[发明专利]一种高强度高钛球团的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强度高钛护炉球团矿的制备方法，特别涉及一种满足大型高炉应用要求的高钛球团的制备方法，属于钢铁冶金领域。

背景技术

如何有效延长高炉炉缸的寿命，在保证高炉炉缸安全的情况下，既稳定高效生产，又能创造良好的技术经济指标，一直是各大钢铁企业所关注且不断探索的课题。

由于采用含钛物料护炉具有工艺简单、操作方便、使用灵活、见效快等优点，使得其成为高炉冶炼长期护炉的常规方法，对于延长高炉一代炉龄，提高高炉综合效益具有重要作用。含钛物料护炉的机理：在一定温度下，TiO₂部分同C和N进行还原反应，生成低价态的TiC和TiN，并且溶于铁水中，使得铁水粘度增加，流动性降低；在炉缸侵蚀处，溶于铁水中的TiC和TiN以固溶体的形式结晶析出，形成保护层，从而达到护炉的目的。

相比较于含钛块矿及含钛烧结矿等护炉技术，含钛护炉球团由于其具有冶金性能好、品种多、含钛率可变化等优点，而逐渐得到广泛应用。并且，采用含钛球团护炉，可避免生料入炉对高炉的稳定生产带来的不利影响，同时也可避免将含钛物料加入到烧结矿中影响烧结矿的生产质量指标。

目前，使用的含钛护炉球团的TiO₂含量一般在1～10％左右，铁品位53％～54％，虽然其成品球团强度能达到2500N/P以上，满足大型高炉的生产要求，然而对于一些炉体严重受损的高炉来说，由于其护炉任务重，需要配入较多的护炉球团，但这种护炉方式会降低入炉炉料的铁品位，对高炉冶炼不利，不满足高炉个性化的护炉要求。随着含钛球团护炉技术及球团生产技术的发展，高钛护炉球团(TiO₂含量大于12％)，由于其不仅具有普通含钛球团在护炉中的优点，而且能承担炉体严重受损的护炉任务，同时由于其含钛高可以减少运输的成本，因而越来越受到重视。

目前，高钛护炉球团的生产面临着诸多技术难题。随着球团中TiO₂含量提高，球团的强度迅速降低，当球团中TiO₂含量达到12％时，采用常规的球团制备方法，球团强度只能达到2000N/P左右，特别是当TiO₂含量超过20％后，球团强度降低到1000N/P以下，这种低强度的球团加入到大型高炉(大于2500m³)，在冶炼过程易破碎、粉化而影响高炉操作。因此，生产高强度高钛护炉球团(大于2500N/P)，满足大型高炉对球团强度的要求，对高炉顺行和高炉长寿具有重要意义。

发明内容

针对现有的高钛护炉球团存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种TiO₂质量百分比含量高达12％～45％、且强度大于2500N/P，适用于大型高炉使用的护炉球团矿的制备方法。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种高强度高钛球团的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将TiO₂含量为12wt％～45wt％的混合物料进行高压辊磨及润磨处理，直至所述混合物料比表面积达到1600cm²～1900cm²/g后，制成球团；

(2)所述球团经过干燥后，置于氧化气氛中，按照如下焙烧制度进行氧化焙烧：

T＝1380.5×(100×C)^-0_.16；

t＝34.3×ln(100×C)-69.8；

其中，

T为焙烧温度，单位为℃；

t为焙烧时间，单位为min；

C为TiO₂质量百分比含量，％；

(3)焙烧球团置于1225℃～1250℃温度下进行烧结后，冷却。

优选的方案，氧化气氛中氧气体积百分比含量在12％以上。

优选的方案，干燥温度为200℃～450℃。

优选的方案，烧结时间为40～70min。

优选的方案，冷却过程为：从烧结温度冷却到1000℃时，冷却速度为40～70℃/min；从1000℃冷却到200℃时，冷却速率为25～60℃/min。

较优选的方案，冷却球团强度大于2500N/P，FeO的质量百分比含量低于1.8％。

优选的方案，混合物料包含钒钛磁铁精矿、钛中矿、钛精矿、普通磁铁精矿中的至少一种矿物。

较优选的方案，混合物料包含1wt％～2wt％的膨润土粘结剂。