一种超高碱度钒钛烧结矿及其生产方法

技术领域

本发明属于钢铁冶炼领域，具体涉及一种超高碱度钒钛烧结矿及其生产方法。

背景技术

现有的烧结装备主要是满足一般碱度(碱度小于3.0)的烧结矿而设计制造，对生产超高碱度烧结矿并不适用，碱度大于3.0的烧结矿在烧结过程中十分容易出现烧结矿过烧、烧结矿质地致密、亚铁含量高的问题，烧结矿在高炉内的还原难度增加，会引起燃料比上升，生铁成本增加等问题。由于超高碱度烧结矿需要配入大量的溶剂(主要是石灰石、活性石灰等)，烧结温度提高的快，缩短了升温时间，烧透烧结矿所需的时间变短，在烧结负压的作用下，烧结矿需要烧结过程，从而致使烧结矿过烧，钒钛烧结矿这个问题较普通烧结矿更为突出。

烧结机是一个投资巨大的工业设备，通过对燃料配比、制粒过程中水分的控制，以及烧结压料和负压的调整，降低烧结过程速度，生产在高炉内易还原的烧结矿。所以实现使用常规烧结机生产超高碱度烧结矿对拓宽设备功能，减少重复投资具有尤为重要意义。

发明内容

针对现有碱度大于3.0的烧结矿烧结过程中出现的问题，本发明提供了一种超高碱度烧结矿的生产方法。该生产方法包括以下步骤：按重量百分比，将40～50％钒钛精矿、30～40％粉矿、12～15％活性灰、3～5％石灰石、3～4％焦粉混合均匀，加水混合制成含水量为6.5～6.8％烧结混合料，将烧结混合料铺在烧结机中，厚度为550～850mm，将混合料厚度压低50～100mm，点火烧结，烧结结束即得烧结矿。

具体的，上述超高碱度烧结矿的生产方法中，所述钒钛精矿是指通过选矿工艺得到-200目(＜0.074mm)粒级占80％以上且TFe含量＞53％，TiO₂含量8～13％，V₂O₅含量0.3～0.7％的矿粉。本发明所述钒钛精矿特指攀西钒钛精矿。

具体的，上述超高碱度烧结矿的生产方法中，所述粉矿是指通过选矿工艺矿粉3～8mm占50％以上且TFe含量＞57％，SiO₂含量5～10％。本发明所述粉矿特指南非粉矿。

具体的，上述超高碱度烧结矿的生产方法中，所述活性灰为工业用活性灰，有效CaO含量＞80％。本发明活性灰为经过活化处理的工业石灰粉。

优选的，上述超高碱度烧结矿的生产方法中，所述混合料粒度≥3mm占60％～80％。

优选的，上述超高碱度烧结矿的生产方法中，所述厚度为700～750mm。

优选的，上述超高碱度烧结矿的生产方法中，先在烧结机上铺厚度为20～30mm的铺底料，再铺烧结混合料。

优选的，上述超高碱度烧结矿的生产方法中，控制烧结时负压比烧结普通碱度烧结矿的负压低3～5kpa。优选负压为10～12kpa。烧结时其他参数设定不变。

本发明还提供了由上述生产方法制备得到的超高碱度烧结矿。

本发明生产方法通过控制合适的原料配比、烧结厚度、含水量等参数，能够得到碱度大于3.0的烧结矿，且获得了以下有益效果：降低了烧结矿的烧结速度，生产的超高碱度钒钛烧结矿不会出现“过烧”现象，烧结矿具有疏松的孔洞结构，机械强度和还原性适宜；二是消除了“过烧”烧结矿在台车上接触，增加了设备的使用寿命，三是在不新增加其他设备的基础上拓宽了烧结机的使用功能，增加了设备的利用效率。

具体实施方式

本发明超高碱度钒钛烧结矿的生产方法，包括以下步骤：

1)、将40～50％的钒钛精矿、30～40％的粉矿、12～15％的活性灰、3～5％的石灰石、3～4％的焦粉混合均匀；

2)加入一定量的水利用烧结混料机制成粒度+3mm占60％～80％、水分在6.5～6.8％之间的烧结混合料；

3)将厚度为20～30mm的铺底料铺于烧结机篦条之上，将混合料平铺在烧结台车上，混合料厚度控制在550～850mm，使用烧结压料器将混合料厚度压低50～100mm；

4)、设定烧结过程中负压比烧结普通碱度烧结矿的负压低3～5kpa(例如：烧结普通烧结矿时负压为15kpa，则现在控制为负压10～12kpa)，其他(例如点火时间、点火温度等参数)设定不变，点火烧结。

需要说明的是钒钛烧结矿中FeO含量与烧结矿在炉内的还原性有极高的相关性，大量研究和现场实践表明最适宜的含量为7.5％±1％，过高还原性差，过低机械性能差。

在下文中，将对本发明实施例的超高碱度钒钛烧结矿的生产方法进行说明。若无特别说明，本说明书中所涉及的百分比含量均为重量百分比。表1～2为原燃料成分分析。

表1原料成分分析％

表2焦粉成分分析％

表3示出超高碱度钒钛烧结配料情况，表4为烧结主要工艺及参数调整，以下示例均同一烧结机上进行，控制铺底料20～30mm，料层厚度650mm，点火温度1050℃±50℃。

表3超高碱度钒钛烧结矿配料情况％

表4超高碱度钒钛烧结主要工艺及参数控制

实施例

利用超高碱度钒钛烧结矿1进行配料，按照表4中工艺4的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为75.31％，。

基准例结果如下：得到R为3.3，烧结矿TFe含量48.08％，FeO含量7.04％，TiO₂含量5.12％，转鼓指数为73.23％的超高碱度烧结矿，烧结时间为34min，入炉烧结机利用系数为1.213t/m².h，烧结成品率为82.62％。

对比例1

利用超高碱度钒钛烧结矿1进行配料，按照表4中工艺1的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为65.31％。

实施例1结果如下：得到R为3.3，烧结矿TFe含量48.11％，FeO含量7.64％，TiO₂含量5.35％，转鼓指数为73.41％的超高碱度烧结矿，烧结时间为47min，入炉烧结机利用系数为0.943t/m².h，烧结成品率为78.25％。

对比例2

利用超高碱度钒钛烧结矿1进行配料，按照表4中工艺2的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为66.11％。

实施例2结果如下：得到R为3.3，烧结矿TFe含量48.17％，FeO含量10.64％，TiO₂含量5.15％，转鼓指数为74.71％的超高碱度烧结矿，烧结时间为26min，烧结机利用系数为1.121t/m².h，烧结成品率为75.25％。

对比例3

利用超高碱度钒钛烧结矿1进行配料，按照表4中工艺3的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为74.34％，。

实施例3结果如下：得到R为3.2，烧结矿TFe含量48.21％，FeO含量8.64％，TiO₂含量5.45％，转鼓指数为73.93％的超高碱度烧结矿，烧结时间为30min，烧结机利用系数为1.084t/m².h，烧结成品率为77.25％。

对比例4

利用超高碱度钒钛烧结矿1进行配料，按照表4中工艺5的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为75.12％，。

实施例4结果如下：得到R为3.3，烧结矿TFe含量48.15％，FeO含量7.79％，TiO₂含量5.31％，转鼓指数为73.23％的超高碱度烧结矿，烧结时间为38min，烧结机利用系数为1.184t/m².h，烧结成品率为80.25％。

对比例5

利用超高碱度钒钛烧结矿1进行配料，按照表4中工艺6的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为77.47％，。

实施例5结果如下：得到R为3.3，烧结矿TFe含量48.23％，FeO含量9.79％，TiO₂含量5.22％，转鼓指数为74.63％的超高碱度烧结矿，烧结时间为28min，烧结机利用系数为1.077t/m².h，烧结成品率为78.52％。

对比例6

利用超高碱度钒钛烧结矿2进行配料，按照表4中工艺4的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为76.74％，。

实施例6结果如下：得到R为3.3，烧结矿TFe含量48.07％，FeO含量4.69％，TiO₂含量5.09％，转鼓指数为64.33％的超高碱度烧结矿，烧结时间为55min，烧结机利用系数为0.856t/m².h，烧结成品率为68.66％。

对比例7

利用超高碱度钒钛烧结矿3进行配料，按照表4中工艺4的控制参数，其他参数保持不变，混匀混合后，混合料粒度+3mm以上为75.88％，。

实施例7结果如下：得到R为3.3，烧结矿TFe含量48.09％，FeO含量10.29％，TiO₂含量5.14％，转鼓指数为75.33％的超高碱度烧结矿，烧结时间为27min，烧结机利用系数为1.165t/m².h，烧结成品率为78.36％。