气基竖炉直接还原—电炉熔分钒钛磁铁矿的工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103255255A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103255255103255255A(43)申请公布日2013.08.21(21)申请号201310216599.8(22)申请日2013.06.03(71)申请人中冶赛迪工程技术股份有限公司地址400013重庆市渝中区双钢路1号(72)发明人吴开基陈凌郭敏张涛鹿存房林亮成(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.C21B13/14(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称气基竖炉直接还原—电炉熔分钒钛磁铁矿的工艺(57)摘要本发明公开了一种气基竖炉直接还原—电炉熔分钒钛磁铁矿的工艺，包括以下步骤：a．制成品球团；b．将成品钒钛矿球团作为原料装入直接还原竖炉内，并向竖炉内通入还原气，还原球团矿得到热态直接还原铁；c．将热态直接还原铁热送至熔分电炉进行还原熔分，分离出钛渣并得到含钒铁水；d．将含钒铁水转运至转炉内进行吹炼，分离出钒渣和半钢；改进了现有工艺的不足，实现了对钛、钒、铁的有效洁净分离，提高了钒、钛金属元素的回收利用率，减低了能耗与设备一次性投资，适于大规模化生产。CN103255255ACN10325ACN103255255A权利要求书1/1页1.一种气基竖炉直接还原—电炉熔分钒钛磁铁矿的工艺，其特征在于：包括以下步骤：a．制成品球团：将100%钒钛铁精矿粉、粘结剂和水按比例混合均匀，进行造生球；并经过干燥与氧化焙烧制成粒度为8mm～16mm的成品钒钛矿球团；b．将成品钒钛矿球团作为原料装入直接还原竖炉内，并向竖炉内通入还原气，还原球团矿得到热态直接还原铁；其中进入竖炉的还原气温度控制在900℃～1100℃，压力0.1MPa(G)～0.4MPa(G)，还原气(CO+H2)/(CO2+H2O)≥9，CO+H2≥80%；c．将热态直接还原铁热送至熔分电炉进行还原熔分，分离出钛渣并得到含钒铁水；d．将含钒铁水转运至转炉内进行吹炼，分离出钒渣和半钢。2.根据权利要求1所述的气基竖炉直接还原—电炉熔分钒钛磁铁矿的工艺，其特征在于：步骤a中所述的钒钛铁精矿粉粒度小于0.15mm。3.根据权利要求1所述的气基竖炉直接还原—电炉熔分钒钛磁铁矿的工艺，其特征在于：步骤a中所述的粘结剂为膨润土。4.根据权利要求1所述的气基竖炉直接还原—电炉熔分钒钛磁铁矿的工艺，其特征在于：步骤a中生球进行氧化焙烧前依次经过预热、900℃一次恒温、900℃～1250℃升温与1250℃二次恒温过程。5.根据权利要求1所述的气基竖炉直接还原—电炉熔分钒钛磁铁矿的工艺，其特征在于：步骤b中所述的热态直接还原铁的金属化率≥85%。6.根据权利要求1所述的气基竖炉直接还原—电炉熔分钒钛磁铁矿的工艺，其特征在于：步骤c中所述电炉温度应控制在1600℃～1650℃。2CN103255255A说明书1/4页气基竖炉直接还原—电炉熔分钒钛磁铁矿的工艺技术领域[0001]本发明属于冶金行业直接还原工程领域，涉及一种气基竖炉直接还原—电炉熔分钒钛磁铁矿的工艺。背景技术[0002]钒钛磁铁矿是一种铁、钒、钛等多种有价元素共生的复合矿，其产品综合利用的关键在于冶炼环节对于铁、钒、钛等贵重金属的回收利用，我国一直高度重视钒钛磁铁矿综合利用的开发。[0003]目前较为成熟的钒钛磁铁矿冶炼的流程分两类：一种是利用高炉—转炉工艺，另一种是利用直接还原—电炉熔分工艺；其中高炉—转炉工艺由于高炉渣的流动性限制因素，使得高炉钛渣的TiO2含量必须控制在25%左右，但是钛含量过高的高炉渣无法成为水泥原料，而对于钛制品原料来说，炉渣中的钛含量又偏低，因此含钛高炉渣的利用成为了一个世界性难题，目前尚无有效的大规模利用途径，造成了资源的浪费；对于直接还原—电炉熔分工艺，关键点在于前端直接还原工序中海绵铁的金属化率和杂质含量的高低，目前我国仅有少量转底炉、隧道窑等煤基直接还原—电炉熔分装置投产，但由于煤基直接还原的局限性，使得投产后出现装置能耗高、运行稳定性差、产品质量不高等多方面缺陷。[0004]相比煤基直接还原—电炉熔分工艺，采用气基竖炉直接还原—电炉熔分工艺可避免此类缺陷，由于气基竖炉直接还原具有能耗低、环境友好、单机能力大及可实现规模化生产等优点，同时气基竖炉还可采用还原煤气作为还原剂，避免了煤中的杂质进入球团，从而降低钛渣中TiO2的含量，优势十分明显。[0005]目前我国气基竖炉直接还原—电炉熔分有两类相关工艺：一种是由重钢矿业提出的气基竖炉直接还原钒钛磁铁矿，要求控制还原气温度为900℃～1100℃，压力为0.35MPa～0.65MPa，H2和CO的体积比为