專利名稱：高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金技術領域，具體涉及ー種高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法。
背景技術：
目前，攀鋼主要使用攀枝花高鈦型釩鈦磁鐵精礦通過燒結來制備高鈦型釩鈦燒結礦(燒結礦TiO2含量高達7. 5%左右)，高鈦型釩鈦磁鐵精礦具有釩高、硅低的特點，通常SiO2含量為3. 3-3. 5重量％。所采用的燒結方法通常是使用石灰石作為熔劑，焦粉作為燃料經(jīng)過破碎機破碎后，將破碎的熔劑和燃料與釩鈦磁鐵精礦在圓筒混合機中按照常規(guī)用量加水混合均勻后，再裝入燒結臺車中用點火器點火進行抽風燒結。通常，燒結料層厚度為 650mm，點火溫度為1050°C，點火時間為I. 5min。白馬礦是攀西地區(qū)四大礦山之一，與目前使用的攀枝花釩鈦磁鐵精礦相比，該礦具有鐵高、釩高、硅低的特點，通常SiO2含量為2. 8-3. 0重量％。用白馬鐵精礦代替同比例攀枝花釩鈦磁鐵精礦可以提鐵增釩，高爐冶煉效果好的優(yōu)點；在保持燒結TFe品位和TiO2基本不變的情況下，用白馬鐵精礦代替攀枝花釩鈦磁鐵精礦則可以適當增加釩鈦礦的用量，同時降低價格昂貴的進ロ礦及普通富粉礦的用量。但是，由于白馬釩鈦磁鐵精礦SiO2含量為2. 8-3. 0重量％，比攀枝花釩鈦磁鐵精礦低約0. 5個百分點，在燒結過程中產(chǎn)生的硅酸鹽粘結相含量較少，采用現(xiàn)有的攀枝花高鈦型釩鈦磁鐵精礦的燒結方法進行燒結時，會造成燒結礦強度和成品率下降，低溫還原粉化性能變差，產(chǎn)量降低。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種燒結礦強度和成品率高、低溫還原粉化性能好、產(chǎn)量提高的高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法。本發(fā)明提供了ー種高鐵低娃型f凡鈦燒結礦的制備方法，該方法包括將ー種燒結原料造球后依次進行布料、壓料和燒結，所述燒結原料含有鐵精礦、燃料和熔劑，其特征在于，所述燒結原料還含有含硼物質，所述燃料的粒度為不超過3_，且粒度< 0. 5mm的燃料占燃料的25-40重量％，所述熔劑的含量使得所述燒結原料的燒結堿度為2-2. 5，所述布料使得料層厚度為660-750mm，所述燒結的點火溫度為1100_1150°C，燒結的點火時間為2-2. 5min。根據(jù)本發(fā)明的制備方法，通過改善燃料的粒度組成、提高燒結堿度、添加含硼物質、提高料層厚度、壓料、延長點火溫度和時間，可以較大地改善熔劑礦化、燃料燃燒效率、燒結熱制度、礦物結晶等燒結過程，從而達到提高燒結礦強度和成品率，改善低溫還原粉化性能，提高燒結礦產(chǎn)量的效果。另外，本發(fā)明的制備方法還較大降低了燃料的消耗。
具體實施方式
根據(jù)本發(fā)明的高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法，該方法包括將ー種燒結原料造球后依次進行布料、壓料和燒結，所述燒結原料含有鐵精礦、燃料和熔劑，其中，所述燒結原料還含有含硼物質，所述燃料的粒度為不超過3mm,且粒度< 0. 5mm的燃料占燃料的25-40重量％，所述熔劑的含量使得所述燒結原料的燒結堿度為2-2. 5，所述布料使得料層厚度為660-750mm，所述燒結的點火溫度為1100_1150°C，燒結的點火時間為2_2. 5min根據(jù)本發(fā)明的高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法，通過對燃料進行處理，粒度為不超過3mm，且粒度< 0. 5mm的燃料占燃料的25-40重量％，有利于燃料在燒結原料中均勻分布，使得燒結過程中的燃燒速度與傳熱速度趨于同步。在進一步優(yōu)選的情況下，所述粒度< 0. 5mm燃料優(yōu)選占燃料的28-39重量％。為了獲得上述粒度范圍的燃料，所述對燃料處理的方法包括破碎和篩分。所述燃料可以為本領域中各種常規(guī)的燃料，在優(yōu)選的情況下，所述燃料為焦炭。根據(jù)本發(fā)明的高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法，熔劑的含量使得所述燒結原料的燒結堿度為2-2. 5，可以降低燒結原料的熔化溫度，有利于液相早期生成，増加鐵酸鈣粘結相含量。為了進一步提高上述效果，所述燒結堿度優(yōu)選為2. 15-2.45。在本發(fā)明中，所述 熔劑可以為石灰石和生石灰。所述燒結堿度通常是指燒結原料中Ca0/Si02的值，可以通過在燒結原料中増加溶劑如石灰石、生石灰等的用量來進行調節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法，通過在燒結原料中加入含硼物質，利用含硼物質活化能力，能降低燒結液相的粘度，一方面可使料層透氣性變好氧化性氣氛增強，另一方面又有利于液相中的Ca2+向Fe2O3表面擴散，使得鐵酸鈣易于生成。所述含硼物質可以為各種含有硼元素的物質，在優(yōu)選的情況下，所述含硼物質可以為硼酸或硼酸溶液。為了進一步提高上述效果，在優(yōu)選的情況下，相對于100重量份的燒結原料，所述含硼物質以硼酸計的加入量可以為0. 01-0. 15重量份，優(yōu)選為0. 03-0. 12重量份。根據(jù)本發(fā)明的高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法，通過布料使得料層厚度為660-750mm，并在布料后進行壓料，將料層厚度提高到上述范圍內(nèi)，可以控制燒結速度，并利用料層自動蓄熱作用減少配碳量，為了進一步提高上述效果，所述料層厚度優(yōu)選為690-750mm。在布料后進行壓料，使得燒結原料的堆密度上升，燒結原料顆粒接觸緊密，可以有效地降低燒結速度，延長高溫保持時間，使礦物結晶更充分。為了進一步提高上述效果，所述壓料使得料層壓下可以20-50mm。根據(jù)本發(fā)明的高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法，通過在燒結エ序中，將燒結的點火溫度控制為1100-1150°C，燒結的點火時間控制為2-2. 5min，可以為燒結提供更多的點火熱量，改善表面層燒結礦的質量。根據(jù)本發(fā)明的高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法，所述鐵精礦可以為本領域常用的各種富鐵原料，如釩鈦鐵精礦和普通鐵精礦等，在優(yōu)選的情況下，所述鐵精礦含有釩鈦鐵精礦，在所述釩鈦鐵精礦中，TFe為55-57重量％，F(xiàn)eO為29-32重量％，SiO2為2. 8-3. 0重量％，V205為0. 7-0. 9重量％，TiO2為10-11重量％。所述普通鐵精礦為不含釩元素和鈦元素的鐵精礦。本發(fā)明的低硅型釩鈦燒結礦的制備方法通過綜合采用改善燃料的粒度組成、提高燒結堿度、添加含硼物質、提高料層厚度、壓料、延長點火溫度和時間，避免了単獨通過提高燒結堿度造成燒結速度過快，影響燒結礦的強度和成品率，単獨添加含硼物質造成燒結礦強度和冶金性能改善的幅度相對不大，単獨采用提高料層厚度和壓料造成燒結速度慢，產(chǎn)量低，単獨采用提高點火溫度和延長點火時間造成表面燒結礦過熔，影響料層的透氣性，等的缺陷，可以較大地提高燒結礦強度和成品率，改善低溫還原粉化性能，提高燒結礦產(chǎn)量的效果。實施例以下結合實施例對本發(fā)明進行進ー步說明，但本發(fā)明并不僅限于下述實施例。在以下的實施例和對比例中，燒結礦的轉鼓強度、燒結礦低溫還原粉化率和還原度的測定方法如下。(I)燒結礦的轉鼓強度根據(jù)GB13242定義的ISO轉鼓強度，是指取7. 5公斤40_10mm燒結礦在ISO轉鼓 機中轉動200轉后，> 6. 3mm粒級燒結礦占整個燒結礦重量的百分比，是衡量燒結礦強度的重要指標，越高，表示燒結礦的強度越好。在本發(fā)明中采用SQZG-4型ISO轉鼓機(鶴壁市冶金機械設備有限公司)進行測定。(2)燒結礦低溫還原粉化率燒結礦低溫還原粉化率(RDI)是指取500g粒度為10-12. 5mm的燒結礦在500°C下通過還原氣體(20% C0+20% C02+60% N2)還原60分鐘后，裝入轉鼓機內(nèi)轉動10分鐘之后，燒結礦中< 3. 15mm粒級占整個燒結礦重量的百分比。該指標越低，說明燒結礦在高爐內(nèi)產(chǎn)生的粉化率越小，則高爐的透氣性越好。(3)還原度還原度是指以三價鐵狀態(tài)為基準，即假定鐵礦石中的鐵全部以Fe2O3形式存在，并把這些Fe2O3中的氧算作100%，還原一定時間后所達到的脫氧的程度，以質量百分數(shù)表示。在本發(fā)明中，按照GB/T 13241進行測定。該指標越高，說明燒結礦在高爐內(nèi)的還原性越好，則高爐產(chǎn)量越高、燃料消耗越低。實施例I本實施例用于說明本發(fā)明的高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法。使用四輥破碎機將焦粉破碎并分級，處理成粒度為0-3mm，其中< 0. 5mm粒級為39重量％的焦粉，使用釩鈦鐵精礦(白馬礦，TFe 56. 56重量％，F(xiàn)eO :31. 55重量％，Si02含量為2. 8重量％，V2O5 :0. 724重量％，TiO2 10. 72重量％ )和普通鐵礦粉(TFe :61. 63重量％，F(xiàn)eO :2.41重量％，SiO2含量為3.80重量％ )作為燒結礦原料中的含鐵料，相對于100重量份的含鐵料加入4. 6重量份的處理過的焦粉作為燃料，然后加入作為熔劑的石灰石，調節(jié)燒結礦原料的燒結堿度為2. 15，然后相對于100重量份的含鐵料加入0. 03重量份的硼酸，混合均勻。將混合后的燒結礦原料經(jīng)磁輥布料器加到臺車上進行布料，使料層的高度為690mm，然后進行壓料使料層壓下20mm。在點火溫度為1100°C下，點火2. Omin，進行燒結。結果表明，燒結礦轉鼓強度為70. 45%，成品率為73. 14%，產(chǎn)量為11592t/d，固體燃料消耗為45. 49kg/t礦，燒結礦低溫還原粉化率為63. 01%，還原度為81. 13%。對比例I使用四輥破碎機將焦粉破碎并分級，處理成粒度> 3mm為31. 3重量％，< 0. 5mm粒級為48. 7重量％的焦粉，使用釩鈦鐵精礦(白馬礦，TFe :56. 56重量％，F(xiàn)eO :31. 55重量％，SiO2含量為2. 8重量%，V2O5 :0. 724重量％，TiO2 :10. 72重量% )和普通鐵礦粉(TFe 61.63重量％，F(xiàn)eO :2.41重量％，SiO2含量為3. 80重量％ )作為燒結礦原料中的含鐵料，相對于100重量份的含鐵料加入4. 6重量份的處理過的焦粉作為燃料，然后加入作為熔劑的石灰石，調節(jié)燒結礦原料的燒結堿度為2. 05，混合均勻。將混合后的燒結礦原料經(jīng)磁輥布料器加到臺車上進行布料，使料層的高度為650mm。在點火溫度為1050°C下，點火I. 5min,進行燒結。結果表明，燒結礦轉鼓強度為69. 43%，成品率為71. 58%，產(chǎn)量為11232t/d，固體燃料消耗為47. 12kg/t礦，燒結礦低溫還原粉化率為64. 35%，還原度為80. 42%。對比例2除了使用粒度〉3mm為31. 3重量％，く 0. 5mm粒級為48. 7重量％的焦粉以外，按照實施例I的操作進行燒結。結果表明，燒結礦轉鼓強度為70. 28%，成品率為72. 90%，產(chǎn)量為11400t/d，固體燃料消耗為46. 31kg/t礦，燒結礦低溫還原粉化率為6 3. 72%，還原度為 80. 87%。對比例3除了使燒結礦原料的燒結堿度為2. 05以外，按實施例I的操作進行燒結。結果表明，燒結礦轉鼓強度為70. 12%，成品率為72. 86%，產(chǎn)量為11496t/d，固體燃料消耗為46. 10kg/t礦，燒結礦低溫還原粉化率為63. 64%，還原度為80.91%。對比例4除了不加入硼酸以外，按照實施例I的操作進行燒結。結果表明，燒結礦轉鼓強度為69. 90%，成品率為72. 31%，產(chǎn)量為11520t/d，固體燃料消耗為46. 07kg/t礦，燒結礦低溫還原粉化率為63. 96，還原度為80. 75。對比例5除了使料層的高度為650mm，并在布料以后不進行壓料以外，按照實施例I的操作進行燒結。結果表明，燒結礦轉鼓強度為69. 94%，成品率為72. 78%，產(chǎn)量為11544t/d，固體燃料消耗為46. 24kg/t礦，燒結礦低溫還原粉化率為63. 68%，還原度為80. 96%。對比例6除了在點火溫度為1050°C下，點火I. 5min以外，按照實施例I的操作進行燒結。結果表明，燒結礦轉鼓強度為70. 03%，成品率為72. 65%，產(chǎn)量為11472t/d，固體燃料消耗為46. 53kg/t礦，燒結礦低溫還原粉化率為63. 55%，還原度為80. 84%。實施例2本實施例用于說明本發(fā)明的高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法。使用四輥破碎機將焦粉破碎并分級，處理成粒度為0-3mm，< 0. 5mm粒級為35重量％的焦粉，使用釩鈦鐵精礦(白馬礦，TFe 56. 56重量％，F(xiàn)eO :31.55重量％，Si02含量為2. 8重量％，V2O5 :0. 724重量％，TiO2 :10. 72重量％ )和普通鐵礦粉(TFe :61. 63重量％，F(xiàn)eO 2.41重量％，SiO2含量為3.80重量％ )作為燒結礦原料中的含鐵料，相對于100重量份的含鐵料加入4. 6重量份的處理過的焦粉作為燃料，然后加入作為熔劑的石灰石，調節(jié)燒結礦原料的燒結堿度為2. 25，然后相對于100重量份的含鐵料加入0. 06重量份的硼酸，混合均勻。將混合后的燒結礦原料經(jīng)磁輥布料器加到臺車上進行布料，使料層的高度為710mm，然后進行壓料使料層壓下30mm。在點火溫度為1120°C下，點火2. lmin，進行燒結。結果表明，燒結礦轉鼓強度為71. 38%，成品率為74. 01%，產(chǎn)量為11712t/d，固體燃料消耗為45. 02kg/t礦，燒結礦低溫還原粉化率為61. 96%，還原度為81. 57%。
實施例3本實施例用于說明本發(fā)明的高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法。使用四輥破碎機將焦粉破碎并分級，處理成粒度為0-3mm，< 0. 5mm粒級為32重量％的焦粉，使用釩鈦鐵精礦( 白馬礦，TFe 56. 56重量％，F(xiàn)eO :31.55重量％，Si02含量為2. 8重量％，V2O5 :0. 724重量％，TiO2 :10. 72重量％ )和普通鐵礦粉(TFe :61. 63重量％，F(xiàn)eO :2.41重量％，SiO2含量為3.80重量％ )作為燒結礦原料中的含鐵料，相對于100重量份的含鐵料加入4. 6重量份的處理過的焦粉作為燃料，然后加入作為熔劑的石灰石，調節(jié)燒結礦原料的燒結堿度為2. 35，然后相對于100重量份的含鐵料加入0. 09重量份的硼酸，混合均勻。將混合后的燒結礦原料經(jīng)磁輥布料器加到臺車上進行布料，使料層的高度為730mm，然后進行壓料使料層壓下40mm。在點火溫度為1140°C下，點火2. 3min，進行燒結。結果表明，燒結礦轉鼓強度為72. 01%，成品率為75. 30%，產(chǎn)量為11846t/d，固體燃料消耗為44. 17kg/t礦，燒結礦低溫還原粉化率為60. 81%，還原度為82. 20%。實施例4本實施例用于說明本發(fā)明的高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法。使用四輥破碎機將焦粉破碎并分級，處理成粒度為0-3mm，< 0. 5mm粒級為28重量％的焦粉，使用釩鈦鐵精礦(白馬礦，TFe 56. 56重量％，F(xiàn)eO :31.55重量％，Si02含量為
2.8重量％，V2O5 :0. 724重量％，TiO2 :10. 72重量％ )和普通鐵礦粉(TFe :61. 63重量％，F(xiàn)eO :2.41重量％，SiO2含量為3.80重量％ )作為燒結礦原料中的含鐵料，相對于100重量份的含鐵料加入4. 6重量份的處理過的焦粉作為燃料，然后加入作為熔劑的石灰石，調節(jié)燒結礦原料的燒結堿度為2. 45，然后相對于100重量份的含鐵料加入0. 12重量份的硼酸，混合均勻。將混合后的燒結礦原料經(jīng)磁輥布料器加到臺車上進行布料，使料層的高度為750mm，然后進行壓料使料層壓下50mm。在點火溫度為1150°C下，點火2. 5min，進行燒結。結果表明，燒結礦轉鼓強度為72. 72%，成品率為76. 52%，產(chǎn)量為11969t/d，固體燃料消耗為43. 75kg/t礦，燒結礦低溫還原粉化率為59. 60%，還原度為83. 04%。通過將實施例和比較例進行比較，不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的實施例1-4的制備方法通過綜合采用改善燃料的粒度組成、提高燒結堿度、添加含硼物質、提高料層厚度、壓料、延長點火溫度和時間，與對比例I相比，燒結礦轉鼓強度提高了 I. 02-3. 29%，成品率提高了I. 56-4. 94%，產(chǎn)量提高3. 18-6. 56%，固體燃料消耗下降了 I. 63-3. 37kg/t礦，燒結礦低溫還原粉化率下降了 1.34-4. 75%，還原度上升了 0.71-2. 62%。另外，本發(fā)明的實施例I與不采用改善燃料的粒度組成、提高燒結堿度、添加含硼物質、提高料層厚度、壓料、延長點火溫度和時間中的任意一項的對比例2-6相比，也較大地提高了燒結礦強度和成品率，改善了低溫還原粉化性能，提高了燒結礦產(chǎn)量。在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
權利要求
1.一種高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法，該方法包括將一種燒結原料造球后依次進行布料、壓料和燒結，所述燒結原料含有鐵精礦、燃料和熔劑，其特征在于，所述燒結原料還含有含硼物質，所述燃料的粒度為不超過3mm，且粒度< 0. 5mm的燃料占燃料的25-40重量％，所述熔劑的含量使得所述燒結原料的燒結堿度為2-2. 5，所述布料使得料層厚度為660-750mm，所述燒結的點火溫度為1100_1150°C，燒結的點火時間為2_2. 5min。
2.根據(jù)權利要求I所述的制備方法，所述粒度<0. 5mm燃料占燃料的28-39重量％。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的制備方法，所述燃料為焦粉。
4.根據(jù)權利要求I所述的制備方法，所述燒結堿度為2.15-2. 45。
5.根據(jù)權利要求I所述的制備方法，所述含硼物質為硼酸或硼酸溶液。
6.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，相對于100重量份的燒結原料，所述含硼物質以硼酸計的加入量為0. 01-0. 15重量份。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的制備方法，相對于100重量份的燒結原料，所述含硼物質以硼酸計的加入量為0. 03-0. 12重量份。
8.根據(jù)權利要求I所述的制備方法，所述料層厚度為690-750mm。
9.根據(jù)權利要求I所述的制備方法，所述壓料使得料層壓下20-50mm。
10.根據(jù)權利要求I所述的制備方法，所述鐵精礦含有釩鈦鐵精礦，在所述釩鈦鐵精礦中，TFe 為 55-57 重量％，F(xiàn)eO 為 29-32 重量%，SiO2 為 2. 8-3. 0 重量%，V2O5 為 0. 7-0. 9 重fi%, TiO2 為 10-11 重量％。
11.根據(jù)權利要求I所述的制備方法，所述熔劑為石灰石和/或生石灰。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高鐵低硅型釩鈦燒結礦的制備方法，該方法包括將一種燒結原料造球后依次進行布料、壓料和燒結，所述燒結原料含有鐵精礦、燃料和熔劑，其中，所述燒結原料還含有含硼物質，所述燃料的粒度為不超過3mm，且粒度＜0.5mm的燃料占燃料的25-40重量％，所述熔劑的含量使得所述燒結原料的燒結堿度為2-2.5，所述布料使得料層厚度為660-750mm，所述燒結的點火溫度為1100-1150℃，燒結的點火時間為2-2.5min。本發(fā)明的方法能夠提高燒結礦強度和成品率，改善低溫還原粉化性能，提高燒結礦產(chǎn)量。
文檔編號C22B1/16GK102758084SQ20111011193
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權日2011年4月29日
發(fā)明者何木光, 何群, 康斌, 張義賢, 文永才, 甘勤, 蔣大軍 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司, 攀鋼集團有限公司, 攀鋼集團研究院有限公司