专利名称：：高钛型低FeO含量烧结矿及其制备方法
技术领域：
：本发明属于铁矿石造块领域，具体涉及高钛型低FeO含量烧结矿及其制备方法。
背景技术：
：对于不同的FeO值对烧结矿性能的影响该领域已进行了很多探索性研究，基本结论指出过高或过低的FeO值均不利于改善烧结矿产质量及冶金性能。目前本领域的发展趋势均致力于降低烧结矿FeO含量，因为高FeO含量烧结矿存在以下缺点(1)烧结矿矿物组成差，以硅酸盐液相作为粘结相，易产生玻璃质。烧结矿宏观结构为大孔薄壁或气孔少的致密状，烧结矿强度差。(2)烧结工艺参数落后，烧结配炭高，料层厚度薄，不利于提高产质量。(3)由于是高温烧结，烧结产生过融，垂直烧结速度慢，产质量低，能耗高。过高FeO含量还对设备寿命影响极大。(4)烧结矿还原性差，高炉冶炼炉况不稳，顺行不佳，利用系数低，焦比高。(5)高Fe0含量烧结的固体燃料消耗高，C02排放量大，影响环境友好，违背了关于削减C02排放量的《京都议定书》条约(2005年生效)。国外如日本、西欧国家的烧结矿w(FeO)—般控制在56%，有的甚至降低到4.5%。目前大多数企业的w(FeO)还控制在8-10%甚至以上的水平，如承钢钒钛烧结矿w(FeO)高达14%以上。不同的矿石品种、配矿结构与工艺参数即使在配炭量相同的条件下生成的FeO含量也不一样。攀枝花高钛型钒钛精矿含有13。/。以上的Ti02，烧结性能明显不同于普通矿，高钛型钒钛磁铁精矿特有的低FeO含量烧结技术的主要原理基于FeO含量控制过高，在高温与还原性气氛条件下将产生对烧结矿强度起破坏作用的钙钛矿(CaOTi02)，在烧结过程中要抑制这种矿物的产生必须降低烧结矿FeO含量。普通烧结矿也致力于降低FeO含量，但是由于烧结机理不一样，以及辅助条件未配合好致使降低FeO含量效果较差。但是并不是一味的要求降低烧结矿的FeO含量，发明人利用攀枝花特有的钒钛磁铁精矿，配以多种铁矿石制备FeO含量综合效果最佳的烧结矿，保证烧结矿的强度，提高冶金性能，在高炉冶炼、成本控制与环境保护方面达到最优化效果。
发明内容本发明所解决的技术问题是提供一种以攀枝花特有的钒钛磁铁精矿为原料制备高钛型低FeO含量烧结矿的方法。本发明高钛型低FeO含量烧结矿的制备方法，包括如下步骤A、配料，B、混合，C、布料，D、点火、烧结，E、热破碎，F、热筛分，G、冷却，H、筛分。其特征在于烧结原料为高钛型钒钛磁铁精矿，其成分含量以重量计含有TFe52-55%、Fe029-32%、Si023-4%、CaO1.5-2.0%、MgO2.0-2.5%、A12033.0-4.5%、V2050.5-0.6%、Ti0213-15%、S0.4-0.6%;其中，步骤A配料时配碳量为2.6-3.2%，烧结而得的烧结矿的FeO含量为6.5-9.5%。本发明方法是通过调节燃料配比的方式用以控制混合料固定炭含量，以此控制烧结矿FeO含量。本发明所应用的燃料为焦粉或无烟煤，以重量百分比计，焦粉为3-7%或采用4-8%的无烟煤替代，则相应混合料配碳量为2.6-3.2%。采用综合指数法判断配碳量为2.6-3.2。/。时制备而得的烧结矿的Fe0含量为6.5-9.5%时，其转鼓指数、利用系数、固体燃耗、低温还原粉化率、还原度等综合效果较好。尤其是当配碳量为2.8-3.0%，烧结而得的烧结矿的FeO含量为7.0-8.5%时，效果最佳，保证了烧结矿的强度，在成本控制和冶炼效果达到双赢。燃料配比的精度控制采用自动配料技术，即通过计算机控制给料圆盘和电子皮带称。若对配炭量的精度控制不准确，会导致最终烧结矿中FeO含量达不到要求，影响后续冶炼质量。显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。具体实施例方式本发明该烧结矿属高钛型低FeO含量，烧结主要原料为高钛型钒钛磁铁精矿，其成分含量以重量计含有TFe52-55%、FeO29-32%、Si023-4%、CaO1.5-2.0%、MgO2.0-2.5%、A12033.0-4.5%、V2050.5-0.6%、Ti0213-15%、S0.4-0.6%;其中，烧结配料时配碳量为2.6-3.2%，烧结而得的烧结矿FeO含量为6.5-9.5%。本发明制备烧结矿的关键步骤在于控制燃料配比的精度，使用的是自动配料技术，"封闭式给料圆盘+电子皮带称+计算机"为基本配套设施，燃料配比的设置与调节通过计算机完成，实现自动控制，燃料品种比其它物料的电子皮带称控制精度高得多，燃料电子称的控制精度要求达到0.5%。，燃料波动控制到O.03-0.05kg/m，目的是精准控制烧结矿FeO含量，减少波动频率。燃料质量控制通过定点定时取样化验，主要检测燃料粒度、水分、灰分等指标，每4小时检测一次。其它方法控制燃料配比精度与检测燃料质量也可，只是效果不一样。若对配炭量的精度控制不准确，会导致最终烧结矿中FeO含量达不到要求，影响后续冶炼质一般地，烧结原料可由下述重量百分比的组分组成钒钛磁铁精矿50-58%、澳大利亚粉矿8-14%、国内高品位粉矿10-15%、国内中品位粉矿2-6%、石灰石4-8%、生石灰7%，焦粉3-7%或无烟煤4-8%;配料时外配返矿30-50%。铁矿石成分见表l。返矿为烧结矿各次筛分的筛下物，主要成份是粒度〈5mm的烧结矿与未烧结的混合料；以及烧结过程中与高炉沟下产生的成品筛下物，粒度〈5mm，主要成份是小烧结矿。表]<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注TFe为铁含量。其中，钒钛磁铁精矿中V20s的含量为0.555%，Ti02的含量为12.85%，粒度〈200目的占50%。烧结矿制备方法包括以下步骤A、配料，B、混合，C、布料，D、点火、烧结，E、热破碎，F、热筛分，G、冷却，H、筛分，筛分后即可进行高炉冶炼。具体地，步骤B混合可进行两次混合；步骤H的筛分可进行烧结筛分和沟下筛分。其中，经混合后控制混合料的水分含量为7.20±0.20%，实践证明是最适合钒钛磁铁精矿制粒需要的水分。钒钛磁铁精矿混合水分过高与过低均不利于制粒，水分过高形成过高将形成过湿层恶化烧结，水分过低将影响制粒效果。其中，布料时料层高度为500-680mm。此范围属厚料层布料能够延长烧结矿高温保持时间与结晶充分，提高烧结矿强度。其中，点火控制条件如下点火负压为400X9.8Pa，炉膛负压为0-20Pa，点火时间为2min，点火温度为1100士30。C。点火燃料为焦炉煤气，热值O.0167GJ/m3，压力大于2500Pa。本发明的点火采用低负压点火技术，能充分保证点火效果。其中，烧结条件如下烧结负压12000-13500Pa，主管废气温度100-115°C，烧结温度为1100-1450°C，FeO含量低时烧结温度则低，FeO含量高时烧结温度则高，但最佳FeO含量条件下的最佳烧结温度必在此温度范围内。本发明烧结矿采用厚料层烧结和高碱度(碱度控制在2.0-2.5)烧结，可以保证烧结矿在低FeO含量的条件下其强度不会降低。厚料层烧结可延长高温保持时间保证烧结矿充分结晶，高碱度烧结可增加液相量与铁酸钙矿物含量，但其它碱度条件下仍然可实施。实施例l实施例应用如下配比的烧结原料钒钛磁铁精矿55%、澳大利亚粉矿10%、国内高品位粉矿12%、国内中品位粉矿3%、石灰石6%，生石灰7%，另外配返矿35%。燃料为焦粉或无烟煤，焦粉配比为3-7%或无烟煤配比为4-8%(对应混合料配碳量为2.2-3.8%)，制备了9批不同FeO含量的烧结矿，其技术效果与相关冶炼性能指标见表2。另对部分批次不同FeO含量的烧结矿的主要物相及其含量进行了检测，结果见表3。1、技术效果不同FeO含量对烧结矿产质量与能耗的影响结果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表2可见，不同的FeO含量有不同的技术指标，必然有一个综合效果，需要专门评价由表3可见，FeO含量越高铁酸盐越少，不利于高炉冶炼，而FeO越高则钙钛矿越多，对烧结矿强度起破坏作用。2、最优FeO含量综合评价系统由于烧结矿产品性能指标有多个，不能以某一个指标最好就得出结论认为该组的FeO最好，必须进行综合评价，现采用国内外普遍使用的综合指数法。对于一个系统的多个指标，有的指标越高越好，称为高优指标，例如IS0转鼓、利用系数等；有的指标越低越好，称为低优指标，例如本案固体燃耗、低温还原粉化率等。高优指标的个体指数P，用实测值X与标准值M的商计算，SPp=X/M;低优指标的个体指数p，可用标准值M与实测值X的商计算，即P=M/X。标准值就是性能指标最优值。综合指数I有几种计算方法①/=^+^+...+^，即个体捐数相加。0/=aj:a，即个体指数相乘。(D/=iiW1+1W:+'''+ii':A'即个体指数乘以权值后再相加，权值由专家经验决定。用上面三种方法分别计算表2中Fe0含量对应的综合指数I，转鼓指数、利用系数、固体燃耗、低温还原粉化率、还原度，第三种方法权重分配为O.30:0.20:0.15:0.20:0.15。综合指数越高，效果越好，评价结果见表4。表4不同FeO含量对应的指标综合评价结果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表4可知，烧结矿的FeO含量为6.5-9.5%综合效果较好，尤其是当FeO含量为7.24%和8.44%最佳，即当FeO含量7.0-8.5%综合效果最佳，可以兼顾各种指标在最佳范围。FeO含量继续升高，综合评价指数下降，因此钒钛烧结矿FeO含量上限控制在9.5。/。后不能再提高了。第三种方法对于不同的研究者选择的权重不一样可能会得出不同的综合指数，但不影响FeO含量优劣排序的结论。经评价计算(反复数学试验)，不管权值如何取法，在同样的规则条件下，均不影响FeO含量优劣的排列顺序，只是综合评价指数改变而已，FeO含量综合指数最高的仍然是7.24%与8.44%，即控制中心为7.0-8.5%可使达到最佳结果，该FeO含量目前在国内属于先进的低FeO含量，而现有承刚钒钛烧结矿FeO含量高达14。/。以上。在生产中严格控制这个FeO含量范围对应的配炭范围，制造出低FeO含量的高钛型烧结矿。权利要求1.高钛型低FeO含量烧结矿的制备方法，包括如下步骤A、配料，B、混合，C、布料，D、点火、烧结，E、热破碎，F、热筛分，G、冷却，H、筛分。其特征在于烧结主要原料为高钛型钒钛磁铁精矿，其成分含量以重量计含有TFe52-55％、FeO29-32％、SiO23-4％、CaO1.5-2.0％、MgO2.0-2.5％、Al2O33.0-4.5％、V2O50.5-0.6％、TiO213-15％、S0.4-0.6％；其中，步骤A配料时配碳量为2.6-3.2％。2.根据权利要求l所述的高钛型低FeO含量烧结矿的制备方法，其特征在于所述的步骤A配碳量为2.8-3.0%。3.根据权利要求l所述的高钛型低FeO含量烧结矿的制备方法，其特征在于燃料配比的精度控制采用自动配料技术，即通过计算机控制给料圆盘和电子皮带称4.根据权利要求l所述的高钛型低FeO含量烧结矿的制备方法，其特征在于步骤B配料时，其烧结原料由如下重量百分比的组分组成钒钛磁铁精矿50-58%、澳大利亚粉矿8-14%、国内高品位粉矿10-15%、国内中品位粉矿2-6%、石灰石4-8%、生石灰7%，焦粉3-7%或无烟煤4-8%;配料时外配返矿30-50%。5.根据权利要求4所述的高钛型低FeO含量烧结矿的制备方法，其特征在于所述烧结原料为如下重量百分比的组分组成钒钛磁铁精矿55%、澳大利亚粉矿10%、国内高品位粉矿12%、国内中品位粉矿3%、石灰石6%、生石灰7%，焦粉3-7%或无烟煤4-8%;外配返矿35%。6.根据权利要求l所述的高钛型低FeO含量烧结矿的制备方法，其特征在于混合后混合料的水分含量为7.20±0.20%。7.根据权利要求l所述的高钛型低FeO含量烧结矿的制备方法，其特征在于步骤D布料时料层高度为500-680mm。8.根据权利要求l所述的高钛型低FeO含量烧结矿的制备方法，其特征在于步骤E点火的点火负压为400X9.8Pa，炉膛负压为0-20Pa，点火时间为2min，点火温度为1100士30。C。9.根据权利要求l所述的高钛型低FeO含量烧结矿的制备方法，其特征在于步骤E的烧结条件如下烧结负压12000-13500Pa，主管废气温度100-115°C，烧结温度为1100-1450°C。10.权利要求l-9任一项所述的制备方法制备而得的高钛型低FeO含量烧结矿，其特征在于烧结矿的FeO含量为6.5-9.5%。全文摘要本发明属于铁矿石造块领域，具体涉及高钛型低FeO含量烧结矿及其制备方法。本发明所解决的技术问题是提供一种以攀枝花特有的钒钛磁铁精矿为原料制备高钛型低FeO含量烧结矿的方法。主要区别在于烧结原料为高钛型钒钛磁铁精矿，配料时配碳量为2.6-3.2％，烧结而得的烧结矿的FeO含量为6.5-9.5％，优选FeO含量为7.0-8.5％为最佳。通过控制高精度的燃料配比控制烧结矿的FeO含量为6.5-9.5％，保证烧结矿的强度，提高冶金性能，在高炉冶炼、成本控制与环境保护方面达到最优化效果。文档编号C22B1/16GK101338363SQ200810304230公开日2009年1月7日申请日期2008年8月27日优先权日2008年8月27日发明者斌何,群何,何木光,吴力华,吴耀辉,张义贤,李玉洪,林文康,勤甘,蒋大均,陈明华申请人:攀枝花新钢钒股份有限公司