一種高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料及其高爐冶煉方法與流程
2023-05-29 19:35:06 2
本發明涉及煉鐵技術領域，尤其涉及一種高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料及其高爐冶煉方法。
背景技術：
我國是一個發展中的大國，隨著社會主義市場經濟的迅速發展，對鐵礦石的品質及要求越來越嚴格。對於實際生產，節約成本一直是企業的重要目標之一，而由於普通礦的價格遠高於釩鈦磁鐵礦，因此，在實際生產中更多的利用釩鈦磁鐵礦，對節約成本具有重要意義。而高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦除鐵釩鈦之外還伴有珍貴的鉻資源，共軛鋼鐵和有色兩大行業，具有較高的綜合利用價值。
普通釩鈦鐵礦綜合利用的生產流程已經基本形成，但按照該流程，其鐵、釩、鈦的利用效率較低，特別是鈦資源的利用率根底，攀西鈦資源的利用率為25％，承德地區的鈦資源利用率還不足10％。因此，積極完善現有工藝流程，開發全新工藝及裝備，是高效利用普通釩鈦磁鐵礦的必然選擇。
高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦一方面能夠滿足高爐生產對鐵礦石原料的需求，另一方面，由於高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦含鉻較高，可開發高附加值的鉻產品，從而為企業發展培育新經濟增長點。我國高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦資源雖然已經開始小規模地開採利用，但因其系統集成技術尚未形成，其中的釩鉻資源，尤其是鉻資源尚沒有利用，這不僅直接導致高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦綜合利用價值不能有效發揮，浪費資源，對環境造成汙染。
鑑於，高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦資源的特殊性，目前國內外尚未有將其應用於高爐生產的工藝，相關的研究十分不足。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料及其高爐冶煉方法，該爐料能夠高爐強化冶煉，且高爐利用係數較高。
本發明提供了一種釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料，以重量份數計，包括以下組分：
65～75份的高鉻高鈦型釩鈦燒結礦、25～30份的高鉻釩鈦球團礦和2～5份的粒度為10～50mm的普通塊礦；
所述高鉻釩鈦燒結礦由質量比為40～50:20～40:4～5:10～15的高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結製得；所述高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦中cr2o3的質量含量為1.0～1.9％，tio2的質量含量為12～13％；
所述高鉻釩鈦球團礦由質量比為97～99:1～3的高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦和膨潤土造球製得；
所述普通塊礦中tfe質量含量為40～50％和sio2質量含量為15～25％。
優選地，所述高鉻高鈦型釩鈦燒結礦的鹼度優選為2.2～2.5。
優選地，所述燃料優選選自焦粉；所述熔劑優選選自生石灰和/或石灰石。
優選地，所述釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料優選包括71～75份的高鉻高鈦型釩鈦燒結礦、25～26份的高鉻釩鈦球團礦和2～3重量份的粒度為10～50mm的普通塊礦。
本發明提供了一種上述技術方案所述的釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料的高爐冶煉方法，包括以下步驟：
將高鉻高鈦型釩鈦燒結礦、高鉻釩鈦球團礦和粒度為10～50mm的普通塊礦在噴吹低鐵高矽粉和煤粉的條件下進行冶煉；
所述低鐵高矽粉中tfe質量含量為20～40％和sio2質量含量為25～45％。
優選地，所述低鐵高矽粉的噴吹質量佔煤粉的2～10％。
優選地，所述冶煉的風溫為1200～1250℃；冶煉的富氧率為2～5％；冶煉的爐渣中tio2的質量含量為22～23％。
優選地，所述煤粉的噴吹量為130～160kg/tfe。
本發明提供了一種釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料，以重量份數計，包括以下組分：65～75份的高鉻高鈦型釩鈦燒結礦、25～30份的高鉻釩鈦球團礦和2～5份的粒度為10～50mm的普通塊礦；所述高鉻釩鈦燒結礦由質量比為40～50:20～40:4～5:10～15的高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結製得；所述高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦中cr2o3的質量含量為1.0～1.9％，tio2的質量含量為12～13％；所述高鉻釩鈦球團礦由質量比為97～99:1～3的高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦和膨潤土造球製得；所述普通塊礦中tfe質量含量為40～50％和sio2質量含量為15～25％。該爐料能夠高爐強化冶煉，且高爐利用係數較高。實驗結果表明：高爐利用係數為2.50～2.58t/m3.d。
具體實施方式
本發明提供了一種釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料，以重量份數計，包括以下組分：
65～75份的高鉻高鈦型釩鈦燒結礦、25～30份的高鉻釩鈦球團礦和2～5份的粒度為10～50mm的普通塊礦；
所述高鉻釩鈦燒結礦由質量比為40～50:20～40:4～5:10～15的高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結製得；所述高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦中cr2o3的質量含量為1.0～1.9％，tio2的質量含量為12～13％；
所述高鉻釩鈦球團礦由質量比為97～99:1～3的高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦和膨潤土造球製得；
所述普通塊礦中tfe質量含量為40～50％和sio2質量含量為15～25％。
本發明提供的釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料包括65～75份的高鉻高鈦型釩鈦燒結礦，更優選為71～75份；在本發明的具體實施例中，所述高鉻高鈦型釩鈦燒結礦的用量為67、69、71或73份。所述高鉻釩鈦燒結礦由質量比為40～50:20～40:4～5:10～15的高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結製得；所述高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦中cr2o3的質量含量為1.0～1.9％，tio2的質量含量為12～13％。所述普通鐵礦中不含釩元素和鈦元素。在本發明中，所述燃料優選選自焦粉；所述熔劑優選選自生石灰和/或石灰石。
在本發明中，所述高鉻高鈦型釩鈦燒結礦的鹼度優選為2.2～2.5。
本發明提供的釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料包括25～30份的高鉻釩鈦球團礦，優選為25～26份；在本發明的具體實施例中，高鉻釩鈦球團礦的用量為24、26、27或28份。所述高鉻釩鈦球團礦由質量比為97～99:1～3的高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦和膨潤土造球製得。
本發明提供的釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料包括2～5份的粒度為10～50mm的普通塊礦；優選為2～3份；在本發明的具體實施例中，所述普通塊礦的用量為2、3、4或5份。所述普通塊礦中tfe質量含量為40～50％和sio2質量含量為15～25％。
在本發明中，所述釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料優選包括71～75份的高鉻高鈦型釩鈦燒結礦、25～26份的高鉻釩鈦球團礦和2～3份的粒度為10～50mm的普通塊礦。具體地，所述釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料包括67份的高鉻高鈦型釩鈦燒結礦、28份的高鉻釩鈦球團礦和5份的粒度為10～50mm的普通塊礦；69份的高鉻高鈦型釩鈦燒結礦、27份的高鉻釩鈦球團礦和4份的粒度為10～50mm的普通塊礦；71份的高鉻高鈦型釩鈦燒結礦、26份的高鉻釩鈦球團礦和3份的粒度為10～50mm的普通塊礦；73份的高鉻高鈦型釩鈦燒結礦、25份的高鉻釩鈦球團礦和2份的粒度為10～50mm的普通塊礦。
本發明提供了一種上述技術方案所述的釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料的高爐冶煉方法，包括以下步驟：
將高鉻高鈦型釩鈦燒結礦、高鉻釩鈦球團礦和粒度為10～50mm的普通塊礦在噴吹低鐵高矽粉和煤粉的條件下進行冶煉；
所述低鐵高矽粉中tfe質量含量為20～40％和sio2質量含量為25～45％。
在本發明中，所述低鐵高矽粉的噴吹質量優選佔煤粉的2～10％。
在本發明中，所述冶煉的風溫優選為1200～1250℃；冶煉的富氧率優選為2～5％；冶煉的爐渣中tio2的質量含量優選為22～23％；冶煉的爐渣的鹼度優選為1.05～1.10。
在本發明中，所述煤粉的噴吹量優選為130～160kg/tfe。
該冶煉方法可有效改善含鉻高鈦爐渣的冶金性能，降低爐渣的熔化性溫度，從而強化高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦的高爐冶煉，降低生產成本，具有顯著的經濟效益。
為了進一步說明本發明，下面結合實施例對本發明提供的一種高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料及其高爐冶煉方法進行詳細地描述，但不能將它們理解為對本發明保護範圍的限定。
實施例1
步驟一：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉與普通鐵礦粉及輔料配料後製成燒結礦，燒結礦中的高鉻高鈦型釩鈦精礦質量配比控制在40％至50％之間，普通鐵礦粉20～40％，焦粉4～5％，熔劑：10～15％，燒結礦的鹼度控制在2.2至2.5之間；
步驟二：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉製成球團礦，原料含有如下重量配比的組分，高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦97～99％，膨潤土1～3％；
步驟三：按質量百分比將67％的燒結礦，28％的球團礦和5％普通塊礦配入高爐；
步驟四：高爐進行冶煉，具體參數：風溫1220℃，富氧率達到2％，噴吹煤量130～160kg/tfe，爐渣(tio2)22％，高爐渣鹼度控制在1.05～1.10；
噴吹的低鐵高矽粉礦與煤粉一起進入磨煤機進行細磨，然後隨煤粉一起噴入高爐進行冶煉，噴吹量為煤粉的3％。
本發明實施例1提供的爐料的高爐冶煉實驗參數和高爐利用係數見表1，表1為本發明實施例1～4提供的爐料的高爐冶煉實驗參數和高爐利用係數：
表1本發明實施例1～4提供的爐料的高爐冶煉實驗參數和高爐利用係數
由表1可見，隨著燒結礦配比的提高，普通塊礦配比降低及高爐粉礦噴吹量的提高，風溫的增加，富氧率的提高，實現了高爐冶煉的強化，高爐利用係數逐漸增加。在爐渣tio2含量高達22～23％的條件下，實現了高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦高爐的正常冶煉。
實施例2
步驟一：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉與普通鐵礦粉及輔料配料後製成燒結礦，燒結礦中的高鉻高鈦型釩鈦精礦質量配比控制在40％至50％之間，普通鐵礦粉20～40％，焦粉4～5％，熔劑：10～15％，燒結礦的鹼度控制在2.2至2.5之間；
步驟二：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉製成球團礦，原料含有如下重量配比的組分，高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦97～99％，膨潤土1～3％；
步驟三：按質量百分比將69％的燒結礦，27％的球團礦和4％普通塊礦配入高爐；
步驟四：高爐進行冶煉，具體參數：風溫1225℃，富氧率達到3％，噴吹煤量130～160kg/tfe，爐渣(tio2)22.2％，高爐渣鹼度控制在1.05～1.10；
噴吹的低鐵高矽粉礦與煤粉一起進入磨煤機進行細磨，然後隨煤粉一起噴入高爐進行冶煉，噴吹量為煤粉的4％。
本發明實施例2提供的爐料的高爐冶煉實驗參數和高爐利用係數見表1。
實施例3
步驟一：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉與普通鐵礦粉及輔料配料後製成燒結礦，燒結礦中的高鉻高鈦型釩鈦精礦質量配比控制在40％至50％之間，普通鐵礦粉20～40％，焦粉4～5％，熔劑：10～15％，燒結礦的鹼度控制在2.2至2.5之間；
步驟二：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉製成球團礦，原料含有如下重量配比的組分，高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦97～99％，膨潤土1～3％；
步驟三：按質量百分比將71％的燒結礦，26％的球團礦和3％普通塊礦配入高爐；
步驟四：高爐進行冶煉，具體參數：風溫1230℃，富氧率達到4％，噴吹煤量130～160kg/tfe，爐渣(tio2)22.5％，高爐渣鹼度控制在1.05～1.10；
噴吹的低鐵高矽粉礦與煤粉一起進入磨煤機進行細磨，然後隨煤粉一起噴入高爐進行冶煉，噴吹量為煤粉的5％。
本發明實施例3提供的爐料的高爐冶煉實驗參數和高爐利用係數見表1。
實施例4
步驟一：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉與普通鐵礦粉及輔料配料後製成燒結礦，燒結礦中的高鉻高鈦型釩鈦精礦質量配比控制在40％至50％之間，普通鐵礦粉20～40％，焦粉4～5％，熔劑：10～15％，燒結礦的鹼度控制在2.2至2.5之間；
步驟二：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉製成球團礦，原料含有如下重量配比的組分，高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦97～99％，膨潤土1～3％；
步驟三：按質量百分比將73％的燒結礦，25％的球團礦和2％普通塊礦配入高爐；
步驟四：高爐進行冶煉，具體參數：風溫1240℃，富氧率達到5％，噴吹煤量130～160kg/tfe，爐渣(tio2)22.7％，高爐渣鹼度控制在1.05～1.10；
噴吹的低鐵高矽粉礦與煤粉一起進入磨煤機進行細磨，然後隨煤粉一起噴入高爐進行冶煉，噴吹量為煤粉的6％。
本發明實施例4提供的爐料的高爐冶煉實驗參數和高爐利用係數見表1。
由以上實施例可知，本發明提供了一種釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料，以重量份數計，包括以下組分：65～75份的高鉻高鈦型釩鈦燒結礦、25～30份的高鉻釩鈦球團礦和2～5份的粒度為10～50mm的普通塊礦；所述高鉻釩鈦燒結礦由40～50份的高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦、20～40份的普通鐵礦、4～5份的燃料和10～15份的熔劑燒結製得；所述高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦中cr2o3的質量含量為1.0～1.9％，tio2的質量含量為12～13％；所述高鉻釩鈦球團礦由97～99份的高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦和1～3份的膨潤土造球製得；所述普通塊礦中tfe質量含量為40～50％和sio2質量含量為15～25％。該爐料能夠高爐強化冶煉，且高爐利用係數較高。實驗結果表明：高爐利用係數為2.50～2.58t/m3.d。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。