一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的方法
2023-07-11 23:18:51 2
一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的方法
【專利摘要】本發明公開了一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的方法，其特徵在於，該方法包括：在釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的過程中，通過風口向高爐內噴吹燃料和螢石粉。採用本發明的所述釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法能夠顯著降低渣鐵中的鐵含量，並且可以降低總燃料比。
【專利說明】一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的方法。
【背景技術】
[0002] 目前，釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法通常主要包括：將釩鈦鐵精礦和普通粉礦進行燒 結生產出燒結礦，用釩鈦鐵精礦和普通鐵精礦造球生產出球團礦，再把燒結礦、球團礦及少 量塊礦按一定的比例，與焦炭一起加入到高爐內，同時通過高爐風口噴吹煤粉和鼓入空氣， 使焦炭和噴吹的煤粉發生燃燒，生成還原氣體(主要是C0和H 2)，還原氣體在爐內上升的過 程中除去釩鈦磁鐵礦中的氧，還原得到鐵，然後溶化滴落到爐缸實現渣、鐵分離，從而完成 冶煉過程。
[0003] 然而，釩鈦磁鐵礦中的鈦含量較高，使得爐渣中Ti02含量較高，而Ti0 2過還原會生 成高熔點的低價鈦(如TiC、TiN和TiCN)。這些低價鈦吸附於小鐵珠上，使小鐵珠的表面張 力增加，從而難以聚合長大，致使爐渣中存在大量彌散的小鐵珠。而且，爐渣中所述低價鈦 的含量越高，相應的高熔點礦物也越多，致使爐渣熔化性溫度上升，爐渣粘度升高，渣鐵分 離困難。這些因素導致釩鈦磁鐵礦高爐冶煉過程中產生的爐渣中含鐵量較高，從而造成大 量的鐵損失，通常鐵的損失量高達6-8重量％。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是克服現有技術中高鈦型爐渣的熔化性溫度高，渣鐵分離困難的問 題，提供一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的新方法。
[0005] 為了實現上述目的，本發明提供一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的方法，該方法包括：在 釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的過程中，通過風口向高爐內噴吹燃料和螢石粉。
[0006] 本發明提供的方法通過風口向高爐內噴吹燃料和螢石粉，既提高了螢石粉的利用 率，還避免了大量從爐頂加入的塊狀螢石佔據了高爐的有效空間同時吸收了大量的熱量。 從風口噴入的螢石粉將直接與釩鈦爐渣發生反應，改善爐渣的性質，實現渣鐵的更好分離， 從而實現降低渣中帶鐵、降低燃料比的目的。
[0007] 本發明的其他特徵和優點將在隨後的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【具體實施方式】
[0008] 以下對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。
[0009] 本發明提供一種f凡欽磁鐵礦1?爐冶煉的方法，該方法包括：在f凡欽磁鐵礦1?爐冶 煉的過程中，通過風口向高爐內噴吹燃料和螢石粉。
[0010] 發明人發現，只需通過風口向高爐內噴吹燃料和螢石粉，即可實現本發明的目的， 艮P，改善爐渣的性質，實現渣鐵的更好分離。所述螢石粉為本領域常規螢石加工而成。為了 更好的實現本發明的目的，優選情況下，所述燃料和螢石粉的重量比為1 :(0.01-0. 05)，所 述螢石粉的粒度小於0. 1mm。進一步優選，所述燃料和螢石粉的重量比為1 : (0. 02-0. 04)， 所述螢石粉的粒度為〇. 05-0. 08_。在本發明中，螢石粉的粒度用通過篩分得到螢石粉顆粒 的篩網的網孔尺寸表示。
[0011] 在本發明的所述方法中，所述燃料可以根據實際生產情況進行選擇。例如可以為 天然氣、重油、煤粉等。優選情況下，所述燃料為煤粉。所述煤粉的顆粒直徑可以為50-120 微米，優選為60-100微米，更優選為70-80微米。所述煤粉的煤種沒有特別的要求，例如可 以由無煙煤、瘦煤、煙煤和褐煤中的至少一種製成。
[0012] 在本發明的所述方法中，所述噴吹燃料和螢石粉所用的載氣可以根據實際生產 情況進行選擇。例如，所述載氣可以為壓縮空氣。優選情況下，所述壓縮空氣的溫度為 10-25°C，壓力為800-1200kPa。在本發明中，壓力是指絕對壓力。
[0013] 本發明中對於所述釩鈦磁鐵礦原料沒有特別的要求，可以根據高爐冶煉需要對釩 鈦磁鐵礦原料進行適當地選擇。優選情況下，所述釩鈦磁鐵礦原料含有釩鈦燒結礦、釩鈦球 團礦和塊礦，所述釩鈦燒結礦為由含有釩鈦鐵精礦和普通鐵精礦的混合物燒結得到的燒結 礦，所述釩鈦球團礦為由釩鈦鐵精礦焙燒得到的球團礦或由含有釩鈦鐵精礦和普通鐵精礦 的混合物焙燒得到的球團礦，所述普通鐵精礦為不含釩元素和鈦元素的鐵精礦，所述塊礦 為普通赤鐵礦塊礦。進一步優選地，所述釩鈦磁鐵礦原料含有60-80重量％的所述釩鈦燒 結礦、3-12重量％的所述塊礦和5-35重量％的所述釩鈦球團礦。在本發明中，所述普通鐵 精礦是指不含釩和鈦元素或者僅含有微量的釩、鈦元素的鐵精礦；所述普通赤鐵礦塊礦是 指不含釩和鈦元素或者僅含有微量的釩、鈦元素的赤鐵礦塊礦。
[0014] 在本發明的所述方法中，所述釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的條件沒有嚴格的要求，可以 在常規的高爐冶煉方法中適當地選擇。優選情況下，所述冶煉的條件包括：風口溫度為 l2〇〇-l25〇°C，爐頂壓力為 l2〇_2〇OkPa。
[0015] 以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。
[0016] 以下實施例和對比例中
[0017] 釩鈦燒結礦（TFe49-51%，Fe07-8%，Ti026-8%)來自於攀鋼煉鐵廠；
[0018] 普通赤鐵礦塊礦（TFe45_50%，Fe02_5%，Si0218_20%)來自於會理縣；
[0019] 釩鈦球團礦（TFe53-55%，Fe01-2%，Ti028-10%)來自於攀枝花鋼城企業公司；
[0020] 焦炭（C80-82%，A12. 5-13. 5%，CSR58-60%)來自於攀鋼焦化廠；
[0021] 無煙煤、瘦煤來自於攀枝花市礦務局。
[0022] 實施例和對比例得到的爐渣中Fe含量的測定方法根據TiCl3還原重鉻酸鉀滴定 法測得；
[0023] 實施例和對比例的總燃料比根據以下計算式計算得到：
[0024] 總燃料比（kg/噸鐵）=煤粉的噴吹量（kg/噸鐵）+焦炭的加入量（kg/噸鐵）。
[0025] 實施例1
[0026] 本實施例用於說明本發明的所述釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法。
[0027] 將70重量份釩鈦燒結礦、8重量份普通赤鐵礦塊礦、22重量份釩鈦球團礦和焦炭 加到1200m 3的高爐中進行冶煉；同時，將顆粒直徑約為74微米的煤粉（60重量％無煙煤+40 重量％瘦煤）和顆粒直徑為〇. 〇5mm的螢石粉按照重量比1 :0. 03通過高爐風口噴吹到高爐 內，噴吹所用的載氣為壓縮空氣，壓縮空氣的溫度為15°C，壓力為900kPa。
[0028] 煤粉的噴吹量約為120kg/噸鐵。高爐風口溫度（也即風溫）控制為1220°C，將爐 頂壓力控制為137kPa。
[0029] 在上述冶煉過程中，產生的爐渣中的鐵含量和總燃料比如下表1所示。
[0030] 實施例2
[0031] 本實施例用於說明本發明的所述釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法。
[0032] 將70重量份釩鈦燒結礦、8重量份普通赤鐵礦塊礦、22重量份釩鈦球團礦和焦炭 加到1200m 3的高爐中進行冶煉；同時，將顆粒直徑約為100微米的煤粉（60重量％煙煤+40 重量％褐煤）和顆粒直徑為〇. 〇8mm的螢石粉按照重量比1 :0. 04通過高爐風口噴吹到高爐 內，噴吹所用的載氣為壓縮空氣，壓縮空氣的溫度為25°C，壓力為1200kPa。
[0033] 煤粉的噴吹量約為120kg/噸鐵。高爐風口溫度（也即風溫）控制為1250°C，將爐 頂壓力控制為120kPa。
[0034] 在上述冶煉過程中，產生的爐渣中的鐵含量和總燃料比如下表1所示。
[0035] 實施例3
[0036] 本實施例用於說明本發明的所述釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法。
[0037] 將70重量份釩鈦燒結礦、8重量份普通赤鐵礦塊礦、22重量份釩鈦球團礦和焦炭 加到1200m 3的高爐中進行冶煉；同時，將顆粒直徑約為50微米的煤粉（60重量％瘦煤+40 重量％煙煤）和顆粒直徑為〇. 〇9mm的螢石粉按照重量比1 :0. 01通過高爐風口噴吹到高爐 內，噴吹所用的載氣為壓縮空氣，壓縮空氣的溫度為l〇°C，壓力為800kPa。
[0038] 煤粉的噴吹量約為120kg/噸鐵。高爐風口溫度（也即風溫）控制為1200°C，將爐 頂壓力控制為200kPa。
[0039] 在上述冶煉過程中，產生的爐渣中的鐵含量和總燃料比如下表1所示。
[0040] 實施例4
[0041] 採用實施例1的方法，不同的是，螢石粉的顆粒直徑為0. 〇9_，煤粉和螢石粉的重 量比為1 :0. 05。
[0042] 在上述冶煉過程中，產生的爐渣中的鐵含量和總燃料比如下表1所示。
[0043] 實施例5
[0044] 採用實施例1的方法，不同的是，煤粉的顆粒直徑為50微米，煤粉的噴吹量約為 140kg/噸鐵。高爐風口溫度(也即風溫）控制為1250°C，將爐頂壓力控制為125kPa。
[0045] 在上述冶煉過程中，產生的爐渣中的鐵含量和總燃料比如下表1所示。
[0046] 對比例1
[0047] 採用實施例1的方法，不同的是，不通過風口噴吹螢石粉。
[0048] 在上述冶煉過程中，產生的爐渣中的鐵含量和總燃料比如下表1所示。
[0049] 對比例2
[0050] 採用實施例2的方法，不同的是，不通過風口噴吹螢石粉，從爐頂加入塊狀螢石 (粒徑約為10-40mm)，螢石加入量為8kg/tFe。
[0051] 在上述冶煉過程中，產生的爐渣中的鐵含量和總燃料比如下表1所示。
[0052] 表 1
[0053]
【權利要求】
1. 一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的方法，其特徵在於，該方法包括：在釩鈦磁鐵礦高爐冶 煉的過程中，通過風口向高爐內噴吹燃料和螢石粉。
2. 根據權利要求1所述的噴吹方法，其中，所述燃料和螢石粉的重量比為1 : (0. 01-0. 05)，所述螢石粉的粒度小於0. 1mm。
3. 根據權利要求2所述的噴吹方法，其中，所述燃料和螢石粉的重量比為1 : (0. 02-0. 04)，所述螢石粉的粒度為0. 05-0. 08mm。
4. 根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述燃料為天然氣、重油或煤粉。
5. 根據權利要求4所述的方法，其中，所述燃料為煤粉，所述煤粉由無煙煤、瘦煤、煙煤 和褐煤中的一種或多種製成。
6. 根據權利要求5所述的方法，其中，所述煤粉的顆粒直徑為50-120微米。
7. 根據權利要求6所述的方法，其中，所述煤粉的顆粒直徑為60-100微米。
8. 根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述噴吹燃料和螢石粉所用的載 氣為壓縮空氣，所述壓縮空氣的溫度為10_25°C，壓力為800-1200kPa。
9. 根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述釩鈦磁鐵礦高爐冶煉所用的 原料中含有釩鈦燒結礦、釩鈦球團礦和塊礦，所述釩鈦燒結礦為由含有釩鈦鐵精礦和普通 鐵精礦的混合物燒結得到的燒結礦，所述釩鈦球團礦為由釩鈦鐵精礦焙燒得到的球團礦或 由含有釩鈦鐵精礦和普通鐵精礦的混合物焙燒得到的球團礦，所述普通鐵精礦為不含釩元 素和鈦元素的鐵精礦，所述塊礦為普通赤鐵礦塊礦。
10. 根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的條件 包括：風口溫度為1200_1250°C，爐頂壓力為120-200kPa。
【文檔編號】C21B5/00GK104060007SQ201310235017
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年6月14日 優先權日:2013年6月14日
【發明者】付衛國, 文永才, 謝洪恩, 何木光, 陸高峰, 王敦旭 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司, 攀鋼集團西昌鋼釩有限公司