本發(fā)明涉及煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料及其高爐冶煉方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的大國(guó)，隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)鐵礦石的品質(zhì)及要求越來越嚴(yán)格。對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)，節(jié)約成本一直是企業(yè)的重要目標(biāo)之一，而由于普通礦的價(jià)格遠(yuǎn)高于釩鈦磁鐵礦，因此，在實(shí)際生產(chǎn)中更多的利用釩鈦磁鐵礦，對(duì)節(jié)約成本具有重要意義。而高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦除鐵釩鈦之外還伴有珍貴的鉻資源，共軛鋼鐵和有色兩大行業(yè)，具有較高的綜合利用價(jià)值。
普通釩鈦鐵礦綜合利用的生產(chǎn)流程已經(jīng)基本形成，但按照該流程，其鐵、釩、鈦的利用效率較低，特別是鈦資源的利用率根底，攀西鈦資源的利用率為25％，承德地區(qū)的鈦資源利用率還不足10％。因此，積極完善現(xiàn)有工藝流程，開發(fā)全新工藝及裝備，是高效利用普通釩鈦磁鐵礦的必然選擇。
高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦一方面能夠滿足高爐生產(chǎn)對(duì)鐵礦石原料的需求，另一方面，由于高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦含鉻較高，可開發(fā)高附加值的鉻產(chǎn)品，從而為企業(yè)發(fā)展培育新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。我國(guó)高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦資源雖然已經(jīng)開始小規(guī)模地開采利用，但因其系統(tǒng)集成技術(shù)尚未形成，其中的釩鉻資源，尤其是鉻資源尚沒有利用，這不僅直接導(dǎo)致高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦綜合利用價(jià)值不能有效發(fā)揮，浪費(fèi)資源，對(duì)環(huán)境造成污染。
鑒于，高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦資源的特殊性，目前國(guó)內(nèi)外尚未有將其應(yīng)用于高爐生產(chǎn)的工藝，相關(guān)的研究十分不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料及其高爐冶煉方法，該爐料能夠高爐強(qiáng)化冶煉，且高爐利用系數(shù)較高。
本發(fā)明提供了一種釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：
65～75份的高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦、25～30份的高鉻釩鈦球團(tuán)礦和2～5份的粒度為10～50mm的普通塊礦；
所述高鉻釩鈦燒結(jié)礦由質(zhì)量比為40～50:20～40:4～5:10～15的高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)制得；所述高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦中cr2o3的質(zhì)量含量為1.0～1.9％，tio2的質(zhì)量含量為12～13％；
所述高鉻釩鈦球團(tuán)礦由質(zhì)量比為97～99:1～3的高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦和膨潤(rùn)土造球制得；
所述普通塊礦中tfe質(zhì)量含量為40～50％和sio2質(zhì)量含量為15～25％。
優(yōu)選地，所述高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦的堿度優(yōu)選為2.2～2.5。
優(yōu)選地，所述燃料優(yōu)選選自焦粉；所述熔劑優(yōu)選選自生石灰和/或石灰石。
優(yōu)選地，所述釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料優(yōu)選包括71～75份的高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦、25～26份的高鉻釩鈦球團(tuán)礦和2～3重量份的粒度為10～50mm的普通塊礦。
本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述的釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料的高爐冶煉方法，包括以下步驟：
將高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦、高鉻釩鈦球團(tuán)礦和粒度為10～50mm的普通塊礦在噴吹低鐵高硅粉和煤粉的條件下進(jìn)行冶煉；
所述低鐵高硅粉中tfe質(zhì)量含量為20～40％和sio2質(zhì)量含量為25～45％。
優(yōu)選地，所述低鐵高硅粉的噴吹質(zhì)量占煤粉的2～10％。
優(yōu)選地，所述冶煉的風(fēng)溫為1200～1250℃；冶煉的富氧率為2～5％；冶煉的爐渣中tio2的質(zhì)量含量為22～23％。
優(yōu)選地，所述煤粉的噴吹量為130～160kg/tfe。
本發(fā)明提供了一種釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：65～75份的高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦、25～30份的高鉻釩鈦球團(tuán)礦和2～5份的粒度為10～50mm的普通塊礦；所述高鉻釩鈦燒結(jié)礦由質(zhì)量比為40～50:20～40:4～5:10～15的高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)制得；所述高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦中cr2o3的質(zhì)量含量為1.0～1.9％，tio2的質(zhì)量含量為12～13％；所述高鉻釩鈦球團(tuán)礦由質(zhì)量比為97～99:1～3的高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦和膨潤(rùn)土造球制得；所述普通塊礦中tfe質(zhì)量含量為40～50％和sio2質(zhì)量含量為15～25％。該爐料能夠高爐強(qiáng)化冶煉，且高爐利用系數(shù)較高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：高爐利用系數(shù)為2.50～2.58t/m3.d。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：
65～75份的高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦、25～30份的高鉻釩鈦球團(tuán)礦和2～5份的粒度為10～50mm的普通塊礦；
所述高鉻釩鈦燒結(jié)礦由質(zhì)量比為40～50:20～40:4～5:10～15的高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)制得；所述高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦中cr2o3的質(zhì)量含量為1.0～1.9％，tio2的質(zhì)量含量為12～13％；
所述高鉻釩鈦球團(tuán)礦由質(zhì)量比為97～99:1～3的高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦和膨潤(rùn)土造球制得；
所述普通塊礦中tfe質(zhì)量含量為40～50％和sio2質(zhì)量含量為15～25％。
本發(fā)明提供的釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料包括65～75份的高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦，更優(yōu)選為71～75份；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦的用量為67、69、71或73份。所述高鉻釩鈦燒結(jié)礦由質(zhì)量比為40～50:20～40:4～5:10～15的高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)制得；所述高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦中cr2o3的質(zhì)量含量為1.0～1.9％，tio2的質(zhì)量含量為12～13％。所述普通鐵礦中不含釩元素和鈦元素。在本發(fā)明中，所述燃料優(yōu)選選自焦粉；所述熔劑優(yōu)選選自生石灰和/或石灰石。
在本發(fā)明中，所述高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦的堿度優(yōu)選為2.2～2.5。
本發(fā)明提供的釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料包括25～30份的高鉻釩鈦球團(tuán)礦，優(yōu)選為25～26份；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，高鉻釩鈦球團(tuán)礦的用量為24、26、27或28份。所述高鉻釩鈦球團(tuán)礦由質(zhì)量比為97～99:1～3的高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦和膨潤(rùn)土造球制得。
本發(fā)明提供的釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料包括2～5份的粒度為10～50mm的普通塊礦；優(yōu)選為2～3份；在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述普通塊礦的用量為2、3、4或5份。所述普通塊礦中tfe質(zhì)量含量為40～50％和sio2質(zhì)量含量為15～25％。
在本發(fā)明中，所述釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料優(yōu)選包括71～75份的高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦、25～26份的高鉻釩鈦球團(tuán)礦和2～3份的粒度為10～50mm的普通塊礦。具體地，所述釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料包括67份的高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦、28份的高鉻釩鈦球團(tuán)礦和5份的粒度為10～50mm的普通塊礦；69份的高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦、27份的高鉻釩鈦球團(tuán)礦和4份的粒度為10～50mm的普通塊礦；71份的高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦、26份的高鉻釩鈦球團(tuán)礦和3份的粒度為10～50mm的普通塊礦；73份的高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦、25份的高鉻釩鈦球團(tuán)礦和2份的粒度為10～50mm的普通塊礦。
本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述的釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料的高爐冶煉方法，包括以下步驟：
將高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦、高鉻釩鈦球團(tuán)礦和粒度為10～50mm的普通塊礦在噴吹低鐵高硅粉和煤粉的條件下進(jìn)行冶煉；
所述低鐵高硅粉中tfe質(zhì)量含量為20～40％和sio2質(zhì)量含量為25～45％。
在本發(fā)明中，所述低鐵高硅粉的噴吹質(zhì)量?jī)?yōu)選占煤粉的2～10％。
在本發(fā)明中，所述冶煉的風(fēng)溫優(yōu)選為1200～1250℃；冶煉的富氧率優(yōu)選為2～5％；冶煉的爐渣中tio2的質(zhì)量含量?jī)?yōu)選為22～23％；冶煉的爐渣的堿度優(yōu)選為1.05～1.10。
在本發(fā)明中，所述煤粉的噴吹量?jī)?yōu)選為130～160kg/tfe。
該冶煉方法可有效改善含鉻高鈦爐渣的冶金性能，降低爐渣的熔化性溫度，從而強(qiáng)化高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦的高爐冶煉，降低生產(chǎn)成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料及其高爐冶煉方法進(jìn)行詳細(xì)地描述，但不能將它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
實(shí)施例1
步驟一：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉與普通鐵礦粉及輔料配料后制成燒結(jié)礦，燒結(jié)礦中的高鉻高鈦型釩鈦精礦質(zhì)量配比控制在40％至50％之間，普通鐵礦粉20～40％，焦粉4～5％，熔劑：10～15％，燒結(jié)礦的堿度控制在2.2至2.5之間；
步驟二：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉制成球團(tuán)礦，原料含有如下重量配比的組分，高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦97～99％，膨潤(rùn)土1～3％；
步驟三：按質(zhì)量百分比將67％的燒結(jié)礦，28％的球團(tuán)礦和5％普通塊礦配入高爐；
步驟四：高爐進(jìn)行冶煉，具體參數(shù)：風(fēng)溫1220℃，富氧率達(dá)到2％，噴吹煤量130～160kg/tfe，爐渣(tio2)22％，高爐渣堿度控制在1.05～1.10；
噴吹的低鐵高硅粉礦與煤粉一起進(jìn)入磨煤機(jī)進(jìn)行細(xì)磨，然后隨煤粉一起噴入高爐進(jìn)行冶煉，噴吹量為煤粉的3％。
本發(fā)明實(shí)施例1提供的爐料的高爐冶煉實(shí)驗(yàn)參數(shù)和高爐利用系數(shù)見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例1～4提供的爐料的高爐冶煉實(shí)驗(yàn)參數(shù)和高爐利用系數(shù)：
表1本發(fā)明實(shí)施例1～4提供的爐料的高爐冶煉實(shí)驗(yàn)參數(shù)和高爐利用系數(shù)
由表1可見，隨著燒結(jié)礦配比的提高，普通塊礦配比降低及高爐粉礦噴吹量的提高，風(fēng)溫的增加，富氧率的提高，實(shí)現(xiàn)了高爐冶煉的強(qiáng)化，高爐利用系數(shù)逐漸增加。在爐渣tio2含量高達(dá)22～23％的條件下，實(shí)現(xiàn)了高鉻高鈦型釩鈦磁鐵礦高爐的正常冶煉。
實(shí)施例2
步驟一：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉與普通鐵礦粉及輔料配料后制成燒結(jié)礦，燒結(jié)礦中的高鉻高鈦型釩鈦精礦質(zhì)量配比控制在40％至50％之間，普通鐵礦粉20～40％，焦粉4～5％，熔劑：10～15％，燒結(jié)礦的堿度控制在2.2至2.5之間；
步驟二：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉制成球團(tuán)礦，原料含有如下重量配比的組分，高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦97～99％，膨潤(rùn)土1～3％；
步驟三：按質(zhì)量百分比將69％的燒結(jié)礦，27％的球團(tuán)礦和4％普通塊礦配入高爐；
步驟四：高爐進(jìn)行冶煉，具體參數(shù)：風(fēng)溫1225℃，富氧率達(dá)到3％，噴吹煤量130～160kg/tfe，爐渣(tio2)22.2％，高爐渣堿度控制在1.05～1.10；
噴吹的低鐵高硅粉礦與煤粉一起進(jìn)入磨煤機(jī)進(jìn)行細(xì)磨，然后隨煤粉一起噴入高爐進(jìn)行冶煉，噴吹量為煤粉的4％。
本發(fā)明實(shí)施例2提供的爐料的高爐冶煉實(shí)驗(yàn)參數(shù)和高爐利用系數(shù)見表1。
實(shí)施例3
步驟一：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉與普通鐵礦粉及輔料配料后制成燒結(jié)礦，燒結(jié)礦中的高鉻高鈦型釩鈦精礦質(zhì)量配比控制在40％至50％之間，普通鐵礦粉20～40％，焦粉4～5％，熔劑：10～15％，燒結(jié)礦的堿度控制在2.2至2.5之間；
步驟二：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉制成球團(tuán)礦，原料含有如下重量配比的組分，高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦97～99％，膨潤(rùn)土1～3％；
步驟三：按質(zhì)量百分比將71％的燒結(jié)礦，26％的球團(tuán)礦和3％普通塊礦配入高爐；
步驟四：高爐進(jìn)行冶煉，具體參數(shù)：風(fēng)溫1230℃，富氧率達(dá)到4％，噴吹煤量130～160kg/tfe，爐渣(tio2)22.5％，高爐渣堿度控制在1.05～1.10；
噴吹的低鐵高硅粉礦與煤粉一起進(jìn)入磨煤機(jī)進(jìn)行細(xì)磨，然后隨煤粉一起噴入高爐進(jìn)行冶煉，噴吹量為煤粉的5％。
本發(fā)明實(shí)施例3提供的爐料的高爐冶煉實(shí)驗(yàn)參數(shù)和高爐利用系數(shù)見表1。
實(shí)施例4
步驟一：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉與普通鐵礦粉及輔料配料后制成燒結(jié)礦，燒結(jié)礦中的高鉻高鈦型釩鈦精礦質(zhì)量配比控制在40％至50％之間，普通鐵礦粉20～40％，焦粉4～5％，熔劑：10～15％，燒結(jié)礦的堿度控制在2.2至2.5之間；
步驟二：將高鉻高鈦型釩鈦精礦粉制成球團(tuán)礦，原料含有如下重量配比的組分，高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦97～99％，膨潤(rùn)土1～3％；
步驟三：按質(zhì)量百分比將73％的燒結(jié)礦，25％的球團(tuán)礦和2％普通塊礦配入高爐；
步驟四：高爐進(jìn)行冶煉，具體參數(shù)：風(fēng)溫1240℃，富氧率達(dá)到5％，噴吹煤量130～160kg/tfe，爐渣(tio2)22.7％，高爐渣堿度控制在1.05～1.10；
噴吹的低鐵高硅粉礦與煤粉一起進(jìn)入磨煤機(jī)進(jìn)行細(xì)磨，然后隨煤粉一起噴入高爐進(jìn)行冶煉，噴吹量為煤粉的6％。
本發(fā)明實(shí)施例4提供的爐料的高爐冶煉實(shí)驗(yàn)參數(shù)和高爐利用系數(shù)見表1。
由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明提供了一種釩鈦磁鐵礦高爐煉鐵爐料，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：65～75份的高鉻高鈦型釩鈦燒結(jié)礦、25～30份的高鉻釩鈦球團(tuán)礦和2～5份的粒度為10～50mm的普通塊礦；所述高鉻釩鈦燒結(jié)礦由40～50份的高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦、20～40份的普通鐵礦、4～5份的燃料和10～15份的熔劑燒結(jié)制得；所述高鉻高鈦型釩鈦磁鐵精礦中cr2o3的質(zhì)量含量為1.0～1.9％，tio2的質(zhì)量含量為12～13％；所述高鉻釩鈦球團(tuán)礦由97～99份的高鉻高鈦型釩鐵磁鐵精礦和1～3份的膨潤(rùn)土造球制得；所述普通塊礦中tfe質(zhì)量含量為40～50％和sio2質(zhì)量含量為15～25％。該爐料能夠高爐強(qiáng)化冶煉，且高爐利用系數(shù)較高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：高爐利用系數(shù)為2.50～2.58t/m3.d。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。