一种钒钛磁铁矿高炉冶炼的方法
【专利摘要】本发明公开了一种钒钛磁铁矿高炉冶炼的方法，其特征在于，该方法包括：在钒钛磁铁矿高炉冶炼的过程中，通过风口向高炉内喷吹燃料和萤石粉。采用本发明的所述钒钛磁铁矿高炉冶炼方法能够显著降低渣铁中的铁含量，并且可以降低总燃料比。
【专利说明】一种钒钛磁铁矿高炉冶炼的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种钒钛磁铁矿高炉冶炼的方法。
【背景技术】
[0002] 目前，钒钛磁铁矿高炉冶炼方法通常主要包括：将钒钛铁精矿和普通粉矿进行烧 结生产出烧结矿，用钒钛铁精矿和普通铁精矿造球生产出球团矿，再把烧结矿、球团矿及少 量块矿按一定的比例，与焦炭一起加入到高炉内，同时通过高炉风口喷吹煤粉和鼓入空气， 使焦炭和喷吹的煤粉发生燃烧，生成还原气体(主要是C0和H 2)，还原气体在炉内上升的过 程中除去钒钛磁铁矿中的氧，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。
[0003] 然而，钒钛磁铁矿中的钛含量较高，使得炉渣中Ti02含量较高，而Ti0 2过还原会生 成高熔点的低价钛(如TiC、TiN和TiCN)。这些低价钛吸附于小铁珠上，使小铁珠的表面张 力增加，从而难以聚合长大，致使炉渣中存在大量弥散的小铁珠。而且，炉渣中所述低价钛 的含量越高，相应的高熔点矿物也越多，致使炉渣熔化性温度上升，炉渣粘度升高，渣铁分 离困难。这些因素导致钒钛磁铁矿高炉冶炼过程中产生的炉渣中含铁量较高，从而造成大 量的铁损失，通常铁的损失量高达6-8重量％。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是克服现有技术中高钛型炉渣的熔化性温度高，渣铁分离困难的问 题，提供一种钒钛磁铁矿高炉冶炼的新方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供一种钒钛磁铁矿高炉冶炼的方法，该方法包括：在 钒钛磁铁矿高炉冶炼的过程中，通过风口向高炉内喷吹燃料和萤石粉。
[0006] 本发明提供的方法通过风口向高炉内喷吹燃料和萤石粉，既提高了萤石粉的利用 率，还避免了大量从炉顶加入的块状萤石占据了高炉的有效空间同时吸收了大量的热量。 从风口喷入的萤石粉将直接与钒钛炉渣发生反应，改善炉渣的性质，实现渣铁的更好分离， 从而实现降低渣中带铁、降低燃料比的目的。
[0007] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0008] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0009] 本发明提供一种f凡钦磁铁矿1?炉冶炼的方法，该方法包括：在f凡钦磁铁矿1?炉冶 炼的过程中，通过风口向高炉内喷吹燃料和萤石粉。
[0010] 发明人发现，只需通过风口向高炉内喷吹燃料和萤石粉，即可实现本发明的目的， 艮P，改善炉渣的性质，实现渣铁的更好分离。所述萤石粉为本领域常规萤石加工而成。为了 更好的实现本发明的目的，优选情况下，所述燃料和萤石粉的重量比为1 :(0.01-0. 05)，所 述萤石粉的粒度小于0. 1mm。进一步优选，所述燃料和萤石粉的重量比为1 : (0. 02-0. 04)， 所述萤石粉的粒度为〇. 05-0. 08_。在本发明中，萤石粉的粒度用通过筛分得到萤石粉颗粒 的筛网的网孔尺寸表示。
[0011] 在本发明的所述方法中，所述燃料可以根据实际生产情况进行选择。例如可以为 天然气、重油、煤粉等。优选情况下，所述燃料为煤粉。所述煤粉的颗粒直径可以为50-120 微米，优选为60-100微米，更优选为70-80微米。所述煤粉的煤种没有特别的要求，例如可 以由无烟煤、瘦煤、烟煤和褐煤中的至少一种制成。
[0012] 在本发明的所述方法中，所述喷吹燃料和萤石粉所用的载气可以根据实际生产 情况进行选择。例如，所述载气可以为压缩空气。优选情况下，所述压缩空气的温度为 10-25°C，压力为800-1200kPa。在本发明中，压力是指绝对压力。
[0013] 本发明中对于所述钒钛磁铁矿原料没有特别的要求，可以根据高炉冶炼需要对钒 钛磁铁矿原料进行适当地选择。优选情况下，所述钒钛磁铁矿原料含有钒钛烧结矿、钒钛球 团矿和块矿，所述钒钛烧结矿为由含有钒钛铁精矿和普通铁精矿的混合物烧结得到的烧结 矿，所述钒钛球团矿为由钒钛铁精矿焙烧得到的球团矿或由含有钒钛铁精矿和普通铁精矿 的混合物焙烧得到的球团矿，所述普通铁精矿为不含钒元素和钛元素的铁精矿，所述块矿 为普通赤铁矿块矿。进一步优选地，所述钒钛磁铁矿原料含有60-80重量％的所述钒钛烧 结矿、3-12重量％的所述块矿和5-35重量％的所述钒钛球团矿。在本发明中，所述普通铁 精矿是指不含钒和钛元素或者仅含有微量的钒、钛元素的铁精矿；所述普通赤铁矿块矿是 指不含钒和钛元素或者仅含有微量的钒、钛元素的赤铁矿块矿。
[0014] 在本发明的所述方法中，所述钒钛磁铁矿高炉冶炼的条件没有严格的要求，可以 在常规的高炉冶炼方法中适当地选择。优选情况下，所述冶炼的条件包括：风口温度为 l2〇〇-l25〇°C，炉顶压力为 l2〇_2〇OkPa。
[0015] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0016] 以下实施例和对比例中
[0017] 钒钛烧结矿（TFe49-51%，Fe07-8%，Ti026-8%)来自于攀钢炼铁厂；
[0018] 普通赤铁矿块矿（TFe45_50%，Fe02_5%，Si0218_20%)来自于会理县；
[0019] 钒钛球团矿（TFe53-55%，Fe01-2%，Ti028-10%)来自于攀枝花钢城企业公司；
[0020] 焦炭（C80-82%，A12. 5-13. 5%，CSR58-60%)来自于攀钢焦化厂；
[0021] 无烟煤、瘦煤来自于攀枝花市矿务局。
[0022] 实施例和对比例得到的炉渣中Fe含量的测定方法根据TiCl3还原重铬酸钾滴定 法测得；
[0023] 实施例和对比例的总燃料比根据以下计算式计算得到：
[0024] 总燃料比（kg/吨铁）=煤粉的喷吹量（kg/吨铁）+焦炭的加入量（kg/吨铁）。
[0025] 实施例1
[0026] 本实施例用于说明本发明的所述钒钛磁铁矿高炉冶炼方法。
[0027] 将70重量份钒钛烧结矿、8重量份普通赤铁矿块矿、22重量份钒钛球团矿和焦炭 加到1200m 3的高炉中进行冶炼；同时，将颗粒直径约为74微米的煤粉（60重量％无烟煤+40 重量％瘦煤）和颗粒直径为〇. 〇5mm的萤石粉按照重量比1 :0. 03通过高炉风口喷吹到高炉 内，喷吹所用的载气为压缩空气，压缩空气的温度为15°C，压力为900kPa。
[0028] 煤粉的喷吹量约为120kg/吨铁。高炉风口温度（也即风温）控制为1220°C，将炉 顶压力控制为137kPa。
[0029] 在上述冶炼过程中，产生的炉渣中的铁含量和总燃料比如下表1所示。
[0030] 实施例2
[0031] 本实施例用于说明本发明的所述钒钛磁铁矿高炉冶炼方法。
[0032] 将70重量份钒钛烧结矿、8重量份普通赤铁矿块矿、22重量份钒钛球团矿和焦炭 加到1200m 3的高炉中进行冶炼；同时，将颗粒直径约为100微米的煤粉（60重量％烟煤+40 重量％褐煤）和颗粒直径为〇. 〇8mm的萤石粉按照重量比1 :0. 04通过高炉风口喷吹到高炉 内，喷吹所用的载气为压缩空气，压缩空气的温度为25°C，压力为1200kPa。
[0033] 煤粉的喷吹量约为120kg/吨铁。高炉风口温度（也即风温）控制为1250°C，将炉 顶压力控制为120kPa。
[0034] 在上述冶炼过程中，产生的炉渣中的铁含量和总燃料比如下表1所示。
[0035] 实施例3
[0036] 本实施例用于说明本发明的所述钒钛磁铁矿高炉冶炼方法。
[0037] 将70重量份钒钛烧结矿、8重量份普通赤铁矿块矿、22重量份钒钛球团矿和焦炭 加到1200m 3的高炉中进行冶炼；同时，将颗粒直径约为50微米的煤粉（60重量％瘦煤+40 重量％烟煤）和颗粒直径为〇. 〇9mm的萤石粉按照重量比1 :0. 01通过高炉风口喷吹到高炉 内，喷吹所用的载气为压缩空气，压缩空气的温度为l〇°C，压力为800kPa。
[0038] 煤粉的喷吹量约为120kg/吨铁。高炉风口温度（也即风温）控制为1200°C，将炉 顶压力控制为200kPa。
[0039] 在上述冶炼过程中，产生的炉渣中的铁含量和总燃料比如下表1所示。
[0040] 实施例4
[0041] 采用实施例1的方法，不同的是，萤石粉的颗粒直径为0. 〇9_，煤粉和萤石粉的重 量比为1 :0. 05。
[0042] 在上述冶炼过程中，产生的炉渣中的铁含量和总燃料比如下表1所示。
[0043] 实施例5
[0044] 采用实施例1的方法，不同的是，煤粉的颗粒直径为50微米，煤粉的喷吹量约为 140kg/吨铁。高炉风口温度(也即风温）控制为1250°C，将炉顶压力控制为125kPa。
[0045] 在上述冶炼过程中，产生的炉渣中的铁含量和总燃料比如下表1所示。
[0046] 对比例1
[0047] 采用实施例1的方法，不同的是，不通过风口喷吹萤石粉。
[0048] 在上述冶炼过程中，产生的炉渣中的铁含量和总燃料比如下表1所示。
[0049] 对比例2
[0050] 采用实施例2的方法，不同的是，不通过风口喷吹萤石粉，从炉顶加入块状萤石 (粒径约为10-40mm)，萤石加入量为8kg/tFe。
[0051] 在上述冶炼过程中，产生的炉渣中的铁含量和总燃料比如下表1所示。
[0052] 表 1
[0053]
【权利要求】
1. 一种钒钛磁铁矿高炉冶炼的方法，其特征在于，该方法包括：在钒钛磁铁矿高炉冶 炼的过程中，通过风口向高炉内喷吹燃料和萤石粉。
2. 根据权利要求1所述的喷吹方法，其中，所述燃料和萤石粉的重量比为1 : (0. 01-0. 05)，所述萤石粉的粒度小于0. 1mm。
3. 根据权利要求2所述的喷吹方法，其中，所述燃料和萤石粉的重量比为1 : (0. 02-0. 04)，所述萤石粉的粒度为0. 05-0. 08mm。
4. 根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述燃料为天然气、重油或煤粉。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述燃料为煤粉，所述煤粉由无烟煤、瘦煤、烟煤 和褐煤中的一种或多种制成。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述煤粉的颗粒直径为50-120微米。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述煤粉的颗粒直径为60-100微米。
8. 根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述喷吹燃料和萤石粉所用的载 气为压缩空气，所述压缩空气的温度为10_25°C，压力为800-1200kPa。
9. 根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述钒钛磁铁矿高炉冶炼所用的 原料中含有钒钛烧结矿、钒钛球团矿和块矿，所述钒钛烧结矿为由含有钒钛铁精矿和普通 铁精矿的混合物烧结得到的烧结矿，所述钒钛球团矿为由钒钛铁精矿焙烧得到的球团矿或 由含有钒钛铁精矿和普通铁精矿的混合物焙烧得到的球团矿，所述普通铁精矿为不含钒元 素和钛元素的铁精矿，所述块矿为普通赤铁矿块矿。
10. 根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述钒钛磁铁矿高炉冶炼的条件 包括：风口温度为1200_1250°C，炉顶压力为120-200kPa。
【文档编号】C21B5/00GK104060007SQ201310235017
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年6月14日 优先权日:2013年6月14日
【发明者】付卫国, 文永才, 谢洪恩, 何木光, 陆高峰, 王敦旭 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司, 攀钢集团西昌钢钒有限公司