專利名稱：改善釩鈦高爐渣冶金性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域中改善高爐爐渣性能的方法，更具體地講，涉及一種利用添 加劑改善釩鈦高爐渣的冶金性能的方法。
背景技術(shù)：
在利用普通鐵礦石進(jìn)行高爐冶煉時，由于高爐渣熔化溫度低、粘度低、流動性好， 所以下渣中帶鐵量少，一般為2% 3%，只占高爐總鐵損失量的30%左右。然而，在利用釩 鈦磁鐵礦進(jìn)行高爐冶煉時，由于爐渣中的TiO2含量較高，導(dǎo)致爐渣熔化溫度高、粘度高、流 動性差，所以下渣中帶鐵量多，正常爐況時一般為6% 8%，爐況差時一般為10%左右，占 高爐總鐵損失量的60% 80%，造成了巨大的鐵損失。另外，如果下渣中帶鐵量過多，在下 渣進(jìn)入渣灌中時，高溫的鐵會損壞渣灌，縮短渣灌的使用壽命，嚴(yán)重時高溫渣鐵直接將渣罐 燒牙。冶煉釩鈦磁鐵礦的高爐爐缸的可操作溫度區(qū)間窄，高爐抗波動的能力小。由于含 TiO2的爐渣的熔化溫度高，而提高高爐爐缸渣鐵溫度又會造成TiA還原過多，惡化爐渣性 質(zhì)。因此，爐缸的過熱度(實際溫度高出爐渣熔化性溫度的范圍)僅有50°C左右，比冶煉普 通礦低100°C以上。遇上意外情況，冶煉釩鈦磁鐵礦的高爐易發(fā)生爐缸粘結(jié)或者高爐鐵損較 高的現(xiàn)象。在申請?zhí)枮?01010132382. 5、發(fā)明名稱為“一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法”的中國 發(fā)明專利申請中，公開了一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法。在該方法中，使用MnO與CaF2兩種 物質(zhì)作為添加劑來改善高爐渣冶金性能，渣中MnO重量百分比控制在1. 0% 4. 5%之間。 渣中較高的MnO重量百分比(1. 0% 4. 5% )會造成鐵水中含相對較高的[Mn]，而鐵水含 [Mn]會影響下道工序提銀，降低釩渣中的V2O5含量。此外，錳礦相對螢石的價格也較高。另 外，在該申請中，將螢石磨成-200目的細(xì)粉，均勻混入高爐噴吹的煤粉中，隨高爐噴吹煤粉 一道噴入高爐內(nèi)，增加了制粉成本，并且通過噴槍噴入高爐內(nèi)，吸收大量熱量，不利于提高 煤粉的燃燒率。因此，亟需一種能夠改善釩鈦高爐渣的冶金性能的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種改善釩鈦高爐渣的冶金性能的方法，并且根據(jù)本發(fā)明 的方法不僅能改善含釩、鈦的鐵精礦高爐冶煉含釩生鐵爐渣的性能，同時使用螢石改善含 釩、鈦的鐵精礦高爐冶煉爐溫波動范圍，使高爐溫度可控范圍變大。為了實現(xiàn)上述目的，提供了一種改善釩鈦高爐渣的冶金性能的方法，所述方法包 括的步驟有在高爐中加入含釩鈦鐵礦的爐料；調(diào)節(jié)爐溫；冶煉后渣鐵分離，所述方法的特 征在于，在爐料中加入螢石使高爐渣中CaF2的重量百分比含量控制在0. 5% 5%的范圍 內(nèi)。在本發(fā)明的實施例中，可通過調(diào)節(jié)噴煤量來調(diào)節(jié)爐溫。
本發(fā)明的另外方面和/或優(yōu)點將在下面的描述中部分地闡明，并且從描述中部分 是清楚的，或者通過本發(fā)明的實施可以被理解。
具體實施例方式在利用釩鈦磁鐵礦進(jìn)行高爐冶煉時，由于爐渣中的TiO2含量較高，導(dǎo)致爐渣熔化 溫度高、粘度高、流動性差，所以下渣中帶鐵量多，鐵損較大。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這一問 題，根據(jù)本發(fā)明的改善釩鈦高爐渣冶金性能的方法采用在原料中加入添加劑來改善釩鈦高 爐渣的冶金性能。冶煉釩鈦磁鐵礦高爐爐缸粘結(jié)、爐況恢復(fù)、或高爐鐵損較高時，在每批爐料中加入 一定量的螢石，使高爐渣中CaF2的重量百分比含量在0. 5% 5%范圍內(nèi)，可以解決爐缸粘 結(jié)、爐況恢復(fù)、高爐鐵損高時爐渣冶金性能差的問題。螢石的主要成分是CaF2,主要作用原理如下除了 CaF2和SW2能加速CaO的溶解 速度外，CaF2的電離度大，電離出的F-離子破壞了 SixOy2-的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而降低了鈦渣的粘 度，改善了爐渣流動性，強化了鐵水與熔渣的分離作用；CaF2進(jìn)入爐渣與其它組分形成低共 熔物質(zhì)，即使加入少量的CaF2也可降低爐渣的熔化性溫度，從而增加爐缸的過熱度范圍；提 高非表面活性物質(zhì)CaF2的含量，可以增加高鈦渣質(zhì)點間的作用力而使渣鐵兩熔融液相間界 面上的表面自由能比較過剩，從而減少了熔渣與鐵水之間的接觸面積，導(dǎo)致鐵在熔渣中的 溶解損失減少。爐渣物性的這些改善對釩鈦磁鐵礦冶煉中增釩、降低鐵損、提高渣的脫硫能 力、爐況順行等具有明顯實際作用。盡管高爐增加普通塊礦使用量也可以改善高爐爐渣性能，但這樣會導(dǎo)致生鐵成分 發(fā)生較大變化以及釩鈦磁鐵礦使用比例下降明顯增加生鐵成本，同時給下道工序帶來一系 列不利影響(如鐵水含V下降、Si上升等)；CaF2改善爐渣冶金性能不但明顯優(yōu)于MnO，而 且不影響下道工序釩渣中的V2O5含量。以下，將通過具體的實施例來描述本發(fā)明。對比示例1每批爐料構(gòu)成26. 6噸釩鈦燒結(jié)礦+9. 5噸釩鈦球團(tuán)礦+1. 9噸普通塊礦+8. 74噸 焦炭。從爐頂加入2000m3高爐冶煉，通過噴煤量調(diào)節(jié)爐溫，爐溫[Ti]0. 15% 0.30%，平 均爐溫[Ti]0. 203%，高爐利用系數(shù)2. 115t/(m3 · d)，鐵損6.5%。實施例1每批爐料構(gòu)成26. 6噸釩鈦燒結(jié)礦+9. 5噸釩鈦球團(tuán)礦+1. 9噸普通塊礦+0. 105噸 螢石+8. 74噸焦炭。從爐頂加入2000m3高爐冶煉，通過噴煤量調(diào)節(jié)爐溫，爐溫[Ti] 0. 15 % 0.31%,爐渣含CaF2為0. 5%，平均爐溫[Ti]0. 200%,高爐利用系數(shù)2. 152t/ (m3 · d)，鐵損 6. 12%。實施例2每批爐料構(gòu)成26. 6噸釩鈦燒結(jié)礦+9. 5噸釩鈦球團(tuán)礦+1. 9噸普通塊礦+0. 520噸 螢石+8. 74噸焦炭。從爐頂加入2000m3高爐冶煉，通過噴煤量調(diào)節(jié)爐溫，爐溫[Ti] 0. 13 % 0. 33%,爐渣含CaF2 % 2.5%,平均爐溫[Ti] 0. 186 %，高爐利用系數(shù)2. 232t/ (m3 · d)，鐵損 5. 1%。實施例3
每批爐料構(gòu)成26. 6噸釩鈦燒結(jié)礦+9. 5噸釩鈦球團(tuán)礦+1. 9噸普通塊礦+1. 03噸 螢石+8. 74噸焦炭。從爐頂加入2000m3高爐冶煉，通過噴煤量調(diào)節(jié)爐溫，爐溫[Ti] 0. 13 % 0. 35%,爐渣含CaF2 % 5.0%,平均爐溫[Ti]0. 181%,高爐利用系數(shù)2. 235t/ (m3 · d)，鐵損 4. 5%。從實施例1至3與對比示例1的比較可以看出，在爐料中加入螢石使高爐渣中CaF2 的重量百分比含量控制在0. 5% 5%的范圍內(nèi)，可以降低平均爐溫，提高高爐利用系數(shù)并 減少鐵損。具體地講，對于釩鈦高爐渣冶煉，高溫時爐渣中生成的TiC、TiN高熔點物質(zhì)相對 較多，爐渣流動性差，渣鐵難出，造成渣鐵按通常應(yīng)出的渣鐵量在高爐內(nèi)排不盡，高爐受憋， 爐溫長期高、鐵損高。然而加入螢石后，爐渣的流動性得到改善，特別是在爐溫相對高的情 況下，渣鐵難出現(xiàn)象得到緩解，爐溫易于控制，高爐溫時間短，平均爐溫水平下降。實施例41200m3高爐，每批爐料構(gòu)成(14. 7噸釩鈦燒結(jié)礦+5. 355噸釩鈦球團(tuán)礦+0. 945噸普 通塊礦+4. 773噸焦炭)，發(fā)生爐缸粘結(jié)，爐溫[Ti] >0.25%時渣鐵排放困難，風(fēng)量逐漸萎 縮，爐溫[Ti]0. 13% 0. 36%，平均爐溫[Ti]0. 245%，高爐利用系數(shù)2. 350t/(m3 ·(!)，鐵損 8. 5%;然后每批爐料構(gòu)成變?yōu)?4. 7噸釩鈦燒結(jié)礦+5. 355噸釩鈦球團(tuán)礦+0. 945噸普通塊礦 +0. 57噸螢石+4. 773噸焦炭，爐渣含CaF2為5. 0%，冶煉M小時后，然后每批爐料構(gòu)成變?yōu)?14. 7噸釩鈦燒結(jié)礦+5. 355噸釩鈦球團(tuán)礦+0. 945噸普通塊礦+0. 37噸螢石+4. 773噸焦炭， 爐渣含CaF2為3. 2%，冶煉16小時后，然后每批爐料構(gòu)成變?yōu)?4. 7噸釩鈦燒結(jié)礦+5. 355 噸釩鈦球團(tuán)礦+0. 945噸普通塊礦+0. 17噸螢石+4. 773噸焦炭，爐渣含CaF2為1. 5%，這樣 爐況逐漸好轉(zhuǎn)且螢石用量逐漸減少，第四天開始高爐利用系數(shù)大于2. 55t/(m3 · d)，鐵損小 于6.5%，爐溫[Ti]0. 15% 0. 32%，平均爐溫[Ti]0. 200%，爐況基本處于正常水平。從實施例4可以看出，當(dāng)爐況處于異常時，可以用螢石作為添加劑來處理爐缸粘 結(jié)的情況。具體地講，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常需通過改變爐料結(jié)構(gòu)增加普通塊礦的配比來調(diào)整 釩鈦球團(tuán)礦和釩鈦燒結(jié)礦的配比，從而降低爐渣中TiO2含量(即，將爐渣中TiA含量控制 在正常冶煉條件爐渣TW2含量的1/2來改善爐渣流動性冶煉一段時間，使?fàn)t缸工作狀態(tài)正 常后，又逐漸調(diào)整回原來的爐料結(jié)構(gòu))。然而在本發(fā)明中，可以通過加入螢石作為添加劑來 改善爐渣的流動性，從而解決爐缸粘結(jié)的問題。在實施例4中，在每批爐料中，螢石的含量 逐漸減少，因為長時間大量使用螢石(即，螢石的使用量使高爐渣中CaF2的重量百分含量 大于5%且連續(xù)超過15天)，會影響高爐內(nèi)耐火材料的壽命。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法不僅能改善含釩、鈦的鐵精礦高爐冶煉含釩生鐵爐渣的 性能，同時使用螢石改善含釩、鈦的鐵精礦高爐冶煉爐溫波動范圍，使高爐溫度可控范圍變 大。本發(fā)明不限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變形和 修改。
權(quán)利要求
1.一種改善釩鈦高爐渣的冶金性能的方法，所述方法包括的步驟有在高爐中加入含 釩鈦鐵礦的爐料；調(diào)節(jié)爐溫；冶煉后渣鐵分離，所述方法的特征在于，在爐料中加入螢石使 高爐渣中CaF2的重量百分比含量控制在0. 5% 5%的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善釩鈦高爐渣的冶金性能的方法，其中，通過調(diào)節(jié)噴煤量 來調(diào)節(jié)爐溫。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種改善釩鈦高爐渣的冶金性能的方法。所述方法包括的步驟有在高爐中加入含釩鈦鐵礦的爐料；調(diào)節(jié)爐溫；冶煉后渣鐵分離，在爐料中加入螢石使高爐渣中CaF2的重量百分比含量控制在0.5％～5％的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的方法不僅能改善含釩、鈦的鐵精礦高爐冶煉含釩生鐵爐渣的性能，同時使用螢石改善含釩、鈦的鐵精礦高爐冶煉爐溫波動范圍，使高爐溫度可控范圍變大。
文檔編號C21B5/04GK102061346SQ20111000771
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者何木光, 宋劍, 張志剛, 張海軍, 張遠(yuǎn)祥, 曾華鋒, 李剛 申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團(tuán)鋼鐵釩鈦股份有限公司