CN102912057A

CN102912057A - 钒钛磁铁精矿在隧道窑中还原粒铁的方法

Info

Publication number: CN102912057A
Application number: CN2012103418528A
Authority: CN
Inventors: 毛黎生
Original assignee: 毛耐文
Priority date: 2012-09-17
Filing date: 2012-09-17
Publication date: 2013-02-06

Abstract

本发明涉及钒钛磁铁精矿在隧道窑中还原粒铁的方法，按以下步骤完成：首先在钒钛磁铁精矿中加入干燥剂，搅拌混合均匀，使钒钛磁铁精矿脱水干燥，然后在上述混合料中加入还原剂和粒铁聚集剂，混合均匀后装入铺有焦粉的隧道窑台车上面，再覆盖一层焦粉进行还原焙烧，还原焙烧后料经过水淬冷却、破碎、球磨、磁选，便可得到高品位的粒铁合金。本发明不用传统的还原罐，具有生产简单、还原时间短、产量高、操作方便、节约能耗、成本低、铁的回收率高，生产出的粒铁合金颗粒可直接作为电炉炼钢的优质原料。

Description

钒钛磁铁精矿在隧道窑中还原粒铁的方法

技术领域：

本发明属于冶金领域，特别涉及到利用钒钛磁铁精矿在隧道窑中还原粒铁的方法。

背景技术：

钒钛磁铁精矿是一种复合共生矿，结构比较复杂。目前，对钒钛磁铁精矿的利用主要是高炉炼铁，获得铁水，经过转炉吹钒，实现钒铁分离而将含钛高炉渣丢弃；另一种钒钛磁铁精矿的利用方法为钒钛磁铁精矿造球后，经过还原，电炉冶炼生铁分别获得含钒铁水和钛渣，铁水经过摇包提钒，然后炼钢。但这种方法的球团还原设备存在以下缺点：回转窑还原过程中易结圈，气氛和温度难以控制，还原时间较长；竖炉还原过程中温度很难达到还原温度，还原时间也较长，气氛更难控制；转底炉还原过程中，还原时间短，温度难以控制，进出料不顺畅，规模很难扩大；隧道窑用还原罐，能耗高、时间长、产量低。因此，现有技术中钒钛磁铁精矿的还原设备存在着还原时间长，进出料不顺畅等缺点。

发明内容：

本发明的目的是克服目前的工艺缺陷，提供一种钒钛磁铁精矿在隧道窑中还原粒铁的方法，使钒钛磁铁精矿还原速度加快，生产周期缩短，生产效率大幅度提高，不用密闭容器还原。

本发明是一种钒钛磁铁精矿在隧道窑中还原粒铁的方法，按以下步骤完成：首先在钒钛磁铁精矿中加入干燥剂，搅拌混合均匀，使钒钛磁铁精矿脱水干燥，然后在上述混合料中再加入还原剂和粒铁聚集剂，混合均匀，其后，在隧道窑台车上均匀地铺一屋焦粉，再在焦粉上面堆上经上述步骤混合均匀后的钒钛磁铁精矿，紧接着在钒钛磁铁精矿上面覆盖一层焦粉，装好隧道窑台车后，依次进入隧道窑内还原焙烧，还原焙烧后的粒铁和炉渣一起从炉内排出，经过水淬冷却、破碎、球磨、进行磁选，便可得到粒铁。

本发明与现有的技术相比，生产工艺流程短，操作简单，设备投资少，不用烘干钒钛磁铁精矿的设备、粉磨设备、压制成球设备、干燥球团的设备，同时省掉了还原钒钛磁铁精矿所用的反应罐，提高了钒钛磁铁精矿的传热性，改变了传统隧道窑反应罐内生产的CO气体，一层一层向被还原的钒钛磁铁精矿里渗透的还原方法，造成还原时间长、生产效率低、还原不彻底、不均匀，容易再氧化的后果。在隧道窑台车上铺的焦粉和钒钛磁铁精矿混合的焦粉燃烧产生的CO，可以直接作用于钒钛磁铁精矿的内外层，向钒钛磁铁精矿的四面八方扩散渗透还原，从而加快了钒钛磁铁精矿的还原速度，缩短了还原时间，提高了产量和质量。

生产出的还原粒铁由于碳含量高和经过半熔融，再氧化性不强，所以在排料之后，可以用水淬方法冷却，故不用N₂和大型冷却钟罩保护，所用的粒铁聚集剂的作用，可使还原速度进一步加快，降低形成粒铁的温度，使粒铁颗粒增大。本发明具有生产工艺简单、设备投资少、产量高、成本低、节能效果显著、铁回收率高等优点。本发明适用于各种品位的不同类型的钒钛磁铁精矿。

具体实施方式：

本发明是一种钒钛磁铁精矿在隧道窑中还原粒铁的方法，按以下步骤完成：首先在钒钛磁铁精矿中加入干燥剂，搅拌混合均匀，所述干燥剂为钙质生石灰或镁质生石灰，使用生石灰来作干燥剂，不仅解决了钒钛磁铁精矿的烘干问题，而且还可作为钒钛磁铁精矿还原粒铁的脱硫剂。干燥剂的用量为钒钛磁铁精矿重量的5～10％，加入的干燥剂使钒钛磁铁精矿脱水干燥至湿度为含水份重量8～10％。接着把脱水干燥的混合料破碎成颗粒，颗粒大小为最大5mm，再加入还原剂和粒铁聚集剂，混合均匀。所述还原剂为碳质还原剂，采用煤粉或焦炭粉。碳质还原剂的重量为原矿重量的16～26％，所述粒铁聚集剂为颗粒状的氟碳铈、独居石、硼镁石、蛭石，颗粒大小为最大5mm，粒铁聚集剂的重量为原矿重量的3～9％，其中，氟碳铈、独居石、硼镁石、蛭石之间的重量比为4∶1.5∶1∶1。上述混合均匀的料不用粉磨、造球、烘干。其后，在隧道窑台车上均匀地铺一层10～12mm厚的焦粉。

在隧道窑台车上铺焦粉，一方面防止粒铁黏附在隧道窑台车的耐火砖上，另一方面增强了还原作用。然后，在焦粉上面堆上经上述步骤混合均匀的钒钛磁铁精矿，厚度为30～300mm，紧接着在钒钛磁铁精矿上面再覆盖一层10～20mm厚的焦粉。在钒钛磁铁精矿上覆盖焦粉，不仅增大了还原钒钛磁铁精矿和隧道窑内的还原气氛，而且能使钒钛磁铁精矿还原后残余的还原剂和灰分将还原的钒钛磁铁精矿覆盖，阻止空气进入，防止氧化。装好隧道窑台车后，依次进入隧道窑内还原，温度控制在1250～1400℃，时间为5～8小时。在粒铁聚集剂的作用下，高温下渗碳，形成含钒粒铁。还原的粒铁及矿渣一起从窑内排出，经水淬冷却到25～50℃，然后先破碎到其大小最大为5mm的颗粒，再在球磨机中球磨成180～220目的细度，最后用1500～2500高斯的磁选机进行磁选，使粒铁合金与矿渣达到有效分离，可获得粒铁。

实施例1

将钒钛磁铁精矿用5％重量的钙质生石灰拌匀干燥，破碎到颗粒大小5mm以下，加入原矿重量16％的还原煤和7％的粒铁聚集剂，混合均匀，然后在隧道窑台车上均匀地铺一层焦粉10mm，再在焦粉上面堆上混合均匀的钒钛磁铁精矿100mm，紧接着在钒钛磁铁精矿上面覆盖一层焦粉10mm，装好隧道窑台车后，依次进入隧道窑内还原，温度控制在1250℃，还原时间8小时，还原焙烧后经水淬冷却、破碎、球磨，然后用1500高斯磁选机磁选，得到粒铁。

实施例2

将钒钛磁铁精矿用5％重量的钙质生石灰拌匀干燥，破碎到颗粒大小5mm以下，加入原矿重量20％的还原煤和8％的粒铁聚集剂，混合均匀，然后在隧道窑台车上均匀地铺一层焦粉11mm，再在焦粉上面堆上混合均匀的钒钛磁铁精矿200mm，紧接着在钒钛磁铁精矿上面覆盖一层焦粉15mm，装好隧道窑台车后，依次进入隧道窑内还原，温度控制在1350℃，还原时间7小时，还原焙烧后经水淬冷却、破碎、球磨，然后用2500高斯磁选机磁选，得到粒铁。

实施例3

将钒钛磁铁精矿用6％重量的镁质生石灰拌匀干燥，破碎到颗粒大小5mm以下，加入原矿重量26％的还原煤和6％的粒铁聚集剂，混合均匀，然后在隧道窑台车上均匀地铺一层焦粉12mm，再在焦粉上面堆上混合均匀的钒钛磁铁精矿300mm，紧接着在钒钛磁铁精矿上面覆盖一层焦粉20mm，装好隧道窑台车后，依次进入隧道窑内还原，温度控制在1400℃，还原时间5小时，还原焙烧后经水淬冷却、破碎、球磨，然后用2000高斯磁选机磁选，得到粒铁。

Claims

1.一种钒钛磁铁精矿在隧道窑中还原粒铁的方法，按以下步骤完成：首先在钒钛磁铁精矿中加入干燥剂，搅拌混合均匀，使钒钛磁铁精矿脱水干燥，然后在上述混合料中再加入还原剂和粒铁聚集剂，混合均匀，其后，在隧道窑台车上均匀地铺一层焦粉，再在焦粉上面堆上经上述步骤混合均匀的钒钛磁铁精矿，紧接着在钒钛磁铁精矿上面再覆盖一层焦粉，装好隧道窑台车后，依次进入隧道窑内还原焙烧，还原焙烧后的含钒粒铁和炉渣一起从炉内排出，经过水淬冷却、破碎、球磨、进行磁选，便可得到粒铁。

2.根据权利要求1所述的方法，所述干燥剂为钙质生石灰或镁质生石灰，干燥剂的用量为钒钛磁铁精矿重量的5～10％。

3.根据权利要求1所述的方法，脱水干燥后的混合料被破碎成颗粒，颗粒大小最大为5mm。

4.根据权利要求1所述的方法，所述还原剂为碳质还原剂，碳质还原剂采用煤粉或焦炭粉，碳质还原剂的重量为所述钒钛磁铁精矿重量的16～26％。

5.根据权利要求1所述的方法，所述粒铁聚集剂为颗粒状的氟碳铈、独居石、硼镁石和蛭石，颗粒大小为最大5mm，粒铁聚集剂的重量为钒钛磁铁精矿重量的3～9％，其中氟碳铈、独居石、硼镁石、蛭石之间的重量比为4∶1.5∶1∶1。

6.根据权利要求1所述的方法，隧道窑中的温度控制在1250～1450℃，还原焙烧的时间为5～8小时。

7.根据权利要求1所述的方法，在隧道窑台车表面铺有的焦粉厚度为10～12mm。

8.根据权利要求1、7所述的方法，在隧道窑台车表面焦粉上面的混合均匀的钒钛磁铁精矿的厚度为30～300mm。

9.根据权利要求1、8所述的方法，所述的混合均匀的钒钛磁铁精矿表面覆盖的焦粉厚度为10～20mm。

10.根据权利要求1所述的方法，所述水淬冷却的温度为25～50℃，破碎的颗粒大小最大为5mm，球磨后和细度为180～220目。