[发明专利]高钛、高铬型钒钛磁铁矿高炉冶炼与钒钛铬同步利用的工艺

说明书

本发明提供一种高炉‑转炉冶炼高钛、高铬型钒钛磁铁矿与铁钒钛铬资源增值化、节能减排的绿色清洁技术。本发明采用高钛、高铬型钒钛磁铁矿,鼓风中增加氢气，确保高炉正常稳定顺行的前提下，进一步增强还原能力，助力于减少COsubgt;2/subgt;气体的排放,钒钛铬资源同步、高效利用。

技术领域

本发明涉及铁钒钛铬资源综合利用领域，具体涉及高钛、高铬型钒钛磁铁矿高炉-转炉冶炼与铁钒钛铬同步高效利用的一种工艺。

背景技术

我国钒、钛储量丰富,其中钛储量居世界首位,钒储量世界第四,储量中钒钛磁铁矿秉赋全国钛资源总量的92％,全国钒资源总量约70％。但我国铬储量匮乏,每年需进口大量铬矿,补偿生产不锈钢等含铬钢材的原料缺口。攀西高铬型钒钛磁铁矿儲量近19.46亿吨,相当1200万t Cr₂O₃,是重要的铬资源。但它的矿物组成复杂,分离难度大,至今尚未开发利用。

目前，我国冶炼钒钛磁铁矿只有高炉-转炉一种工艺流程运行，受现有技术条件限制,高炉冶炼钒钛磁铁矿中钒的冶炼利用率≦45％(包括化产提钒),钛的冶炼利用率基本为零，高钛型钒(也包括高铬型)磁铁矿至今还不能大比例用于高炉冶炼。与此同时,每生产1吨粗钢约排放2.0t CO₂气体，高炉炼铁占钢铁工业CO₂排放总量的73.6％，耗能的68％，高炉每炼1吨铁约排放1.5t CO₂气体。显然，高钛、高铬型钒钛磁铁矿炼铁对钒钛铬资源利用与节能减排,意义重大。高钛型和高铬型两种钒钛磁铁矿高炉-转炉冶炼与铁、钒、钛、铬同步高效利用,其任务艰巨,急侍攻关解决。

钒钛磁铁矿原矿化学成份分类与等级见下表。目前高钛、高铬型钒钛磁铁矿(TiO₂≈12～15％)仅在直接还原工艺中才可以大比例使用，高炉炼铁尚未直接使用它，除非大比例配加普通铁矿。这样做技术上可行，但经济技术指标上不合理，故未曾实施。

表1.典型钒钛磁铁矿原矿化学成份与等级(取自’中国钒钛磁铁矿冶金选矿’,p26)

上世纪七十年代初,我国成功地攻克了中低型钒钛磁铁矿高炉冶炼的基本工艺，现有技术包括如下研究：

CN201910919052.1’一种高炉冶炼钒钛磁铁精矿的方法’。本发明涉及高炉炼铁技术领域,公开了一种高炉冶炼钒钛磁铁精矿的方法.该方法包括以下步骤:(1)将高品位粉矿,低品位粉矿和石灰石进行研磨；(2)将白马钒钛磁铁精矿与步骤(1)所得研磨料以及平川精矿,活性灰和膨润土混合,将所得混合料作为球团矿原料生产球团矿；(3)以步骤(2)中得到的球团矿为高炉原料,或者以步骤(2)中得到的球团矿和外加块矿为高炉原料,进行高炉冶炼.该方法以钒钛磁铁精矿为主的混合料为高炉原料并适当调整混合料中各组分的含量而生产的碱性球团矿,品种单一,性能稳定；以该碱性球团矿为高炉原料或者在碱性球团矿中适当添加块矿为高炉原料进行高炉冶炼,可以保持高炉生产的稳定性,满足高炉造渣制度要求.。

CN201710512995.3,一种高品位高钒含铬型钒钛磁铁精矿的高炉冶炼方法,按以下步骤进行:(1)将高品位高钒含铬型钒钛磁铁精矿粉,铁精矿粉,菱镁矿,石灰,返矿和燃料混合,制成高镁烧结矿；(2)将高品位高钒含铬型钒钛磁铁精矿粉,膨润土和燃料压制成球团矿；(3)将高镁烧结矿和球团矿混合,加入块铁矿,制成高炉炉料；(4)启动高炉冶炼,包括装料制度,送风制度,热制度和造渣制度；风温1100～1200℃；焦比为330～380kg/t；煤比为160～200kg/t；(5)铁水每70～90min出铁一次；铁水温度1430～1500℃.本发明的方法提高了高炉冶炼原料中高钒含铬型钒钛磁铁精矿的比例,降低了炼铁成本；提高了高炉利用系数,综合焦比大幅降低,同时金属所得率保持较高水平.。