氧化鈦精礦冶煉鈦渣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電爐冶煉鐵渣技術(shù)，具體設(shè)及氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鐵渣冶煉行業(yè)在國內(nèi)迅速發(fā)展，但普遍技術(shù)落后。攀西地區(qū)具有豐富的鐵資源，但 由于選礦工藝的限制，近年鐵精礦粒度越來越小，嚴(yán)重制約了其在大規(guī)模冶煉鐵渣方面的 利用。再加上巖礦固有的反應(yīng)活性低的特性，使得其冶煉過程中電耗偏高、泡沫渣嚴(yán)重，造 成爐況惡化不利于長期連續(xù)冶煉。目前，攀西地區(qū)超細(xì)粒級(jí)鐵精礦仍然無法直接入爐冶煉， 怎樣利用攀西地區(qū)的鐵資源優(yōu)勢(shì)形成本地產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)是長期困擾鐵渣冶煉技術(shù)人員 的難題。
[0003] 現(xiàn)有的壓球工藝和預(yù)還原工藝可在一定層度上解決鐵精礦的粒度問題，但壓球工 藝成本較高，且不能改變?cè)系男再|(zhì)，使得后續(xù)冶煉降低成本的效果不明顯。而預(yù)還原工藝 主要是造球成本過高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是攀西地區(qū)超細(xì)粒級(jí)鐵精礦在鐵渣冶煉過程中存在的 高電耗、泡沫渣嚴(yán)重、破壞爐況等。 陽〇化]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案是提供一種氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法，包括W下步驟：
[0006] a、加料：將氧化球團(tuán)和還原劑同時(shí)加到電爐中冶煉；所述加料過程分3個(gè)階段：第 一階段加入氧化球團(tuán)和還原劑總質(zhì)量的40 %~60%，一次性加入；第二階段加入氧化球團(tuán) 和還原劑總質(zhì)量的25%~35%，分3~5次加入；第Ξ階段加入氧化球團(tuán)和還原劑總質(zhì)量 的15%~25%，分3~5次加入；所述的氧化球團(tuán)是鐵精礦經(jīng)過造球和氧化后得到的，其粒 度需控制在8~15mm，45%>Ti〇2%> 42%，95%>氧化率> 50%，S%《0. 03% ;所述的 氧化率為化2〇3%wtXO. 7今We%
[0007] b、冶煉完畢后，于1620~1680°C出渣，得到77%>Ti〇2%> 74%的鐵渣；再于 1400~1450°C出鐵，得到C含量為2~3%、S含量為0.7~1.5%的生鐵。
[0008] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述的還原劑為焦下、蘭炭、無煙煤 增碳劑中的任意一種；所述還原劑的固定碳含量> 85%，粒度小于12mm，其中粒度為5~ 12mm的大于98%。
[0009] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述氧化球團(tuán)和還原劑的質(zhì)量比為 100 : 13 ~15。
[0010] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述電爐的爐頂有5~15個(gè)加料點(diǎn)； 其中，有1個(gè)位于爐頂中屯、點(diǎn)的中屯、加料點(diǎn)。
[0011] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述加料過程的第一階段，在中屯、加 料點(diǎn)加入氧化球團(tuán)和還原劑總質(zhì)量的5%~15% ;其余各加料點(diǎn)加入氧化球團(tuán)和還原劑總 質(zhì)量的25%~55%。
[0012] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述加料過程的第二階段和第Ξ階 段，在除中屯、加料點(diǎn)W外的各加料點(diǎn)分3~5次加料，每次每個(gè)加料點(diǎn)的加料量相同；當(dāng)送 電量達(dá)到單次加料量（t)X0. 5~0.8(MWh/t)時(shí)進(jìn)行下一次加料。所述加料過程中若電極 位置快速上漲應(yīng)停止加料，待其穩(wěn)定后再繼續(xù)加料。
[0013] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述加料過程的送電制度遵循W下原 則：
[0014] (1)第一階段加料完成后送電功率維持在5~10MW(參考電壓：180~230V、電流： 20000~30000A)運(yùn)行1.5小時(shí)，之后將送電功率提升至18~23麗，電流電壓的匹配原則 為高電壓、較低電流（參考電壓：340~370V、電流：35000~37000A);送電量達(dá)到第一階段 加料量（t)X0. 8MWh時(shí)控制送電負(fù)荷16~20MW，電流電壓的匹配原則為高電流、較低電壓 (參考電壓：280~330V、電流：38000~40000A);送電量達(dá)到第一階段加料量（t)X 1. 0~ 1.2(MWh)時(shí)進(jìn)行第二階段加料；
[0015] 似第二階段每次加料時(shí)控制送電負(fù)荷10~15MW，電流電壓的匹配原則為較高電 壓、低電流（參考電壓：330~350V、電流：20000~30000A);該階段所有加料結(jié)束后，送電 制度與第一階段的1. 5小時(shí)W后送電方式一致；
[0016] (3)第Ξ階段每次加料時(shí)控制送電負(fù)荷10~15MW，當(dāng)送電量達(dá)到第Ξ階段總加料 量（t)X0.8~1. 0 (MWh)時(shí)，控制送電負(fù)荷為15~18MW，電流電壓的匹配原則為較高電流、 低電壓（參考電壓280~310V、電流36000~38000A)，出渣過程中視流量和溫度情況擇機(jī) 停電。所述擇機(jī)停電的情況為出渣流量^化/min，出渣溫度> 1700°C。
[0017] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述加料過程的爐壓控制制度為：第 一階段加料過程控制在-15~-30Pa;第二、Ξ階段加料過程控制在-8~-15Pa;所有加料 完畢后的冶煉過程控制在-5化W下并維持微正壓冶煉。
[0018] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述冶煉完畢的判斷方法為：同時(shí)滿 足W下四點(diǎn)即為冶煉完畢：第一、送電量達(dá)到總加料量（噸）X1. 0~1. 2 (MWh);第二、電極 位子平穩(wěn)運(yùn)行10~30分鐘無較大波動(dòng)；第Ξ、煙道煙氣溫度穩(wěn)定在某一溫度10~30分 鐘，且該溫度低于冶煉前期溫度；第四、電流波動(dòng)范圍小于3000A。
[0019] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，出鐵后取樣，若Ti^% <72%時(shí)，每低1%，貝。 應(yīng)補(bǔ)加還原劑；所述補(bǔ)加還原劑的質(zhì)量=當(dāng)前加料量X0. 5X4kg。若Ti〇2% >75%時(shí)，每高 1%，則應(yīng)補(bǔ)加鐵精礦；所述補(bǔ)鐵精礦的質(zhì)量=當(dāng)前加料量X0. 5X60kg。
[0020] 本發(fā)明通過造球技術(shù)解決了鐵精礦的粒度問題，再通過氧化處理達(dá)到對(duì)原始鐵精 礦改性的目的，優(yōu)化其冶煉性能。在冶煉過程中根據(jù)氧化球團(tuán)的特性制定了專口的加料、送 電制度，解決了冶煉過程加料反應(yīng)大、出鐵溫度高、掛渣層維護(hù)困難、泡沫渣嚴(yán)重等一系列 技術(shù)難題?？捎行Ы档鸵睙掚姾摹⒖s短冶煉周期、提高鐵收率，為攀西地區(qū)鐵精礦冶煉鐵渣 提供了又一個(gè)發(fā)展方向，對(duì)于提高攀枝花鐵精礦綜合利用率降低生產(chǎn)成本具有突出作用。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法，包括W下步驟：
[0022] a、加料：將氧化球團(tuán)和還原劑同時(shí)加到電爐中冶煉；所述加料過程分3個(gè)階段：第 一階段加入氧化球團(tuán)和還原劑總質(zhì)量的40 %~60%，一次性加入；第二階段加入氧化球團(tuán) 和還原劑總質(zhì)量的25%~35%，分3~5次加入；第Ξ階段加入氧化球團(tuán)和還原劑總質(zhì)量 的15%~25%，分3~5次加入；所述的氧化球團(tuán)是鐵精礦經(jīng)過造球和氧化后得到的，其粒 度需控制在8~15mm，45%>Ti〇2%> 42%，95%>氧化率> 50%，S%《0. 03% ;所述的 氧化率為化2〇3%wtXO. 7今We%
[0023]b、冶煉完畢后，于1620~1680°C出渣，得到77%>Ti〇2%> 74%的鐵渣；再于 1400~1450°C出鐵，得到C含量為2~3%、S含量為0.7~1.5%的生鐵。
[0024] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述的還原劑為焦下、蘭炭、無煙煤 增碳劑中的任意一種；所述還原劑的固定碳含量> 85%，粒度小于12mm，其中粒度為5~ 12mm的大于98%。
[00巧]上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述氧化球團(tuán)和還原劑的質(zhì)量比為 100 : 13 ~15。
[0026] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述電爐的爐頂有5~15個(gè)加料點(diǎn)； 其中，有1個(gè)位于爐頂中屯、點(diǎn)的中屯、加料點(diǎn)。
[0027] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述加料過程的第一階段，在中屯、加 料點(diǎn)加入氧化球團(tuán)和還原劑總質(zhì)量的5%~15% ;其余各加料點(diǎn)加入氧化球團(tuán)和還原劑總 質(zhì)量的25%~55%。
[0028] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述加料過程的第二階段和第Ξ階 段，在除中屯、加料點(diǎn)W外的各加料點(diǎn)分3~5次加料，每次每個(gè)加料點(diǎn)的加料量相同；當(dāng)送 電量達(dá)到單次加料量（t)X(0. 5~0.8)MWh/t時(shí)進(jìn)行下一次加料。所述加料過程中若電極 位置快速上漲應(yīng)停止加料，待其穩(wěn)定后再繼續(xù)加料。
[0029] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述加料過程的送電制度遵循W下原 則：
[0030] (1)第一階段加料完成后送電功率維持在5~10麗（參考電壓：180~230V、電流： 20000~30000A)運(yùn)行1. 5小時(shí)，之后將送電功率提升至18~23MW，電流電壓的匹配原則為 高電壓、較低電流（參考電壓：340~370V、電流：35000~37000A);送電量達(dá)到第一階段加 料量（t)X0.8(MWh)時(shí)控制送電負(fù)荷16~20MW，電流電壓的匹配原則為高電流、較低電壓 (參考電壓：280~330V、電流：38000~40000A);送電量達(dá)到第一階段加料量（t)X1. 0~ 1. 2 (MWh)時(shí)進(jìn)行第二階段加料；
[0031] 似第二階段每次加料時(shí)控制送電負(fù)荷10~15MW，電流電壓的匹配原則為較高電 壓、低電流（參考電壓：330~350V、電流：20000~30000A);該階段所有加料結(jié)束后，送電 制度與第一階段的1. 5小時(shí)W后送電方式一致； 陽03引 （3)第Ξ階段每次加料時(shí)控制送電負(fù)荷10~15MW，當(dāng)送電量達(dá)到第Ξ階段總加料 量（t)X0.8~1. 0 (MWh)時(shí)，控制送電負(fù)荷為15~18MW，電流電壓的匹配原則為較高電流、 低電壓（參考電壓280~310V、電流36000~38000A)，出渣過程中視流量和溫度情況擇機(jī) 停電，出渣過程中視流量和溫度情況擇機(jī)停電。所述擇機(jī)停電的情況為出渣流量> 化/min， 出渣溫度> 1700°C。
[0033] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟a所述加料過程的爐壓控制制度為：第 一階段加料過程控制在-15~-30Pa;第二、Ξ階段加料過程控制在-8~-15Pa;所有加料 完畢后的冶煉過程控制在-5化W下并維持微正壓冶煉。
[0034] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，步驟b所述冶煉完畢的判斷方法為：同時(shí)滿 足W下四點(diǎn)即為冶煉完畢：第一、送電量達(dá)到總加料量（噸）X1. 0~1. 2 (MWh);第二、電極 位子平穩(wěn)運(yùn)行10~30分鐘無較大波動(dòng)；第Ξ、煙道煙氣溫度穩(wěn)定在某一溫度10~30分 鐘，且該溫度低于冶煉前期溫度；第四、電流波動(dòng)范圍小于3000A。
[0035] 上述氧化鐵精礦冶煉鐵渣的方法中，當(dāng)鐵渣取樣TiA% <72%時(shí)，每低1%，則應(yīng)補(bǔ) 加還原劑；所述補(bǔ)加還原劑的質(zhì)量=當(dāng)前加料量X0. 5X4kg。當(dāng)鐵渣取樣Ti〇2% >75%時(shí)， 每高1%，則應(yīng)補(bǔ)加鐵精礦；所述補(bǔ)鐵精礦的質(zhì)量=當(dāng)前加料量X0. 5X60kg。
[0036] 氧化球團(tuán)和還原劑的粒度若不滿足要求，都可能導(dǎo)致物料偏析加重，對(duì)后續(xù)冶煉 造成不利影響。而原料和還原劑較低的S含量，可W保證生鐵價(jià)值的提升。 陽〇37] 實(shí)施例1 陽〇3引表1原料指柄（％ )
[0039]
[0044] 注：表3中所述的"加料量"是指該加料點(diǎn)該階段加料量占氧化球團(tuán)