專利名稱：高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域的燒結(jié)技術(shù)，更具體地講，本發(fā)明涉及一種添加褐鐵礦的高鈦型釩鈦磁鐵精礦的燒結(jié)方法。
背景技術(shù)：
隨著世界鐵礦資源的變化，高品位鐵礦石儲量及供應(yīng)量減少，而褐鐵礦開采及供應(yīng)增加，燒結(jié)必將加大褐鐵礦的用量。褐鐵礦屬于難燒礦石，在各鋼鐵廠均未加以有效利用。由于褐鐵礦O^e2O3. IiH2O)含有結(jié)晶水，燒結(jié)性能較差，在燒結(jié)過程中，結(jié)晶水分解發(fā)生爆裂，礦石產(chǎn)生大氣孔，燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)疏松。國內(nèi)外實踐表明，褐鐵礦燒結(jié)強度差，成品率低， 固體燃耗高，料層收縮率大，產(chǎn)率低，但褐鐵礦燒損后品位上升，將有利于提高燒結(jié)礦品位且價格相對便宜，因此使用部份褐鐵礦有利于緩解資源緊缺狀況和降低原料成本，但是必須采取強化措施彌補褐鐵礦燒結(jié)性能的不足。褐鐵礦為含結(jié)晶水的赤鐵礦，粒度較粗，堆比重小，疏松多孔，還原性好，熔化溫度低，易同化。用于燒結(jié)會降低燒結(jié)礦成品率、利用系數(shù)、冷強度，惡化低溫還原粉化性，增加燃耗，但有利于提高燒結(jié)礦還原性。中國專利申請?zhí)朇N201010212(^8. 3公開了加褐鐵礦的高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦的制備方法，該方法公開了配比及水分、負壓、點火溫度等參數(shù)的控制，特別是該方法中將褐鐵礦破碎至Imm以下，其中，粒度小于0. 074mm的褐鐵礦占總重量的10% 50%將從實際上會減小混合料粒度，不利于厚料層燒結(jié)，同時使流程復(fù)雜化，難于實施。在攀枝花釩鈦磁鐵精礦中，TiO2達到13wt%以上，Al2O3達到4. 5wt%以上，因此， 其熔點高達1400°C以上，產(chǎn)生的液相量少，比普通礦燒結(jié)液相量少10% 20% ；該種精礦粒度粗，< 200目的粒級含量只有40% 50% ；成球性能差，導(dǎo)致混合料透氣性差，垂直燒結(jié)速度慢，燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量低。在還原性氣氛下(因在燒結(jié)中加入焦粉或無煙煤作為燃料來提高燒結(jié)溫度，在提高燒結(jié)溫度的同時伴隨產(chǎn)生還原性氣氛)，當燒結(jié)溫度低于1300°C時，會產(chǎn)生燒結(jié)料難熔，液相量少，燒結(jié)礦強度與成品率嚴重下降的后果。而當燒結(jié)溫度高于1400°C時，在燒結(jié)過程中將產(chǎn)生鈣鈦礦，即CaO · TiO2,該礦物是釩鈦磁鐵精礦在燒結(jié)過程中由于配碳過高，在1350°C以上的高溫還原性氣氛條件下形成的。鈣鈦礦 (CaO -TiO2)韌性差、硬度大而脆，熔點高達1970°C，造成燒結(jié)熔點進一步升高，液相量減少， 因此，鈣鈦礦對燒結(jié)礦強度起破壞作用，配加褐鐵礦后其影響更大。隨著資源的短缺，褐鐵礦將作為燒結(jié)礦原料而被逐漸加以利用，但釩鈦磁鐵礦的燒結(jié)機理與燒結(jié)難度比普通礦復(fù)雜得多，燒結(jié)具有特殊性，因此，目前需要一種釩鈦礦配加褐鐵礦的燒結(jié)技術(shù)，確保釩鈦礦配加褐鐵礦后產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗指標不受到影響或影響不大，從而發(fā)揮褐鐵礦價格低的優(yōu)勢，降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以高鈦型釩鈦磁鐵精礦為原料，配加部分褐鐵礦制備高鈦型高堿度燒結(jié)礦的制備方法。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法，所述方法包括的步驟有配料、混合、布料、點火燒結(jié)，燒結(jié)原料以釩鈦磁鐵精礦為主，再配合褐鐵礦與普通富礦粉、熔劑、燃料，外配返礦，所述方法的特征在于在配料步驟中，釩鈦磁鐵精礦的配比為30-Mwt%，褐鐵礦的配比為l_7wt%，燃料含量為2. 8-3. 3wt%。在本發(fā)明的實施例中，所述釩鈦磁鐵精礦的IFe含量為52-55wt%，并且所述釩鈦磁鐵精礦的成分含量以重量計含有FeO 29-32%, Fe2O3 40-43%, SiO2 3-4%, CaO 1.5-2.0%、MgO 2. 0-2. 5 Al2O3 3. 0-4. 5 %, V2O5 0. 5-0. 6 TiO2 13-15%、S
0.4-0. 6%?？蛇x地，褐鐵礦的配比可為3_7wt%。在本發(fā)明的實施例中，返礦配比可為30-40wt%。燃料可為焦粉、無煙煤。熔劑可為石灰石、生石灰或它們的混合物。在本發(fā)明的實施例中，在混合步驟，混合料水分可為7. 5-8. Owt% ；在布料步驟，料層厚度可為650-700mm。在本發(fā)明的實施例中，在點火、燒結(jié)步驟，點火溫度可為1100-1150°C，主管廢氣溫度可為100-130°C，燒結(jié)終點溫度可為300-350°C，燒結(jié)負壓可為15000-16000Pa，機速可為
1.50-2. 5m/min，燒結(jié)礦堿度可為Ro彡2. 0。
具體實施例方式在下文中，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法。根據(jù)本發(fā)明實施例的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法包括以下步驟 A、配料，B、混合，C、布料，D、點火、燒結(jié)，E、熱破碎，F(xiàn)、熱篩分，G、冷卻，H、篩分，篩分后高爐即可進行冶煉。具體地，混合步驟B可包括兩次混合，篩分步驟H可包括燒結(jié)篩分和溝下篩分。在根據(jù)本發(fā)明實施例的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法中，燒結(jié)原料以釩鈦磁鐵精礦為主，再配合褐鐵礦與其它普通富礦粉、熔劑、燃料，外配返礦等進行燒結(jié)。具體地講，在配料步驟A，釩鈦磁鐵精礦為30-Mwt %，褐鐵礦為l_7wt %，其它原料配比根據(jù)需要而定。釩鈦磁鐵精礦的IFe含量為52-55wt%，具體地講，釩鈦磁鐵精礦的成分含量(以重量計)含有:FeO 29-32%,Fe2O3 40-43%,SiO2 3-4%,CaO 1. 5-2. 0%,Mg0
2.0-2. 5%,Al2O3 3. 0-4. 5%,V2O5 0. 5-0. 6%,TiO2 13-15%,S 0. 4-0. 6%，，并且所述釩鈦磁鐵精礦的粒度粗，小于200目粒級的含量僅為40-50wt%，從而導(dǎo)致成球性能差，影響燒結(jié)料透氣性。所述釩鈦磁鐵精礦具有低品位高鈦高雜質(zhì)的特點，屬于難燒礦石。優(yōu)選地，褐鐵礦配比控制在3-7wt%，更優(yōu)選地，褐鐵礦配比為5wt%。返礦為燒結(jié)礦各次篩分的篩下物，主要成份是粒度< 5mm的燒結(jié)礦與未燒結(jié)的混合料；以及燒結(jié)過程中與高爐溝下產(chǎn)生的成品篩下物，粒度< 5mm，主要成份是小燒結(jié)礦。 返礦配比控制在30-40wt%。燃料可采用焦粉或無煙煤。具體地講，在根據(jù)本發(fā)明實施例的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法中，燒結(jié)礦FeO控制范圍為7. 5-8. 5wt%，因此配加褐鐵礦必須適當提高燃料配比及燒結(jié)礦中FeO的含量。由于燒結(jié)礦中的FeO含量與燃料配比基本呈直線上升關(guān)系，提高燃料配比就能提高狗0，同時褐鐵礦含有結(jié)晶水，燒結(jié)過程中消耗的熱量更多，因此要增加燃料配比才能保證燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量不下降。褐鐵礦含結(jié)晶水10wt%左右，這部份結(jié)晶水在405-500°C分解，需要消耗一部份熱量。褐鐵礦燒結(jié)過程中，由于結(jié)晶水分解和部分褐鐵礦氧位升高轉(zhuǎn)化為磁鐵礦，需吸收大量熱量，所以燒結(jié)時需適當提高燃料配比，使燒結(jié)礦中FeO含量> 7. 5wt%。熔劑可用石灰石、生石灰或它們的混合物。為了提高堿度，可增加熔劑如石灰石 (含52. 5wt%的CaO)配加量，以提高燒結(jié)礦的CaO，可使燒結(jié)礦堿度提高到2. 0以上。在本發(fā)明的實施例中，混合料的含量以重量百分比計為釩鈦磁鐵精礦30-44%， 褐鐵礦1-7 %，進口礦粉8-15 %，國內(nèi)高粉10-25 %，國內(nèi)中粉0_5 %，石灰石7_10 %，生石灰 6-8 %，焦粉5-6 %或無煙煤6-7 %，返礦30-40 %。此外，為綜合回收利用廢料，燒結(jié)原料還可包括2wt%的鋼渣和的瓦斯灰。在混合步驟B，混合料水分為7. 5-8. Owt %，優(yōu)選地，混合料水分為7. 5-7. 7wt %， 以克服褐鐵礦吸水性強的特點。為了控制混合料水分，需要對褐鐵礦預(yù)先濕潤。褐鐵礦孔隙多，吸水性強，如果混合料水份過低，被褐鐵礦大量吸收后用于制粒造球的水份減少，將影響料層透氣性，因此必須加大水分。由于褐鐵礦親水性強，大顆粒褐鐵礦能夠吸附小顆粒褐鐵礦，因此，為保證褐鐵礦制粒效果，在進入混合機前必須使褐鐵礦充分潤濕，方法是通過在配料圓盤下料點噴水的方式，實現(xiàn)對褐鐵礦粉的預(yù)潤濕。在布料步驟C，提高料層厚度，實行厚鋪慢轉(zhuǎn)，并適當壓料。使料層厚度> 650mm, 對料層壓料10-20mm。褐鐵礦燒結(jié)過程中，結(jié)晶水份解后產(chǎn)生爆裂并且料層收縮，從而降低燒結(jié)礦的強度并且降低了生產(chǎn)率。全褐鐵礦燒結(jié)時，料層收縮率可達30%以上，因此在褐鐵礦燒結(jié)中，要推行厚料層燒結(jié)，一是可減少收縮，增加產(chǎn)量；二是延長結(jié)晶時間，彌補孔隙率強度降低的缺陷。壓料可以提高堆密度，降低垂直燒結(jié)速度，提高燒結(jié)礦的強度。因此，在布料步驟C，料層厚度可為650-700mm，該厚度可發(fā)揮厚料層燒結(jié)的功能，即延長高溫保持時間，使燒結(jié)礦結(jié)晶更充分，從而提高燒結(jié)礦強度，彌補高鈦型釩鈦燒結(jié)礦強度差的缺陷。在點火、燒結(jié)步驟D，控制點火溫度為1100-1150°C，以滿足料層上部褐鐵礦結(jié)晶水分解所需的熱量；控制主管廢氣溫度為100-130°C，既能保證料層燒透，廢氣溫度又不會對主抽風機造成損壞，同時減少熱量損失；控制燒結(jié)終點溫度為300-350°C，屬于最佳控制范圍，燒結(jié)終點溫度(燒結(jié)過程完成時對應(yīng)風箱內(nèi)的廢氣溫度)在這個范圍既能保證燒透又不會過燒，提高燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量；控制燒結(jié)負壓為15000-16000Pa，屬于高負壓燒結(jié)，增加抽力與風量，克服釩鈦磁鐵精礦料層透氣性差，燒結(jié)阻力大的缺陷；控制機速為 1. 50-2. 5m/min，屬于慢機速操作，目的是在厚料層條件下降低垂直燒結(jié)速度，延長高溫保持時間，提高燒結(jié)礦強度。由于釩鈦磁鐵精礦燒結(jié)透氣性差，所以需要高負壓燒結(jié)。配加褐鐵礦后，由于料層提高與壓料后，料層阻力增加，所以需要高負壓強化燒結(jié)，即，負壓> 15000Pa?？刂苹旌狭瞎潭ㄌ?燃料的固定炭含量一般在70-85%，通過燃料配比可以計算或化驗出混合料的固定炭)的含量為2.8-3. 3wt%，所述固定炭來源可為焦粉、無煙煤。釩鈦磁鐵精礦含有30wt%以上的狗0，在燒結(jié)過程中氧化放熱，可以節(jié)約固定炭；同時如果配炭過高，將產(chǎn)生高溫與還原性氣氛，生成熔點高、硬度大、韌性差、性脆、強度低的礦物鈣鈦礦(CaO · TiO2)，對燒結(jié)礦強度起破壞作用。普通礦或低鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)時，固定炭可以不控制在此范圍仍能正常生產(chǎn)，而高鈦型釩鈦磁鐵精礦燒結(jié)必須這樣控制方能正常生產(chǎn)，否則燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量指標會下降，無法達到高爐冶煉所需的質(zhì)量條件。此外，在根據(jù)本發(fā)明實施例的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法中，還應(yīng)該控制適宜的MgO含量，S卩，燒結(jié)礦中MgO < 3. Owt %。燒結(jié)礦中含有一定量的MgO，對燒結(jié)礦強度與對高爐爐渣流動性的改善有利。適宜的MgO有利于降低低溫還原粉化率，但對冷強度(燒結(jié)礦冷卻后未進入高爐前檢測的強度，冷強度越高則抗機械破碎的能力更強， 燒結(jié)礦質(zhì)量更好)有一定影響。此外，由于褐鐵礦燒結(jié)時結(jié)晶水分解產(chǎn)生較多的孔隙率，降低了強度與成品率，所以MgO含量不能太高，即，燒結(jié)礦中MgO < 3. Owt%。因此，可通過調(diào)節(jié)白云石用量或礦石品種搭配來調(diào)整燒結(jié)礦中的MgO含量，同時適應(yīng)高爐爐渣流動性的需要。另外，在根據(jù)本發(fā)明實施例的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法中，燒結(jié)礦堿度應(yīng)控制為Ro ^ 2. 0。釩鈦磁鐵精礦燒結(jié)本身產(chǎn)生的液相量少，使用褐鐵礦后燒結(jié)過程的成礦能力下降，通過提高燒結(jié)礦的堿度和S^2的含量，可增加液相生成量，從而改善褐鐵礦的燒結(jié)性能，提高強度與成品率。成品率提高后的有益作用之一是降低固體燃耗。實施例根據(jù)本發(fā)明的高鈦型釩鈦磁鐵精礦的燒結(jié)方法，所使用的燒結(jié)機條件為174m2 長 eaiiX寬2. 8m，但其它規(guī)格的燒結(jié)機也可實施。按照以上發(fā)明方法，釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦制造了 6批燒結(jié)礦，配料比見表1，工藝參數(shù)控制見表2，技術(shù)經(jīng)濟指標見表3。表1鐵料、熔劑、燃料配料比)
權(quán)利要求
1.一種高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法，所述方法包括的步驟有配料、混合、布料、點火燒結(jié)，燒結(jié)原料以釩鈦磁鐵精礦為主，再配合褐鐵礦與普通富礦粉、熔劑、燃料，外配返礦，所述方法的特征在于在配料步驟中，釩鈦磁鐵精礦的配比為30-Mwt%，褐鐵礦的配比為，混合料含炭量為2. 8-3. 3wt%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法，其特征在于所述釩鈦磁鐵精礦的IFe含量為52-55wt%，并且所述釩鈦磁鐵精礦的成分含量以重量計含有FeO 29-32%, Fe2O3 40-43%, SiO2 3-4%, CaO 1. 5-2. 0%, MgO 2. 0-2. 5%, Al2O3 3. 0-4. 5%, V2O5 0. 5-0. 6%, TiO2 13-15%, S 0·4_0·6%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法，其特征在于褐鐵礦的配比為3-7wt%，且在進入混合機前的配料圓盤下料處打水預(yù)濕潤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法，其特征在于返礦配比為30-40wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法，其特征在于燃料為焦粉或無煙煤。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法，其特征在于熔劑為石灰石、生石灰或它們的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法，其特征在于在混合步驟，混合料水分為7. 5-8. Owt %。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法，其特征在于在布料步驟，料層厚度為650-700mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法，其特征在于在點火、燒結(jié)步驟，點火溫度為1100-1150°C，主管廢氣溫度為100-130°C，燒結(jié)終點溫度為 300-350°C，燒結(jié)負壓為 15000-16000Pa，機速為 1. 50-2. 5m/min。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法，其特征在于燒結(jié)礦堿度控制為Ro >2.0。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高鈦型釩鈦磁鐵精礦配加褐鐵礦的燒結(jié)方法，所述方法包括的步驟有配料、混合、布料和點火燒結(jié)，燒結(jié)原料以釩鈦磁鐵精礦為主，再配合褐鐵礦與普通富礦粉、熔劑、燃料，外配返礦，所述方法的特征在于在配料步驟中，釩鈦磁鐵精礦的配比為30-44wt％，褐鐵礦的配比為1-7wt％，混合料含炭量為2.8-3.3wt％。根據(jù)本發(fā)明的燒結(jié)方法，配加褐鐵礦后燒結(jié)礦的產(chǎn)量、質(zhì)量與不配加褐鐵礦比較影響不大，甚至有改善。
文檔編號C22B1/16GK102242255SQ201110174590
公開日2011年11月16日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者何木光, 宋劍, 杜斯宏, 蔣大均, 雷電 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團有限公司