高碱度钒钛烧结矿的烧结方法技术

高碱度钒钛烧结矿的烧结方法，涉及钒钛冶炼生产技术领域。本发明专利技术的目的是为了解决钒钛磁铁矿粉烧结相对于普矿烧结存在液相量少(与普通烧结矿相比液相少25

【技术实现步骤摘要】
高碱度钒钛烧结矿的烧结方法


[0001]本专利技术涉及钒钛冶炼生产
，具体涉及高碱度钒钛烧结矿的烧结方法。

技术介绍

[0002]在传统钒钛冶炼生产工艺中，为了满足高炉生产的需要，将钒钛烧结矿作为主要的入炉原料。但是钒钛磁铁矿粉烧结相对于普矿烧结存在液相量少、液相粘结力差以及易生成熔点高且性脆的钙钛矿，影响了烧结矿的转鼓强度和成品率等指标，严重制约钒钛磁铁矿粉烧结技术的发展。因此，能否将钒钛烧结技术进行优化对于本领域的技术发展显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决钒钛磁铁矿粉烧结相对于普矿烧结存在液相量少(与普通烧结矿相比液相少25
‑
30％)、液相粘结力差以及易生成熔点高且性脆的钙钛矿，进而影响烧结矿的转鼓强度和成品率等指标的问题，而提供高碱度钒钛烧结矿的烧结方法。
[0004]高碱度钒钛烧结矿的烧结方法，按以下步骤进行：
[0005]将钒钛磁铁矿粉、辅助矿料、熔剂和燃料混合，在1200～1280℃的温度条件下进行烧结，得到高碱度钒钛烧结矿；所述的钒钛磁铁矿粉中TiO2的含量低于1.6％，SiO2的含量为5.1～5.5％；钒钛磁铁矿粉的pH为2.3～2.8；燃料的质量分数为4.0～4.5％。
[0006]本专利技术的创新点：
[0007]1、钒钛烧结矿理论研究：研究分析影响钒钛磁铁矿粉烧结成矿机理、钒钛烧结矿物组成和影响因素；烧结矿碱度和烧结温度(烧结温度控制在1250
‑
1280℃)的影响、燃料配比胶粉4.0
‑
4.5％(固定碳，挥份，挥发份)的影响以及TiO2含量(控制在1.6％以下)影响等。
[0008]2、高碱度钒钛烧结技术：
[0009]①
烧结矿碱度：高碱度烧结矿中，随着碱度的提高，烧结矿中钛磁铁矿与钛赤铁矿减少，铁酸钙和硅酸二钙含量增加，玻璃质含量降低，随碱度提高，钛磁铁矿有所增加，而钛赤铁矿明显减少，铁酸钙明显增多，硅酸盐相逐渐减少，改善烧结矿的转鼓强度和成品率等指标。
[0010]②
燃料配比：烧结燃料配比的变化直接影响烧结过程的气氛性质(氧化气氛、还原气氛)和温度水平(烧结温度1250
‑
1280℃)。
[0011]其中，烧结温度为1100～1200℃时，铁酸钙晶体间尚未连接，烧结矿强度差；烧结温度为1200～1250℃时，铁酸钙晶桥连接，有针状交织结构出现，强度较好；烧结温度为1250～1280℃时，铁酸钙呈交织结构，强度最好。烧结温度低于1280℃，高温持续时间长，十分有利于针状铁酸钙形成和发育，随配碳量的增加，烧结温度提高和还原气氛加强(指焦粉中固定碳燃烧放热，产生二氧化碳，形成还原气氛)，磁铁矿增多，赤铁矿减少，钙钛矿增多，不利于烧结强度改善。
[0012]③
烧结矿TiO2含量：随烧结矿中TiO2含量的增加(指钒钛粉配比增加，TiO和钒含量
增加)，钙钛矿明显增多，铁酸钙含量减少，因为TiO2同CaO的结合力大于Fe2O3同CaO的结合力，而且随着钙钛矿的增加，可同Fe2O3与CaO结合减少，因此，随着烧结矿TiO2含量的增加，烧结矿的脆性增大，适宜的烧结矿TiO2含量是控制钙钛矿矿相形成，对改善熔剂性钒钛烧结矿质量有重要意义。
[0013]3、现场工业生产试验：根据研究结果，现场生产试验表明，由原烧结矿碱度2.0提高至2.5时，烧结矿强度增加明显，保证高炉稳定顺行同时，也为提高高炉球比创造了条件，同时优化了高炉渣系，大幅提高了钒在高炉冶炼流程中的收得率。
[0014]4、工业试验成功，有助于成果推广，可广泛应用在钢铁企业钒钛烧结生产中使用。
[0015]本专利技术的技术原理：
[0016]1、根据钒钛磁铁矿粉特性，烧结矿碱度控制2.3
‑
2.8范围内，烧结速度、强度和利用系数逐渐上升；碱度2.8以后，指标有一定上升，但幅度很小，成品率继续下降。随着碱度的升高，钛赤铁矿与钛磁铁矿减少，铁酸钙矿相大幅度增加，而钙钛矿减少，有利于烧结生产。
[0017]2、提高钒钛磁铁精粉烧结液相生成量，合理控制混合料TiO2控制在1.6％以下、SiO2含量控制在5.1
‑
5.5％，烧结矿中TiO2含量增加，易生成钙钛矿，钙钛矿含量会相应增加，钙钛矿在烧结矿中不起粘结作用，在烧结生产温度范围内，CaO与TiO2结合生成钙钛矿的趋势比CaO与Fe2O3生成铁酸钙的趋势大得多，且钙钛矿与铁酸钙相比更稳定，在高温(高于1280℃)条件下，铁酸钙难以稳定存在，且铁酸钙与钙钛矿的存在呈相互消长的关系。因此，随着TiO2含量增加，烧结矿中钙钛矿含量增加，限制了铁酸钙的生成，减少了铁酸钙存在数量，铁酸钙属于强度高还原性好的粘结相，其数量的减少必然恶化烧结矿强度与还原性能，能促进铁酸钙等矿物结晶完善，有助于钒钛磁精矿低温烧结顺利实现。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]1、针对钒钛磁铁矿烧结生产中易生成钙钛矿和液相量少的问题进行技术研究，通过研究分析影响钒钛磁铁矿粉烧结成矿机理、钒钛烧结矿物组成和影响因素，制定改进措施，形成高碱度钒钛烧结矿生产技术，使烧结矿质量得到了提高，实现了高炉的稳产、顺产。
[0020]2、提高钒钛烧结矿中铁酸钙含量：
[0021]铁酸钙矿相在烧结矿中既是粘结相又是重要的铁矿物，熔点低、易熔，对提高烧结矿质量，促进高碱度钒钛烧结起了重要作用；为增加烧结矿中铁酸钙含量从而降低高熔点钙钛矿比例，进行了提高烧结矿碱度试验研究，通过提高钒钛烧结矿碱度，增加混合料中CaO含量，是指增加含CaO熔剂(包括生石灰、消石灰、石灰石粉、白云石粉)，本专利是配加生石灰，对烧结提高产量改善质量有显著的正面影响，改善混合料透气性，促进铁酸钙生成，提高了生产率。
[0022]生石灰的主要作用如下：
[0023]1)生石灰加水消化形成胶体物质，产生亲水胶体作用和凝聚作用，增强混合料小球强度和密度。
[0024]2)增加混合料湿容量，减小混合料小球破坏。
[0025]3)使混合料热稳定性好，保护混合料小球不被破坏。
[0026]4)生石灰遇水消化放热，提高混合料温度，减小烧结过程料层阻力
[0027]5)生石灰消化成消石灰产生H
+
和OH
‑
是碳素燃烧催化剂，促进烧结料中焦粉
‑‑
碳顺
利而迅速地燃烧，加快烧结速度，提高烧结生产率。
[0028]本专利技术可获得高碱度钒钛烧结矿的烧结方法。
具体实施方式
[0029]具体实施方式一：本实施方式高碱度钒钛烧结矿的烧结方法，按以下步骤进行：
[0030]将钒钛磁铁矿粉、辅助矿料、熔剂和燃料混合，在1200～1280℃的温度条件下进行烧结，得到高碱度钒钛烧结矿；所述的钒钛磁铁矿粉中TiO2的含量低于1.6％，SiO2的含量为5.1～5.5％；钒钛磁铁矿粉的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高碱度钒钛烧结矿的烧结方法，其特征在于该烧结方法按以下步骤进行：将钒钛磁铁矿粉、辅助矿料、熔剂和燃料混合，在1200～1280℃的温度条件下进行烧结，得到高碱度钒钛烧结矿；所述的钒钛磁铁矿粉中TiO2的含量低于1.6％，SiO2的含量为5.1～5.5％；钒钛磁铁矿粉的pH为2.3～2.8；燃料的质量分数为4.0～4.5％。2.根据权利要求1所述的高碱度钒钛烧结矿的烧结方法，其特征在于烧结温度为1250～1280℃。3.根据权利要求1所述的高碱度钒钛烧结矿的烧结方法，其特征在于所述的辅助矿料为返矿、除尘灰和钢渣粉。4.根据权利要求1所述的高碱度钒钛烧结矿的烧结方法，其特征在于所述的熔剂为生石灰、消石灰、石灰石粉或白云石粉。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建利，王启丞，高新起，
申请(专利权)人：黑龙江建龙钒钛研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：