專利名稱：添加褐鐵礦的高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燒結(jié)礦制備方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及添加褐鐵礦的高鈦型釩鈦磁鐵礦 燒結(jié)礦的制備方法。
背景技術(shù)：
由于在燒結(jié)生產(chǎn)過程中，原料成本占燒結(jié)礦總成本的80%，冶金工作者們開始研 究多配加褐鐵礦和廉價(jià)鐵礦石的燒結(jié)技術(shù)和生產(chǎn)工藝，從源頭抓起，大幅度降低燒結(jié)礦成 本，來達(dá)到進(jìn)一步降低生鐵成本的目的。褐鐵礦是含結(jié)晶水的三氧化二鐵，無磁性，它可由 其它鐵礦石風(fēng)化形成，化學(xué)式常用HiFe2O3 · IiH2O來表示。按結(jié)晶水含量多少，褐鐵礦的理論 含鐵量可從55. 2%增加到66. 1%。其中大部分含鐵礦物以2Fe203 · 3H20形式存在。褐鐵 礦一般粒度較粗，疏松多孔、還原性好，融化溫度低，易同化，堆比重小。褐鐵礦用于燒結(jié)一 般影響成品率和臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，粉焦單耗上升，高配比時(shí)使燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)、低溫還原粉化指數(shù) 變差。因而限制了褐鐵礦在鋼鐵企業(yè)燒結(jié)生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用。目前，高配比褐鐵礦的研究生產(chǎn)主要在澳洲、日本、法國、韓國和中國等國家。褐 鐵礦已經(jīng)在澳大利亞BHP鋼鐵公司、日本新日鐵、日本住友金屬小倉鋼鐵廠、韓國浦項(xiàng)鋼鐵 公司光陽廠等企業(yè)使用。日本各大鋼廠和韓國浦項(xiàng)的褐鐵礦配比普遍在30%以上，高的達(dá) 40% 45%、甚至50%。我國中南工業(yè)大學(xué)曾對(duì)褐鐵礦燒結(jié)進(jìn)行過詳細(xì)研究，他們認(rèn)為，適 當(dāng)調(diào)節(jié)褐鐵礦燒結(jié)的工藝制度，也可以用褐鐵礦生產(chǎn)出以針狀鐵酸鈣為主的優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦。 我國目前在燒結(jié)中應(yīng)用褐鐵礦的企業(yè)以寶鋼為代表。寶鋼從九十年代初開始研究褐鐵礦， 通過多年的工業(yè)試驗(yàn)，大幅度地提高了羅布河礦和揚(yáng)迪礦的配比，達(dá)35%左右，生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯 示，燒結(jié)生產(chǎn)正常、燒結(jié)礦質(zhì)量可以滿足高爐的要求，而且在燒結(jié)配礦上取得了良好的經(jīng)濟(jì) 效益。攀鋼燒結(jié)原料主要由高鈦型釩鈦磁鐵精礦，釩鈦磁鐵精礦由于含有較高的TiO2, Mg0、Al203，且SiO2含量低，精礦粒度粗，成球性和吸水性差，不易燒結(jié)，且在燒結(jié)過程中生成 了性脆的鈣鈦礦，燒結(jié)鐵酸鈣低溫粘結(jié)相少且其形態(tài)與普通燒結(jié)礦鐵酸鈣不同，導(dǎo)致燒結(jié) 礦強(qiáng)度差、成品率低。強(qiáng)化褐鐵礦燒結(jié)措施研究(四川冶金，2004年05期)闡述了高鈦型釩鈦磁鐵礦燒 結(jié)配加8%褐鐵礦強(qiáng)化措施強(qiáng)化混合料偏析、高氧位厚料層操作，高堿度燒結(jié)礦、優(yōu)化物 料結(jié)構(gòu)、適當(dāng)放寬燃料粒度上限，以克服提高褐鐵礦比例后對(duì)燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量不利影響。武鋼集團(tuán)昆明鋼鐵股份有限公司的專利高結(jié)晶水褐鐵礦生產(chǎn)燒結(jié)礦的方法，提 供一種高結(jié)晶水褐鐵礦生產(chǎn)燒結(jié)礦的方法，其特征在于它以高物理水和結(jié)晶水褐鐵礦為原 料，經(jīng)過配料、攪拌制粒、臺(tái)車裝料、點(diǎn)火燒結(jié)、噴灑CaCl2溶液，得燒結(jié)礦。有效克服了高結(jié) 晶水褐鐵礦在燒結(jié)過程中因燒損高，易收縮形成薄壁大氣孔，從而降低燒結(jié)礦強(qiáng)度，影響燒 結(jié)礦產(chǎn)量的不足，尤其是SYP燒結(jié)增效劑的加入，以抑制燒結(jié)礦的晶型轉(zhuǎn)變，改善燒結(jié)礦低 溫還原粉化性能，加上在燒結(jié)礦上噴灑CaCl2溶液，抑制燒結(jié)礦在450 550°C溫度范圍內(nèi) 發(fā)生還原和粉化，有效降低燒結(jié)礦在高爐內(nèi)450 550°C范圍內(nèi)還原氣氛條件下產(chǎn)生的二次粉末量，有利于改善高爐料柱透氣性，提高高爐的爐況順行程度，最終解決鐵礦資源緊張 的問題，為工業(yè)化推廣使用褐鐵礦提供保障。南京第二鋼鐵廠的專利低溫?zé)Y(jié)赤鐵礦和褐鐵礦粉的方法，提供了一種低溫?zé)?結(jié)赤鐵礦和褐鐵礦粉的方法，用于在燒結(jié)機(jī)上燒結(jié)鐵礦石和石灰等輔料成燒結(jié)礦，其特征 在于燒結(jié)溫度在1200 1295°C，在1100°C以上溫度保持4 8分鐘，燒結(jié)料層厚度為 360 420mm，燒結(jié)機(jī)臺(tái)車低速行駛，采用偏析布料。堿度控制在1. 5 2. 0，Al203/Si02比 值控制在0.2 0.3，控制低碳配量，炭粉量為總混合料的4% 5%。低溫?zé)Y(jié)可生產(chǎn)出夾 有未熔礦石非均質(zhì)結(jié)構(gòu)的還原性好的燒結(jié)礦。但現(xiàn)有方法褐鐵礦添加量較低，如果不對(duì)褐鐵礦粉進(jìn)行處理，則由于其對(duì)燒結(jié)的 不利影響將大大限制在高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦中的使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種強(qiáng)度大、成品率高的添加褐鐵礦的 高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦的制備方法，該方法具體為在高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦原料中添 加褐鐵礦后制備燒結(jié)礦，高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦原料與褐鐵礦重量比為88 92 8 12，褐鐵礦破碎至Imm以下，其中粒度小于0. 074mm的占總重的10% 50%。粒度未細(xì)化的褐鐵礦粉粒度大、含結(jié)晶水高、熔化溫度低、易同化，用于燒結(jié)時(shí)可 增大燒結(jié)礦孔隙率，使燒結(jié)礦容易粉化，從而降低燒結(jié)礦強(qiáng)度。經(jīng)本發(fā)明方法處理過的褐 鐵礦粉，由于其粒度小，在燒結(jié)混合料制粒過程中不作為制粒核心，主要包裹在大顆粒的外 部，而且在燒結(jié)過程中由于褐鐵礦粉粒度小，其結(jié)晶水分解產(chǎn)生的氣孔較小，從而減弱了大 顆粒褐鐵礦粉產(chǎn)生燒結(jié)礦時(shí)對(duì)燒結(jié)礦的不利影響，制得的燒結(jié)礦強(qiáng)度大、成品率高。進(jìn)一步的，所述高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦原料按重量比計(jì)由釩鈦磁鐵精礦44 48份、國內(nèi)高品位普通粉礦4 6份、進(jìn)口粉礦17 21份、消石灰配比5 8份，石灰石配 比5 6. 5份，焦粉配比4 6份和外配返礦37 43份組成。焦粉粒度中1 3_的比 例達(dá)到70%以上。礦石主要成分如表1所示。燒結(jié)參數(shù)抽風(fēng)負(fù)壓10 12kPa，點(diǎn)火溫度 1050 1100°C，點(diǎn)火時(shí)間2 2. 5min，鋪底料2 2. 5kg。表1礦石主要成分/重量百分比％ 更進(jìn)一步的，添加褐鐵礦的高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦的制備方法包括以下步驟 1)將褐鐵粉礦進(jìn)行破碎處理，使其平均粒度小于1mm，其中粒度小于0. 074mm的占總重的 10 50% ；2)將燒結(jié)用焦粉進(jìn)行篩分處理，使焦粉粒度中1 3mm的比例達(dá)到70%以上； 3)將褐鐵粉礦與釩鈦磁鐵精礦、國內(nèi)高品位普通粉礦、進(jìn)口粉礦、消石灰，石灰石，焦粉和外 配返礦按比例稱取后加水，使混合料水分7. 2 7. 4%，混合制粒4min后進(jìn)入二次混料機(jī)再 次制粒4min ；4)將制粒后的混合料進(jìn)行點(diǎn)火抽風(fēng)燒結(jié)。燒結(jié)參數(shù)抽風(fēng)負(fù)壓10 12kPa， 點(diǎn)火溫度1050 1100°C，點(diǎn)火時(shí)間2 2. 5min，鋪底料2 2. 5kg。本發(fā)明與現(xiàn)有的高鈦型釩鈦磁鐵精礦燒結(jié)中配加10% (平均粒度3mm，> 3mm所 占比例為50%以上)褐鐵粉礦的技術(shù)方案相比，提高了褐鐵礦粉在高鈦型釩鈦磁鐵礦中的 配加比例，降低了生產(chǎn)原料成本。還可提高燒結(jié)礦ISO轉(zhuǎn)鼓指數(shù)0. 33 2. 00個(gè)百分點(diǎn)，燒 結(jié)礦平均粒度提高1. 2 1. 7mm，> 5mm成品率提高3. 7 4. 8個(gè)百分點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式試驗(yàn)例1未配褐鐵礦將釩鈦磁鐵精礦46重量份，國內(nèi)高品位普通粉礦14重量份，進(jìn)口粉礦14重量 份，國內(nèi)低品位粉礦6重量份，消石灰配比7重量份，石灰石配比4. 6重量份，焦粉配比4. 8 重量份，外配返礦配比40重量份配入混料倉后混勻，在一次混料機(jī)中加水使混合料水分 7. 15 7. 2%，進(jìn)行混合制粒4min后進(jìn)入二次混料機(jī)再次制粒4min。制粒后的混合料裝入 Φ 240 X 730mm燒結(jié)杯中按制粒效果進(jìn)行壓料處理，燒結(jié)時(shí)料層厚度650mm，燒結(jié)堿度CaO/ SiO2 為 2. 2。表2礦石主要成分/重量百分比％ 燒結(jié)參數(shù)抽風(fēng)負(fù)壓12kPa，點(diǎn)火溫度1050°C，點(diǎn)火時(shí)間2. 5min,鋪底料2. 5kg?；鶞?zhǔn)1燒結(jié)礦指標(biāo)為燒結(jié)礦平均粒度27. 35mm，燒結(jié)礦ISO轉(zhuǎn)鼓指數(shù)57. 3%燒結(jié) 杯利用系數(shù) 1. 509t/ (m2. h)，> 5mm 成品率 79. 88%。試驗(yàn)例2配加未處理過的褐鐵礦礦石成分見表2，釩鈦磁鐵精礦配加46重量份，國內(nèi)高品位普通粉礦配比5重量 份，進(jìn)口粉礦19重量份，褐鐵粉礦10重量份，消石灰配比7重量份，石灰石配比5. 9重量份， 焦粉配比4. 9重量份，外配返礦配比40重量份配入混料倉后混勻，在一次混料機(jī)中加水使 混合料水分7. 15 7. 25%，進(jìn)行混合制粒4min后進(jìn)入二次混料機(jī)再次制粒4min。制粒后 的混合料裝入Φ 240 X 730mm燒結(jié)杯中按制粒效果進(jìn)行壓料處理，料層厚度650mm，燒結(jié)堿 度 Ca0/Si02 為 2. 2。燒結(jié)參數(shù)抽風(fēng)負(fù)壓12kPa，點(diǎn)火溫度1050°C，點(diǎn)火時(shí)間2. 5min,鋪底料2. 5kg?；鶞?zhǔn)2燒結(jié)礦指標(biāo)為燒結(jié)礦平均粒度22. 52mm，燒結(jié)礦ISO轉(zhuǎn)鼓指數(shù)54. 33%，燒 結(jié)杯利用系數(shù)1. 518t/ (m2. h), > 5mm成品率74. 78%。實(shí)施例1礦石成分見表2，配料參數(shù)為釩鈦磁鐵精礦配加46重量份，國內(nèi)高品位普通粉礦 配比5重量份，進(jìn)口粉礦19重量份，褐鐵粉礦10重量份(經(jīng)細(xì)磨處理，其中< 0. 074mm所占 比例為13% )，消石灰配比7重量份，石灰石配比5. 9重量份，焦粉配比4. 9重量份和外配 返礦配比40重量份配入混料倉后混勻，在一次混料機(jī)中加水使混合料水分7. 25 7. 35%， 進(jìn)行混合制粒4min后進(jìn)入二次混料機(jī)再次制粒4min。制粒后的混合料裝入Φ 240 X 730mm 燒結(jié)杯中按制粒效果進(jìn)行壓料處理，料層厚度650mm，燒結(jié)堿度Ca0/Si02為2. 2。燒結(jié)參數(shù)抽風(fēng)負(fù)壓12kPa，點(diǎn)火溫度1050°C，點(diǎn)火時(shí)間2. 5min,鋪底料2. 5kg。得到的燒結(jié)礦指標(biāo)為燒結(jié)礦平均粒度23. 74mm,燒結(jié)礦ISO轉(zhuǎn)鼓指數(shù)54. 67 %，燒結(jié)杯利用系數(shù)1. 498t/(m2. h)，> 5mm成品率78. 53%。實(shí)施例2礦石成分見表2，配料參數(shù)為釩鈦磁鐵精礦配加46重量份，國內(nèi)高品位普通粉礦 配比5重量份，進(jìn)口粉礦19重量份，褐鐵粉礦10重量份(經(jīng)細(xì)磨處理，其中< 0. 074mm所占 比例為35% )，消石灰配比7重量份，石灰石配比5. 9重量份，焦粉配比4. 9重量份和外配 返礦配比40重量份配入混料倉后混勻，在一次混料機(jī)中加水使混合料水分7. 25 7. 35%， 進(jìn)行混合制粒4min后進(jìn)入二次混料機(jī)再次制粒4min。制粒后的混合料裝入Φ 240 X 730mm 燒結(jié)杯中按制粒效果進(jìn)行壓料處理，料層厚度650mm，燒結(jié)堿度Ca0/Si02為2. 2。燒結(jié)參數(shù)抽風(fēng)負(fù)壓12kPa，點(diǎn)火溫度1050°C，點(diǎn)火時(shí)間2. 5min,鋪底料2. 5kg。得到的燒結(jié)礦指標(biāo)為燒結(jié)礦平均粒度24. 16mm，燒結(jié)礦ISO轉(zhuǎn)鼓指數(shù)56. 00%，燒 結(jié)杯利用系數(shù)1. 528t/ (m2. h)，> 5mm成品率79. 31 %。實(shí)施例3礦石成分見表2，配料參數(shù)為釩鈦磁鐵精礦配加46重量份，國內(nèi)高品位普通粉礦 配比5重量份，進(jìn)口粉礦19重量份，褐鐵粉礦10重量份(經(jīng)細(xì)磨處理，其中< 0. 074mm所 占比例為49% )，外配返礦配比40重量份，消石灰配比7重量份，石灰石配比5. 9重量份， 焦粉配比4. 9重量份配入混料倉后混勻，在一次混料機(jī)中加水使混合料水分7. 3 7. 4%， 進(jìn)行混合制粒4min后進(jìn)入二次混料機(jī)再次制粒4min。制粒后的混合料裝入Φ 240 X 730mm 燒結(jié)杯中按制粒效果進(jìn)行壓料處理，料層厚度650mm，燒結(jié)堿度Ca0/Si02為2. 2。燒結(jié)參數(shù)抽風(fēng)負(fù)壓12kPa,點(diǎn)火溫度1050°C，點(diǎn)火時(shí)間2. 5min，鋪底料2. 5kg。 燒結(jié)礦指標(biāo)為燒結(jié)礦平均粒度24. 24mm，燒結(jié)礦ISO轉(zhuǎn)鼓指數(shù)56. 33%，燒結(jié)杯利用系數(shù) 1. 537t/(m2. h)，> 5mm 成品率 78. 67%。
權(quán)利要求
添加褐鐵礦的高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦的制備方法，在高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦原料中添加褐鐵礦后制備燒結(jié)礦，其特征在于高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦原料與褐鐵礦重量比為88～92∶8～12，褐鐵礦破碎至1mm以下，其中粒度小于0.074mm的占總重的10％～50％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述添加褐鐵礦的高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦的制備方法，其特征在 于所述高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦原料按重量比計(jì)由釩鈦磁鐵精礦44 48份、國內(nèi)高品位 普通粉礦4 6份、進(jìn)口粉礦17 21份、消石灰5 8份，石灰石5 6. 5份，焦粉4 6 份和外配返礦37 43份組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述添加褐鐵礦的高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦的制備方法，其特征在 于焦粉粒度中1 3mm的比例達(dá)到70%以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述添加褐鐵礦的高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦的制備方法，其特 征在于所述燒結(jié)礦的制備是將高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦原料與褐鐵礦混勻成混合料，加 水使混合料水分7. 2 7. 4%，制粒后燒結(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述添加褐鐵礦的高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦的制備方法，其特征在 于燒結(jié)參數(shù)為抽風(fēng)負(fù)壓10 12kPa，點(diǎn)火溫度1050 1100°C，點(diǎn)火時(shí)間2 2. 5min，鋪 底料2 2. 5kg。
全文摘要
本發(fā)明屬于燒結(jié)礦制備方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及添加褐鐵礦的高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦的制備方法。本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種強(qiáng)度大、成品率高的添加褐鐵礦的高鈦型釩鈦磁鐵礦燒結(jié)礦的制備方法，該方法具體為在燒結(jié)礦原料中添加褐鐵礦后制備燒結(jié)礦，燒結(jié)礦原料與褐鐵礦重量比為88～92∶8～12，褐鐵礦破碎至1mm以下，其中粒度小于0.074mm的占總重的10％～50％。本發(fā)明提高了褐鐵礦粉在高鈦型釩鈦磁鐵礦中的配加比例，降低了生產(chǎn)原料成本。
文檔編號(hào)C22B1/16GK101880765SQ201010212028
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者向紹紅, 張義賢, 饒家庭 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)鋼鐵釩鈦股份有限公司;攀鋼集團(tuán)研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司