專利名稱：利用富氧頂吹熔融還原技術(shù)混合冶煉高磷鐵礦和鈦鐵礦制取低磷低鈦鐵水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用富氧頂吹熔融還原技術(shù)混合冶煉高磷鐵礦和鈦鐵礦的方法， 屬于能源與冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國鐵礦資源分布廣泛，成因類型多樣，貧礦多，富礦少，鐵礦床中共生組分多。在 已查明的1834處鐵礦中，總探明儲量為531. 4億噸，保有儲量為501. 2億噸，其中高磷鐵礦 石的保有儲量為74. 5億噸，占全國鐵礦總保有儲量的14. 86%。我過的高磷鐵礦石主要分 布于長江流域的云南、四川、湖北、湖南、安徽、江蘇及華北的內(nèi)蒙古等地區(qū)，其分布廣、儲量 大，但其礦物組成復(fù)雜，磷礦物嵌布粒度細小，磷礦物與鐵礦物之間關(guān)系復(fù)雜，聯(lián)結(jié)力大，屬 于難選礦石。長期以來，由于沒有開發(fā)出理想的降磷方法而使得國內(nèi)現(xiàn)存的大量鐵礦資源 不能得以有效利用，致使某些礦山因含磷高而停止開采。采用富氧頂吹熔融還原技術(shù)冶煉 高磷鐵礦已經(jīng)被試驗驗證具有較好的效果。利用熔融還原爐內(nèi)的強氧化性氣氛和磷氧化物 在爐渣中可以穩(wěn)定存在的特點脫磷，從而達到理想冶煉效果。我國攀西地區(qū)蘊藏著豐富的釩鈦磁鐵礦，且成分穩(wěn)定，S，P等有害元素含量低，價 格低，其工業(yè)貯量達80億噸以上。云南省也分布有相當(dāng)豐富的鈦鐵礦資源，且精礦質(zhì)量優(yōu) 于攀枝花地區(qū)，礦質(zhì)以砂礦為主，易采易選，TiO2品位較高，硅、鋁、硫、磷等雜質(zhì)含量少。據(jù) 文獻報道，其探明儲量已有2000多萬噸。但對于西南地區(qū)的這些含鈦鐵礦，高爐冶煉難度 比較大，經(jīng)濟指標(biāo)低下。在國內(nèi)專家?guī)资甑目蒲泄リP(guān)下，采用高爐冶煉釩鈦磁鐵礦取得豐 碩的成果。但冶煉過程中，鈦的低價化合物和Ti (C，N)的生成導(dǎo)致爐渣粘度大，流動性差導(dǎo) 致爐況差以及渣鐵分離不理想等諸多問題仍然存在。因此，采用新的冶煉工藝開發(fā)我國現(xiàn) 有的大量“呆礦”具有重要的意義。當(dāng)今世界，非高爐煉鐵技術(shù)迅猛發(fā)展，個別工藝已憑借 其獨特優(yōu)勢嶄露頭角。經(jīng)過實驗室試驗證明富氧頂吹熔融還原技術(shù)處理鈦鐵礦在脫鈦方面 取得了良好的效果。利用爐膛中的強氧化性氣氛和鈦氧化物可以穩(wěn)定存在于渣中的特點脫 鈦，從而達到理想的效果。在以上所述的試驗背景下，高磷鐵礦和鈦鐵礦進行混合冶煉的構(gòu)思產(chǎn)生。冶煉全 高磷鐵礦時，由于鐵礦中磷含量高，煤粉中也有一定負荷的磷，導(dǎo)致最終冶煉的脫磷效果不 是很理想，還需要爐外繼續(xù)脫磷才能達到合格鐵水的要求。冶煉全鈦鐵礦時，雖然爐膛環(huán)境 氧勢較高，但經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)泡沫渣現(xiàn)象仍然存在。在冶煉過程中混合高磷鐵礦和鈦鐵礦，一方 面降低渣中鈦含量，減緩泡沫渣的產(chǎn)生；另一方面，可以降低爐料磷負荷，可以得到更為合 格的鐵水；再一方面，利用磷與氧的親和力高以及磷氧化物可以穩(wěn)定存在于渣中的特點，可 以稀釋爐渣鈦的濃度，同時增強爐渣的鈦、磷容量。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在此鐵礦資源日益惡化的環(huán)境下應(yīng)運而生，用于解決高爐煉鐵技術(shù)能耗高、污染大、熱效率低以及我國大儲量貧鐵礦在高爐中難以冶煉的問題。本發(fā)明采用的工藝 對原料要求簡單，不需煉焦、燒結(jié)、造球等工序，而且投資建設(shè)、操作成本低，對環(huán)境影響較 小。本發(fā)明的目的是采用富氧頂吹熔融還原技術(shù)混合冶煉高磷鐵礦和鈦鐵礦，制取低磷低 鈦鐵水。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用以下技術(shù)方案利用富氧頂吹熔融還原技術(shù)混合冶煉高磷鐵礦和鈦鐵礦制取低磷低鈦鐵水的方 法，其特征在于含有以下工藝步驟將爐料高磷鐵礦、鈦鐵礦、白云石、石灰和還原煤破碎；按照堿度R的范圍為1. 0 2. 0，內(nèi)配碳比C/0的范圍為0. 9 1. 3的工藝參數(shù)配比混勻、預(yù)熱；爐料由爐側(cè)進入熔融還 原爐，其鐵水和爐渣則定期分別由出鐵口和排渣口放出，高溫?zé)煔馔ㄟ^除塵、二次燃燒，然 后利用其余熱發(fā)電。所述爐料粒度≤10mm。堿度R的表達式為
權(quán)利要求
1.一種利用富氧頂吹熔融還原技術(shù)混合冶煉高磷鐵礦和鈦鐵礦制取低磷低鈦鐵水的 方法，其特征在于含有以下工藝步驟將爐料高磷鐵礦、鈦鐵礦、白云石、石灰和還原煤破碎；按照堿度R的范圍為1. 0 2. 0，內(nèi)配碳比C/0的范圍為0. 9 1. 3的工藝參數(shù)配比混勻、預(yù)熱；爐料由爐側(cè)進入熔融還 原爐，其鐵水和爐渣則定期分別由出鐵口和排渣口放出，高溫?zé)煔馔ㄟ^除塵、二次燃燒，然 后利用其余熱發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用富氧頂吹熔融還原技術(shù)混合冶煉高磷鐵礦和鈦鐵礦制 取低磷低鈦鐵水的方法，其特征是所述爐料粒度< 10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用富氧頂吹熔融還原技術(shù)混合冶煉高磷鐵礦和鈦鐵礦制 取低磷低鈦鐵水的方法，其特征是堿度R的表達式為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用富氧頂吹熔融還原技術(shù)混合冶煉高磷鐵礦和鈦鐵礦制 取低磷低鈦鐵水的方法，其特征是還原煤的加入量為m(COal)
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用富氧頂吹熔融還原技術(shù)混合冶煉高磷鐵礦和鈦鐵 礦制取低磷低鈦鐵水的方法，熔融還原爐溫控制在1400 1550°C，其富氧頂吹的氧槍、熱 交換器、除塵器、氣體壓縮機型號與熔融還原爐型號相匹配。
全文摘要
本發(fā)明公開了在富氧頂吹的條件下，用混合高磷鐵礦和鈦鐵礦作原料、煤粉作還原劑、石灰石或白云石作熔劑生產(chǎn)鐵水。工藝步驟為將爐料高磷鐵礦、鈦鐵礦、白云石、石灰和還原煤破碎；按照堿度R的范圍為1.0～2.0，內(nèi)配碳比C/O的范圍為0.9～1.3的工藝參數(shù)配比混勻、預(yù)熱；爐料從爐側(cè)進入熔融還原爐，在富氧頂吹的條件下生產(chǎn)磷、鈦含量相對較低的鐵水，其鐵水和爐渣則定期分別由出鐵口和排渣口放出。本發(fā)明處理傳統(tǒng)方法難以冶煉的高磷鐵礦、鈦鐵礦。此種混合冶煉既降低了冶煉高磷鐵礦時的磷負荷量，能達到磷含量更低的鐵水，又減少了冶煉鈦鐵礦時的泡沫渣量，有助于爐況穩(wěn)定。此發(fā)明將有利于開發(fā)我國大量儲存的高磷鐵礦和鈦鐵礦資源，增強中國鋼鐵企業(yè)的國際競爭力。
文檔編號C21B11/00GK102051427SQ201010591040
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者卿山, 張竹明, 李幼靈, 李慧斌, 李虎, 楊雪峰, 王 華, 郈亞麗 申請人:昆明理工大學(xué)