一种钒钛磁铁矿高炉炉料结构及高炉冶炼方法

摘要

本发明公开一种钒钛磁铁矿高炉炉料结构，所述炉料结构包括矿料和焦丁，以质量百分数计，所述矿料由钒钛烧结矿45～50％、钒钛烧结矿矿丁8～12％、钒钛球团34～40％、生矿5～10％组成。通过优化炉料结构来提高钒钛磁铁矿的使用比例，充分利用钒钛磁铁矿资源，降低成本。

说明书

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，具体涉及一种钒钛磁铁矿高炉炉料结构及高炉冶炼方法。

背景技术

随着自然界资源的短缺，优质铁矿石越来越少，矿石价格也不断上涨，从而给钢铁行业带来巨大的冲击。高炉工序向来是冶炼过程中成本消耗最大的环节，其成本约占钢铁企业整个冶炼过程的60～70％，因此降低钢铁成本的重点环节应放于高炉工序的优化。

现代高炉冶炼必须实现高效与低成本冶炼才能获得生存与发展的空间。现目前主要是矿石与焦炭在高炉内交替层状分布。高炉炉料的TFe的入炉品位低，炉料结构不合理造成钒钛磁铁矿的冶炼难度大，燃料消耗多，成本高。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种钒钛磁铁矿高炉炉料结构及高炉冶炼方法，通过优化炉料结构来提高钒钛磁铁矿的使用比例，充分利用钒钛磁铁矿资源，降低成本。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是提供一种钒钛磁铁矿高炉炉料结构，所述炉料结构包括矿料和焦丁，以质量百分数计，所述矿料由钒钛烧结矿45～50％、钒钛烧结矿矿丁8～12％、钒钛球团34～40％、生矿5～10％组成。

优选的，以质量百分数计，所述矿料由钒钛烧结矿47％、钒钛烧结矿矿丁10％、钒钛球团38％、生矿5％组成。

优选的，以质量百分数计，所述钒钛烧结矿包括：Tfe 44～47％，FeO 8～10％，SiO₂>2>2O₅>

优选的，以质量百分数计，所述钒钛烧结矿包括：Tfe 45.7％，FeO 8.347％，SiO₂6.342％，TiO₂>2O₅>

优选的，以质量百分数计，所述钒钛球团包括：Tfe 52～54％，FeO 1～2％，SiO₂>2>2O₅>

优选的，以质量百分数计，所述钒钛球团包括：Tfe 53.13％，FeO 1.4％，SiO₂4.52％，TiO₂>2O₅>

优选的，以质量百分数计，所述生矿包括：Tfe 46～50％，SiO₂>2>

优选的，以质量百分数计，所述生矿包括：Tfe 48.23％，SiO₂>20.533％，水分2.18％。

优选的，以质量百分数计，所述钒钛烧结矿制备原料包括：钒钛铁精矿47～50％，普通铁精矿8～10％、普通粉矿4～6％、返矿矿粉5～6％、所述富矿粉6～10％、活性石灰10-13％，焦丁11～13％。

优选的，所述返矿矿粉为所述钒钛烧结矿筛分返料所得的普通粉矿和富矿粉。

优选的，以质量百分数计，所述钒钛球团矿制备原料包括：钒钛磁铁矿95～96％，煤粉1～2％，氧化镁1％，植物蛋白胶1％，菱镁石1％。

优选的，所述焦丁由粒级为16～20mm的焦丁，粒级为8～16mm的焦丁和6.3～8mm的焦丁组成。

优选的，以质量百分数计，所述焦丁由粒级为16～20mm的焦丁80％，粒级为8～16mm的焦丁17％和6.3～8mm的焦丁3％组成。

优选的，所述钒钛烧结矿矿丁为所述矿料筛分返料二次筛分所得钒钛烧结矿，所述钒钛烧结矿矿丁粒径小于8mm。

优选的，所述球团矿抗压强度为1894～2053N/个，还原膨胀系数11～12％。

优选的，所述炉料焦丁比为295～320kg/t。

优选的，所述高炉炉料的TFe的入炉品位为48.9％。

本发明还提供了一种钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，该方法包括将高炉炉料进行高炉冶炼，所述高炉炉料为上述任意一项所述炉料结构。

本申请与现有技术相比，其详细说明如下：

本申请采用不同粒级的焦丁组合替代焦炭作为燃料提高了焦丁比，降低了成本；

本申请所述钒钛烧结矿添加活性石灰具有纯度高，体积密度小、气孔率高、结晶细、强度大、比表面积大、含硫量小以及反应力强等特点的活性石灰保证烧结矿的成球性，添加返矿矿粉，降低成本；

本申请钒钛球团矿原料选用氧化镁，植物蛋白胶，菱镁石作粘合剂，同时，添加了煤粉，有效的抑制了钒钛球团矿还原膨胀和提高还原强度，使钒钛球团矿抗压强度为1890～2100N/个，还原膨胀系数为11～12％符合高炉冶炼要求，且氧化镁、植物蛋白胶、菱镁石和煤粉来源广，价格低廉，降低了成本；

本申请优化了炉料结构，提高钒钛磁铁矿的使用比例，高炉炉料的TFe的入炉品位为48.9％，减少生矿的使用，提高高冶炼过程的熟料率，够使熔滴区间和料柱最高压差降低，高炉冶炼过程中的软熔带位置比较低，料柱透气性较好，即能够强化高炉冶炼，提高高炉炉料冶炼性能，炉料加入钒钛烧结矿矿丁还能充分利用钒钛磁铁矿资源，提高钒钛烧结矿转鼓指数，减少返料率，降低了成本。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

以钒钛铁精矿，普通铁精矿、普通粉矿、返矿矿粉、所述富矿粉、活性石灰和焦丁，按表1原料配比经混合、筛分、烧结制备钒钛烧结矿，所述返矿矿粉为所述钒钛烧结矿筛分返料所得的普通粉矿和富矿粉，编号A～B。

表1

实施例2

所述钒钛球团矿制备原料包括：钒钛磁铁矿95～96％，煤粉1～2％，氧化镁1％，植物蛋白胶1％，菱镁石1％。按表2原料配比经混合、干燥，润磨，造球，干燥、预热、焙烧，冷却、筛分步骤焙烧制备钒钛球团矿，编号D～H.。

表2

实施例3

测定钒钛烧结矿、钒钛球团矿、生铁的理化指标，测定结果见表3～4。

表3

表4

实施例5～8

将由粒级为16～20mm的焦丁80wt％，粒级为8～16mm的焦丁17wt％和6.3～8mm的焦丁3wt％组成的焦丁与矿料均匀混合得到钒钛磁铁矿高炉炉料结构，矿料选用实施例1～3中的钒钛烧结矿、钒钛球团矿、生铁，钒钛烧结矿矿丁为所述矿料筛分返料二次筛分所得钒钛烧结矿，所述钒钛烧结矿矿丁粒经小于8mm,由粒级为6.3～8mm的钒钛烧结矿矿丁30％，粒级为5～6.3mm的钒钛烧结矿矿丁62％和粒级小于5mm的钒钛烧结矿矿丁8％组成。所述矿料按表5配比。

表5

其中，实施例8所述高炉炉料的TFe的入炉品位为48.9％，燃比最优为300kg/t。

实施例9

测定实施例1制得的编号B的钒钛烧结矿的理化指标，结果见表6。

表6

实施例10

测定实施例2制得的编号D～E的钒钛球团矿的理化指标，结果见表7。

表7

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。