[发明专利]一种提高钒钛烧结矿产质量的烧结方法

说明书

本发明公开了一种提高钒钛烧结矿产质量的烧结方法，先将钒钛烧结矿原料制备成高碱度混合料和低碱度混合料，然后将两种不同碱度的烧结混合料在烧结台车上依次布料，使得烧结料呈两种碱度的双层混合料层结构，最后经过一次点火烧结、破碎和冷却后，得到钒钛烧结矿。本发明可有效克服钒钛烧结矿成品率低、强度差、特别是低温还原粉化性能差的问题，同时可充分利用料层的蓄热作用，显著降低烧结能耗，减少污染物排放。

技术领域

本发明属于炼铁技术领域，涉及一种提高钒钛烧结矿产质量的烧结方法。

背景技术

钒钛磁铁矿是一种重要的战略资源，其丰富的铁、钛和钒储量在我国及世界都是有着举足轻重的低位。高炉法处理钒钛磁铁矿是一种相对成熟的工艺，我国工业上的钒钛等资源主要是通过高炉法提取。钒钛磁铁矿先通过烧结法制备人造块矿，再进入高炉冶炼，分离铁、钛、钒等有价资源。其钒钛磁铁矿特有的性质，生产的烧结矿存在低温还原粉化性能差、成品率低、转鼓强度差等问题。尤其是低温还原粉化性能差，在高炉冶炼过程中会影响高炉透气性和生产效率。

常见的改善烧结矿低温还原粉化性能的方法不多。喷洒氯化钙法是利用Cl^-与赤铁矿中Fe-O键形成Π键，提高Fe-O键抗应力强度。并且通过提高玻璃相的断裂韧性，组织裂纹的扩展，从而改善烧结矿低温还原粉化性能，但氯元素对高炉具有腐蚀作用，不适宜长期使用，而且该方法对于钒钛烧结矿的成品率和强度并无提升作用，且还原粉化性能提升效果一般。

河北联合大学和承钢研究的钒钛磁铁矿分流制粒烧结技术，其原理是将大颗粒物料制成高碱度混合料，细粒级物料制成酸性球团料，将高碱度混合料和酸性球团料混合后再布到烧结机台车上。该方法是将酸性和碱性原料混合在一起后再烧结，而不是分层进行布料，同时分流制粒工艺对原料成球性要求高，制备的球团料易破碎产生粉末。

专利申请公布号CN 110919794 A发明了一种改善烧结矿低温还原粉化的方法。该方法采用在每一层的混合料中加入粉化抑制剂来达到改善烧结矿粉化性能的目的，该方法需要在每一种混合料中加入抑制剂，且需要将混合料分成多层才能达到效果。

目前对于提升钒钛烧结矿产质量的方法均有其不足之处，在实际生产过程中应用较少。因此发明一种新的、高效的、可靠的提高钒钛烧结矿产质量的方法是十分有必要的。

发明内容

为了提高钒钛烧结矿的成品率和转鼓强度，改善钒钛烧结矿的低温还原粉化性能，保障高炉顺行，降低炼铁生产能耗，实现钒钛烧结矿的优质高效低耗生产，特提出本发明。

本发明提出一种提高钒钛烧结矿产质量烧结方法，先将钒钛烧结矿原料制备成高碱度混合料和低碱度混合料，然后将两种不同碱度的烧结混合料在烧结台车上依次布料，使得烧结料呈两种碱度的双层混合料层结构，最后经过一次点火烧结、破碎和冷却后，得到钒钛烧结矿。

上述方法中，钒钛烧结矿原料是指钒钛磁铁矿或含有钒钛磁铁矿的混合原料。

上述方法中，高碱度混合料的碱度范围为2.0～3.5，低碱度混合料的碱度范围为0.5～1.6。本发明中的两种混合料均采用常规的圆筒制粒方法得到，在此不再赘述。

上述方法中，高碱度混合料和低碱度混合料在烧结台车上的单层料层高度范围均为100～700mm。本发明中，A碱度混合料和B碱度混合料交替布料，自上而下形成低碱度混合料-高碱度混合料或高碱度混合料-低碱度混合料的混合料层结构，混合料的层数为2层。

上述方法中，所述高碱度混合料和低碱度混合料均包括钒钛烧结矿原料、熔剂和燃料，其中燃料的含量均为2.5～5.5wt％。本发明中，根据实际碱度和料层高度需求，调整钒钛烧结矿原料和熔剂用量即可。

上述方法中，所述熔剂选自石灰石、白云石和生石灰中的至少一种，所述燃料为焦粉或无烟煤。