一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煉鋼領(lǐng)域，具體地，涉及一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 印尼及周邊地區(qū)的海沙釩鈦鐵精礦儲量十分豐富，其中含有較高的TiO2，當(dāng)用于 高爐冶煉時，爐渣中TiO 2較高。當(dāng)渣中TiO 2含量超過20%，由于TiO2極易還原生成低價鈦 化合物，特別是在高爐冶煉條件下不能熔化的TiC、TiN及其固溶體Ti (C，N)并以極細小的 顆粒以彌散狀態(tài)分布于爐渣中。隨著還原程度逐漸提高，渣中TiC、TiN及其固溶體Ti (C，N) 含量不斷增加，爐渣粘度逐漸升高，當(dāng)渣中TiO2被還原至一定程度時，爐渣粘度將會急劇升 高，甚至不能順暢流動，造成含鈦高爐渣粘度升高。而且，當(dāng)渣中110 2過量還原，含鈦高爐渣 的粘度顯著升高、流動性變差，這會造成高爐渣鐵不分、不能順利出渣出鐵、爐況惡化，嚴重 時導(dǎo)致爐況失常。這些因素也導(dǎo)致釩鈦磁鐵礦高爐冶煉過程中產(chǎn)生的爐渣中含鐵量較高， 從而造成大量的鐵損失，通常鐵的損失量高達6-8重量％。
[0003] 為防止高鈦型高爐渣變稠，必須抑制渣中TiO2過還原，減少渣中TiC、TiN及其固 溶體Ti(C，N)的生成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于抑制釩鈦磁鐵礦，尤其是將以海沙釩鈦鐵精礦為主要組成制成 的高鈦型釩鈦磁鐵礦進行高爐冶煉時爐渣中TiC、TiN及其固溶體Ti (C，N)的生成，從而提 供一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉的方法。
[0005] 本發(fā)明提供了一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，該方法包括：在釩鈦磁鐵礦原料高 爐冶煉的過程中，控制鐵水中[Ti]的含量為0. 05% -0. 40%。
[0006] 本發(fā)明的方法可以抑制渣中1102的過還原，降低渣中TiC、TiN及其固溶體 Ti (C，N)的生成量，改善爐渣性能，可以提高渣中1102含量從而提高釩鈦礦使用比例，降低 高爐原料成本；另一方面，渣中TiC、TiN及其固溶體Ti (C，N)的生成量降低，還可以起到降 低爐渣帶鐵的能力，從而起到降低金屬鐵損的作用，達到降低高爐成本的目的。
[0007] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【具體實施方式】
[0008] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0009] 本發(fā)明提供了一種釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法，該方法包括：在釩鈦磁鐵礦原料高 爐冶煉的過程中，控制鐵水中[Ti]的含量為0. 05% -0. 40%。
[0010] 在本發(fā)明中，采用本領(lǐng)域熟知的" [Ti] "表示熔體中（即，鐵水）的鈦元素；同理， 以下的" [Si] "表示鐵水中的硅元素。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，在所述高爐冶煉過程中可以存在少量出鐵過程，可能致使所述鐵水 中[Ti]含量低于0.05%或高于0.40%，然而，由于高爐生產(chǎn)過程能夠及時調(diào)節(jié)鐵水中的 [Ti]含量，因此，本發(fā)明的方法能夠及時防止?fàn)t溫水平過低或過高的現(xiàn)象出現(xiàn)，使所述高爐 仍然能保持長期穩(wěn)定生產(chǎn)。
[0012] 優(yōu)選地，在釩鈦磁鐵礦原料高爐冶煉的過程中，控制鐵水中[Ti]的含量為 0. 15% -0. 25%。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，為了進一步保證高爐的穩(wěn)定生產(chǎn)，在冶煉過程中，還可以參考鐵水中 [Si]的含量判斷爐溫水平。因此，在使所述鐵水中[Ti]的含量達到本發(fā)明要求的條件下， 優(yōu)選本發(fā)明的方法還包括：將所述鐵水中[Si]的含量控制為0. 05% -0. 35%，更優(yōu)選控制 為 0· 10% -0· 18%。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一種【具體實施方式】，當(dāng)所述鐵水中[Ti]的含量為0. 05% -0. 40%， 相應(yīng)的鐵水中[Si]的含量控制為0.05%-0.35% ;當(dāng)優(yōu)選所述鐵水中[Ti]的含量為 0. 05% -0. 25時，相應(yīng)的鐵水中[Si]的含量控制為0. 10% -0. 18%。
[0015] 本發(fā)明對所述冶煉的具體過程沒有特別限定，可以參照本領(lǐng)域高爐冶煉的常規(guī)方 法進行。為了更容易控制所述鐵水中[Ti]和[Si]的含量，根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方 式，所述冶煉在焦炭存在下進行，且在冶煉過程中通過高爐的風(fēng)口向所述高爐內(nèi)噴吹煤粉 并鼓入含氧氣體。
[0016] 在本發(fā)明的所述方法中，對所述焦炭和所述煤粉的用量均沒有特別的要求，可以 在常規(guī)的釩鈦磁鐵礦高爐冶煉方法中適當(dāng)?shù)剡x擇。所述焦炭的用量可以為300_500kg/ 噸鐵，優(yōu)選為430-470kg/噸鐵；所述煤粉的噴吹量可以為50-180kg/噸鐵，優(yōu)選為 130-155kg/噸鐵。單位"kg/噸鐵"是指相對于每噸出鐵的用量。例如，"所述煤粉的噴吹 量為120kg/噸鐵"是指高爐每出鐵1噸，需要向高爐內(nèi)噴吹120kg所述煤粉。
[0017] 在本發(fā)明中，所述煤粉的顆粒直徑可以在2000微米以下，優(yōu)選< 74微米所占比例 在50%以上，更優(yōu)選< 74微米所占比例為80%以上。所述煤粉的煤種沒有特別的要求，例 如可以為無煙煤、煙煤和褐煤中的至少一種。
[0018] 在本發(fā)明的所述方法中，向所述高爐內(nèi)鼓入富氧氣體的方法可以按照常規(guī)的方法 實施。為了使所述煤粉在高爐中更充分地燃燒，優(yōu)選地，鼓入富氧氣體的條件使得所述高爐 的風(fēng)量為1200-1600Nm 3/噸鐵，富氧量為17-45Nm3/噸鐵。
[0019] 在本發(fā)明的所述方法中，對所述冶煉的條件沒有嚴格的要求，可以在常規(guī)的高爐 冶煉方法中適當(dāng)?shù)剡x擇。優(yōu)選情況下，所述冶煉的條件包括：高爐的風(fēng)溫為950-1300°C，爐 頂壓力為彡30kPa。
[0020] 本發(fā)明的方法適用于任何需要抑制爐渣中TiO2過還原的釩鈦磁鐵礦的高爐冶煉。 例如所述軌鈦鐵礦原料可以選自軌鈦燒結(jié)礦、軌鈦球團礦和塊礦中的至少一種。
[0021] 在本發(fā)明中，由于印尼及其周邊地區(qū)的海沙釩鈦鐵精礦儲量十分豐富，優(yōu)選地，所 述釩鈦鐵礦原料由含有海沙釩鈦鐵精礦的混合物制成。在此情況下，所述釩鈦燒結(jié)礦可以 為由海沙釩鈦鐵精礦任選和普通鐵精礦和/或普通鐵粉礦的混合物燒結(jié)得到的燒結(jié)礦，所 述釩鈦球團礦可以為由海沙釩鈦鐵精礦焙燒得到的球團礦或由海沙釩鈦鐵精礦和普通鐵 精礦的混合物焙燒得到的球團礦，所述普通鐵精礦為不含釩元素和鈦元素的鐵精礦，所述 塊礦為不含釩元素和鈦元素塊礦。
[0022] 進一步優(yōu)選地，所述I凡鈦磁鐵礦原料選自I凡鈦燒結(jié)礦、I凡鈦球團礦和塊礦；以所述 釩鈦磁鐵礦原料的總重量為基準，所述釩鈦燒結(jié)礦的含量可以為82-88重量％，所述釩鈦 球團礦的含量可以為7-14重量％，所述塊礦的含量可以為1-5重量％。
[0023] 所述釩鈦燒結(jié)礦可以按照本領(lǐng)域常規(guī)的制備方法獲得，例如，所述釩鈦燒結(jié)礦的 制備方法可以包括：將海沙釩鈦鐵精礦和任選的普通鐵精礦和/或普通鐵礦粉與燃料（炭、 焦粉）和熔劑（生石灰和/或石灰石）混合，燒結(jié)。其中，所述海沙釩鈦鐵精礦和任選的普 通鐵精礦和/或普通鐵粉礦的用量可以為本領(lǐng)域制備燒結(jié)礦中常規(guī)的用量，優(yōu)選情況下， 所述混合物含有海沙釩鈦鐵精礦以及普通鐵精礦和/或普通鐵粉礦，以海沙釩鈦鐵精礦以 及普通鐵精礦和/或普通鐵粉礦的總重量為基準，所述海沙釩鈦鐵精礦的用量為55-90重 量％，普通鐵精礦和普通鐵粉礦的總用量為10-45重量％。通常使用的燒結(jié)方法為在帶式 燒結(jié)機上進行燒結(jié)，例如，將混合鐵精礦（即海沙釩鈦鐵精礦和普通鐵精礦的混合物）和熔 劑經(jīng)布料器加到臺車上，進行抽風(fēng)點火燒結(jié)，隨臺車前進，燒結(jié)過程由料層表面不斷向下進 行。本發(fā)明優(yōu)選采用磁輥布料器，磁輥的運轉(zhuǎn)方向為逆時針方向，而普通礦布料磁輥為順時 針運轉(zhuǎn)方向，采用該磁輥布料可以改善混合料粒度與燃料的合理分布，使整個料層的質(zhì)量 均勻。所述燒結(jié)的溫度一般可以為1200-1400°C。
[0024] 在本發(fā)明的所述方法中，制備所述釩鈦球團礦的原料中，所述海沙釩鈦鐵精礦的 含量可以為90-100重量％，普通鐵精礦的含量可以為0-10重量％。所述釩鈦球團礦的抗 壓強度可以為（> 2000)N/個。
[0025] 在本發(fā)明的所述方法中，所述釩鈦球團礦的制備方法可以按照本領(lǐng)域常規(guī)的方 法進行，例如，可以通過將100重量份的海沙釩鈦鐵精礦或者100重量份的混合鐵礦粉與 1. 5-2. 5重量份的粘結(jié)劑，如膨潤土等，混勻、潤磨、干燥、氧化焙燒而制得。干燥的方法優(yōu)選 為抽風(fēng)干燥，風(fēng)速可以為1-1. 5米/秒，干燥的初始溫度為可以為20-50°C，預(yù)熱溫度可以為 400-1000°C，預(yù)熱后球團的氧化焙燒溫度可以為1200-1250°C，焙燒的時間可以為25-35分 鐘。
[0026] 本發(fā)明的發(fā)明人在研宄中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)高爐爐渣中1102的含量在20重量％以上時，所 述鐵水中[Ti]含量對爐溫水平的反應(yīng)更為靈敏，所以本發(fā)明的方法特別適用于高鈦型釩 鈦磁鐵礦原料的冶煉。
[0027] 為了降低高爐原料成本，根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述釩鈦鐵礦原料為 高鈦型釩鈦磁鐵礦原料，在所述高爐冶煉的過程中，當(dāng)高爐爐渣中110 2的含量為20-25重 量％，爐渣的堿度為1.0-1. 2時，控制鐵水中[Ti]的含量為0.05%-0.40%，優(yōu)選控制為 0. 15% -0. 25%。
[0028] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的范圍并不僅限于以下實施 例。
[0029] 在以下制備例、實施例和對比例中，使用的海沙釩鈦鐵精礦的主要成分如表1所 示：
[0030] 表 1*
[0031]

[0032] * :含量的單位均為"重量％ "。
[0033] 普通鐵精礦為澳大利亞鐵礦粉，其顆粒尺寸為10-90毫米，主要成分為：TFe 60. 69%，F(xiàn)eO 0· 57%，SiO2 4. 31%，Al2O3 2. 21%，S 0· 023%，P 0· 1% ;所述顆粒尺寸是指 顆粒上的兩個不同點之間的最大直線距離，例如，當(dāng)顆粒為球形時，則所述顆粒尺寸是指該 顆粒的直徑；
[0034] 塊礦為會理鐵礦，主要成分為：TFe 46.84%，SiO2 20.30 %，CaO 1.9