本發(fā)明涉及煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉻型釩鈦磁鐵礦高爐冶煉爐料及其高爐冶煉方法。
背景技術(shù)：
高鉻型釩鈦磁鐵礦是一種典型的多金屬共伴生礦產(chǎn)資源，具有極高的綜合利用價值。攀枝花西部地區(qū)有豐富的高鉻型釩鈦磁鐵礦資源，其含cr2o3高達0.8～1.0％，tio2含量高達11～12％。
目前，釩鈦磁鐵礦冶煉的主要方法為釩鈦鐵精礦和普通粉礦進行燒結(jié)生產(chǎn)出燒結(jié)礦，釩鈦鐵精礦造球和膨潤土生產(chǎn)出氧化球團礦，再把燒結(jié)礦、球團礦及少量塊礦按一定的比例，與焦炭一起加入到高爐內(nèi)，下部鼓風(fēng)燃燒焦炭產(chǎn)生還原氣體，還原氣體上升與爐料的下降使礦石進行還原，然后溶化滴落到爐缸完成煉鐵冶煉過程，實現(xiàn)渣、鐵的分離。然而該方法的高爐冶煉利用系數(shù)較低，且鉻的回收率較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種含鉻釩鈦生鐵爐料及其高爐冶煉方法，該爐料的高爐冶煉利用系數(shù)較高，且冶煉制得的含鉻釩鈦生鐵中[cr]含量較高。
本發(fā)明提供了一種鉻型釩鈦磁鐵礦高爐冶煉爐料，包括以下組分：
85～95重量份的燒結(jié)礦和5～15重量份的粒度為10～50mm的塊礦；
所述燒結(jié)礦由質(zhì)量比為50～60:20～30:4～5:7～15的鉻型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)制得；
所述塊礦中tfe的質(zhì)量含量為40～45％，sio2的質(zhì)量含量為20～25％。
優(yōu)選地，所述燒結(jié)礦的堿度為1.7～1.8。
優(yōu)選地，所述燃料選自焦粉；所述熔劑選自石灰石和/或生石灰。。
優(yōu)選地，所述鉻型釩鈦磁鐵精礦中cr2o3的質(zhì)量含量為0.8～1.0％，tio2的質(zhì)量含量為11～12％。
優(yōu)選地，所述含鉻釩鈦生鐵中含[cr]0.5～0.8％，[v]0.3～0.4％和[ti]0.1～0.2％。
優(yōu)選地，所述燒結(jié)礦由質(zhì)量比為55～58:22～25:4.2～4.8:8～12的鉻型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)制得。
優(yōu)選地，所述普通鐵礦中不含釩元素和鈦元素。
本發(fā)明提供了一種鉻型釩鈦磁鐵礦高爐冶煉爐料的高爐冶煉方法，包括以下步驟：
將85～95重量份的燒結(jié)礦和5～15重量份的粒度為10～50mm的塊礦在風(fēng)溫1200～1250℃、富氧率5～10％和爐渣中tio2的質(zhì)量含量22～24％的條件下進行高爐冶煉，得到含鉻釩鈦生鐵；
所述燒結(jié)礦由質(zhì)量比為50～60:20～30:4～5:7～15的鉻型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)制得；
所述塊礦中tfe的質(zhì)量含量為40～45％，sio2的質(zhì)量含量為20～25％。
優(yōu)選地，所述爐渣的堿度為1.10～1.15。
本發(fā)明提供了一種鉻型釩鈦磁鐵礦高爐冶煉爐料，包括以下組分：85～95重量份的燒結(jié)礦和5～15重量份的粒度為10～50mm的塊礦；所述燒結(jié)礦由質(zhì)量比為50～60:20～30:4～5:7～15的鉻型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)制得；所述塊礦中tfe的質(zhì)量含量為40～45％，sio2的質(zhì)量含量為20～25％。該爐料在上述含量的組分的協(xié)同作用下，實現(xiàn)了鉻型釩鈦磁鐵礦的高爐強化冶煉，高爐冶煉利用系數(shù)較高，較低的燃料比，且冶煉制得的含鉻釩鈦生鐵中[cr]含量較高。實驗結(jié)果表明：高爐利用系數(shù)為2.45～2.55t/m3.d；含鉻釩鈦生鐵中[cr]質(zhì)量含量為0.5～0.8％；燃料比為550～560kg/m3.d。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種鉻型釩鈦磁鐵礦高爐冶煉爐料，包括以下組分：
85～95重量份的燒結(jié)礦和5～15重量份的粒度為10～50mm的塊礦；
所述燒結(jié)礦由質(zhì)量比為50～60:20～30:4～5:7～15的鉻型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)制得；
所述塊礦中tfe的質(zhì)量含量為40～45％，sio2的質(zhì)量含量為20～25％。
該爐料在上述含量的組分的協(xié)同作用下，實現(xiàn)了鉻型釩鈦磁鐵礦的高爐強化冶煉，較低的燃料比，且冶煉制得的含鉻釩鈦生鐵中[cr]含量較高。實驗結(jié)果表明：高爐利用系數(shù)為2.45～2.55t/m3.d；含鉻釩鈦生鐵中[cr]質(zhì)量含量為0.5～0.8％；燃料比為550～560kg/m3.d。
在本發(fā)明中，所述鉻型釩鈦磁鐵礦高爐冶煉爐料包括85～95重量份的燒結(jié)礦；所述燒結(jié)礦由質(zhì)量比為50～60:20～30:4～5:7～15的鉻型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)制得。在本發(fā)明中，所述燒結(jié)礦的堿度優(yōu)選為1.7～1.8。
在本發(fā)明中，所述燒結(jié)礦的原料包括鉻型釩鈦磁鐵精礦。所述鉻型釩鈦磁鐵精礦中cr2o3的質(zhì)量含量優(yōu)選為0.8～1.0％，tio2的質(zhì)量含量優(yōu)選為11～12％。
在本發(fā)明中，所述燒結(jié)礦的原料包括普通鐵礦。所述普通鐵礦中不含釩元素和鈦元素。
在本發(fā)明中，所述燒結(jié)礦的原料包括燃料。所述燃料優(yōu)選選自焦粉。
在本發(fā)明中，所述燒結(jié)礦的原料包括熔劑。所述熔劑優(yōu)選選自石灰石和/或生石灰。
在本發(fā)明中，所述鉻型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑的質(zhì)量比為50～60:20～30:4～5:7～15，優(yōu)選為50～58:22～30:4.2～4.8:8～12，更優(yōu)選為55～58:22～25：4.2～4.8:8～12。在本發(fā)明的具體實施例中，所述鉻型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑的質(zhì)量比為50:22:4.2:8或52:25:4.4:9或55：28：4.6：10或58:30:4.8:12。
在本發(fā)明中，所述鉻型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)的點火溫度優(yōu)選為1010～1060℃；所述鉻型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)的時間優(yōu)選為0.3～0.5h。
在本發(fā)明中，所述鉻型釩鈦磁鐵礦高爐冶煉爐料包括5～15重量份的粒度為10～50mm的塊礦；所述塊礦中tfe的質(zhì)量含量為40～45％，sio2的質(zhì)量含量為20～25％，其中tfe為塊礦中全鐵。
在本發(fā)明中，所述含鉻釩鈦生鐵中含[cr]0.5～0.8％，[v]0.3～0.4％和[ti]0.1～0.2％。
本發(fā)明提供了一種鉻型釩鈦磁鐵礦高爐冶煉爐料的高爐冶煉方法，包括以下步驟：
將85～95重量份的燒結(jié)礦和5～15重量份的粒度為10～50mm的塊礦在風(fēng)溫1200～1250℃、富氧率5～10％和爐渣中tio2的質(zhì)量含量22～24％的條件下進行高爐冶煉，得到含鉻釩鈦生鐵；
所述燒結(jié)礦由質(zhì)量比為50～60:20～30:4～5:7～15的鉻型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)制得；
所述塊礦中tfe的質(zhì)量含量為40～45％，sio2的質(zhì)量含量為20～25％
該方法通過在風(fēng)溫1200～1250℃、富氧率5～10％和爐渣中tio2的質(zhì)量含量22～24％的條件下在燒結(jié)礦冶煉過程中配伍特定含量的特定粒度的塊礦，實現(xiàn)了鉻型釩鈦磁鐵礦的高爐強化冶煉，高爐冶煉利用系數(shù)較高，且制得的含鉻釩鈦生鐵中的鉻含量較高。
在本發(fā)明中，所述爐渣的堿度，即爐渣中cao與sio2質(zhì)量比優(yōu)選為1.10～1.15。
本發(fā)明提供了一種鉻型釩鈦磁鐵礦高爐冶煉爐料，包括以下組分：85～95重量份的燒結(jié)礦和5～15重量份的粒度為10～50mm的塊礦；所述燒結(jié)礦由質(zhì)量比為50～60:20～30:4～5:7～15的鉻型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)制得；所述塊礦中tfe的質(zhì)量含量為40～45％，sio2的質(zhì)量含量為20～25％。該爐料在上述含量的組分的協(xié)同作用下，實現(xiàn)了鉻型釩鈦磁鐵礦的高爐強化冶煉，高爐冶煉利用系數(shù)較高，且冶煉制得的含鉻釩鈦生鐵中[cr]含量較高。實驗結(jié)果表明：高爐利用系數(shù)為2.45～2.55t/m3.d；含鉻釩鈦生鐵中[cr]質(zhì)量含量為0.5～0.8％；燃料比為550～560kg/m3.d。
為了進一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的一種鉻型釩鈦磁鐵礦高爐冶煉爐料及其高爐冶煉方法進行詳細地描述，但不能將它們理解為對本發(fā)明保護范圍的限定。
實施例1
將高鉻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)礦中的高鉻釩鈦礦質(zhì)量配比控制在50％，普通鐵礦粉30％，輔料：焦粉4.8％，溶劑：石灰石和生石灰總量為12％，燒結(jié)礦的堿度控制在1.7至1.8之間；
按質(zhì)量百分比將85％的燒結(jié)礦與15％粒度為10～50mm的普通塊礦配入高爐進行冶煉，所述普通塊礦中tfe質(zhì)量含量為40～45％和sio2質(zhì)量含量為20～25％；冶煉具體參數(shù)：風(fēng)溫1220℃，富氧率達到6％，爐渣(tio2)22％，高爐渣堿度控制在1.10～1.15，得到含鉻釩鈦生鐵。
本發(fā)明對實施例1制備的含鉻釩鈦生鐵進行鉻質(zhì)量含量的測試及高爐利用系數(shù)進行計算，結(jié)果見表1，表1為本發(fā)明實施例1～4的實驗參數(shù)、制備的含鉻釩鈦生鐵中鉻的質(zhì)量含量和高爐利用系數(shù)計算結(jié)果：
表1本發(fā)明實施例1～4的實驗參數(shù)、制備的含鉻釩鈦生鐵中鉻的質(zhì)量含量和高爐利用系數(shù)計算結(jié)果
由表1可見，隨著燒結(jié)中高鉻型釩鈦精礦配比提高，普通礦配比降低及高爐含鉻釩鈦燒結(jié)礦配比提高，普通塊礦比例的降低，風(fēng)溫的增加，富氧率的提高，實現(xiàn)了高爐冶煉的強化，利用系數(shù)增加，燃料比降低，鐵水[cr]含量增加，為后續(xù)從鐵水中提取cr元素創(chuàng)造了條件。
實施例2
將高鉻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)礦中的高鉻釩鈦礦質(zhì)量配比控制在52％，普通鐵礦粉28％，輔料：焦粉4.6％，溶劑：石灰石和生石灰總量為10％，燒結(jié)礦的堿度控制在1.7至1.8之間；
按質(zhì)量百分比將88％的燒結(jié)礦與12％粒度為10～50mm的普通塊礦配入高爐進行冶煉，所述普通塊礦中tfe質(zhì)量含量為40～45％和sio2質(zhì)量含量為20～25％；冶煉具體參數(shù)：風(fēng)溫1230℃，富氧率達到7％，爐渣(tio2)22.5％，高爐渣堿度控制在1.10～1.15，得到含鉻釩鈦生鐵。
本發(fā)明對實施例2制備的含鉻釩鈦生鐵進行鉻質(zhì)量含量的測試及高爐利用系數(shù)進行計算，結(jié)果見表1，表1為本發(fā)明實施例1～4的實驗參數(shù)、制備的含鉻釩鈦生鐵中鉻的質(zhì)量含量和高爐利用系數(shù)計算結(jié)果。
實施例3
將高鉻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)礦中的高鉻釩鈦礦質(zhì)量配比控制在55％，普通鐵礦粉25％，輔料：焦粉4.4％，溶劑：石灰石和生石灰總量為9％，燒結(jié)礦的堿度控制在1.7至1.8之間；
按質(zhì)量百分比將90％的燒結(jié)礦與10％粒度為10～50mm的普通塊礦配入高爐進行冶煉，所述普通塊礦中tfe質(zhì)量含量為40～45％和sio2質(zhì)量含量為20～25％；冶煉具體參數(shù)：風(fēng)溫1240℃，富氧率達到8％，爐渣(tio2)22.8％，高爐渣堿度控制在1.10～1.15，得到含鉻釩鈦生鐵。
本發(fā)明對實施例3制備的含鉻釩鈦生鐵進行鉻質(zhì)量含量的測試及高爐利用系數(shù)進行計算，結(jié)果見表1，表1為本發(fā)明實施例1～4的實驗參數(shù)、制備的含鉻釩鈦生鐵中鉻的質(zhì)量含量和高爐利用系數(shù)計算結(jié)果
實施例4
將高鉻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)礦中的高鉻釩鈦礦質(zhì)量配比控制在58％，普通鐵礦粉22％，輔料：焦粉4.2％，溶劑：石灰石和生石灰總量為9％，燒結(jié)礦的堿度控制在1.7至1.8之間；
按質(zhì)量百分比將95％的燒結(jié)礦與5％粒度為10～50mm的普通塊礦配入高爐進行冶煉，所述普通塊礦中tfe質(zhì)量含量為40～45％和sio2質(zhì)量含量為20～25％；冶煉具體參數(shù)：風(fēng)溫1250℃，富氧率達到9％，爐渣(tio2)23.2％，高爐渣堿度控制在1.10～1.15，得到含鉻釩鈦生鐵。
本發(fā)明對實施例4制備的含鉻釩鈦生鐵進行鉻質(zhì)量含量的測試及高爐利用系數(shù)進行計算，結(jié)果見表1，表1為本發(fā)明實施例1～4的實驗參數(shù)、制備的含鉻釩鈦生鐵中鉻的質(zhì)量含量和高爐利用系數(shù)計算結(jié)果。
由以上實施例可知，本發(fā)明提供了一種鉻型釩鈦磁鐵礦高爐冶煉爐料，包括以下組分：85～95重量份的燒結(jié)礦和5～15重量份的粒度為10～50mm的塊礦；所述燒結(jié)礦由質(zhì)量比為50～60:20～30:4～5:7～15的鉻型釩鈦磁鐵精礦、普通鐵礦、燃料和熔劑燒結(jié)制得；所述塊礦中tfe的質(zhì)量含量為40～45％，sio2的質(zhì)量含量為20～25％。該爐料在上述含量的組分的協(xié)同作用下，實現(xiàn)了鉻型釩鈦磁鐵礦的高爐強化冶煉，高爐冶煉利用系數(shù)較高，燃料比下降，且冶煉制得的含鉻釩鈦生鐵中[cr]含量較高。實驗結(jié)果表明：高爐利用系數(shù)為2.45～2.55t/m3.d；含鉻釩鈦生鐵中[cr]質(zhì)量含量為0.5～0.8％；燃料比為550～560kg/m3.d。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(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和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。