一种低品位钒钛磁铁矿冶炼技术的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种低品位钒钛磁铁矿冶炼技术，该方法包括：将钒钛磁铁矿原料和焦炭从高炉顶部加入进行冶炼，并从高炉下部的风口吹进高温脱湿热风、煤粉和高富氧，其特征在于，钒钛磁铁矿原料的组成成分为：高碱度烧结矿50～60份，钒钛球团矿35～45份，块矿3～7份。本发明所述的低品位钒钛磁铁矿冶炼技术改变钒钛磁铁矿原料组成成分，采用高富氧、大喷煤技术提高冶炼强度，保证炉况顺行，提高风温从而提高铁水物理热，使保证产品质量的同时采用低硅、钛低冶炼技术，保证渣铁的流动性，克服渣量大易形成黏渣的难题。
【专利说明】一种低品位钒钛磁铁矿冶炼技术
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种炼铁工艺，尤其涉及一种低品位钒钛磁铁矿冶炼技术。
【背景技术】
[0002] f凡钛磁铁矿岩体分为基性岩（辉长岩）型和基性-超基性岩（辉长岩一辉石岩一 辉岩）型两大类，前者有攀枝花、白马、太和等矿床，后者有红格、新街等矿床。总的来说，两 种类型的地质特征基本相同，前者相当于后者的基性岩相带部分的特征，后者除铁、钛、钒 夕卜，伴生的铬、钴、镍和钼族组分含量较高，因而综合利用价值更大。钒钛磁铁矿不仅是铁的 重要来源，而且伴生的钒、钛、铬、钴、镍、钼族和钪等多种组份，具有很高的综合利用价值。
[0003] 目前钒钛磁铁矿资源日趋紧张，为降低运输成本以及有效利用现有的有利资源， 需要采用攀西地区特有的低品位钒钛磁铁矿进行冶炼，其价格低廉且运输成本较低储量 大，最终能达到降本增效的目的。
[0004] 钒钛磁铁矿的冶炼通常采用高炉，高炉冶炼的炉渣主要包括Ca0、Mg0、Si02、Al 203、 Ti〇2，炉渣熔化温度升高、泡沫渣的形成、炉渣变稠、炉渣脱S能力低，并且泡沫渣的形成在 高钛型炉渣的冶炼中较为明显。炉渣变稠是随着高炉内还原过程的进行，炉渣中一部分 Ti02被还原生成钛的碳、氮化合物。TiC的熔点为3140±90°C，TiN的熔点为2950±50°C， 远高于炉内最高温度所致。这些低价钛化合物吸附在小铁珠上，是小铁珠的表面张力增加， 从而难以聚合长大，只是炉渣中存在大量弥散的小铁珠。而且，炉渣中的低价钛化合物含量 越高，会致使炉渣化性温度上升，炉渣粘度身高，渣铁分离困难，最终导致炉渣中含铁量较 商，造成大量的铁损失。
[0005] 同时，钒钛铁水的粘罐物中则因含有钒、钛的氧化物，熔点很高，高于出铁温度，在 下次出铁时不能被熔化，越结越厚，造成铁水罐容积迅速减小，铁水罐只能用几十次，严重 影响铁水罐的正常使用与周转，并给高炉正常出铁的计划安排带来困难。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种 低品位钒钛磁铁矿冶炼技术，解决目前技术中低品位钒钛磁铁矿冶炼时渣比高、渣量大、炉 渣中Ti02过还原形成TiC、N2Ti易形成黏渣的问题。
[0007] 为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：
[0008] -种低品位钒钛磁铁矿冶炼技术，该方法包括：将钒钛磁铁矿原料和焦炭从高炉 顶部加入进行冶炼，并从高炉下部的风口吹进热风、煤粉和富氧，其特征在于，钒钛磁铁矿 原料的组成成分为：
[0009] 高碱度烧结矿50?60份
[0010] 钒钛球团矿 35?45份
[0011] 块矿 3?7份。
[0012] 本发明所述的低品位钒钛磁铁矿冶炼技术将钒钛磁铁矿原料和焦炭从高炉顶部 加入，而热风、煤粉和富氧则从高炉下部通入，两者形成对流，提高氧化还原的效率。焦炭、 煤粉和富氧有效混合燃烧，生成大量还原气体（C0和H2)，还原气体在高炉内上升的过程中 出去钒钛磁铁矿原料中的氧，还原得到铁，然后溶化滴落到炉缸实现渣、铁分离，从而完成 冶炼过程。本发明通过调整钒钛磁铁矿原料的组成成分比，从原料入手，采用低硅、钛操作， 控制炉热水平，控制渣中!10 2在23(%?24(%，改变渣料结构，使渣中1102活度降低，并提高 炉内高温区的氧势，从而抑制了 Ti02的过还原。强化炉前操作，缩短渣铁在炉内停留时间 以及采用合理炉料结构，控制Ti02在合适范围，从而有效地消除了粘渣，降低铁损。
[0013] 进一步的，所述的高碱度烧结矿、钒钛球团矿和块矿的粒度小于5mm的粉末控制 在1. 5%以下。
[0014] 进一步的，所述的焦炭的粒度控制在60?70mm的范围内。
[0015] 进一步的，所述的高碱度烧结矿的平均粒度控制在22?23mm。原料的粒度属性不 仅决定了高炉内料柱的气体动力学状况，而且也对炉内的化学反应有很大影响。小于5_ 粒级的物料含量越多，则炉内煤气利用率越低，高炉焦比越高，同时会使得高炉料柱的透气 性变差、压差高、顺行差，导致高炉的冶炼强度降低，煤气的人能和化学能利用率低。原料中 小于5_粒度的含粉量每升高10%，高炉产量便会降低6?8%，焦比升高0. 5%。因此，减 少原料小于5mm粒度的含粉量，可以有效降低高炉耗能、提高产量。
[0016] 进一步的，所述的热风温度为1150?1250°C，炉顶压力为120?180kPa。通过提 商风温提商铁水物理热，流动性变好，并且热风温度商，可以有效减少焦炭用量，提商风温 可以有效的增加热量，降低燃料消耗。这是因为在冶炼单位生铁热收入不变的情况下，热风 带入高炉的显热替代了部分风口前焦碳燃烧放出的热量，这种替代给高炉带来了很大的节 焦效果。因为热风带入高炉的热量能在高炉下部全部被利用，而焦碳燃烧放出的热只利用 了大部分，有一小部分随煤气带出高炉而损失。提高风温可使焦比降低，有给高炉生产带来 一系列的良性循环，第一，焦炭带入的灰分和硫分减少而减少石灰石用量，使渣量降低，炉 渣带走的热量减少；第二，单位生铁煤气量减少，炉顶煤气温度降低，煤气带走的热量减少， 煤气热能利用率提1? ;第二，广量相应提1?，单位生铁的热损失减少；第四，提1?风温后，热 量集中于炉缸，中温区扩大，可改善间接还原。
[0017] 进一步的，所述的热风采用鼓风脱湿处理后通入高炉内。
[0018] 进一步的，所述的热风通过装置在高炉上的鼓风脱湿装置完成，并且脱湿度控制 在8?9g/m 3。热风湿度每减少lg/m3的水，可降低焦比0. 8-1. Okg/t。因为湿度降低，可减 少水在高温下与焦炭发生化学反应消耗炭，同时化学反应热需消耗炭来弥补；湿度降低，可 提高燃烧过程中理论燃烧温度。lm 3风中含水lg时，为补偿其分解热，应提高风温9°C，但是 考虑到水蒸汽分解出的H2，在高炉内上升过程中又进行还原变成水，又放出相当于:TC风温 的热量，故当风中含水lg/m 3时以相当于6°C风温的热量来进行补偿。进行高炉鼓风脱湿， 可以降低高炉冶炼能耗，稳定冶炼工况。
[0019] 进一步的，所述的富氧通入量为2?5%，可以改善炉内煤粉燃烧，鼓风中氧的浓 度增加，燃烧单位碳所需的鼓风量减少；鼓风中氮的浓度降低，也使生成的煤气量减少，煤 气中C0浓度因此而增大，煤气的还原能力提1?，可以有效提1?炉温，提1?冶炼强度。
[0020] 与现有技术相比，本发明优点在于：
[0021] 本发明所述的低品位钒钛磁铁矿冶炼技术改变钒钛磁铁矿原料组成成分，采用低
【权利要求】
1. 一种低品位钒钛磁铁矿冶炼技术，该方法包括：将钒钛磁铁矿原料和焦炭从高炉顶 部加入进行冶炼，并从高炉下部的风口吹进热风、煤粉和富氧，其特征在于，钒钛磁铁矿原 料的组成成分为： 高碱度烧结矿50?60份 钒钛球团矿 35?45份 块矿 3?7份。
2. 根据权利要求1所述的低品位钒钛磁铁矿冶炼技术，其特征在于，所述的高碱度烧 结矿、钒钛球团矿和块矿的粒度小于5mm的粉末控制在1. 5%以下。
3. 根据权利要求2所述的低品位钒钛磁铁矿冶炼技术，其特征在于，所述的焦炭的粒 度控制在60?70mm的范围内。
4. 根据权利要求2所述的低品位钒钛磁铁矿冶炼技术，其特征在于，所述的高碱度烧 结矿的平均粒度控制在22?23mm。
5. 根据权利要求1所述的低品位钒钛磁铁矿冶炼技术，其特征在于，所述的热风温度 为115〇?l25〇°C，炉顶压力为1 2〇?l8〇kPa。
6. 根据权利要求5所述的低品位钒钛磁铁矿冶炼技术，其特征在于，所述的热风采用 鼓风脱湿处理后通入高炉内。
7. 根据权利要求6所述的低品位钒钛磁铁矿冶炼技术，其特征在于，所述的热风通过 装置在高炉上的鼓风脱湿装置完成，并且脱湿度控制在8?9g/m 3。
8. 根据权利要求1所述的低品位钒钛磁铁矿冶炼技术，其特征在于，所述的富氧通入 量为2?5%。
【文档编号】C21B5/02GK104087693SQ201410375464
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】江青芳, 鄢刚, 徐瑜, 刘德安, 何益先, 刘涛 申请人:四川德胜集团钒钛有限公司