專利名稱：：高鈦型釩鈦磁鐵精礦的燒結方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種高鈦型釩鈦磁鐵精礦的燒結方法，更具體地講，本發(fā)明涉及一種配加一部分中鈦型釩鈦磁鐵精礦代替一部分高鈦型釩鈦磁鐵精礦的高鈦型釩鈦磁鐵精礦的燒結方法。
背景技術：
：由于攀枝花釩鈦磁鐵精礦具有粒度粗(《0.074mm約占52%)、低硅(Si02約占約3.3%)、高鈦(1102在12.7%以上)、成球性和吸水性差的特殊性，因此不易燒結，且在燒結過程中生成了性脆的鈣鈦礦，燒結鐵酸鹽低溫粘結相少且其形態(tài)與普通燒結礦鐵酸鈣不同，導致燒結礦強度差、成品率低、低溫還原粉化率(RDI—3.15)高，嚴重制約了高爐冶煉強度的提高。研究表明，全釩鈦燒結礦的燒結生產時燒結機的利用系數(shù)僅1.01.lt/(m2h)(表示每小時每平方米面積生產燒結礦噸量)，成品率不到50.0%，燒結礦綜合轉鼓強度(ISO)僅為65.0%左右。隨著高鈦型釩鈦磁鐵精礦高爐強化冶煉對燒結礦的質量要求，高鈦型釩鈦磁鐵精礦燒結質量的進一步提高的難度加大。為促進資源的綜合利用和戰(zhàn)略控制，同時確保生產的實用性，根據(jù)中鈦型釩鈦磁鐵精礦的物理、化學指標特點，結合攀鋼高爐冶煉以高鈦型釩鈦磁鐵精礦為主要含鐵原料的實際，開展了配加部分中鈦型釩鈦磁鐵精礦生產高鈦型釩鈦燒結礦的試驗研究。資料調研表明，目前在釩鈦礦燒結中配加部分中鈦型釩鈦磁鐵精礦的試驗及生產資料未見報道。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種配加中鈦型釩鈦磁鐵精礦替代部分高鈦型釩鈦磁鐵精礦的高鈦型釩鈦磁鐵精礦的燒結方法。在該方法中，通過配加中鈦型釩鈦磁鐵精礦替代部分高鈦型釩鈦磁鐵精礦，穩(wěn)定了燒結礦中Ti02的含量，改善了燒結原料的配料結構，有效改善燒結礦的礦物組成和結構，從而提高燒結礦的質量和產量。因此，在相同的強化燒結措施下，可使高鈦型釩鈦燒結礦的成品率達到目前的74.5%，綜合轉鼓強度(ISO)達到72%，燒結機利用系數(shù)達到1.3t/(m2h)以上。本發(fā)明實施例的一方面提供了一種高鈦型釩鈦磁鐵精礦的燒結方法。所述方法包括的步驟有對燒結用焦粉、富礦礦粉、返礦礦粉進行粒度處理；對中鈦型釩鈦磁鐵精礦進行潤磨處理，使得中鈦型釩鈦磁鐵精礦中粒度<0.074mm的粒子的比例達到55%以上；配加重量百分比為512.5%的中鈦型釩鈦磁鐵精礦來替代高鈦型釩鈦磁鐵精礦，將中鈦型釩鈦磁鐵精礦、高鈦型釩鈦磁鐵精礦、富礦礦粉、生石灰、石灰石、焦粉、返礦配入混料倉后在混料機中進行加水進行混合；將混合料裝入燒結杯中進行點火抽風燒結，其中，將燒結礦的Fe0含量范圍控制在7.6wt%8.lwt%，燒結溫度控制在1270°C1340°C，垂直燒結速度控制在17.8mm/min18.6mm/min，料層厚度在650mm以上。此外，粒度處理的步驟可包括對焦粉進行篩分處理，使焦粉中粒度<3mm的粒子4的比例達到81±2%，對粒度>5mm的粒子進行破碎處理，使粒度>5mm的粒子的比例基本篩除，粒度<5mm的粒子的比例達到93±2%。粒度處理的步驟還可包括對富礦礦粉中粒度>8mm的粒子進行破碎處理。另外，粒度處理的步驟還可包括將返礦中粒度>5mm的粒子的比例基本篩除，使粒度<5mm的粒子的比例達到95±2%。此外，在對中鈦型釩鈦磁鐵精礦進行潤磨處理之后，使中鈦型釩鈦磁鐵精礦中粒度>0.149mm的粒子的比例為37%，粒度為0.149mm0.074mm的粒子的比例為40±3%。另外，配加的生石灰的重量百分比為5wt%8wt%。在燒結步驟中，燒結杯鋪底料粒度為10mm20mm，鋪底料厚度為20mm，點火時間為2min，點火負壓為5880Pa，燒結負壓為11760Pa。在燒結后得到的燒結礦表面上噴灑CaCl2，CaCl2溶液的濃度為1.3wt1.5wt^，流量為5.05.3kg/ts(表示每噸燒結礦每分鐘噴灑5.05.3kg溶液)。燒結原料中焦粉的配加比例為4.8wt^4.95wt^。原料中配入的富礦礦粉包括中品位富礦礦粉、高品位富礦礦粉和澳礦。其中，中品位富礦礦粉不含1102，TFe含量為43.7wt%-49.8wt%，Si02含量為13.8wt%-20.6wt%，A1203含量<wt3%，水分〈wt8^，并且中品位富礦礦粉的配比為5士lwt^;其中，高品位富礦礦粉不含1102，TFe含量為57.8wt%-60.2wt%，Si02含量為6.lwt%-7.9wt%，A1203含量<2.3wt^，水分<7.8wt^，并且高品位富礦礦粉的配比為普通粉礦配比12±2wt%。燒結原料中返礦配加比例為35wt%41wt%。生石灰配比為5.Owt%8.Owt^，生石灰加水按2:1比例進行消化制成。中鈦型釩鈦磁鐵精礦中TFe含量為51.21wt%，Si02含量為9.99wt^，F(xiàn)eO含量為25.73wt%，Ti02為含量7.2wt%，V205的含量為0.55wt%，含水量為9.5wt%。具體實施例方式下面將詳細描述根據(jù)本發(fā)明實施例的配加中鈦型釩鈦磁鐵精礦的高鈦型釩鈦磁鐵精礦的燒結方法。根據(jù)本發(fā)明實施例的高鈦型釩鈦磁鐵精礦的燒結方法根據(jù)含鐵原料的巖石特性、燒結基礎特性(熔化性、同化性)、脈石種類和數(shù)量、礦石結構、粒度分布、燒結礦的冶金性能，對燒結用原料進行了適當?shù)呐浔?。?示出了四個批次的燒結原料的配比情況。表1燒結原料的配比情況(按重量百分比計算)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從表1中可知，在上述四個批次中，鐵料配比為釩鈦磁鐵精礦52%(包括高鈦型釩鈦磁鐵精礦和中鈦型釩鈦磁鐵精礦)+澳礦11±2%+國內高品位富礦12±2%+國內中品位富礦5±1%，其中，澳礦、國內高品位富礦和國內中品位富礦的和為表1中的富礦。熔劑配比為石灰石3.6-7.7%，生石灰5-8%。燃料配比為焦粉4.8-4.95%(或無煙煤配比6.8%)。在上述原料的配置過程中，返礦采取外配法。在實際生產中，僅將鐵料在重量百分比固定在80%，其余物料的比例不固定，可以根據(jù)生產燒結礦成分要求做適當?shù)恼{整。上述所用原料的主要物化指標為(各個成分的比例均為重量百分比)高鈦型釩鈦磁鐵精礦"(TFe)53.7-54.3%，w(Si02)3.1-3.5%，w(Fe0)31.6%，w(Ti02)12.65-13.2%，w(V205)0.56-0.59%，w(水分)1011.5%;中鈦型釩鈦磁鐵精礦"(TFe)51.21%，w(Si02)9.99%，w(FeO)25.73%，w(Ti02)7.2%，w(V205)0.55%，w(水分)9.5%;澳礦"(TFe)61.3-63眉，w(Si02)3.6-4.3%;國內高品位富礦"(TFe)57.8-60.2%，w(Si02)6.1—7.9%，w(A1203)<2.3%，"(水分)<7.8%;國內中品位富礦"(TFe)43.7-49.8%，w(Si02)13.8—20.6%，w(A1203)<3%，"(水分)<8%;生石灰w(Ca0)84.7-87.9%;石灰石w(主要成分CaO)50.3-53.7%，粒度<3.Omm，粒級87-93.5%;焦粉灰分13-16.5%，粒度<3.Omm，粒級81±2%;返礦w(TFe)48.5-49.2%，w(Si02)5.25-5.65%，w(CaO)12.0-12.5%;粒度<5mm的粒子比例為95±2%。在確定了各種原料的配比之后，在進行原料混合前，還要對各種原料的粒度進行處理。中鈦型釩鈦磁鐵精礦粒度粗，<0.074mm(-200目)比例僅占5%，比高鈦型釩鈦磁鐵精礦低約50個百分點，這樣必然會對混合料制粒產生一定的影響。中鈦型釩鈦磁鐵精礦不僅粒度粗，而且顆粒渾圓，邊緣光滑且致密，因此其親水性差，難以粘附到核粒子上。根據(jù)現(xiàn)有技術可知，鐵礦石中粒度在0.20.7mm范圍內的粒子，在制粒過程中做成球核心難，做粘附層也難。因此，在將中鈦型釩鈦磁鐵精礦與高鈦型釩鈦磁鐵精礦混合之前，對中鈦型釩鈦磁鐵精礦進行潤磨處理，使得中鈦型釩鈦磁鐵精礦中粒度<0.074mm的粒子的比例達到55%以上，其中，粒度>0.149mm的粒子的比例為37%，粒度為0.149mm0.074mm的粒6子的比例在40±3%，因此，中鈦型釩鈦磁鐵精礦的粒度組成達到高鈦型釩鈦磁鐵精礦的粒度水平。對中鈦型釩鈦磁鐵精礦進行潤磨處理，可以降低中鈦型釩鈦磁鐵精礦的粒度，提高其潤濕熱，改善燒結性能。未經潤磨預處理的中鈦型釩鈦磁鐵精礦的潤濕熱僅有O.163J/g，表明其表面親水性較差。采取潤磨處理后，中鈦型釩鈦磁鐵精礦的潤濕熱提高到0.392J/g。因此，潤磨處理有效地改善了中鈦型釩鈦磁鐵精礦的表面性質及親水性能，有利于其更好的粘附于核粒子表面，提高制粒效果，強化燒結。采取潤磨處理后，潤磨將機械能轉化為物料表面的化學能，即增加了比表面積和晶格缺陷，從而增大了表面自由能，使其與極性分子作用增強。因此，在未采取潤磨處理情況下，中鈦型釩鈦磁鐵精礦不利于制粒成球，從而在燒結過程中，中鈦型釩鈦磁鐵精礦表現(xiàn)出了垂直燒結速度慢、利用系數(shù)低的特點。在采取潤磨處理之后，中鈦型釩鈦磁鐵精礦單燒時的垂直燒結速度、利用系數(shù)均明顯提高。此外，在原料混合前，還需要對焦粉、富礦和返礦的粒度進行處理。具體地講，將燒結用焦粉進行篩分處理，使焦粉中粒度<3mm的粒子的比例達到81±2%，將粒度>5mm的粒子進行破碎處理，使粒度>5mm的粒子的比例基本篩除，粒度<5mm的粒子的比例達到93±2%。對燒結原料中富礦中粒度>8mm的粒子進行破碎處理。將返礦中粒度>5mm的粒子的比例基本篩除，使得粒度<5mm的粒子的比例達到95±2%。接下來，按照表1中示出的比例，配加一部分潤磨處理后的中鈦型釩鈦磁鐵精礦替代一部分高鈦型釩鈦磁鐵精礦、富礦、生石灰、石灰石、焦粉、返礦配入混料倉后在混料機中進行加水進行混合。將混合料裝入燒結杯中進行點火抽風燒結，燒結杯鋪底料粒度為1020mm，鋪底料厚度為20mm，點火時間為2min，點火負壓為5880Pa，燒結負壓11760Pa。高鈦型釩鈦礦燒結成功的條件是使復合鐵酸鈣代替硅酸鹽作粘結相。因此，除高堿度外，低溫燒結與氧化性氣氛也是保證燒結成功的必要條件。由于中鈦型釩鈦磁鐵精礦自身粒度較粗，導致燒結過程中氣氛不合理，為了改善配加中鈦型釩鈦磁鐵精礦后的燒結性能，必須從改善燒結操作上著手，控制適宜的FeO、燒結過程溫度。在根據(jù)本發(fā)明實施例的燒結操作過程中將FeO范圍控制在7.68.1%，將燒結過程溫度控制在12701340°C，垂直燒結速度控制在17.818.6mm/min，料層厚度在650mm以上。這樣保證了燒結氣氛高氧位，同時抑制釩鈦赤鐵礦在燒結過程中生成硬度高、強度差的鈣鈦礦。如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的燒結過程操作，采用厚料層燒結可以降低垂直燒結速度，延長高溫保持時間，保證礦物充分結晶，對提高燒結礦強度與成品率具有重要作用，彌補了高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結的不足。此外，釩鈦燒結礦低溫還原粉化率(DRI+3.15)比普通礦高得多，DRI+us指標還不到50%，而普通燒結礦DRI+3.15指標一般都大于70%。為改善釩鈦燒結礦低溫還原粉化性能差的缺陷，本發(fā)明在入爐前的燒結礦上噴灑CaCl2溶液，其中，CaC^溶液的濃度為1.3wt1.5wt^，流量為5.05.3kg/t*s。噴灑鹵化物有利于燒結礦降低低溫粉化率的原理在于鹵化物浸潤和覆蓋的燒結礦表面形成一層鹽膜，從而減緩燒結礦在450°C55(TC的還原，阻止在此溫度區(qū)間的還原粉化(Fe203—Fe304)。同時還采取降低燒結礦Ti02含量的方法來降低其低溫還原粉化率。根據(jù)本發(fā)明的實施例，實施例1至實施例4為分別按照上述四個批次的原料配比進行的燒結。具體的情況如下實施例1中鈦型釩鈦磁鐵精礦配加5%，富礦配比為28%，返礦配比為35%，生石灰配比為5%，石灰石配比為7.7%，焦粉配比為4.8%，燒結堿度控制為2.35倍(燒結礦中的Ca0/Si02比值)，生石灰消化用水比例為2:l，燒結混合料水分為7.3±0.lwt^，進行輕壓料。結果表明，與基準期相比，燒結混合料粒度>3mm所占比例達到57%，燒結礦中鐵酸鈣含量增加1.5個百分點，燒結礦轉鼓強度提高0.5個百分點，成品率提高0.75個百分點，產量提高O.8%。實施例2中鈦型釩鈦磁鐵精礦配加7.5%，富礦配比為28%，返礦配比為37%，生石灰配比為6%，石灰石配比為6.3%，焦粉配比為4.85%，燒結堿度為2.35，生石灰消化用水比例為2:1，燒結混合料水分為7.3%，進行輕壓料。結果表明，與基準期相比，燒結混合料粒度>3mm所占比例達到61%，燒結礦中鐵酸鈣含量增加1.75個百分點，燒結礦轉鼓強度提高0.5個百分點，成品率提高1.8個百分點，產量提高2.0%。實施例3中鈦型釩鈦磁鐵精礦配加10%，富礦配比為28%，返礦配比為39%，生石灰配比為7%，石灰石配比為5%，焦粉配比為4.9%，燒結堿度為2.35，生石灰消化用水比例為2:1，燒結混合料水分為7.3+0.1%，進行輕壓料。結果表明，與基準期相比，燒結混合料粒度>3mm所占比例達到67%，燒結礦中鐵酸鈣含量增加2個百分點，燒結礦轉鼓強度提高0.8個百分點，成品率提高2.3個百分點，產量提高3.0%。實施例4中鈦型釩鈦磁鐵精礦配加12.5%，富礦配比為28%，返礦配比為41%，生石灰配比為8%，石灰石配比為3.6%，焦粉配比為4.95%，燒結堿度為2.35，生石灰消化用水比例2:1，燒結混合料水分7.4±0.1%，進行輕壓料。結果表明，與基準期相比，燒結混合料粒度>3mm所占比例達到75%，燒結礦中鐵酸鈣含量增加1.8個百分點，燒結礦轉鼓強度提高0.67個百分點，成品率提高2.1個百分點，產量提高2.6%。因此，從上述實施例可知，中鈦型釩鈦磁鐵精礦強化燒結效果，使燒結混合料粒度>3mm的比例由52%提高到75%以上，提高了燒結混合料透氣性，促進局部混合料鐵酸鈣的生成，燒結礦中鐵酸鈣含量增加1.52個百分點以上，燒結礦綜合轉鼓強度(ISO)提高0.50.8個百分點，成品率提高0.752.3個百分點，產量提高0.8%3.0%。綜合比較認為，在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，將中鈦型釩鈦磁鐵精礦進行潤磨處理后，配比為10%是更優(yōu)選的。盡管已經參照本發(fā)明的實施例具體描述了配加中鈦型釩鈦磁鐵精礦的高鈦型釩鈦磁鐵精礦的燒結是方法，但是本領域的技術人員應該知道，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對實施例做出各種形式的改變。權利要求一種高鈦型釩鈦磁鐵精礦的燒結方法，所述方法包括的步驟有對燒結用焦粉、富礦礦粉、返礦礦粉進行粒度處理；對中鈦型釩鈦磁鐵精礦進行潤磨處理，使得中鈦型釩鈦磁鐵精礦中粒度＜0.074mm的粒子的比例達到55％以上；配加重量百分比為5～12.5％的中鈦型釩鈦磁鐵精礦來替代高鈦型釩鈦磁鐵精礦，將中鈦型釩鈦磁鐵精礦、高鈦型釩鈦磁鐵精礦、富礦礦粉、生石灰、石灰石、焦粉、返礦礦粉配入混料倉后在混料機中加水進行混合；將混合料裝入燒結杯中進行點火抽風燒結，其中，將燒結礦的FeO含量范圍控制在7.6wt％～8.1wt％，燒結溫度控制在1270℃～1340℃，垂直燒結速度控制在17.8mm/min～18.6mm/min，料層厚度在650mm以上。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，在粒度處理的步驟中包括對焦粉進行篩分處理，使焦粉中粒度<3mm的粒子的比例達到81±2%，對粒度>5mm的粒子進行破碎處理，使粒度>5mm的粒子的比例基本篩除，粒度<5mm的粒子的比例達到93±2%。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，在粒度處理的步驟中包括對富礦礦粉中粒度>8mm的粒子進行破碎處理，使粒度>8mm的粒子的比例基本篩除基本篩除。4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，在粒度處理的步驟中包括將返礦中粒度>5mm的粒子的比例基本篩除，使粒度<5mm的粒子的比例達到95±2%。5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，在對中鈦型釩鈦磁鐵精礦進行潤磨處理的步驟中，使粒度>0.149mm的粒子的比例為37%，粒度為0.149mm0.074mm的粒子的比例為40±3%。6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，配加的生石灰的重量百分比為5%8%。7.根據(jù)權利要求l所述的方法，其中，在燒結步驟中，燒結杯鋪底料粒度為10mm20mm，鋪底料厚度為20mm，點火時間為2min，點火負壓為5880Pa，燒結負壓為11760Pa。8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，在燒結后得到的燒結礦表面上噴灑CaCl2，CaCl2溶液的濃度為1.3wt%1.5wt^，流量為5.05.3kg/ts。9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，燒結原料中焦粉的配加比例為4.8%4.95%。10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，原料中配入的富礦礦粉包括中品位富礦礦粉、高品位富礦礦粉和澳礦。11.根據(jù)權利要求io所述的方法，其中，中品位富礦礦粉不含Ti02，TFe含量為43.7wt%-49.8wt%，Si(^含量為13.8wt%-20.6wt%，八1203含量<3wt^，水分〈8wt%，并且中品位富礦礦粉的配比為5±lwt%;其中，高品位富礦礦粉不含Ti02，TFe含量為57.8wt%-60.2wt%，Si02含量為6.lwt%-7.9wt^，Al^含量〈2.3wt^，水分〈7.8wt%，并且高品位富礦礦粉的配比為普通粉礦配比12±2wt%。12.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，燒結原料中返礦配加比例為35%41%。13.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，生石灰配比為5.Owt%8.Owt^，生石灰加水按2:1比例進行消化制成。14.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，中鈦型釩鈦磁鐵精礦中TFe含量為51.21wt%，Si02含量為9.99wt%，F(xiàn)eO含量為25.73wt%，Ti02為含量7.2wt%，V205的含量為0.55wt%，含水量為9.5wt%。全文摘要本發(fā)明提供了一種高鈦型釩鈦磁鐵精礦的燒結方法。所述方法包括的步驟有對燒結用焦粉、富礦礦粉、返礦礦粉進行粒度處理；對中鈦型釩鈦磁鐵精礦進行潤磨處理，使得中鈦型釩鈦磁鐵精礦中粒度＜0.074mm的粒子的比例達到55％以上；配加重量百分比為5～12.5％的中鈦型釩鈦磁鐵精礦來替代高鈦型釩鈦磁鐵精礦，將中鈦型釩鈦磁鐵精礦、高鈦型釩鈦磁鐵精礦、富礦礦粉、生石灰、石灰石、焦粉、返礦配入混料倉后在混料機中進行加水進行混合；將混合料裝入燒結杯中進行點火抽風燒結，其中，將燒結礦的FeO含量范圍控制在7.6wt％～8.1wt％，燒結溫度控制在1270℃～1340℃，垂直燒結速度控制在17.8mm/min～18.6mm/min，料層厚度在650mm以上。文檔編號C22B1/16GK101717852SQ20091021093公開日2010年6月2日申請日期2009年11月12日優(yōu)先權日2009年11月12日發(fā)明者何木光,何群,向紹紅,吳耀輝,張義賢,李玉洪,甘勤,蔣大軍,饒家庭申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司;攀枝花新鋼釩股份有限公司