[發明專利]一種轉底爐直接還原含釩鈦鐵礦的方法

有效

• 申請號: 201410304986.1
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104060013A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 秦潔;劉功國;文永才;李占軍;齊建玲;陶昱中
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;F27D17/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 邢偉

技術領域

本發明涉及含釩鈦鐵礦的非高爐還原技術領域，具體來講，涉及一種采用轉底爐低成本直接還原含釩鈦鐵礦的方法。

背景技術

目前，高爐—轉爐流程仍占據著鋼鐵生產的主導地位，但也面臨著與日俱增的能源與環保壓力，特別是對焦煤的依賴成為制約其發展的瓶頸問題。

流程短、環境友好、不使用焦煤或焦煤用量低的非高爐煉鐵技術則不斷發展壯大，尤其是以Midrex、HYL為代表的直接還原工藝，裝備數量分布越來越廣，直接還原鐵(亦稱金屬化球團)的產量穩步提高。

近幾年，轉底爐直接還原成為冶金領域的一個熱點，它以還原溫度高、還原速度快，爐料與爐底相對靜止因而對爐料強度要求低等特點受到眾多廠家的青睞，此外，轉底爐直接還原不需燒結工序，不使用焦炭，環境友好，符合當今社會清潔生產的主流思想，因此，近年來多家企業建設轉底爐項目，用來處理冶金廢料或特殊礦種。

馬鋼、日鋼、沙鋼等廠家用轉底爐處理含鉛鋅塵泥及鋼廠固體廢棄物；榮鋼采用轉底爐還原普通鐵精礦，攀鋼依據自身特色資源優勢，用轉底爐處理釩鈦磁鐵礦，并配以電爐熔分深還原、脫硫、提釩等工序，最終達到分離回收釩鈦磁鐵礦中鐵、釩、鈦的目的。

發明人發現：對于典型的轉底爐還原釩鈦磁鐵礦工藝而言，其目前的主要制約問題為生產成本較高、缺乏市場競爭力，例如，金屬化球團的生產成本約2100元/t，與釩鈦磁鐵礦高爐冶煉鐵水的成本相當。因此，降低金屬化球團的生產成本，提高其市場競爭力，才是轉底爐處理釩鈦磁鐵礦以及相關類似工藝能夠繼續存在及發展的重要途徑。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。

發明人經過對金屬化球團的生產成本主要構成進行仔細分析，發現：其中原輔材料和能源介質所占成本比例最高，約為總成本的85％～90％。

基于上述發現，發明人提供了一種轉底爐直接還原含釩鈦鐵礦的方法。所述方法包括以下步驟：將含釩鈦鐵礦、碳質還原劑和瀝青按照重量配比為(95～105)：(22～30)：(6～13)進行混料，經高壓壓制形成生球，其中，碳質還原劑為篩下焦粉和/或焦化廠除塵灰；烘干生球；將烘干后的生球裝入轉底爐，以使生球依次經歷轉底爐的預熱區、中溫區、高溫還原區和冷卻區，從而得到金屬化球團以及轉底爐廢煙氣，其中，通過助燃空氣和可燃物的燃燒來將預熱區和中溫區的溫度控制為1000℃～1250℃，并將高溫還原區的溫度控制為1300℃～1400℃，同時，通過提高轉底爐的爐底轉速以縮短生球在預熱區和中溫區的停留時間，并且所述方法還可包括：將轉底爐廢煙氣與助燃空氣進行換熱以將助燃空氣加熱至400～600℃，以及將經第一次換熱后的轉底爐廢煙氣用于干燥生球和/或用于干燥含釩鈦鐵礦。

與現有技術相比，本發明的有益效果包括：能夠通過對轉底爐溫度和轉速的控制，避免了碳素的燃燒損失，提升了還原效果，使轉底爐更好地發揮功效；能夠大大降低生產成本；而且充分利用了鋼鐵廠的副產品資源。

具體實施方式

在下文中，將結合示例性實施例來詳細說明本發明的轉底爐直接還原含釩鈦鐵礦的方法。

在本發明的一個示例性實施例中，轉底爐直接還原含釩鈦鐵礦的方法包括以下步驟：

(1)配料并形成生球

將含釩鈦鐵礦(例如，釩鈦磁鐵精礦粉)、碳質還原劑和瀝青按照重量配比為(95～105)：(22～30)：(6～13)進行混料。優選地，含釩鈦鐵礦、碳質還原劑和瀝青的重量配比為(97～103)：(24～28)：(8～11)?；旌暇鶆蚝螅浉邏簤褐菩纬缮颉＠?，可通過高壓壓球機將混合料壓制形成生球。其中，碳質還原劑為篩下焦粉和/或焦化廠除塵灰。篩下焦粉和焦化廠除塵灰均為鋼鐵廠副產品，其價格低廉。

(2)生球干燥

對生球進行烘干處理。例如，可經帶式干燥機對生球進行烘干。

(3)加熱和還原生球