CN114686623A - 从炉渣中回收金属铁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从炉渣中回收金属铁的方法，涉及高炉炼铁技术领域。本发明针对高炉冶炼的炉渣含铁量高、渣铁分离困难、细小铁珠难以聚合的问题，提出一种从炉渣中回收金属铁的方法，目的是降低钒钛磁铁矿高炉冶炼的铁损。本发明采用的技术方案是：从炉渣中回收金属铁的方法，在高钛型钒钛磁铁矿高炉冶炼出渣过程中，高温液态炉渣排入渣罐后，将喷枪***渣罐内并喷吹含氧气体；喷吹完成后，倒掉渣罐上部的炉渣，再将渣罐底部的金属铁倒出并进行回收。本发明实现了从炉渣中对金属铁的回收，有效降低了钒钛磁铁矿的高炉冶炼中炉渣的铁损，降低生产成本，具有显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及高炉炼铁技术领域，具体是一种从炉渣中回收金属铁的方法。
背景技术
攀西地区有丰富的钒钛磁铁矿资源，其含TiO2含量高达10～13％，属于高钛型钒钛磁铁矿。高钛型钒钛磁铁矿作为高炉冶炼的主要原料，由于原料中TiO2含量较高，高炉入炉品位低、渣量大，炉渣中TiO2含量高达20～25％，属于高钛炉渣。在高炉的强还原条件下，炉渣中被过还原的高熔点低价钛TiC、TiN等含量较高，含量达0.5～2.0％，炉渣的粘度较高、流动性较差，渣铁分离效果差，炉渣中金属铁含量较高，一般在2～5％，导致铁的损失较高。攀钢高炉铁损长期平均高达3～4％，比普通矿高炉冶炼的铁损高1～3倍。
通过调查研究，高炉铁损中，炉渣带走的金属铁损占到了50～60％，而引起炉渣带铁高的主要原因为：炉渣中TiO2过还原生成高熔点TiC、TiN等低价钛，致使含钛炉渣粘度上升，渣铁分离困难；同时，细小铁珠周围被高熔点TiC、TiN等包裹，难以聚合沉降，造成大量金属铁随炉渣流入渣罐而损失。因此，降低炉渣中带铁量即可有效降低钒钛磁铁矿高炉冶炼的铁损。
发明内容
本发明针对高炉冶炼的炉渣含铁量高、渣铁分离困难、细小铁珠难以聚合的问题，提出一种从炉渣中回收金属铁的方法，目的是降低钒钛磁铁矿高炉冶炼的铁损。
本发明采用的技术方案是：从炉渣中回收金属铁的方法，在高钛型钒钛磁铁矿高炉冶炼出渣过程中，高温液态炉渣排入渣罐后，将喷枪***渣罐内并喷吹含氧气体；喷吹完成后，倒掉渣罐上部的炉渣，再将渣罐底部的金属铁倒出并进行回收。
具体的：含氧气体为压缩空气或氧气。
具体的：压缩空气的流量为100～200m3/min，喷吹时间为5～15min。
进一步的是：喷枪包括钢管和外衬，钢管的外侧固定设置加强筋并浇筑外衬，外衬为耐火材质。
具体的：钢管的直径为50～100mm、长度3～5m，钢管外侧焊接多根6mm×10mm的圆钢筋作为加强筋，钢管外侧浇筑厚度为20mm的外衬，外衬的长度2.5～4.5m。
本发明的有益效果是：炉渣排入渣罐以后，在渣罐中***喷枪并吹入一定量的含氧气体，氧化炉渣中的低价钛TiC、TiN等，一方面可以氧化放热，提高炉渣的温度，另一方面通过氧化低价钛可有效减少炉渣中低价钛的含量，改善炉渣的流动性，从而使TiC、TiN等包裹的细小铁珠能聚集、长大并下沉至渣罐的底部，回收炉渣中的金属铁，降低铁损，提高高钛型钒钛磁铁矿冶炼中铁资源的收得率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明针对高钛炉渣含铁量高、渣铁分离困难、细小铁珠难以聚合等问题，采取在渣罐内安装喷枪，例如在渣罐内安装活动的喷枪，通过喷吹含氧气体，氧化高熔点TiC、TiN等低价钛，减少炉渣中细小铁珠周围TiC、TiN的量，同时起到搅拌和提温的作用，促使高钛炉渣中细小铁珠聚集、长大，增加金属铁珠聚合沉降的机会来回收炉渣中难以回收的金属铁。最后，把渣罐运至渣场，把渣罐内回收的铁水排出并进行回收，从而降低炉渣中的铁损，进一步改善技术经济指标，降低生产成本。
喷吹含氧气体使用的喷枪可采用直径为50～100mm的钢管，钢管长度为3～5m，并在钢管外面焊接若干直径6mm、长度为10mm的圆钢筋进行加强，再在钢管外面浇筑20mm厚的耐火材料作为外衬，浇筑长度2.5～4.5m。
喷枪的一端连接软管，软管与含氧气体的气源相连。在高钛型钒钛磁铁矿高炉冶炼出渣过程中，待高温液态炉渣排入渣罐后，将喷枪***渣罐内并喷吹含氧气体，例如喷吹压缩空气，压缩空气的流量100～200m3/min，喷吹时间为5～15min。喷吹完成后，将渣罐运输至渣场，倒掉渣罐上部的炉渣后，再把渣罐底部的金属铁倒入回收坑并回收。
本发明通过向炉渣中喷吹压缩空气，使炉渣中的金属铁得到了有效回收，喷吹压缩空气后炉渣中金属铁含量见表1。
表1不同喷吹条件下炉渣中金属铁变化
| 实施例 | 喷吹时间min | 压缩空气流量m<sup>3</sup>/min | 炉渣MFe含量％ | 吨渣金属回收量kg |
| 1 | 8 | 120 | 0.8 | 22 |
| 2 | 9 | 140 | 0.5 | 25 |
| 3 | 10 | 160 | 0.3 | 27 |
由表1可见，随着喷吹时间的延长、喷吹流量的增加，炉渣中金属铁含量明显降低。对比来看，没有喷吹时的炉渣的金属铁含量为3％，喷吹压缩空气后，炉渣中的金属铁含量最低降到了0.3％。本发明实现了从炉渣中对金属铁的回收，有效降低了钒钛磁铁矿的高炉冶炼中炉渣的铁损，降低生产成本，具有显著的经济效益。
Claims (5)
1.从炉渣中回收金属铁的方法，其特征在于：在高钛型钒钛磁铁矿高炉冶炼出渣过程中，高温液态炉渣排入渣罐后，将喷枪***渣罐内并喷吹含氧气体；喷吹完成后，倒掉渣罐上部的炉渣，再将渣罐底部的金属铁倒出并进行回收。
2.如权利要求1所述的从炉渣中回收金属铁的方法，其特征在于：含氧气体为压缩空气或氧气。
3.如权利要求2所述的从炉渣中回收金属铁的方法，其特征在于：压缩空气的流量为100～200m3/min，喷吹时间为5～15min。
4.如权利要求1、2或3所述的从炉渣中回收金属铁的方法，其特征在于：喷枪包括钢管和外衬，钢管的外侧固定设置加强筋并浇筑外衬，外衬为耐火材质。
5.如权利要求4所述的从炉渣中回收金属铁的方法，其特征在于：钢管的直径为50～100mm、长度3～5m，钢管外侧焊接多根6mm×10mm的圆钢筋作为加强筋，钢管外侧浇筑厚度为20mm的外衬，外衬的长度2.5～4.5m。
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