[发明专利]一种低品位钒钛磁铁矿冶炼技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种炼铁工艺，尤其涉及一种低品位钒钛磁铁矿冶炼技术。

背景技术

钒钛磁铁矿岩体分为基性岩(辉长岩)型和基性-超基性岩(辉长岩－辉石岩－辉岩)型两大类，前者有攀枝花、白马、太和等矿床，后者有红格、新街等矿床。总的来说，两种类型的地质特征基本相同，前者相当于后者的基性岩相带部分的特征，后者除铁、钛、钒外，伴生的铬、钴、镍和铂族组分含量较高，因而综合利用价值更大。钒钛磁铁矿不仅是铁的重要来源，而且伴生的钒、钛、铬、钴、镍、铂族和钪等多种组份，具有很高的综合利用价值。

目前钒钛磁铁矿资源日趋紧张，为降低运输成本以及有效利用现有的有利资源，需要采用攀西地区特有的低品位钒钛磁铁矿进行冶炼，其价格低廉且运输成本较低储量大，最终能达到降本增效的目的。

钒钛磁铁矿的冶炼通常采用高炉，高炉冶炼的炉渣主要包括CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃、TiO₂，炉渣熔化温度升高、泡沫渣的形成、炉渣变稠、炉渣脱S能力低，并且泡沫渣的形成在高钛型炉渣的冶炼中较为明显。炉渣变稠是随着高炉内还原过程的进行，炉渣中一部分TiO2被还原生成钛的碳、氮化合物。TiC的熔点为3140±90℃，TiN的熔点为2950±50℃，远高于炉内最高温度所致。这些低价钛化合物吸附在小铁珠上，是小铁珠的表面张力增加，从而难以聚合长大，只是炉渣中存在大量弥散的小铁珠。而且，炉渣中的低价钛化合物含量越高，会致使炉渣化性温度上升，炉渣粘度身高，渣铁分离困难，最终导致炉渣中含铁量较高，造成大量的铁损失。

同时，钒钛铁水的粘罐物中则因含有钒、钛的氧化物，熔点很高，高于出铁温度，在下次出铁时不能被熔化，越结越厚，造成铁水罐容积迅速减小，铁水罐只能用几十次，严重影响铁水罐的正常使用与周转，并给高炉正常出铁的计划安排带来困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种低品位钒钛磁铁矿冶炼技术，解决目前技术中低品位钒钛磁铁矿冶炼时渣比高、渣量大、炉渣中TiO2过还原形成TiC、N2Ti易形成黏渣的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种低品位钒钛磁铁矿冶炼技术，该方法包括：将钒钛磁铁矿原料和焦炭从高炉顶部加入进行冶炼，并从高炉下部的风口吹进热风、煤粉和富氧，其特征在于，钒钛磁铁矿原料的组成成分为：

高碱度烧结矿  50～60份

钒钛球团矿    35～45份

块矿          3～7份。

本发明所述的低品位钒钛磁铁矿冶炼技术将钒钛磁铁矿原料和焦炭从高炉顶部加入，而热风、煤粉和富氧则从高炉下部通入，两者形成对流，提高氧化还原的效率。焦炭、煤粉和富氧有效混合燃烧，生成大量还原气体(CO和H₂)，还原气体在高炉内上升的过程中出去钒钛磁铁矿原料中的氧，还原得到铁，然后溶化滴落到炉缸实现渣、铁分离，从而完成冶炼过程。本发明通过调整钒钛磁铁矿原料的组成成分比，从原料入手，采用低硅、钛操作，控制炉热水平，控制渣中TiO₂在23％～24％，改变渣料结构，使渣中TiO₂活度降低，并提高炉内高温区的氧势，从而抑制了TiO2的过还原。强化炉前操作，缩短渣铁在炉内停留时间以及采用合理炉料结构，控制TiO₂在合适范围，从而有效地消除了粘渣，降低铁损。

进一步的，所述的高碱度烧结矿、钒钛球团矿和块矿的粒度小于5mm的粉末控制在1.5％以下。

进一步的，所述的焦炭的粒度控制在60～70mm的范围内。

进一步的，所述的高碱度烧结矿的平均粒度控制在22～23mm。原料的粒度属性不仅决定了高炉内料柱的气体动力学状况，而且也对炉内的化学反应有很大影响。小于5mm粒级的物料含量越多，则炉内煤气利用率越低，高炉焦比越高，同时会使得高炉料柱的透气性变差、压差高、顺行差，导致高炉的冶炼强度降低，煤气的人能和化学能利用率低。原料中小于5mm粒度的含粉量每升高10％，高炉产量便会降低6～8％，焦比升高0.5％。因此，减少原料小于5mm粒度的含粉量，可以有效降低高炉耗能、提高产量。