專利名稱：：高鈦型高堿度燒結(jié)礦及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，主要涉及以釩鈦磁鐵精礦制備高鈦型高堿度燒結(jié)礦的制造方法。
背景技術(shù)：
：釩鈦磁鐵礦屬于世界上難燒礦石之一，國(guó)內(nèi)外燒結(jié)以不含Ti02的普通礦為主，有的廠家只搭配很少部分釩鈦精礦以保護(hù)高爐爐缸。中國(guó)專利申請(qǐng)CN1042651C(申請(qǐng)?zhí)?5106338.3)，釩鈦型超高堿度燒結(jié)礦制造方法公開(kāi)了一種以釩鈦磁鐵精礦、富礦粉、石灰石或白云石、生石灰或消石灰、焦粉或煤粉和返塊為原料，采用抽風(fēng)燒結(jié)工藝，生產(chǎn)堿度為2.0-3.2的釩鈦型超高堿度燒結(jié)礦。但是本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)按照該工藝條件如果以攀枝花地區(qū)出產(chǎn)的釩鈦磁鐵精礦生產(chǎn)的燒結(jié)礦無(wú)法達(dá)到冶煉質(zhì)量要求，關(guān)鍵問(wèn)題是該專利涉及的燒結(jié)溫度為1170-130(TC及相關(guān)工藝參數(shù)控制不能達(dá)到攀枝花釩鈦磁鐵精礦的燒結(jié)要求。同時(shí)，以往以攀枝花地區(qū)出產(chǎn)的釩鈦磁鐵精礦生產(chǎn)的堿度為(Ca0/Si02)1.70、w(Ti02)7.5-11%(屬高鈦型)的燒結(jié)礦，其強(qiáng)度(ISO轉(zhuǎn)鼓指數(shù))只有65%左右，成品率只有50%左右，這種低堿度高鈦型的釩鈦燒結(jié)礦冶金性能差，高爐冶煉水平低。因此，本領(lǐng)域急需一種能夠以攀枝花地區(qū)出產(chǎn)的高鈦型釩鈦磁鐵精礦為原料，制備高鈦型高堿度燒結(jié)礦。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種以攀枝花特有的高鈦型釩鈦磁鐵精礦為原料，制備高鈦型高堿度燒結(jié)礦的制備方法。該方法由以下步驟完成燒結(jié)礦制備方法包括以下步驟A、配料，B、混合，C、布料，D、點(diǎn)火、燒結(jié)，E、熱破碎，F(xiàn)、熱篩分，G、冷卻，H、篩分，其特征在于燒結(jié)原料為高鈦型釩鈦磁鐵精礦，其成分含量以重量計(jì)含有TFe52-55%、FeO29-32%、Si023-4%、CaO1.5-2.0%、MgO2.0-2.5%、A12033.0-4.5%、V2050.5-0.6%、Ti0213-15%、S0.4-0.6%;其中，步驟D中燒結(jié)溫度為1300-1400。C。由于攀枝花釩鈦磁鐵精礦w(Ti02)達(dá)到13%以上，w(A1203)4.5%以上，其熔點(diǎn)高達(dá)135(TC以上，產(chǎn)生的液相量少，比普通礦燒結(jié)液相量少10-20%;且該種精礦粒度粗，〈200目的粒級(jí)含量只有40-50%，成球性能差，導(dǎo)致混合料透氣性差，垂直燒結(jié)速度慢，燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量低。在還原性氣氛下(因在燒結(jié)中加入焦粉或無(wú)煙煤作為燃料來(lái)提高燒結(jié)溫度，在提高燒結(jié)溫度的同時(shí)伴隨產(chǎn)生還原性氣氛)燒結(jié)溫度低于130(TC時(shí)，會(huì)產(chǎn)生燒結(jié)料難熔，液相量少，燒結(jié)礦強(qiáng)度與成品率嚴(yán)重下降的后果。而高于140(TC時(shí)，在燒結(jié)過(guò)程中將產(chǎn)生鈣鈦礦(WCa0Ti02，該礦物是釩鈦磁鐵精礦在燒結(jié)過(guò)程中由于配炭過(guò)高，在135(TC以上高溫的還原性氣氛條件下形成的，其韌性差、硬度大而脆，熔點(diǎn)高達(dá)197(TC，造成燒結(jié)熔點(diǎn)進(jìn)一步升高，液相量減少)，鈣鈦礦對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度起破壞作用，而且還會(huì)加劇設(shè)備磨損縮短設(shè)備壽命。其中，步驟A配料以重量百分比計(jì)釩鈦磁鐵精礦50-80%、普通粉礦0-30%、石灰石1-20%、生石灰0-7.5%、焦粉1-5%、無(wú)煙煤1-7%、返礦30-50%。其中，步驟C布料料層厚度為500-680mm?？砂l(fā)揮厚料層燒結(jié)的功能，提高燒結(jié)礦強(qiáng)度，彌補(bǔ)高鈦型釩鈦燒結(jié)礦強(qiáng)度差的缺陷。其中，步驟D點(diǎn)火、燒結(jié)點(diǎn)火溫度980-110(TC，燒結(jié)溫度1300-1400。C，主管廢氣溫度100-115°C，燒結(jié)終點(diǎn)溫度250-300°C，燒結(jié)負(fù)壓12000-14500Pa。應(yīng)用本發(fā)明工藝制備燒結(jié)礦，無(wú)需對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，操作簡(jiǎn)便，燒結(jié)而得的高堿度燒結(jié)礦進(jìn)行冶煉，高爐利用系數(shù)、焦比、煤比等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均得到改進(jìn)。通過(guò)提高釩鈦燒結(jié)礦堿度到2.0-3.2，控制適宜的配碳量，增加液相量，從根本上改善釩鈦燒結(jié)礦礦物組成，提高燒結(jié)礦強(qiáng)度，改善冶金性能。具體實(shí)施例方式本發(fā)明燒結(jié)礦制備方法包括以下步驟A、配料，B、混合，C、布料，D、點(diǎn)火、燒結(jié)，E、熱破碎，F(xiàn)、熱篩分，G、冷卻，H、篩分。篩分后高爐即可進(jìn)行冶煉。具體地，步驟B混合可進(jìn)行兩次混合；步驟H的篩分可進(jìn)行燒結(jié)篩分和溝下篩分。燒結(jié)原料以攀枝花所產(chǎn)釩鈦磁鐵精礦為主，配比可高達(dá)50%-80%，再配合少量普通富礦粉、熔劑、燃料，外配返礦等進(jìn)行燒結(jié)，單獨(dú)的精礦也可進(jìn)行燒結(jié)。該釩鈦磁鐵精礦的成分含量(以重量計(jì))含有TFe52-55%、FeO29-32%、Si023-4%、CaO1.5-2.0%、MgO2.0-2.5%、Al2033.0-4.5%、V2050.5-0.6%、Ti0213-15%、S0.4-0.6%;且粒度粗，小于200目粒級(jí)含量?jī)H為40-50%，導(dǎo)致成球性能差，影響燒結(jié)料透氣性。該精礦具有低品位高鈦高雜質(zhì)的特點(diǎn)，屬于難燒礦石。返礦為燒結(jié)礦各次篩分的篩下物，主要成份是粒度〈5mm的燒結(jié)礦與未燒結(jié)的混合料；以及燒結(jié)過(guò)程中與高爐溝下產(chǎn)生的成品篩下物，粒度〈5mm，主要成份是小燒結(jié)礦。步驟A配料優(yōu)選以重量百分比計(jì)釩鈦磁鐵精礦50-80%、普通粉礦0-30%、石灰石1-20%、生石灰0-7.5%、焦粉1-5%、無(wú)煙煤1-7%、返礦30-50%。為了提高堿度可增加熔劑如石灰石(Ca052.5%)配加量，以提高燒結(jié)礦的CaO，可使燒結(jié)礦堿度(CaO/Si02)從1.70提高到2.0-3.2。熔劑配比以折合石灰石配比計(jì)，從15%提高到17.5-28%。熔劑還使用7%的生石灰(CaO86.5%)，可替代IO.5%的石灰石。使用生石灰可強(qiáng)化制粒與燒結(jié)。其中，步驟C布料料層厚度為500-680mm，該厚度可發(fā)揮厚料層燒結(jié)的功能，即延長(zhǎng)高溫保持時(shí)間，使燒結(jié)礦結(jié)晶更充分，從而提高燒結(jié)礦強(qiáng)度，彌補(bǔ)高鈦型釩鈦燒結(jié)礦強(qiáng)度差的缺陷。其中，步驟D點(diǎn)火、燒結(jié)控制點(diǎn)火溫度980-IIO(TC，屬于低溫點(diǎn)火，目的是在厚料層條件下需要降低點(diǎn)火溫度，防止表層燒結(jié)礦過(guò)熔而惡化透氣性?？刂茻Y(jié)溫度1300-140(TC，保證釩鈦磁鐵精礦燒結(jié)既能產(chǎn)生足夠的高溫與液相量，又能防止在高溫還原性氣氛下生成強(qiáng)度差的鈣鈦礦(CaOTi02)，對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度起破壞作用控制主管廢氣溫度100-115'C，既能保證料層燒透，廢氣溫度又不會(huì)對(duì)主抽風(fēng)機(jī)造成損壞，同時(shí)減少熱量損失?？刂茻Y(jié)終點(diǎn)溫度250-30(TC，屬于最佳控制范圍，主管廢氣溫度在這個(gè)范圍既能保證燒透又不會(huì)過(guò)燒，提高燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量。控制燒結(jié)負(fù)壓12000-14500Pa，屬于典型的高負(fù)壓燒結(jié)，增加抽力與風(fēng)量，克服釩鈦磁鐵精礦料層透氣性差，燒結(jié)阻力大的缺陷。控制機(jī)速1.5-1.80m/min，屬于慢機(jī)速操作，目的是在厚料層條件下降低垂直燒結(jié)速度，延長(zhǎng)高溫保持時(shí)間，提高燒結(jié)礦強(qiáng)度?？刂苹旌狭纤?.8-7.4%，屬于低水分控制，由于攀枝花釩鈦磁鐵精礦的疏水性，對(duì)水分的親和力較差，不能控制過(guò)大的水分，否則在燒結(jié)過(guò)程產(chǎn)生過(guò)濕層，影響產(chǎn)質(zhì)量?？刂乒潭ㄌ?.8-3.0%，屬于低炭燒結(jié)，攀枝花釩鈦磁鐵精礦含有30X以上的FeO，在燒結(jié)過(guò)程中氧化放熱，可以節(jié)約固定炭；同時(shí)如果配炭過(guò)高，將產(chǎn)生高溫與還原性氣氛，生成熔點(diǎn)高、硬度大、韌性差、性脆、強(qiáng)度低的礦物鈣鈦礦(CaOTi02)，對(duì)燒結(jié)礦強(qiáng)度起破壞作用。普通礦或低鈦型釩鈦磁鐵精礦的燒結(jié)可以不控制在此范圍仍能正常生產(chǎn)，而攀枝花高鈦型釩鈦磁鐵精礦燒結(jié)必須這樣控制方能正常生產(chǎn)，否則無(wú)法達(dá)到高爐冶煉所需的質(zhì)量條件。發(fā)明人在工藝研究過(guò)程中，所使用的燒結(jié)機(jī)條件為3X130m」長(zhǎng)52mX寬2.5m;2X145m2:長(zhǎng)52mX寬2.79m;1X173.6m2:長(zhǎng)62.2mX寬2.79m，但其它規(guī)格的燒結(jié)機(jī)也可實(shí)施通過(guò)上述工藝條件的設(shè)置和改進(jìn)，使得制備而得的燒結(jié)礦堿度到2.0-3.2，從根本上改善釩鈦燒結(jié)礦礦物組成，提高燒結(jié)礦強(qiáng)度，改善冶金性能。對(duì)于前述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還可以擇一或混合采用如下方法，提高高鈦型燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量。1、實(shí)施高氧位燒結(jié)，燒結(jié)礦w(FeO)控制在7-8%。2、使用20-30%富礦粉改善燒結(jié)料粒度組成。3、延長(zhǎng)點(diǎn)火時(shí)間O.5-1.Omin。4、使用低Ti02精礦與一定數(shù)量普通富礦粉，降低燒結(jié)礦Ti02。5、提高燒結(jié)礦w(MgO)0.2-0.3%。以下實(shí)施例制備燒結(jié)礦使用的主要鐵礦石成份見(jiàn)表l，制備方法如下A、配料，B、混合，C、布料，D、點(diǎn)火、燒結(jié)，E、熱破碎，F(xiàn)、熱篩分，G、冷卻，H、篩分。篩分后即可進(jìn)行高爐冶煉。表l燒結(jié)使用的鐵礦石成份(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注TFe為鐵含量。其中，釩鈦磁鐵精礦中V205的含量為0.556%，Ti02的含量為12.77%，粒度〈200目的占50%。燒結(jié)使用的熔劑生石灰w(CaO)85-88%;石灰石w(CaO)50-53%，粒度〈3.Omm粒級(jí)88-92%;焦粉灰分12-16%，粒度〈3.0mm粒級(jí)82-90X;無(wú)煙煤灰分16-20%，揮發(fā)分O.5-1%，〈3.0mm粒級(jí)75-80%。實(shí)施例l原料使用表l中的釩鈦磁鐵精礦，以重量百分比計(jì)釩鈦磁鐵精礦54%、普通粉礦26%(澳大利亞粉礦11%+國(guó)內(nèi)高品位粉礦12%+國(guó)內(nèi)中品位粉礦3%)、石灰石5.5%、生石灰7.0%、焦粉4.6%(或無(wú)煙煤6.0%)、返礦40%。料層厚度為565mm，機(jī)速l.55m/min，點(diǎn)火溫度1087。C，燒結(jié)溫度135(TC，主管廢氣溫度113°C，燒結(jié)終點(diǎn)溫度28(TC，燒結(jié)負(fù)壓12900Pa。將燒結(jié)礦堿度提高到2.16，產(chǎn)生的技術(shù)效果為燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)為1.322t/m2，h，ISO轉(zhuǎn)鼓指數(shù)(>6.3mm%)為69.95%，固體燃耗為53.40kgce/t。實(shí)施例2原料使用表l中的釩鈦磁鐵精礦，以重量百分比計(jì)釩鈦磁鐵精礦53%、普通粉礦27%(澳大利亞粉礦12%+國(guó)內(nèi)高品位粉礦12%+國(guó)內(nèi)中品位粉礦3%)、石灰石7.2%、生石灰7.0%、焦粉4.5%(或無(wú)煙煤6.0%)、返礦35%。料層厚度為567mm，機(jī)速l.53m/min，點(diǎn)火溫度1083。C，燒結(jié)溫度135(TC，主管廢氣溫度112°C，燒結(jié)終點(diǎn)溫度285。C，燒結(jié)負(fù)壓12830Pa。將燒結(jié)礦堿度提高到2.45，產(chǎn)生的技術(shù)效果為燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)為1.404t/m2*h，ISO轉(zhuǎn)鼓指數(shù)(>6.3mm%)為71.55%，固體燃耗為48.72kgce/t。實(shí)施例3在釩鈦磁鐵精礦55%、普通粉礦25%(澳大利亞粉礦11%+國(guó)內(nèi)高品位粉礦12%+國(guó)內(nèi)中品位粉礦2%)、石灰石6.8%、生石灰7.0%，返礦35%的配料條件下，燒結(jié)礦堿度為2.50，燒結(jié)參數(shù)點(diǎn)火溫度120(TC、點(diǎn)火時(shí)間3min、料層厚度550mm、混合料水分7.2%、燒結(jié)負(fù)壓12000Pa，改變焦粉配比控制燒結(jié)溫度，在實(shí)驗(yàn)室燒結(jié)杯上進(jìn)行燒結(jié)溫度試驗(yàn)。溫度檢測(cè)方法是在燒結(jié)杯體中部打孔均勻分布四點(diǎn)插入熱電偶，測(cè)定燒結(jié)溫度，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。表2不同燒結(jié)溫度對(duì)燒結(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響的試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表2可見(jiàn)，釩鈦磁鐵精礦燒結(jié)在高堿度2.50的條件下，在不同燒結(jié)溫度下產(chǎn)生了不同的效果，燒結(jié)溫度低于130(TC與高于140(rC，燒結(jié)利用系數(shù)與強(qiáng)度均下降，燒結(jié)溫度1354'C時(shí)技術(shù)效果最好。實(shí)施例4對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)不同批次不同堿度燒結(jié)礦樣品(該三個(gè)批次的樣品原料配比中除石灰石配比分別為5.5%，6.0%，6.8%外，其它配比與工藝參數(shù)與實(shí)施例1與2基本同)進(jìn)行礦物巖相鑒定與冶金性能檢測(cè)，結(jié)果列于表3，表4，高爐冶煉效果列于表5。表3不同堿度燒結(jié)礦物相組成及體積分?jǐn)?shù)(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表4不同堿度燒結(jié)礦冶金性能檢測(cè)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表5不同堿度燒結(jié)礦高爐冶煉效果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表3-5可見(jiàn)，燒結(jié)礦隨著堿度提高，粘結(jié)相以鐵酸鹽為主且含量增加，硅酸鹽和鈣鈦礦減少，鈦磁鐵礦含量變化不大，而鈦赤鐵礦明顯減少，鈦磁鐵礦與鈦赤鐵礦仍是主要鐵礦物。同時(shí)隨著堿度的提高，燒結(jié)礦還原性提高，低溫還原粉化率改善。高爐使用燒結(jié)礦堿度越高，增鐵節(jié)焦效果越明顯。通過(guò)本發(fā)明制備方法制備而得的高鈦型高堿度燒結(jié)礦應(yīng)用于高爐冶煉完全符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。權(quán)利要求1.高鈦型高堿度燒結(jié)礦的制備方法，包括如下步驟A、配料，B、混合，C、布料，D、點(diǎn)火、燒結(jié)，E、熱破碎，F(xiàn)、熱篩分，G、冷卻，H、篩分，其特征在于燒結(jié)原料為高鈦型釩鈦磁鐵精礦，其成分含量以重量計(jì)含有TFe52-55％、FeO29-32％、SiO23-4％、CaO1.5-2.0％、MgO2.0-2.5％、Al2O33.0-4.5％、V2O50.5-0.6％、TiO213-15％、S0.4-0.6％；其中，步驟D中燒結(jié)溫度為1300-1400℃。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高鈦型高堿度燒結(jié)礦的制備方法，其特征在于所述步驟A配料以重量百分比計(jì)釩鈦磁鐵精礦50-80%、普通粉礦0-30%、石灰石1-20%、生石灰0-7.5%、焦粉1-5%、無(wú)煙煤1-7%、返礦30-50%。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高鈦型高堿度燒結(jié)礦的制備方法，其特征在于所述步驟C布料中料層厚度為500-680mm。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高鈦型高堿度燒結(jié)礦的制備方法，其特征在于所述步驟D點(diǎn)火、燒結(jié)中點(diǎn)火溫度980-110(TC，主管廢氣溫度100-115。C，燒結(jié)終點(diǎn)溫度250-30CTC，燒結(jié)負(fù)壓12000-14500Pa。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高鈦型高堿度燒結(jié)礦的制備方法，其特征在于混合后混合料水分為6.8-7.4%。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高鈦型高堿度燒結(jié)礦的制備方法，其特征在于控制固定炭用量為2.6-3.2%。7.權(quán)利要求l-6任一項(xiàng)所述的制備方法制備而得燒結(jié)礦。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燒結(jié)礦，其特征在于燒結(jié)礦堿度為2.0—3.2。全文摘要本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，主要涉及以釩鈦磁鐵精礦制備高鈦型高堿度燒結(jié)礦的制造方法。所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種以攀枝花特有的高鈦型釩鈦磁鐵精礦為原料，制備高鈦型高堿度燒結(jié)礦的制備方法。主要區(qū)別在于以攀枝花特有的高鈦型釩鈦磁鐵精礦為主要原料，燒結(jié)溫度為1300-1400℃。應(yīng)用本發(fā)明工藝制備燒結(jié)礦，操作簡(jiǎn)便，燒結(jié)而得的高堿度燒結(jié)礦進(jìn)行冶煉，高爐利用系數(shù)、焦比、煤比等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均得到改進(jìn)。通過(guò)提高釩鈦燒結(jié)礦堿度到2.0-3.2，控制適宜的配碳量，增加液相量，從根本上改善釩鈦燒結(jié)礦礦物組成，提高燒結(jié)礦強(qiáng)度，改善冶金性能。文檔編號(hào)C22B1/16GK101338362SQ20081030422公開(kāi)日2009年1月7日申請(qǐng)日期2008年8月27日優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日發(fā)明者斌何,何木光,吳耀輝,張義賢,李玉洪,林文康,蔣大均,謝俊勇,陳明華申請(qǐng)人:攀枝花新鋼釩股份有限公司