一种生产、快速还原及非高炉冶炼高铁低钛钒钛矿的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115725808A(43)申请公布日2023.03.03(21)申请号202211429582.6C21C5/52(2006.01)(22)申请日2022.11.15C21C7/00(2006.01)C21C7/068(2006.01)(71)申请人攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公C22B1/00(2006.01)司地址617000四川省攀枝花市东区桃源街90号(72)发明人唐文博陈茅文盛艳吴宁(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212专利代理师赵淑梅李馨(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)C22B1/243(2006.01)C22B1/214(2006.01)C22B1/216(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种生产、快速还原及非高炉冶炼高铁低钛钒钛矿的方法(57)摘要本发明公开了一种生产、快速还原及非高炉冶炼高铁低钛钒钛矿的方法，其通过钒钛铁精矿的磨选提质、增强竖炉或回转窑内氧化气氛、提高还原气品质、增加竖炉还原段比例、分段通入还原气、改良电炉等措施，实现了高铁低钛钒钛球团矿的生产、快速还原及电炉深还原的非高炉短流程连续冶炼工艺技术。使用磨细及磁选工艺，能够生产TFe含量≥60％、TiO2含量≤10％的高铁低钛钒钛铁精矿；并在使用其生产氧化球团时，增加球团焙烧过程中气体含氧量，提高了球团矿抗压强度；同时还减少了钒钛球团矿在竖炉内的还原时间，提高了还原气的利用率，从而降低吨铁能耗和碳排放。CN115725808ACN115725808A权利要求书1/1页1.一种生产、快速还原及非高炉冶炼高铁低钛钒钛矿的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：①通过对普通钒钛铁精矿磨选，生产TFe质量含量≥60％、TiO2质量含量≤10％的高铁低钛钒钛铁精矿；②制备还原气、燃料气、保护气：使用变压吸附工艺，以焦炉煤气为原料制取H2，以转炉煤气为原料制取CO，以空气为原料制取O2和N2；将制取的H2和CO混合制作还原气，所述还原气中H2/CO≥8，H2+CO≥90％；将脱除CO2的高炉煤气与制取的CO混合制取燃料气，所述燃料气特征为CO体积含量≥80％，N2体积含量≤20％；以空气为原料制取的N2作为保护气；③制备钒钛球团矿：以步骤①生产的高铁低钛钒钛铁精矿和膨润土为原料，使用竖炉或回转窑制作钒钛球团矿，在竖炉或回转窑内通入步骤②空气变压吸附制取的O2，控制O2体积含量为25‑30％；④还原气和燃料气采取双层输送管送入竖炉，内层通入燃料气和空气，外层通入还原气，内外层以高导热耐火材料隔离，其中燃料气和空气体积比≥2.3:1；还原气温度为1050‑1080℃，还原气压力0.7‑0.8MPa；⑤竖炉炉料结构为100％步骤③制备的钒钛球团矿；所述还原气输送管布置在竖炉的还原段底部、还原段1/3处和还原段2/3处；取消竖炉冷却段，增加还原段长度比例，还原段占竖炉高度的60‑80％；卸料段设置上下部均带有阀门的金属化球团料仓，所述料仓有进气和出气口，通入燃料气燃烧后的尾气，所述尾气中O2含量≤3％；⑥使用生石灰和焦粉加水搅拌冷压成球，再通入步骤②空气变压吸附所制取的保护气N2，在900‑1000℃高温下热压成型；所述成型后的热压球在电炉明弧冶炼期间加入，添加量为电炉内金属化球团质量的1‑5％；⑦电炉为有四个进料口和两个铁口、两个渣口的结构，可实现连续装料技术。2.根据权利要求1所述一种生产、快速还原及非高炉冶炼高铁低钛钒钛矿的方法，其特征在于：所述步骤①生产的高铁低钛钒钛铁精矿特征为TFe含量60‑65％，TiO2含量6.5‑10％，800目通过率大于90％。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤②所述脱除CO2的高炉煤气中CO2含量≤3％，CO含量≥30％。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤③所述竖炉或回转窑的预热温度为880‑930℃，预热时间13‑17min，焙烧温度1200‑1250℃，焙烧时间15‑20min，控制O2体积含量为25‑30％。5.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤③制备的钒钛球团矿特征为TFe含量≥60％，碱度0.1‑0.2，还原膨胀率≤10％，球团平均抗压强度≥2500N。6.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤⑤所述竖炉产出的金属化球团特征为金属化率≥92％。7.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤⑥所述生石灰配加比例为5‑10％，所述焦粉的粒度为<0.1mm；制得热压球的强度≥1000N。8.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤⑦所述连续装料技术可辅助实现金属化球团热装，热装温度≥700℃。2CN115725808A说明书1/5页一种生产、快速还原及非高炉冶炼