一種釩鈦磁鐵礦的燒結(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種釩鈦磁鐵礦的燒結(jié)方法，該方法包括將燒結(jié)原料制粒后依次進(jìn)行布料、壓料和燒結(jié)，所述燒結(jié)原料含有釩鈦磁鐵礦、富礦、燃料和熔劑，其中，所述熔劑為活性石灰，相對于100重量份的釩鈦磁鐵礦，所述燃料的含量為3.5-6.5重量份，所述熔劑的含量為10-18重量份；所述制粒所得燒結(jié)混合料中水分含量為5-8重量%，且顆粒直徑為3-6mm的燒結(jié)混合料的含量為80%以上，所述布料使得料層厚度為550-850mm，所述燒結(jié)的條件包括燒結(jié)過程中的真空度為8-15kPa。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的燒結(jié)方法使得成品燒結(jié)礦的成品率提高到72%以上，轉(zhuǎn)鼓強度（ISO）達(dá)76%以上，從而提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種釩鈦磁鐵礦的燒結(jié)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種釩鈦磁鐵礦的燒結(jié)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 釩鈦磁鐵精礦具有TFe (礦石中鐵元素的總量）和Si02含量低、Ti02含量高、粒度 大、成球性和吸水性差的特點，因此不易燒結(jié)。
[0003] 隨著熔劑性燒結(jié)礦在高爐上得到應(yīng)用，石灰作為燒結(jié)礦的一種燒結(jié)強化劑逐漸地 引起了人們的重視。而現(xiàn)有技術(shù)的釩鈦磁鐵礦的燒結(jié)方法一般使用活性石灰和石灰石的混 合物，或者混合石灰和石灰石作為熔劑，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，如富礦和攀精礦在圓筒混合機中混合均勻后制粒，再裝入燒結(jié)臺車 中用點火器點火進(jìn)行抽風(fēng)燒結(jié)，而采用現(xiàn)有技術(shù)的燒結(jié)方法得到的成品燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度 僅為74. 5%、成品率僅為80. 3%。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服采用現(xiàn)有技術(shù)的燒結(jié)方法制備得到的燒結(jié)礦的強度以及成 品率不高的問題，提供一種能夠提高成品燒結(jié)礦的強度及成品率的釩鈦磁鐵礦的燒結(jié)方 法。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)的燒結(jié)方法中，使用的熔劑一般包括活性石灰和石灰石，二者的重量比 約為2:1。但本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將熔劑全部用活性石灰代替，同時控制焦粉與活性石灰 的用量以及制粒所得燒結(jié)混合料的顆粒直徑以及水分含量并配合適合的燒結(jié)條件，能夠顯 著提高燒結(jié)得到的燒結(jié)礦的強度和成品率。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種釩鈦磁鐵礦的燒結(jié)方法，該方法包括將燒 結(jié)原料制粒后依次進(jìn)行布料、壓料和燒結(jié)，所述燒結(jié)原料含有釩鈦磁鐵礦、富礦、燃料和 熔劑，其中，所述熔劑為活性石灰，相對于1〇〇重量份的釩鈦磁鐵礦，所述燃料的含量為 3. 5-6. 5重量份，所述熔劑的含量為10-18重量份；所述制粒所得燒結(jié)混合料中水分含量為 5-8重量％，且顆粒直徑為3-6mm的燒結(jié)混合料的含量為80%以上，所述布料使得料層厚度 為550-850mm，所述燒結(jié)的條件包括燒結(jié)過程中的真空度為8-15kPa。
[0007] 通過上述技術(shù)方案，優(yōu)化了燒結(jié)工藝，從而改善了燒結(jié)礦的礦物組成和結(jié)構(gòu)，提高 了燒結(jié)礦的產(chǎn)量，本發(fā)明的燒結(jié)方法使得成品燒結(jié)礦的成品率提高到72%以上，轉(zhuǎn)鼓強度 (ISO)達(dá)76%以上，從而提高了生產(chǎn)效率。特別地，通過控制燃料與熔劑的含量在本發(fā)明優(yōu) 選的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)一步提高燒結(jié)礦的成品率和/或轉(zhuǎn)鼓強度。
[0008] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。

【具體實施方式】
[0009] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)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。
[0010] 在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的術(shù)語"活性度"通常用石灰與水的 反應(yīng)速度來表示，也就是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，l〇min內(nèi)，50g石灰溶于40°C恒溫水中所消耗4N HC1水溶液的毫升數(shù)。"壓下量"是壓料時燒結(jié)原料在高度方向受壓而被壓下的高度值。壓 下量愈大，相應(yīng)的延伸和寬展也愈大。
[0011] 本發(fā)明提供的釩鈦磁鐵礦的燒結(jié)方法包括將燒結(jié)原料制粒后依次進(jìn)行布料、壓料 和燒結(jié)，所述燒結(jié)原料含有釩鈦磁鐵礦、富礦、燃料和熔劑，其中，所述熔劑為活性石灰，相 對于100重量份的f凡鈦磁鐵礦，所述燃料的含量為3. 5-6. 5重量份,優(yōu)選為4-6重量份，所 述熔劑的含量為10-18重量份，優(yōu)選為10-15重量份；所述制粒所得燒結(jié)混合料中水分含量 為5-8重量％，且顆粒直徑為3-6mm的燒結(jié)混合料的含量為80%以上(優(yōu)選為80-85%)，所述 布料使得料層厚度為550-850mm，優(yōu)選為600-800mm，所述燒結(jié)的條件包括燒結(jié)過程中的真 空度為8-15kPa，優(yōu)選為10-13kPa。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明，燃料或熔劑的含量偏離上述范圍得到的燒結(jié)礦的質(zhì)量較差(例如 強度較低)，因此，控制作為熔劑的活性石灰以及燃料的用量在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠很好 地避免上述問題并提高得到的燒結(jié)礦的質(zhì)量。更優(yōu)選地，所述燃料與熔劑的重量比為1: (1.6-3)，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，控制燃料與熔劑的重量比在上述范圍內(nèi)能夠進(jìn)一步提高燒 結(jié)得到的燒結(jié)礦的質(zhì)量。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，所述活性石灰可以為本領(lǐng)域常用于燒結(jié)工藝中的活性石灰。所述活 性石灰亦稱為高反應(yīng)石灰或軟燒石灰，是一種純度高的石灰，具有體積密度小、氣孔率高 (一般為50%以上)、結(jié)晶細(xì)、強度大、比表面積大、含硫量小以及反應(yīng)力強等特點，因此，被廣 泛應(yīng)用于燒結(jié)工藝中。
[0014] 優(yōu)選地，所述活性石灰中CaO的含量為90-95重量％。所述活性石灰的活性度優(yōu)選 為 280-400mL。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，所述燃料可以為本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種燃料，例如，所述燃料可以選 自焦粉和/或煤。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明，為了實現(xiàn)廢物利用，減少對環(huán)境的影響，優(yōu)選地，所述燒結(jié)原料還含 有含鐵雜料。對所述含鐵雜料的含量沒有特別的限制，相對于1〇〇重量份的釩鈦磁鐵礦，以 鐵元素計，所述含鐵雜料的含量優(yōu)選為4-6重量份。所述含鐵雜料可以為本領(lǐng)域常規(guī)使用 的各種含鐵雜料，其TFe含量一般為25-60重量％。例如，所述含鐵雜料可以選自瓦斯灰、 鋼渣和除塵污泥中的一種或多種。所述瓦斯灰、鋼渣和除塵污泥為煉鐵或煉鋼領(lǐng)域常規(guī)產(chǎn) 生的固體廢料，可以直接使用高爐和煉鋼產(chǎn)生的上述固體廢料，也可以通過商購獲得。一般 地：
[0017] 瓦斯灰中TFe含量通常為30-45重量％，碳含量通常為8-20重量％。
[0018] 鋼渣中CaO含量通常為30-40重量％，MgO含量通常為5-7重量％，F(xiàn)eO含量通常為 4-5重量％，Si0 2含量通常為7-8重量％。
[0019] 除塵污泥中TFe含量通常為27-65重量％，Si02含量通常為2-10重量％，V 205含量 通常為0. 01-0. 3重量％，CaO含量通常為1-9重量％。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明，所述富礦可以為本領(lǐng)域常用的各種含鐵量較高的礦石，可以通過商 購獲得，一般地，使用的富礦中TFe含量為58-70重量％，其中FeO的含量為10-35重量％。 相對于100重量份釩鈦磁鐵礦，富礦的用量一般為10-30重量份。此外，可以通過各種常規(guī) 的手段獲得富礦，在此不再贅述。
[0021] 所述制粒的方法可以為常規(guī)的制粒方法，只要保證制粒后的燒結(jié)混合料的顆粒直 徑及水分含量在本發(fā)明限定的范圍內(nèi)即可。將燒結(jié)原料制粒的方式一般包括將燒結(jié)原料與 水混合進(jìn)行制粒。優(yōu)選情況下，將燒結(jié)原料制粒的方式為將燒結(jié)原料依次進(jìn)行一混混勻和 二混制粒，一混混勻所得產(chǎn)物中水分含量為4-7重量％，且顆粒直徑為3-6mm的產(chǎn)物（即一混 混勻所得產(chǎn)物）的含量為50-60%，二混制粒所得燒結(jié)混合料中水分含量為5-8重量％，且顆 粒直徑為3-6mm的燒結(jié)混合料的含量為80%以上(優(yōu)選為80-85%)。
[0022] -般地，一混混勻的方法包括將燒結(jié)原料與水混合2_4min，相對于100重量份的 鑰;鈦磁鐵礦，一混混勻時的用水量為5-7重量份。
[0023] -般地，二混制粒的方法包括將一混混勻所得產(chǎn)物與水混合2_4min，相對于100 重量份的釩鈦磁鐵礦，二混制粒時的用水量為1-2. 5重量份。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明，所述布料只要使料層厚度在上述范圍內(nèi)即可，其他的布料條件以及 布料方法可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的條件和方法進(jìn)行，在此不再贅述。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明，所述方法還包括在布料后進(jìn)行壓料，使得燒結(jié)混合料的堆積密度上 升，燒結(jié)混合料顆粒接觸緊密，從而有效地降低燒結(jié)速度，延長高溫保持時間，使礦物結(jié)晶 更充分。所述壓料的方法可以為本領(lǐng)域的常規(guī)壓料方法。優(yōu)選地，所述壓料使得料層的壓 下量為5-10mm,以進(jìn)一步提高上述效果。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，只要保證燒結(jié)過程中的真空度在上述范圍內(nèi)即可實現(xiàn)本發(fā)明的目 的，其他燒結(jié)條件如點火溫度、點火時間以及點火真空度等均可以采用本領(lǐng)域的常規(guī)值。優(yōu) 選地，所述燒結(jié)的條件包括點火溫度為1000-1100°C，點火時間為2-4min，點火真空度為 6-7kPa。當(dāng)在上述優(yōu)選的條件下進(jìn)行燒結(jié)時，可進(jìn)一步提高成品燒結(jié)礦的強度和成品率。其 中，所述真空度指燒結(jié)設(shè)備中的壓強實際數(shù)值低于大氣壓強的數(shù)值。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明，所述釩鈦磁鐵礦可以為自然界存在的各種釩鈦磁鐵礦。優(yōu)選地，所述 釩鈦磁鐵礦中V 205的含量為0. 3-0. 9重量％，Ti02的含量為8-14重量％，TFe (總鐵）的含 量為50-58重量％，Si02的含量為3-3. 5重量％。
[0028] 優(yōu)選情況下，本發(fā)明的燒結(jié)方法還包括將燒結(jié)后得到的燒結(jié)產(chǎn)物進(jìn)行熱篩、冷卻 和整粒等常規(guī)的步驟，從而獲得成品燒結(jié)礦。熱篩、冷卻和整粒的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所 熟知，在此不再贅述。
[0029] 以下將通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0030] 以下實施例和對比例中，未注明具體條件的，是按照常規(guī)條件進(jìn)行。所用釩鈦磁 鐵礦為白馬礦，其主要的成分為：TFe:56. 56重量％，F(xiàn)e0:31.55重量％，Si02:2. 80重量％， V205:0. 724重量％，Ti02:10 . 72重量％，其它：29. 196重量％ ;富礦包括進(jìn)口礦粉、國內(nèi)高品位 粉礦和中等品位礦粉，用量為27重量份/100重量份釩鈦磁鐵礦；含鐵雜料包括瓦斯灰和鋼 渣，進(jìn)口礦粉、國內(nèi)高品位粉礦、中等品位礦粉，鋼渣和瓦斯灰的重量比為4:7. 5:2:1. 5:1， 其中，進(jìn)口礦粉、國內(nèi)高品位礦粉和中等品位粉分別產(chǎn)自印度、云南大理和云南會東，瓦斯 灰和鋼渣分別為攀鋼集團(tuán)攀鋼釩有限公司煉鐵廠和煉鋼廠出品；焦粉的碳含量為84. 6重 量％，揮發(fā)分為2. 12重量％、灰分為13. 16重量％，攀鋼煤化工公司產(chǎn)的篩下物；活性石灰的 CaO含量為95重量％，活性度為350mL ;石灰石的CaO含量為53. 96重量％，攀鋼石灰石礦出 品。
[0031] 以下實施例和對比例中，成品燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度的測定方法如下：
[0032] 通過水份測定儀(上海精密科學(xué)儀器有限公司，SH-10A)檢測水分含量。
[0033] 根據(jù)GB13242定義的ISO轉(zhuǎn)鼓強度，是指取7. 5公斤40-10mm燒結(jié)礦在ISO轉(zhuǎn)鼓 機中轉(zhuǎn)動200轉(zhuǎn)后，> 6. 3_粒級燒結(jié)礦占整個燒結(jié)礦重量的百分比，是衡量燒結(jié)礦強度的 重要指標(biāo)，越高，表示燒結(jié)礦的強度越好。在本發(fā)明中采用SQZG-4型ISO轉(zhuǎn)鼓機(鶴壁市冶 金機械設(shè)備有限公司）進(jìn)行測定。
[0034] 成品率的計算方法為：燒結(jié)礦燒好后倒出，進(jìn)行自然冷卻，自2m高處落下2次，進(jìn) 行篩分，取> l〇mm粒級含量的百分?jǐn)?shù)計成品率。
[0035] 實施例1
[0036] 將釩鈦磁鐵礦、活性石灰與焦粉等燒結(jié)原料按表1的用量混合制粒(依次進(jìn)行 一混混勻和二混制粒的方式)，制粒所得燒結(jié)混合料(水分含量為7重量％)中顆粒直徑為 3-6mm的燒結(jié)混合料的重量占燒結(jié)混合料總重量的80%，將該燒結(jié)混合料裝入布料器中布 入燒結(jié)杯內(nèi)，使料層的高度為700mm，然后進(jìn)行壓料使得料層的壓下量為8mm，再在1350°C 下燒結(jié)40min，燒結(jié)的點火溫度為1050°C，點火時間為3min，控制燒結(jié)過程中的真空度為 12kPa，得到釩鈦燒結(jié)礦，該燒結(jié)礦的強度測試結(jié)果詳見表1。
[0037] 對比例1
[0038] 按照實施例1的方法燒結(jié)釩鈦磁鐵礦，不同的是，制粒所得燒結(jié)混合料的水分含 量為9重量％，且顆粒直徑為3-6mm的燒結(jié)混合料的重量占燒結(jié)混合料總重量的81%，得到 的燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度為72%，成品率為76%。
[0039] 對比例2
[0040] 按照實施例1的方法燒結(jié)釩鈦磁鐵礦，不同的是，"12重量份的活性石灰"用"8 重量份的活性石灰和4重量份的石灰石"代替，得到的燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度為70%，成品率為 74%。
[0041] 對比例3
[0042] 按照實施例1的方法燒結(jié)釩鈦磁鐵礦，不同的是，料層的高度為880_，得到的燒 結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度為71%，成品率為75%。
[0043] 對比例4
[0044] 按照實施例1的方法燒結(jié)釩鈦磁鐵礦，不同的是，控制燒結(jié)過程中的真空度為 7kPa，得到的燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓強度為71. 5%，成品率為74. 9%。
[0045] 實施例2
[0046] 將釩鈦磁鐵礦、活性石灰與焦粉等燒結(jié)原料按表1的用量混合制粒(依次進(jìn)行一 混混勻和二混制粒的方式),制粒所得燒結(jié)混合料(水分含量為8. 0重量％)中顆粒直徑為 3-6mm的燒結(jié)混合料的重量占燒結(jié)混合料總重量的83%，將該燒結(jié)混合料裝入布料器中布 入燒結(jié)杯內(nèi)，使料層的高度為600mm，然后進(jìn)行壓料使得料層的壓下量為5mm，再在1350°C 下燒結(jié)40min，燒結(jié)的點火溫度為1030°C，點火時間為2min，控制燒結(jié)過程中的真空度為 10kPa，得到釩鈦燒結(jié)礦，該燒結(jié)礦的強度測試結(jié)果詳見表1。
[0047] 實施例3
[0048] 將釩鈦磁鐵礦、活性石灰與焦粉等燒結(jié)原料按表1的用量混合制粒(依次進(jìn)行一 混混勻和二混制粒的方式)，制粒所得燒結(jié)混合料(水分含量為7. 5重量％)中顆粒直徑為 3-6mm的燒結(jié)混合料的重量占燒結(jié)混合料總重量的85%，將該燒結(jié)混合料裝入布料器中布 入燒結(jié)杯內(nèi)，使料層的高度為800mm，然后進(jìn)行壓料使得料層的壓下量為10mm，再在1350°C 下燒結(jié)40min，燒結(jié)的點火溫度為1060°C，點火時間為4min，控制燒結(jié)過程中的真空度為 13kPa，得到釩鈦燒結(jié)礦，該燒結(jié)礦的強度測試結(jié)果詳見表1。
[0049] 表 1
[0050]

【權(quán)利要求】
1. 一種釩鈦磁鐵礦的燒結(jié)方法，該方法包括將燒結(jié)原料制粒后依次進(jìn)行布料、壓料和 燒結(jié)，所述燒結(jié)原料含有釩鈦磁鐵礦、富礦、燃料和熔劑，其特征在于，所述熔劑為活性石 灰，相對于100重量份的釩鈦磁鐵礦，所述燃料的含量為3. 5-6. 5重量份，所述熔劑的含量 為10-18重量份；所述制粒所得燒結(jié)混合料中水分含量為5-8重量％，且顆粒直徑為3-6mm 的燒結(jié)混合料的含量為80重量％以上，所述布料使得料層厚度為550-850mm，所述燒結(jié)的條 件包括燒結(jié)過程中的真空度為8-15kPa。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，相對于100重量份的釩鈦磁鐵礦，所述燃料的含 量為4-6重量份，所述烙劑的含量為10-15重量份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述燃料與熔劑的重量比為1:1. 6-3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述活性石灰中CaO的含量為90-95重量％， 活性度為280-400mL。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述燃料選自焦粉和/或煤。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述燒結(jié)原料還含有含鐵雜料，相對于100重量 份的釩鈦磁鐵礦，以鐵元素計，所述含鐵雜料的含量為4-6重量份；所述含鐵雜料選自瓦斯 灰、鋼渣和除塵污泥中的一種或多種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述制粒所得燒結(jié)混合料中顆粒直徑為3-6_的 燒結(jié)混合料的含量為80-85%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的方法，其中，將燒結(jié)原料制粒的方式為將燒結(jié)原料依次進(jìn) 行一混混勻和二混制粒，一混混勻的方法包括將燒結(jié)原料與水混合，一混混勻所得產(chǎn)物中 水分含量為4-7重量％，且顆粒直徑為3-6mm的產(chǎn)物的含量為50-60% ;二混制粒的方法包括 將一混混勻所得產(chǎn)物與水混合，二混制粒所得燒結(jié)混合料中水分含量為5-8重量％，且顆粒 直徑為3-6mm的燒結(jié)混合料的含量為80%以上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述布料使得料層厚度為600-800mm。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述壓料使得料層的壓下量為5-10mm。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述燒結(jié)的條件包括點火溫度為1000-1 l〇〇°C， 點火時間為2-4min，點火真空度為6-7kPa以及燒結(jié)過程中的真空度為10-13kPa。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述釩鈦磁鐵礦中V205的含量為0. 3-0. 9重 量％，Ti02的含量為8-14重量％，TFe的含量為50-58重量％，Si02的含量為3-3. 5重量％。
【文檔編號】C22B1/248GK104060083SQ201310246857
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月20日
【發(fā)明者】王立強, 饒家庭, 張義賢, 林文康, 蔣勝 申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司