專利名稱：高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及ー種高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法。
背景技術(shù)：
攀枝花釩鈦磁鐵精礦(占含鐵料60%以上)是燒結(jié)所常用的含鐵原料，該礦全鐵(TFe)含量低(僅54%左右)、TiO2含量高(12. 8% )，導(dǎo)致燒結(jié)礦鐵品位低(比普通燒結(jié)礦低5個百分點以上)，強度差，低溫還原粉化率(RDI_3.15)高。攀西地區(qū)有一定的高品位釩鈦鐵精礦(TFe為59%左右)資源，與目前使用的攀枝花釩鈦磁鐵精礦相比，該礦具有鐵含量高、釩含量高、硅含量低的特點，采用高品位釩鈦鐵 精礦代替同比例的擊枝花I凡欽磁鐵精礦(以下簡稱擊精礦)可以提鐵增I凡，提聞企業(yè)的經(jīng)濟效益。在保持燒結(jié)TFe品位和TiO2基本不變的情況下，用高品位釩鈦鐵精礦代替攀精礦則可以適當(dāng)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，經(jīng)濟效益和社會效益巨大。因此，使用高品位釩鈦鐵精礦進行燒結(jié)具有重要意義。但由于該高品位釩鈦鐵精礦中SiO2含量低(比攀精礦低1. 25個百分點)，燒結(jié)過程中產(chǎn)生的硅酸鹽粘結(jié)相含量較少，造成燒結(jié)礦強度和成品率下降，低溫還原粉化性能變差，產(chǎn)量降低，這是高品位釩鈦鐵精礦燒結(jié)的ー個重要難題。因此，攻克此技術(shù)難關(guān)是高品位釩鈦鐵精礦成功應(yīng)用于燒結(jié)生產(chǎn)的關(guān)鍵。目前國內(nèi)外少數(shù)鋼鐵企業(yè)在普通精礦燒結(jié)生產(chǎn)中使用了提高料層高度、熔劑分加等強化技術(shù)措施，但限于エ藝條件和技術(shù)水平的制約，在一個企業(yè)中僅采用了部分強化技木，并且沒有對配加工藝參數(shù)進行優(yōu)化，故強化效果不甚理想。迄今為止，高鐵低硅型釩鈦磁鐵精礦的燒結(jié)強化技術(shù)研究國內(nèi)外均尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的ー個或多個問題。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效提聞聞品位I凡欽鐵精礦的燒結(jié)礦廣量、質(zhì)量的燒結(jié)方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了ー種高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法，包括依次進行的燃料預(yù)處理、配料、加水混合、造球、點火燒結(jié)、噴灑CaCl2溶液、高爐冶煉，其中，以質(zhì)量百分比計，預(yù)處理后的燃料中的焦粉粒度不大于3mm且粒度小于0. 5mm的焦粉占20 29%，配料時的生石灰采用兩次配加方法且第二次配加的比例為25 75%，加水混合后的混合料中的水分為7. 3 7. 6%且混合料中的配碳量為4. 6 4. 75%，點火燒結(jié)時的料層高度為660 740mm，噴灑的CaCl2溶液的質(zhì)量濃度為I 3%。根據(jù)本發(fā)明的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法的一個實施例，預(yù)處理后的燃料中粒度小于0. 5mm的焦粉可以為21%、23%、26%或28%。
根據(jù)本發(fā)明的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法的一個實施例，配料時生石灰第二次配加的比例可以為30%、40%、50%或70%。根據(jù)本發(fā)明的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法的一個實施例，加水混合后的混合料中的水分可以為7. 35%,7. 4%,7. 5%或7. 55% 0根據(jù)本發(fā)明的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法的一個實施例，加水混合后的混合料中的配碳量可以為4. 61%,4. 65%,4. 7%或4. 73%。根據(jù)本發(fā)明的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法的一個實施例，點火燒結(jié)時的料層高度可以為 665mm、705mm、720mm 或 735mm。根據(jù)本發(fā)明的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法的一個實施例，噴灑的CaCl2溶液的 質(zhì)量濃度可以為1. 2%A. 5%,2. 0%或2. 8%。根據(jù)本發(fā)明的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法的一個實施例，將預(yù)處理后的燃料可以與25 42%攀精礦，5 20%高品位釩鈦鐵精礦，4 10%澳礦，21 26%國高粉；1.8 3. 8%中加粉，2 4%瓦斯灰，3. 88 5. 91%石灰石，8. 14 8. 5%生石灰進行配料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括I)可改善混合料粒度組成，提高料層的透氣性，從而提高燒結(jié)礦產(chǎn)量。2)可改善燃料的粒度組成，使其在燒結(jié)混合料中分布更均勻，提高燃料燃燒效率，強化燒結(jié)過程，從而提高燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量。3)燒結(jié)料層的自動蓄熱作用增強，高溫保持時間延長，有利于改善燒結(jié)礦的礦物組成和結(jié)構(gòu)，使燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量提高，同時可減少燃料消耗。4)CaO在混合料中的分布更為合理，有利于生成更多的鐵酸鈣優(yōu)質(zhì)粘結(jié)相，從而提高燒結(jié)礦的強度和成品率，降低固體燃料消耗。5)可改善燒結(jié)礦低溫還原粉化率(RDI_3.15)，有利于提高高爐冶煉的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。
具體實施例方式在下文中，將結(jié)合具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。若無其它說明，本發(fā)明所述的百分比均為質(zhì)量百分比。根據(jù)本發(fā)明的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法包括依次進行的燃料預(yù)處理、配料、加水混合、造球、點火燒結(jié)、噴灑CaCl2溶液、高爐冶煉。其中，以質(zhì)量百分比計，預(yù)處理后的燃料中的焦粉粒度不大于3mm且粒度小于0. 5mm的焦粉占20 29%,配料時的生石灰采用兩次配加方法且第二次配加的比例為25 75%，加水混合后的混合料中的水分為7. 3 7. 6%且混合料中的配碳量為4. 6 4. 75%，點火燒結(jié)時的料層高度為660 740mm，噴灑的CaCl2溶液的質(zhì)量濃度為I 3%?？刂七m宜的燃料粒度有利于燃料在混合料中均勻分布，使燃燒速度與傳熱速度趨于同步。根據(jù)本發(fā)明，控制預(yù)處理后的燃料中的焦粉粒度不大于3mm且粒度小于0. 5mm的焦粉占20 29 %，優(yōu)選地，預(yù)處理后的燃料中粒度小于0. 5mm的焦粉可以為21 %、23 %、26 %或 28%0采用熔劑分加的方式，由于CaO和燃料混合在一起對燃料有催化作用，可加快燃燒速度，另外，小球表面堿度比內(nèi)部相對提高，可形成局部高堿度，加速Ca2+離子的擴散，有利于表面生成更多的鐵酸鈣，提高燒結(jié)礦強度。根據(jù)本發(fā)明，配料時的生石灰采用兩次配加方法且第二次配加的比例為25 75%，優(yōu)選地，配料時生石灰第二次配加的比例可以為30%、40%、50%或 70%。由于高品位釩鈦鐵精礦的粒度較細(xì)且毛細(xì)水含量高，適當(dāng)提高燒結(jié)混合料水分含量可以改善混合料的粒度組成，提高料層的透氣性，從而提高燒結(jié)礦產(chǎn)量。根據(jù)本發(fā)明，將混合料中的水分由7. 2%提高到7. 3 7. 6%，優(yōu)選地，混合料中的水分可以為7. 35%,7. 4%,7. 5%或7. 55%。若混合料水分含量低于7. 3%，會導(dǎo)致混合料的成球性能下降，料層的透氣性變差，燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量下降；若混合料水分含量高于7.6%，燒結(jié)過程中會加厚過濕層，導(dǎo)致料層阻カ増大，同時燃料消耗量増加，不利于燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量。提高燒結(jié)料層高度可以延長料層的高溫保持時間，使礦物結(jié)晶更充分，有利于增加燒結(jié)液相含量，改善燒結(jié)礦礦物組成和結(jié)構(gòu)，提高燒結(jié)礦強度和成品率，同時由于料層自動蓄熱作用增強，可以減少配碳量。根據(jù)本發(fā)明，將點火燒結(jié)時的料層高度由630_提高至 660 740mm,優(yōu)選地,點火燒結(jié)時的料層高度可以為665mm、705mm、720mm或735mm。加水混合后的混合料中的配碳量由4. 9%降低到4. 6 4. 75%，優(yōu)選地，加水混合后的混合料中的配碳量可以為4. 61%,4. 65%,4. 7%或4. 73%?；旌狭现械呐涮剂窟^低則不能滿足燒結(jié)過程中熱量的需要，導(dǎo)致液相量生成不足，燒結(jié)礦粘結(jié)性差、強度低，燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量低；相反，混合料中的配碳量過高則燒結(jié)過程中燃燒帶過寬，料層阻カ増大，燒結(jié)速度下降，同時燒結(jié)礦過熔，強度下降，燃料消耗量増加，同樣不利于燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量。對燒結(jié)礦噴曬CaCl2溶液可以使燒結(jié)礦表面的孔隙被CaCl2覆蓋，形成復(fù)合體膜，從而抑制燒結(jié)礦在450 550°C時六面體的Fe2O3被還原成立方體的Fe3O4的轉(zhuǎn)變速度，減弱燒結(jié)礦所產(chǎn)生的碎裂粉化作用，降低低溫還原粉化率(RDI_3.15)，根據(jù)本發(fā)明，噴灑的CaCl2溶液的質(zhì)量濃度為I 3%，優(yōu)選地，CaCl2溶液的質(zhì)量濃度可以為1.2.0%或
2.8%。因此，采用上述高鐵低硅型釩鈦磁鐵精礦的燒結(jié)方法可以改善燒結(jié)過程，生成更多的優(yōu)質(zhì)鐵酸鈣粘結(jié)相，彌補硅酸鹽含量下降的不足，改善燒結(jié)礦的礦物組成和結(jié)構(gòu)，從而達到提高燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量、降低燃料消耗的目的。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法具體通過以下步驟實現(xiàn)。將燃料進行預(yù)處理，控制預(yù)處理后的燃料中的焦粉粒度為0 3mm，且其中-0. 5mm粒級(粒度小于0. 5mm)的焦粉為20 29%。然后將預(yù)處理后的燃料與含鐵原料(攀精礦、高品位釩鈦鐵精礦、澳礦、國高粉、中加粉、瓦斯灰)、熔劑(石灰石、生石灰)按一定的比例在燒結(jié)配料室進行配料。其中，生石灰采用兩次配加方法，即按一定比例分別在一次混合和二次混合中加入。然后將配好的原料分別在燒結(jié)一次混合機和二次混合機中加水混合并造球，其中加入混合料的水分含量從7. 2%分別提高到7. 3%,7. 4%,7. 5%或7. 6% ;混合料中的配碳量從4. 9%降低到4. 6%、4. 65%、4. 7%或4. 75%。最后裝入燒結(jié)機臺車上點火燒結(jié)，布料時的料層高度由660mm提高到660、705、720或740mm。將CaCl2預(yù)先加水配制成質(zhì)量濃度為1% 3%的溶液并盛入溶液池內(nèi)，然后通過噴灑系統(tǒng)噴灑在生產(chǎn)出的成品燒結(jié)礦上并經(jīng)運輸送入高爐中進行冶煉。進ー步地，配料時，上述各組分的含量范圍可以為攀精礦為25 42%，高品位釩鈦鐵精礦為5 20%，澳礦為4 10%，國高粉為21 26% ;中加粉為1. 8 3.8%，瓦斯灰為2 4°ん石灰石為3. 88 5. 91 %，生石灰為8. 14 8. 5%。其中，含鐵原料(攀精礦、聞品位I凡欽鐵精礦、澳礦、國聞粉、中加粉、瓦斯灰)在此范圍內(nèi)可以保證燒結(jié)礦的品位(TFe含量)較高，原料成本較低，并能滿足高爐冶煉的需要。如果低鐵料(攀精礦、中加粉、瓦斯灰)聞于其各自上限值，聞鐵料(聞品位I凡欽鐵精礦、澳礦、國聞粉)低于其各自的下限值，則燒結(jié)礦的品位低，不能滿足高爐冶煉的要求；相反地，如果低鐵料(攀精礦、中加粉、瓦斯灰)低于其各自的下限值，聞鐵料(聞品位I凡欽鐵精礦、澳礦、國聞粉)聞于其各自上限值，雖然燒結(jié)礦的品位高，但由于高鐵料價格昂貴，必然導(dǎo)致生產(chǎn)成本増加。熔劑(石灰石、生石灰)配比范圍值是根據(jù)燒結(jié)礦的堿度(Ca0/Si02)確定的，其配比過高或過低將導(dǎo)致燒結(jié)礦堿度不合格，不能滿足高爐冶煉的要求。需要說明的是，澳礦即澳大利亞礦粉，簡稱澳礦，為進ロ富礦粉，鐵分較高(TFe為62%左右)。瓦斯灰即高爐重力除塵灰，由于除塵管道中氣流主要為高爐煤氣，而高爐煤氣為含有CO等有毒易爆氣體，故又簡稱瓦斯灰，即瓦斯氣體帶出的灰，燒結(jié)配加瓦斯灰 的目的主要為廢物再利用。國高粉即國內(nèi)產(chǎn)高品位礦粉，簡稱國高粉，鐵分較高(TFe為59 62%左右)。中加粉即中品位加工礦粉，簡稱中加粉，鐵分中等(TFe為45 50%左右)。為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體示例進ー步說明本發(fā)明。示例 I 在包括高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)原料條件下，燃料預(yù)處理后的焦粉粒度為0 3mm，且其中-0. 5mm粒級(粒度小于0. 5mm)的焦粉為29%，生石灰第一次配加比例為75%，第二次配加比例為25%，加水混合后的混合料中的水分為7.3%，混合料中的配碳量為4. 6%，料層高度為660mm，向燒結(jié)礦噴灑質(zhì)量濃度為1%的CaCl2溶液。結(jié)果表明，與基準(zhǔn)期(即不采用本技術(shù)的生產(chǎn)期)相比，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度提高1. 15%，成品率提高1. 24%，產(chǎn)量提高1. 06%，固體燃料消耗下降1. SIKg/ty■，燒結(jié)礦低溫還原粉化率(RDI_3.15)從56. 79%降低到10. 23%，下降了 82%。示例2 在包括高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)原料條件下，燃料預(yù)處理后的焦粉粒度為0 3mm,且其中-0. 5mm粒級的焦粉為26 %，生石灰第一次配加比例為60 %，第二次配加比例為40 %，加水混合后的混合料中的水分為7.4%，混合料中的配碳量為4. 65 %，料層高度為705mm,向燒結(jié)礦噴灑質(zhì)量濃度為1. 5%的CaCl2溶液。結(jié)果表明，與基準(zhǔn)期(即不采用本技術(shù)的生產(chǎn)期)相比，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度提高1. 67%，成品率提高2. 03%，產(chǎn)量提高1. 72%，固體燃料消耗下降2. WKg/ty■，燒結(jié)礦低溫還原粉化率(RDI_3.15)從56. 79%降低到5. 35%,下降了 90. 6%。示例 3 在包括高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)原料條件下，燃料預(yù)處理后的焦粉粒度為0 3mm，且其中-0. 5mm粒級的焦粉為23 %，生石灰第一次配加比例為50%，第二次配加比例為50 %，加水混合后的混合料中的水分為7. 5 %，混合料中的配碳量為4. 7 %，料層高度為720mm,向燒結(jié)礦噴灑質(zhì)量濃度為2. 0%的CaCl2溶液。結(jié)果表明，與基準(zhǔn)期(即不采用本技術(shù)的生產(chǎn)期)相比，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度提高2. 14%，成品率提高2. 98%，產(chǎn)量提高2. 63%，固體燃料消耗下降2. SIKg/ty■，燒結(jié)礦低溫還原粉化率(RDI_3.15)從56. 79%降低到3. 80%,下降了 93. 3%。示例 4 在包括高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)原料條件下，燃料預(yù)處理后的焦粉粒度為0 3mm，且其中-0. 5mm粒級的焦粉為20 %，生石灰第一次配加比例為25%，第二次配加比例為75 %，加水混合后的混合料中的水分為7.6%，混合料中的配碳量為4. 75 %，料層高度為740mm,向燒結(jié)礦噴灑質(zhì)量濃度為3%的CaCl2溶液。結(jié)果表明，與基準(zhǔn)期(即不采用本技術(shù)的生產(chǎn)期)相比，燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強度提高2. 52%，成品率提高3. 47%，產(chǎn)量提高3. 20%，固體燃料消耗下降3. 43Kg/ty■，燒結(jié)礦低溫還原粉化率(RDI_3.15)從56. 79%降低到2. 46%，下降了 95. 7%。
綜上所述，本發(fā)明通過優(yōu)化燒結(jié)エ藝參數(shù)，綜合應(yīng)用燃料預(yù)處理、提高燒結(jié)混合料的水分、適當(dāng)降低燒結(jié)混合料的配碳量、提高料層高度、熔劑分加、向燒結(jié)礦噴灑CaCl2溶液等處理步驟，較大地改善了混合料粒度組成、燃料燃燒效率、熔劑礦化、燒結(jié)熱制度、礦物結(jié)晶等，從而達到強化燒結(jié)過程，提高燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量的目的，使燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量、低溫還原粉化性能有較大提高且燃料消耗下降。本發(fā)明不限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明保護范圍的情況下，可以進行各種變形和修改。
權(quán)利要求
1.一種高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法，包括依次進行的燃料預(yù)處理、配料、加水混合、造球、點火燒結(jié)、噴灑CaCl2溶液、高爐冶煉，其特征在于，以質(zhì)量百分比計，預(yù)處理后的燃料中的焦粉粒度不大于3mm且粒度小于0. 5mm的焦粉占20 29%,配料時生石灰采用兩次配加方法且第二次配加的比例為25 75%，加水混合后的混合料中的水分為7. 3 7. 6%且混合料中的配碳量為4. 6 4. 75%，點火燒結(jié)時的料層高度為660 740mm，噴灑的CaCl2溶液的質(zhì)量濃度為I 3%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法，其特征在于，預(yù)處理后的燃料中粒度小于0. 5mm的焦粉為21 %、23%、26%或28%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法，其特征在于，配料時生石灰第二次配加的比例為30%、40%、50%或70%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法，其特征在于，加水混合后的混合料中的水分為7. 35%、7. 4%、7. 5%或7. 55%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法，其特征在于，加水混合后的混合料中的配碳量為4. 61%、4. 65%、4. 7%或4. 73%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法，其特征在于，點火燒結(jié)時的料層高度為 665mm、705mm、720_ 或 735mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法，其特征在于，噴灑的CaCl2溶液的質(zhì)量濃度為1.2%、1.5%、2.0%或2.8%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法，其特征在于，將預(yù)處理后的燃料與25 42%攀精礦，5 20%高品位釩鈦鐵精礦，4 10%澳礦，21 26%國高粉；1.8 3. 8%中加粉，2 4%瓦斯灰，3. 88 5. 91%石灰石，8. 14 8. 5%生石灰進行配料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高品位釩鈦鐵精礦的燒結(jié)方法，包括依次進行的燃料預(yù)處理、配料、加水混合、造球、點火燒結(jié)、噴灑CaCl2溶液、高爐冶煉。其中，以質(zhì)量百分比計，預(yù)處理后燃料中的焦粉粒度為0～3mm且焦粉粒度小于0.5mm的為20～29％，生石灰采用兩次配加方法且第二次配加的比例為25～75％，加水混合后的混合料中的水分為7.3～7.6％且混合料中的配碳量為4.6～4.75％，點火燒結(jié)時的料層高度為660～740mm，噴灑的CaCl2溶液的質(zhì)量濃度為1～3％。本發(fā)明通過優(yōu)化燒結(jié)工藝參數(shù)，綜合應(yīng)用燃料預(yù)處理、提高燒結(jié)混合料的水分、適當(dāng)降低燒結(jié)混合料的配碳量、提高料層高度、熔劑分加、向燒結(jié)礦噴灑CaCl2溶液等處理步驟，使燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量、低溫還原粉化性能有較大提高且燃料消耗下降。
文檔編號C22B1/14GK103014323SQ20121055681
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者甘勤, 何木光, 蔣大軍, 劉龍全, 賈學(xué)慶 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司