿 | 50～60 | 8～15 | 1～3 | 2～4 | 1～5 | — | — |
| 钒钛球团矿 | 59～62 | 1～2 | 1～3 | 1～2 | 1～2 | 0.6～0.8 | 6～8 |
本发明方法中，所述烧结矿的原料组成为：钒钛磁铁精矿55～75重量份，普通铁精矿5～25重量份，活性石灰5～13重量份和燃料4～7重量份；所述烧结矿的碱度为2.0～2.5。
本发明方法中，将钒钛磁铁精矿97～99重量份和膨润土1～3重量份混合进行造球，控制生球水分8.0％～9.5％，落下强度≥6次，抗压强度指标≥1.5kg，生球的球团干燥温度500～600℃，时间8～12分钟，然后预热温度800～1000℃，时间20～30分钟，然后焙烧温度1200～1250℃，时间25～40分钟，得到粒度10mm～16mm≧90％、抗压强度2000～3000N/个的球团矿。
其中，上述所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法中，所述烧结矿的用量为40～75质量份；所述球团矿的用量为25～60质量份。
本发明方法中，所述燃料为焦炭或煤粉中的至少一种。
本发明方法高炉冶炼时，控制风温为1200～1250℃，富氧率为2～5％，加入焦炭420～470kg/tFe和煤粉100～150kg/tFe，可在炉渣TiO2含量为20～25wt％的条件下，得到[Ti]0.1～0.3wt％、[Si]0.1～0.3wt％的铁水；其中，炉渣的碱度为1.05～1.15。
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明保护范围限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
制备烧结矿：烧结矿中原料含有如下重量配比的组分：钒钛磁铁精矿75重量份，普通铁精矿5重量份，活性石灰6重量份，燃料(焦炭粉)4重量份；将上述原料混合，然后加水，形成含水7.8％的混合料，将该混合料加入带式烧结机进行煤气点火烧结，料层高度控制为600～800mm；
制备球团矿：将99重量份钒钛精矿粉与1重量份膨润土配料后制成钒钛球团矿，球团矿的工艺参数：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℃，时间12分钟，预热温度1000℃，时间20分钟，焙烧温度1200℃，时间40分钟；
高炉冶炼：将70质量份的烧结矿与30重量份的球团矿配入高炉，加入焦炭440kg/tFe、煤粉120kg/tFe，进行冶炼，控制风温1220℃，富氧率达到2％，得铁水和炉渣；铁水中[Ti]0.1～0.3wt％，[Si]0.1～0.3wt％；炉渣中TiO222.0wt％，炉渣碱度(炉渣中CaO/SiO2重量比)为1.05～1.15。
本实施例高炉冶炼钒钛矿结果见表2。
实施例2
制备烧结矿：烧结矿中原料含有如下重量配比的组分：钒钛磁铁精矿70重量份，普通铁精矿15重量份，活性石灰9重量份，燃料(焦炭粉)6重量份；将上述原料混合，然后加水，形成含水7.5％的混合料，将该混合料加入带式烧结机进行煤气点火烧结，料层高度控制为600～800mm；
制备球团矿：将97重量份钒钛精矿粉与3重量份膨润土配料后制成钒钛球团矿，球团矿的工艺参数：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600℃，时间8分钟，预热温度900℃，时间30分钟，焙烧温度1250℃，时间30分钟；
高炉冶炼：将60质量份的烧结矿与40重量份的球团矿配入高炉，加入焦炭445kg/tFe、煤粉110kg/tFe，进行冶炼，控制风温1230℃，富氧率达到3％，得铁水和炉渣；铁水中[Ti]0.1～0.3wt％，[Si]0.1～0.3wt％；炉渣中TiO222.5wt％，炉渣碱度(炉渣中CaO/SiO2重量比)为1.05～1.15。
本实施例高炉冶炼钒钛矿结果见表2。
实施例3
制备烧结矿：烧结矿中原料含有如下重量配比的组分：钒钛磁铁精矿55重量份，普通铁精矿25重量份，活性石灰13重量份，燃料(焦炭粉)7重量份；将上述原料混合，然后加水，形成含水7.2％的混合料，将该混合料加入带式烧结机进行煤气点火烧结，料层高度控制为600～800mm；
制备球团矿：将98重量份钒钛精矿粉与2重量份膨润土配料后制成钒钛球团矿，球团矿的工艺参数：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550℃，时间10分钟，预热温度800℃，时间30分钟，焙烧温度1200℃，时间35分钟；
高炉冶炼：将50质量份的烧结矿与50重量份的球团矿配入高炉，加入焦炭450kg/tFe、煤粉102kg/tFe，进行冶炼，控制风温1240℃，富氧率达到4％，得铁水和炉渣；铁水中[Ti]0.1～0.3wt％，[Si]0.1～0.3wt％；炉渣中TiO223.0wt％，炉渣碱度(炉渣中CaO/SiO2重量比)为1.05～1.15。
本实施例高炉冶炼钒钛矿结果见表2。
表2高炉冶炼钒钛矿结果
由表1可知，随着炉料中钒钛球团矿配比提高，烧结矿配比降低，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。
Claims (10)
1.高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，其特征在于：将烧结矿和球团矿混合进行高炉冶炼，得铁水和炉渣；所述烧结矿的原料组成为：钒钛磁铁精矿、普通铁精矿、活性石灰和燃料；所述球团矿由钒钛磁铁精矿和膨润土造球制得。
2.根据权利要求1所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，其特征在于：所述烧结矿的原料组成为：钒钛磁铁精矿55～75重量份，普通铁精矿5～25重量份，活性石灰5～13重量份和燃料4～7重量份。
3.根据权利要求1所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，其特征在于：制备球团矿时，钒钛磁铁精矿用量为97～99重量份，膨润土用量为1～3重量份。
4.根据权利要求1所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，其特征在于：所述烧结矿的用量为40～75质量份；所述球团矿的用量为25～60质量份。
5.根据权利要求1～4任一项所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，其特征在于：所述钒钛铁精矿中TFe为60～63wt％，TiO2为6～8wt％。
6.根据权利要求1～4任一项所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，其特征在于：所述普通铁精矿包括以下化学成分：TFe 50～60wt％，SiO28～15wt％，CaO 1～3wt％，MgO 2～4wt％和Al2O3 1～5wt％。
7.根据权利要求1～4任一项所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，其特征在于：所述燃料为焦炭或煤粉中的至少一种。
8.根据权利要求1～4任一项所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，其特征在于：所述球团矿的粒度为10mm～16mm≧90wt％；所述球团矿的抗压强度为2000～3000N/个。
9.根据权利要求1所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，其特征在于：高炉冶炼时，控制风温为1200～1250℃，富氧率为2～5％；高炉冶炼时，加入焦炭420～470kg/tFe和煤粉100～150kg/tFe。
10.根据权利要求1～9任一项所述的高品位钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，其特征在于：所述铁水中[Ti]0.1～0.3wt％，[Si]0.1～0.3wt％；所述炉渣中TiO220～25wt％；所述炉渣的碱度为1.05～1.15。
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