本發(fā)明涉及一種鈦精礦的燒結(jié)造塊方法及其應(yīng)用的固結(jié)劑，屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：攀西地區(qū)的釩鈦磁鐵精礦屬于典型的難燒結(jié)礦石，存在冶金性能差，高爐冶煉水平低的特點(diǎn)。攀鋼釩高爐燒結(jié)釩鈦磁鐵精礦時(shí)，由于使用一定量的云南周邊普通粉礦，致使高爐噸鐵對應(yīng)的爐料中ZnO含量高達(dá)1kg以上，高爐動(dòng)力除塵灰中的ZnO含量達(dá)10％以上，重力除塵灰的ZnO含量4-8％，其中重力除塵灰返回?zé)Y(jié)循環(huán)利用，造成了ZnO在高爐內(nèi)的富集、凝結(jié)，堵塞管道，粘結(jié)爐墻，對高爐生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，目前重力除塵灰返燒結(jié)使用，動(dòng)力除塵灰外賣處理。發(fā)明人所在的企業(yè)攀鋼使用電爐生產(chǎn)高鈦渣時(shí)，由于采用的鈦精礦是從攀鋼選礦廠中的尾礦中回收的含鈦達(dá)48％左右的高鈦精礦，但其粒度細(xì)，反應(yīng)速度難以控制，需要將鈦精礦利用特定的粘結(jié)劑造塊，以利于電爐的穩(wěn)定生產(chǎn)。選擇添加劑時(shí)需要考慮其產(chǎn)生較小的渣量，不降低鈦渣的TiO2品位，以利于鈦精礦在電爐中還原時(shí)控制反應(yīng)速度。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所解決的技術(shù)問題提供一種鈦精礦的燒結(jié)造塊方法，本發(fā)明燒結(jié)造塊方法是將粒度極細(xì)的鈦精礦與特定的添加劑一起燒結(jié)成塊，達(dá)到不降低鈦渣的TiO2品位，并利于鈦精礦在電爐中還原時(shí)控制反應(yīng)速度的目的。由于本發(fā)明燒結(jié)造塊方法是將粒度極細(xì)的鈦精礦與特定的添加劑一起燒結(jié)成塊，由于鈦精礦粒度細(xì)，在電爐還原熔分過程中其反應(yīng)速度難以控制，因此，需要將鈦精礦固結(jié)成一定顆粒。而由于添加劑的加入品種及比例對鈦渣的品位不利，因此選擇添加劑時(shí)需要考慮其產(chǎn)生較小的渣量。本發(fā)明鈦精礦的燒結(jié)造塊方法的關(guān)鍵是采用了如下固結(jié)劑。該固結(jié)劑包括下述重量配比的組分：重力除塵灰2-4份、動(dòng)力除塵灰6-8份。其中，所述重力除塵灰為高爐爐頂產(chǎn)生的煤氣中所包含的粉塵，通過重力除塵器產(chǎn)生的粉塵，其化學(xué)成分包括碳含量>20％，ZnO含量1-8％。其中，所述動(dòng)力除塵灰通過上述重力除塵器除塵的煤氣經(jīng)干式布袋二次除塵產(chǎn)生的粉塵，其化成成分包括碳含量10-15％，ZnO含量>8％。其中，所得固結(jié)劑的碳含量>40％，ZnO含量>8％。本發(fā)明固結(jié)劑中含Zn組元，根據(jù)ZnO在低溫氧化(<1000℃)和高溫還原條件下(>1000℃)的不同特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)鈦精礦進(jìn)行低溫固結(jié)和高溫還原條件下ZnO的蒸發(fā)與富集。本發(fā)明鈦精礦的燒結(jié)造塊方法，包括如下步驟：A、配料：取下述重量配比組分：固結(jié)劑5-7份、煤粉5-7份、鈦精礦84-86份；外配鈦精礦燒結(jié)返礦35％-45％；B、混合：混合物料制成含水量8-9％，物料粒度為+3mm所占比例>80％；C、布料：燒結(jié)料層厚度500-600mm；D、燒結(jié)：控制燒結(jié)點(diǎn)火溫度1050-1150℃，點(diǎn)火負(fù)壓6-8kPa，抽風(fēng)12-15kPa，燒結(jié)終了煙氣溫度450-550℃。上述技術(shù)方案中，步驟B所述的混合是為了提高燒結(jié)造塊速度。10、根據(jù)權(quán)利要求4所述的鈦精礦的燒結(jié)造塊方法，其特征在于：步驟C所述布料為在燒結(jié)杯中鋪設(shè)10-16mm成品礦，再鋪設(shè)步驟B所得混合料，得到的燒結(jié)料料層厚度500-600mm；優(yōu)選的，步驟C采用的燒結(jié)杯為直徑200-400mm，高為700-1000mm的燒結(jié)杯；最優(yōu)選，步驟C采用的燒結(jié)杯直徑300mm，高為800mm的燒結(jié)杯。步驟B混合時(shí)采用圓筒混料機(jī)混合。其中，步驟B所述圓筒混料機(jī)采用直徑為800-1500mm，長度為1500-2500mm的圓筒混料機(jī)；優(yōu)選直徑為1000mm，長度為2000mm的圓筒混料機(jī)。其中，步驟B采用圓筒混料機(jī)的轉(zhuǎn)速為8-20rpm，混合時(shí)間為6-12min；優(yōu)選轉(zhuǎn)速為10rpm，混合時(shí)間為8-10min。上述技術(shù)方案中，步驟C所述布料為在燒結(jié)杯中鋪設(shè)10-16mm成品礦，再鋪設(shè)步驟B所得混合料，得到的燒結(jié)料料層厚度500-600mm。其中，步驟C采用的燒結(jié)杯為直徑200-400mm，高為700-1000mm的燒結(jié)杯，優(yōu)選直徑300mm，高為800mm的燒結(jié)杯。其中，步驟C鋪設(shè)成品礦的作用是作為鋪底料保護(hù)爐篦。本本發(fā)明燒結(jié)造塊方法根據(jù)高爐動(dòng)力除塵灰的化學(xué)成分特性，其具有較高的ZnO含量以及一定的含碳量，以及ZnO在氧化條件和還原條件下的不同特點(diǎn)，先將重力除塵灰及動(dòng)力除塵灰和一定煤粉與鈦精礦混合，利用ZnO氧化的固結(jié)特點(diǎn)，ZnO在中低溫和氧化性氣氛條件下，固結(jié)成塊，可以將鈦精礦氧化固結(jié)成一定強(qiáng)度及粒度的燒結(jié)固結(jié)料；由于ZnO在還原條件下(溫度大于1000℃)易生成鋅蒸氣，因此在電爐還原時(shí)ZnO固結(jié)劑將不會(huì)影響爐渣成分和降低鈦渣品位，同時(shí)鋅蒸氣在除塵系統(tǒng)中可回收并利用。本發(fā)明燒結(jié)造塊方法實(shí)現(xiàn)了重力除塵水和動(dòng)力除塵灰的利用；實(shí)現(xiàn)了鈦精礦的造塊；實(shí)現(xiàn)重力除塵水和動(dòng)力除塵灰中Zn的回收與利用。采用本方法優(yōu)點(diǎn)主要有二方面：一是比單純用煤粉作為燃料進(jìn)行燒結(jié)固結(jié)，增加了ZnO固結(jié)氧化物，提高了固結(jié)效果，同時(shí)不影響鈦渣的品位；二是綜合利用了高爐含鋅除塵灰，減少了對高爐的不利影響。具體實(shí)施方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。若無特別說明，本說明書中所涉及的百分比含量均為重量百分比。本發(fā)明鈦精礦的燒結(jié)造塊方法具體包括以下步驟：(1)根據(jù)本鈦精礦燒結(jié)造塊的特點(diǎn)，采用重力除塵灰(含碳>20％，ZnO含量1-8％)、動(dòng)力除塵灰(含碳10-15％，ZnO>8％)按2-4：6-8混合，使混合料含碳>40％，ZnO含量>8％，利用該種混合料作為鈦精礦燒結(jié)時(shí)的固結(jié)劑。固結(jié)劑:煤粉：鈦精礦的比例為5-7:5-7:84-86，外配該種鈦精礦燒結(jié)返礦35％-45％；(2)將上述固結(jié)劑+鈦精礦+返礦進(jìn)行混合，在直徑為1000mm長度為2000mm的圓筒混料機(jī)以10rpm轉(zhuǎn)速進(jìn)行加水混合，使混合料水分為8-9％，混合時(shí)間8-10min，檢測混合料粒度，+3mm粒度所占比例>80％，以提高燒結(jié)造塊速度；(3)在直徑300mm高為800mm的燒結(jié)杯中裝入10-16mm成品礦3kg作為鋪底料保護(hù)爐篦，裝入混合制粒好的混合料，料層厚度500-600mm；(4)控制燒結(jié)點(diǎn)火溫度1100±50℃，點(diǎn)火負(fù)壓6-8kPa，抽風(fēng)12-15kPa，燒結(jié)終了煙氣溫度500±50℃，實(shí)現(xiàn)鈦精礦的燒結(jié)造塊。下面結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。表1示出了基準(zhǔn)例，實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3的燒結(jié)原料及其配比，表1中返礦礦粉為額外配加。表1燒結(jié)原料的配比情況(wt％)鈦精礦重力除塵灰動(dòng)力除塵灰煤粉外配鈦精礦返礦基準(zhǔn)例85001540實(shí)施例18525840實(shí)施例28516840實(shí)施例38516840表1中所用物料的理化指標(biāo)如下：鈦精礦：ω(TFe)35.5～4.0％，ω(SiO2)>3.0％，ω(FeO)>30％，ω(TiO2)>45％，ω(粒度<0.074mm)>70％；重力除塵灰：ω(TFe)35～50％，ω(SiO2)6～8％，ω(Al2O3)<4％，ω(TiO2)<7％，ω(ZnO)1～8％；動(dòng)力除塵灰：ω(TFe)35～50％，ω(SiO2)5～8％，ω(Al2O3)<4％，ω(TiO2)<7％，ω(ZnO)8～20％；煤粉：灰分12～15％，C固＞70％，ω(粒度<3mm)＝100％；返礦礦粉：為當(dāng)次所配燒結(jié)方案進(jìn)行燒結(jié)得到的＜5mm的燒結(jié)礦。為了便于對比和了解本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)效果，下面具體給出了基準(zhǔn)例和實(shí)施例1、2、3的燒結(jié)礦的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)?；鶞?zhǔn)例本基準(zhǔn)例按表1中基準(zhǔn)配比將總重60kg的鈦精礦、煤粉和24kg返礦配入上述混料機(jī)并加水進(jìn)行一次混合。控制混合料中的水分為8.5％，混合時(shí)間為9min，將混合完成的混合料置于燒結(jié)杯中(3kg鋪底料燒結(jié)礦已先布在燒結(jié)杯底部，厚度約25-35mm)，料層厚度為550mm，并壓料和平整料面，設(shè)定點(diǎn)火溫度為1150℃，點(diǎn)火時(shí)間為2.5min，點(diǎn)火負(fù)壓為7kPa，燒結(jié)抽風(fēng)負(fù)壓為15kPa，進(jìn)行點(diǎn)火燒結(jié)。燒結(jié)過程結(jié)束后將燒結(jié)礦冷卻至300℃以下進(jìn)行初破后按40～25mm、25～16mm、16～10mm、10～5mm、<5mm分別進(jìn)行篩分，最后計(jì)算粒度＞5mm的燒結(jié)礦所占的比例(成品率)，并且按照國標(biāo)GB3209標(biāo)準(zhǔn)測量燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度?；鶞?zhǔn)例結(jié)果如下：燒結(jié)過程用時(shí)70min，最高燒結(jié)溫度513℃，燒結(jié)礦成品率為60.81％，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)為60.13％.實(shí)施例1本實(shí)施例按表1中方案1配比將總重60kg的鈦精礦、重力灰、動(dòng)力灰、煤粉和24kg返礦配入上述混料機(jī)并加水進(jìn)行一次混合。控制混合料中的水分為8.0％，混合時(shí)間為9min，將混合完成的混合料置于燒結(jié)杯中(3kg鋪底料燒結(jié)礦已先布在燒結(jié)杯底部，厚度約25-35mm)，料層厚度為550mm，并壓料和平整料面，設(shè)定點(diǎn)火溫度為1150℃，點(diǎn)火時(shí)間為2.5min，點(diǎn)火負(fù)壓為7kPa，燒結(jié)抽風(fēng)負(fù)壓為15kPa，進(jìn)行點(diǎn)火燒結(jié)。燒結(jié)過程結(jié)束后將燒結(jié)礦冷卻至300℃以下進(jìn)行初破后按40～25mm、25～16mm、16～10mm、10～5mm、<5mm分別進(jìn)行篩分，最后計(jì)算粒度＞5mm的燒結(jié)礦所占的比例(成品率)，并且按照國標(biāo)GB3209標(biāo)準(zhǔn)測量燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度。實(shí)施例1結(jié)果如下：燒結(jié)過程用時(shí)69min，最高燒結(jié)溫度482℃，燒結(jié)礦成品率為62.17％，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)為63.54％。實(shí)施例2本實(shí)施例按表1中方案2配比將總重60kg的鈦精礦、重力灰、動(dòng)力灰、煤粉和24kg返礦配入上述混料機(jī)并加水進(jìn)行一次混合?？刂苹旌狭现械乃譃?.5％，混合時(shí)間為9min，將混合完成的混合料置于燒結(jié)杯中(3kg鋪底料燒結(jié)礦已先布在燒結(jié)杯底部，厚度約25-35mm)，料層厚度為550mm，并壓料和平整料面，設(shè)定點(diǎn)火溫度為1150℃，點(diǎn)火時(shí)間為2.5min，點(diǎn)火負(fù)壓為7kPa，燒結(jié)抽風(fēng)負(fù)壓為15kPa，進(jìn)行點(diǎn)火燒結(jié)。燒結(jié)過程結(jié)束后將燒結(jié)礦冷卻至300℃以下進(jìn)行初破后按40～25mm、25～16mm、16～10mm、10～5mm、<5mm分別進(jìn)行篩分，最后計(jì)算粒度＞5mm的燒結(jié)礦所占的比例(成品率)，并且按照國標(biāo)GB3209標(biāo)準(zhǔn)測量燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度。實(shí)施例2結(jié)果如下：燒結(jié)過程用時(shí)64min，最高燒結(jié)溫度522℃，燒結(jié)礦成品率為64.98％，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)為65.44％。實(shí)施例3本實(shí)施例按表1中方案3配比將總重60kg的鈦精礦、重力灰、動(dòng)力灰、煤粉和24kg返礦配入上述混料機(jī)并加水進(jìn)行一次混合?？刂苹旌狭现械乃譃?.5％，混合時(shí)間為9min，將混合完成的混合料置于燒結(jié)杯中(3kg鋪底料燒結(jié)礦已先布在燒結(jié)杯底部，厚度約25-35mm)，料層厚度為550mm，并壓料和平整料面，設(shè)定點(diǎn)火溫度為1150℃，點(diǎn)火時(shí)間為2.5min，點(diǎn)火負(fù)壓為7kPa，燒結(jié)抽風(fēng)負(fù)壓為15kPa，進(jìn)行點(diǎn)火燒結(jié)。燒結(jié)過程結(jié)束后將燒結(jié)礦冷卻至300℃以下進(jìn)行初破后按40～25mm、25～16mm、16～10mm、10～5mm、<5mm分別進(jìn)行篩分，最后計(jì)算粒度＞5mm的燒結(jié)礦所占的比例(成品率)，并且按照國標(biāo)GB3209標(biāo)準(zhǔn)測量燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度。實(shí)施例3結(jié)果如下：燒結(jié)過程用時(shí)69min，最高燒結(jié)溫度547℃，燒結(jié)礦成品率為64.27％，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)為63.48％。本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變形和修改。當(dāng)前第1頁1 2 3