[发明专利]一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的工艺

说明书

本发明涉及一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的工艺，本发明新工艺的技术核心是,不改变高炉系统设备配置，不变更钒钛磁铁矿常规冶炼炉料配比，通过对高炉热风“气氛”的改造，以工业废气CO₂与氧气组合成无氮富氧、富炭的新型高炉热风,替换常规空气热风,从源头根除空气热风中氮引发碳氮化钛生成所造成的系列作业症结,为高炉钒钛矿冶炼提供一种冶炼周期短、高炉顺行、钒钛矿配比高、铁钒收率高、钛元素资源化利用，副产高效能源、炉气循环利用的绿色先进新工艺。

技术领域

本发明涉及冶炼铁矿领域，具体涉及一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的工艺。

背景技术

钒钛磁铁矿是一种铁,钒,钛,铬等多种有价元素共生的复合矿,具有极高的综合利用价值。上世纪七十年代初,我国成功地研制出了高炉冶炼钒钛磁铁矿的一系列工艺。

CN103468844A公开了一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法，所述方法包括下述步骤：a.控制每批矿石的批重为50吨～55吨，以提高矿石和焦炭层的厚度，并减少矿石和焦炭的混合程度；b.首次布料时焦炭负荷为 4.45t/t～4.70t/t，从入炉焦炭总量中抽出一部分焦炭，间隔一定料批后再将抽出的焦炭分批加入到高炉内，其中，根据焦炭负荷来调整每批加焦量和加焦间隔的料批数。本发明提供的方法可以确保高炉内煤气流分布均匀并且热量收支平衡，使高炉长时间维持稳定顺行，经济效益显著。

CN103361453A提供了一种钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，该方法包括：在焦炭的存在下，将钒钛磁铁矿原料加入高炉中进行冶炼，并通过高炉风口向所述高炉内喷吹燃料和鼓入含氧气体，其中，该方法还包括通过高炉风口向所述高炉内喷吹氧化性粉料。采用本发明的所述钒钛磁铁矿高炉冶炼方法能够显著降低渣铁中的铁含量。

虽然现有技术中已有不少对高炉冶炼钒钛磁铁矿的研究，但是，由于原料中富含钒钛,又使用常规的“空气热风”，导致不少钢铁厂等在高炉冶炼钒钛磁铁矿的生产中出现炉渣熔化性温度居高、泡沫渣、渣变稠、渣铁难分、高铁损、粘铁罐、炉缸热结、脱硫效率降低、高炉操作复杂、冶炼利用系数低下等一系列的作业症结,困扰正常生产,从实践到理论亟待得到突破性的解困。因此，亟需开发一种冶金节能減排、绿色清洁、铁、钒、钛同步综合利用的冶炼新工艺，特别针对我国多金属共生矿的资源特点, 申请人提出一种新型热风钒钛矿高效冶炼、CO₂废气循环回用、钒钛铁资源全面综合利用的增值新技术与新工艺技术。

发明内容

本发明旨在提供一种新型热风钒钛矿高效冶炼、CO₂废气循环利用、钒钛铁资源全面综合利用的绿色增值新技术与高炉清洁生产新工艺。

本发明针对现有技术中存在的空气污染及资源浪费严重的问题，采用以下三方面的技术治理思路：一是‘以废治症’，用CO₂废气取代传统空气热风的氮气，组合无氮富氧、富碳的新型热风用于钒钛磁铁矿的高炉冶炼, 从源头杜绝碳氮化钛的生成，彻底根除由其造成的系列症结，提升高炉冶炼效率，可实现全钒钛矿高炉冶炼、使其技术经济指标达到普通铁矿高炉冶炼水平；二是将冶金企业排放的CO₂废气循环利用，大幅实现冶金流程的炭减排，并提升高炉煤气品质及其作为燃料在冶金企业中的利用效益；三是实现钒钛磁铁矿高炉冶炼过程,渣中钛被“同步”综合利用，低硅钛的高钒铁水产出更高品位的优质钒渣。

本发明提供的钒钛磁铁矿高炉冶炼新工艺,属于发明人首次提出的、具有原始创新性的冶炼工艺,是具有显著的创造性特点的绿色增值新技术, 其技术特征包含以下六个方面：

1.在钒钛磁铁矿高炉炼铁过程,渣/铁反应与渣/焦反应都可以生成碳氮化钛TiCN(TiC与TiN形成的国溶体),危害生产流程。渣/铁反应生成的碳氮化钛成分为TiC_0.7N_0.3。在软熔带渣/焦反应就能生成碳氮化钛,在渣/焦界面上,先生成TiC,之后氮原子渗入其中形成间隙固溶体TiCN,它是非化学计量化合物,化学组成随渣碱度和温度变而变,渣/焦界面的面积愈大,愈有利TiCN的生成。