一種含鎂提釩冷卻劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領(lǐng)域，具體涉及一種用于轉(zhuǎn)爐提釩的含鎂冷卻劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是釩鈦磁鐵礦大國(guó)，攀鋼、承鋼、昆鋼、威鋼等企業(yè)都是采用釩鈦磁鐵礦進(jìn)行冶煉，釩鈦磁鐵礦高爐冶煉出的鐵水與普通鐵水相比釩含量高，而釩是一種重要的資源，因此鐵水煉鋼前必須提釩，制取釩渣。目前，國(guó)內(nèi)外制取釩渣的生產(chǎn)方法較多，主要有新西蘭鐵水包吹釩工藝、南非搖包提釩工藝、俄羅斯和中國(guó)的轉(zhuǎn)爐提釩工藝等，其它提釩工藝還包括含釩鋼渣提釩、石煤提釩工藝等。其中以轉(zhuǎn)爐提釩工藝最優(yōu)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最好。
[0003]國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)爐提釩的生產(chǎn)工藝制度均為加入冷卻劑+過(guò)程溫度+吹煉時(shí)間的不斷改進(jìn)。鐵水提釩是一項(xiàng)選擇性氧化技術(shù)。轉(zhuǎn)爐吹氧提釩是一個(gè)放熱過(guò)程，[Si]、[Mn]、[V]、[C]等元素氧化使熔池快速升溫，而[Si]、[Mn]氧化發(fā)生在[V]氧化之前，提釩不可能抑制其反應(yīng)，而[C]、[V]轉(zhuǎn)化溫度大約在1385°C左右，因此要獲得[V]的高氧化率和[V]收率，必須加入提釩冷卻劑，控制熔池溫度使之逼近[C]、[V]轉(zhuǎn)化溫度，達(dá)到提釩保碳的目的，將[V]降至0.05%以下。提釩的終點(diǎn)半鋼溫度不宜過(guò)高，提釩過(guò)程前期以釩氧化為主，后期以釩還原為主，但吹釩過(guò)程是釩還原為主。所以在降溫時(shí)采用的是加入冷卻劑使鐵水溫度降到合適的范圍，轉(zhuǎn)爐冶煉中通過(guò)吹煉時(shí)間和過(guò)程溫度的控制，將半鋼中的釩氧化，提高收得率。
[0004]鐵水的冷卻是轉(zhuǎn)爐提釩生產(chǎn)的重點(diǎn)。鐵水的冷卻主要是往鐵水中加入冷卻劑，而目前常用的冷卻劑有:普通鐵礦石、冷固球團(tuán)、廢鋼、氧化鐵皮和高品位礦。攀鋼釩采用氧化鐵皮、氧化鐵皮球和冷固球團(tuán)為冷卻劑，冷卻制度改進(jìn)后，釩渣品位多17.5 %，半鋼殘釩^ 0.04%，釩回收率多80.0%，目前常用的冷固球團(tuán)一般采用鐵精礦粉、氧化鐵皮等為原料進(jìn)行生產(chǎn)。
[0005]公開(kāi)號(hào)為“ CNl789435 ”的發(fā)明專利，公開(kāi)了一種鐵水提釩控鈣冷卻劑及鐵水提釩控鈣工藝，其提釩冷卻劑的化學(xué)成分(wt% )為:氧化鐵皮56% -60%、鐵精礦粉30% -40%、結(jié)合劑5% -10%，該冷卻劑可增高釩的提取率和釩渣品位，穩(wěn)定釩渣氧化鈣含量。
[0006]公開(kāi)號(hào)為“CN101338351”的發(fā)明專利，公開(kāi)了一種含鎂提釩冷卻劑及其制備方法和使用方法，該冷卻劑以氧化鐵皮或提釩污泥、含釩鐵精礦、結(jié)合劑為原料生產(chǎn)，含有80 % -95 %的鐵氧化物，3-6 %的Si02、0.1-0.6 %的V205、1-3 % MgCl20該專利中因?yàn)榧尤肓薙12, MgCljP V2O5，使得成本更高，且該提釩冷卻劑中還含有Ti02、Cr2O3等雜質(zhì)物質(zhì)，會(huì)對(duì)提取的釩的純度造成影響。
[0007]公開(kāi)號(hào)為“CN101491780”的發(fā)明專利，公開(kāi)了一種脫硫渣粉處理方法及脫硫渣再利用方法，該脫硫渣粉處理方法是將脫硫渣粉球磨后進(jìn)行磁選。該脫硫渣再利用方法包括對(duì)脫硫渣進(jìn)行破碎，再磁選選出大塊的渣鐵，剩下的為脫硫渣粉，將脫硫渣粉球磨后進(jìn)行磁選，所得高鐵料配入燒結(jié)料。針對(duì)脫硫渣粉品位低且不穩(wěn)定的特點(diǎn)，采取一種先進(jìn)行球磨然后進(jìn)行磁選的方法，使脫硫渣粉中鐵、渣有效分離，從而提高脫硫渣粉的含鐵品位，實(shí)現(xiàn)了把低品位的廢物料變?yōu)橐环N尚品位的優(yōu)質(zhì)含鐵原料，即尚鐵料，經(jīng)上述處理后所得尚鐵料再配入燒結(jié)，有利于燒結(jié)生產(chǎn)。尤其適合于釩鈦磁鐵礦的脫硫渣處理時(shí)應(yīng)用。
[0008]梅山鋼鐵公司技術(shù)中心的韓孝永發(fā)表的《淺談鋼渣利用》一文中公開(kāi)了將鋼渣中的金屬鐵經(jīng)磁選后用于轉(zhuǎn)爐回爐冶煉的處理方法，主要針對(duì)鋼渣的回收再利用的研究。
[0009]攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩煉鋼廠為實(shí)現(xiàn)鋼渣的綜合利用，減少固體廢物的排放，降低對(duì)環(huán)境的污染，特采用熱悶渣及破碎磁選技術(shù)處理鋼渣，實(shí)現(xiàn)菱鎂礦回收。西昌煉鋼項(xiàng)目每年有鋼渣40萬(wàn)噸，通過(guò)處理磁選后可回收菱鎂礦2.92萬(wàn)噸，菱鎂礦TFe含量可達(dá)到80%以上，具有巨大的回收利用價(jià)值，由于菱鎂礦TFe含量高(多80% )、雜質(zhì)含量低等特點(diǎn)，將菱鎂礦作為提釩冷卻劑有冷卻強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，為此考慮將其用于生產(chǎn)提釩冷卻劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種能有效減少鐵水碳氧化，球形好、強(qiáng)度高的含鎂提釩冷卻劑。
[0011]本發(fā)明含鎂提釩冷卻劑，由以下重量百分比組分組成:
[0012]菱鎂礦 5?35%
[0013]氧化鐵皮 60?94%
[0014]結(jié)合劑I?5%;
[0015]其中，所述菱儀礦中MgO > 40wt %, P < 0.05wt%, S < 0.02wt%，粒徑< 3mm ；
[0016]所述氧化鐵皮為煉鋼氧化鐵皮，其中TFe > 63wt %,P<0.02wt %,S<0.03wt %，粒徑< 3_ ；
[0017]所述結(jié)合劑為膨潤(rùn)土、水泥、硅藻土中至少一種。
[0018]進(jìn)一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，上述所述含鎂提釩冷卻劑，優(yōu)選由以下重量百分比組分組成:
[0019]菱鎂礦5?35%
[0020]氧化鐵皮 62?92%
[0021]結(jié)合劑 2?4%。
[0022]進(jìn)一步的，作為更優(yōu)選的技術(shù)方案，上述所述含鎂提釩冷卻劑，優(yōu)選由以下重量百分比組分組成:
[0023]菱鎂礦25%
[0024]氧化鐵皮 72%
[0025]結(jié)合劑3%。
[0026]本發(fā)明菱鎂礦加入的目的有兩個(gè):一是碳酸鹽分解過(guò)程需要吸收熱量，能起到冷卻作用，二是分解產(chǎn)生的CO2屬于弱氧化劑，能夠參與鐵水元素的氧化。在轉(zhuǎn)爐提釩過(guò)程中以不帶入其他雜質(zhì)成分，保護(hù)轉(zhuǎn)爐爐襯，且綜合利用遺留礦殘?jiān)哪康?，本發(fā)明優(yōu)選加入含鎂的菱鎂礦。
[0027]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種含鎂提釩冷卻劑的制備方法。
[0028]上述所述提釩冷卻劑的制備方法，包括以下步驟:
[0029]a、破料:將菱鎂礦、煉鋼氧化鐵皮破碎篩分，分別得到粒徑< 3mm的粉料，待用；
[0030]b、配料:將a步驟得到的粉料和結(jié)合劑，按照上述所述含鎂提釩冷卻劑中菱鎂礦、氧化鐵皮和結(jié)合劑的配比配料，得到混合料；
[0031 ] C、混料:將b步驟得到的混合料加入水，攪拌，得到混合濕料；其中，按照重量比水:混合料=3:40?60 ;
[0032]d、成球:將c步驟得到的混合濕料壓制成球，干燥，即得。
[0033]上述所述提銀冷卻劑的制備方法，其中，所述菱鎂礦中MgO > 40wt %，P
<0.05wt%, S < 0.02wt % ;所述氧化鐵皮為煉鋼氧化鐵皮，其中TFe > 63wt %, P
<0.02wt%, S<0.03wt% ;所述結(jié)合劑為膨潤(rùn)土、水泥、娃藻土中至少一種。
[0034]上述所述提釩冷卻劑的制備方法，為了提高成球率，其中所述c步驟中按照重量比優(yōu)選為水:混合料=3:50，加入水。
[0035]上述所述d步驟中將混勻后的料直接送入用壓球機(jī)進(jìn)行壓球，未成球的原料返回壓球機(jī)料斗中，壓制成的濕球團(tuán)裝入鐵柵料斗中，為了節(jié)約能源，可以采用自然風(fēng)干至少2天，干燥后即得本發(fā)明含鎂提釩冷卻劑。
[0036]本發(fā)明具有成本低、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、資源利用率高、冷卻效果好等優(yōu)點(diǎn)。不僅能夠?yàn)檗D(zhuǎn)爐提釩提供優(yōu)質(zhì)的冷卻劑，而且能夠有效減少鐵水在提釩過(guò)程的碳燒損，為企業(yè)節(jié)約成本、創(chuàng)造效益。本發(fā)明制備的提釩冷卻劑一一冷固球團(tuán)，球形狀均勻，強(qiáng)度較好，從2m高落下不碎，一次成球率高到85%，含P、S、水等成份少，完全滿足用作提釩冷卻劑的要求。不僅能夠保證提釩所需的冷卻強(qiáng)度，使用后能夠有效減少鐵水碳的氧化，而且能夠有效利用煉鋼中剩余的礦渣，提高資源的綜合利用率，有利于后續(xù)煉鋼的熱源保證。
【具體實(shí)施方式】