漢鋼公司釩鈦磁鐵礦配加工業(yè)實(shí)踐

徐號鋒

（陜鋼集團(tuán)漢鋼公司， 陜西 勉縣 724200）

漢鋼公司釩鈦磁鐵礦配加工業(yè)實(shí)踐

徐號鋒

（陜鋼集團(tuán)漢鋼公司， 陜西 勉縣 724200）

漢鋼公司基于其所處的漢中地區(qū)釩鈦磁鐵礦資源豐富、價格低廉的情況，將在球團(tuán)中配加釩鈦磁鐵礦作為公司降本增效及含鈦?zhàn)o(hù)爐的主要手段并展開工業(yè)實(shí)踐。通過實(shí)踐表明，在合理搭配礦種以及在高爐操作中采取大富氧、控制鐵水［Si］+［Ti］的含量、加強(qiáng)爐前出鐵管理等措施的情況下，球團(tuán)配加20%～30%的釩鈦磁鐵礦，高爐指標(biāo)較好，爐況穩(wěn)定順行。

釩鈦磁鐵礦 工藝參數(shù) 高爐爐渣

配加釩鈦磁鐵礦是漢鋼公司降本增效及含鈦?zhàn)o(hù)爐的主要手段，該公司一直通過對外學(xué)習(xí)，以工業(yè)實(shí)踐的方式予以探索研究。

為確保釩鈦磁鐵礦配加使用后對高爐生產(chǎn)組織及爐況穩(wěn)定不造成較大的影響，先后合理搭配礦種以及在高爐操作中采取大富氧、控制鐵水［Si］+［Ti］的含量、加強(qiáng)爐前出鐵管理等系列措施。球團(tuán)配加20%～30%的釩鈦磁鐵礦后，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了較好水平，高爐爐況穩(wěn)定順行。

1 漢中釩鈦磁鐵礦資源概況

漢中洋縣桑溪地區(qū)有50多平方千米的釩鈦磁鐵礦，已探明儲量3 000多萬噸，遠(yuǎn)景儲量2億多噸。陜西有色集團(tuán)于2012年10月對陜南礦山企業(yè)重組后，初步形成80萬t釩鈦磁鐵礦生產(chǎn)規(guī)模。其中鴻興年產(chǎn)20萬t鐵精粉項(xiàng)目已進(jìn)入試生產(chǎn)階段，桑溪60萬t建設(shè)項(xiàng)目已接近尾聲。陜西有色集團(tuán)計(jì)劃將繼續(xù)圍繞桑溪片區(qū)，進(jìn)一步加大勘查力度，全面掌握資源儲量，逐步形成年產(chǎn)300萬t鐵精粉礦的生產(chǎn)規(guī)模。

為提前做好釩鈦磁鐵礦的冶煉準(zhǔn)備，漢鋼公司已與陜西有色集團(tuán)進(jìn)行了戰(zhàn)略合作，目前漢鋼公司正在進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，希望在降低生鐵含鐵料成本的同時，積累釩鈦磁鐵礦冶煉的經(jīng)驗(yàn)，為后期大規(guī)模使用做好準(zhǔn)備。

2 工業(yè)配加釩鈦磁鐵礦情況

2.1 釩鈦磁鐵礦的化學(xué)成分

漢鋼公司使用的釩鈦磁鐵礦按照TiO2含量的不同，可分為低鈦和中鈦兩種，具體見表1。從表1中可知，該礦粉w（TFe）為59%～60%、w（SiO2）為4.8%～6.0%，除TiO2含量較高外，有害元素含量也較高，堿金屬含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為0.176%～0.183%，w（Pb）為0.029%～0.087%，w（Zn）為0.189%～0.275%。

表1 釩鈦磁鐵礦的化學(xué)成分%

2.2 球團(tuán)中配加釩鈦磁鐵礦情況

生產(chǎn)用原料成分列于下頁表2。由表2可知：高鈦礦品位（TFe質(zhì)量分?jǐn)?shù)）維持在59%左右，w（TiO2）為2.5%～6.5%，-200目粒度質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%～65%；國內(nèi)造球粉Ⅱ?yàn)楦咂肺坏V，-200目粒度質(zhì)量分?jǐn)?shù)在75%以上；主流精礦Ⅲ為高鈣、高鎂的堿性精礦，高硅精礦SiO2含量較高，w（SiO2）=9.5%。

2.3 產(chǎn)品及爐渣中的化驗(yàn)成分

考慮環(huán)境保護(hù)問題及釩鈦磁鐵礦配加便利性，漢鋼公司主要在球團(tuán)工序配加釩鈦磁鐵礦，配加比例維持在20%～30%（使用洋縣高鈦礦時按照配加比例的上限配加，使用西鄉(xiāng)高鈦礦時按照配加比例的下限配加）。使用期間釩鈦磁鐵礦成分、球團(tuán)礦成分以及鐵水、爐渣成分如表3、表4、表5所示。

表2 含鐵原料及熔劑化學(xué)成分 %

表3 球團(tuán)礦成分 %

表4 鐵水成分 %

表5 爐渣成分 %

從以上結(jié)果可以看出，2015年上半年配加釩鈦磁鐵礦量較少，高爐鐵水、爐渣中鈦含量很低，尤其是爐渣TiO2含量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于釩鈦鐵礦冶煉鈦型渣中w（TiO2）為10%～20%的冶煉水平。

3 工業(yè)配加過程中的措施及注意事項(xiàng)

3.1 措施

1）采取小風(fēng)口、保持高風(fēng)速和高動能的送風(fēng)制度，以利于活躍爐缸，防止?fàn)t缸堆積，造成風(fēng)口頻繁損壞。

2）控制鐵水中［Si］+［Ti］的含量，將鐵水溫度控制在1 450℃左右，即在保證滿足渣鐵流動性的前提選擇最低的鐵水溫度，以抑制鈦的還原。

3）加強(qiáng)出鐵管理，降低除鐵間隔時間，最好做到零間隔出鐵，及時排凈渣鐵。做好爐前生產(chǎn)組織工作，加強(qiáng)出鐵管理，確保鐵口工作正常，力爭鐵次不低于12次/日；合理選擇鉆頭，鐵間隔小于20 min，出鐵時間在60～90 min，如果出鐵時間大于90 min無見風(fēng)跡象，應(yīng)及時組織兩場出鐵，避免因出鐵原因造成爐內(nèi)憋壓。

4）由于冶煉高鈦鐵，產(chǎn)生的高熔點(diǎn)碳氮化鈦化合物沉積于爐缸，長時間冶煉會使?fàn)t缸變小，因此必須定期對爐缸進(jìn)行清理。采取配加錳礦、降低堿度、提高［S］含量、減輕焦炭負(fù)荷、降低煤比、增加富氧量等措施清理爐缸。

5）選取經(jīng)濟(jì)合理的煤比（≤155 kg/t），不追求較高的煤比。

6）采取疏松邊緣的裝料制度，在原有基礎(chǔ)上減少礦批2～4 t。如果出現(xiàn)輕微的氣流可保持裝料制度不變，如果出現(xiàn)氣流和崩料較頻繁的情況應(yīng)保持焦平臺不動，用各環(huán)圈數(shù)調(diào)整氣流（外環(huán)焦炭加1～2圈或外環(huán)礦減1～2圈），一旦出現(xiàn)圈數(shù)調(diào)整無效的情況，就需要去外環(huán)礦。在變料期間，視爐況變化逐步調(diào)整料制，每次變動料制必須在大于1個周期后才可以進(jìn)行下一步變料。

7）因釩鈦礦與普通礦的軟熔溫度不同，所以應(yīng)在釩鈦礦入爐前后分別控制爐溫。轉(zhuǎn)為釩鈦礦前的一個班將爐溫控制在中下限，鐵水中w（［Si］+［Ti］）為0.3%～0.45%，測溫為1 440～1 470℃。釩鈦礦入爐后w（［Si］+［Ti］）為0.40%～0.55%，走中限偏上爐溫，鐵水溫度為1 440～1 470℃，風(fēng)溫使用水平至1 200～1 250℃（考慮煤比降低對理論燃燒溫度的影響，保證理論燃燒溫度不超過2 350℃），以保證爐缸有充足的熱量。

8）對于正常爐渣，控制R2=1.15±0.05，盡量走中下限堿度，嚴(yán)格控制上限堿度不得大于1.15［1］；對于凝固爐渣，以黑色和黑灰色為宜，保證渣鐵有良好的流動性。

9）保持大富氧［1］。1號高爐氧量≥7 000 m3/h（富氧率為3.95%），2號高爐氧量≥14 000 m3/h（富氧率為4.50%），以增加爐內(nèi)氧氣量，提高爐渣流動性。若出現(xiàn)鐵水Si含量升高、渣鐵流動性變差的狀況，及時配加錳礦以降低爐渣黏度和熔化溫度，改善渣鐵流動性，在轉(zhuǎn)換期間保持鐵中w［Mn］在0.75%～1.50%。

3.2 操作注意事項(xiàng)

1）爐溫是高爐冶煉釩鈦礦控制的核心，是高溫區(qū)穩(wěn)定的關(guān)鍵因素，因此應(yīng)細(xì)化操作，組織好出渣出鐵工作，點(diǎn)檢和維護(hù)好設(shè)備，避免外圍因素對爐況的影響，從而順利地完成由普通礦向釩鈦礦的轉(zhuǎn)換［2］。

2）在變料轉(zhuǎn)換期間，密切關(guān)注高爐透氣性的變化，將透氣性控制在19～20，壓量關(guān)系要基本匹配，防止出現(xiàn)大的氣流波動。在鐵水中含釩到位且穩(wěn)定3天，穩(wěn)定3天后標(biāo)志著變料轉(zhuǎn)換成功。

3）當(dāng)渣鐵流動性和爐況順行受到威脅時，高爐操作的主要措施是搞好爐內(nèi)控制和爐前渣鐵排放兩方面的工作。爐內(nèi)控制主要是通過降硅和控制渣鐵物理熱來達(dá)到控制鐵水中鈦的還原，保證鐵水的流動性。用w（［Si］+［Ti］）（為0.30%～0.55%）均值合格率和w（［Si］+［Ti］）合格率作為目標(biāo)值考核。爐前主要以考核鐵口深度合格率和渣鐵排放時間來達(dá)到排凈渣鐵的目的。

4）在釩鈦礦冶煉前，應(yīng)增加落地球團(tuán)礦的庫存量，以確保在發(fā)生事故后的恢復(fù)過程中及時將高鈦礦置換為常規(guī)礦冶煉，保證恢復(fù)過程順利。

5）鐵水罐黏罐的處理。普通礦冶煉時鐵水罐雖然也有黏結(jié)的情況，但其黏結(jié)物的熔化溫度低于出鐵溫度，下次出鐵時可被熔化，罐襯越刷越薄，一般可用300～400次；而釩鈦鐵水的黏罐物中則因含有釩、鈦的氧化物，熔點(diǎn)很高，高于出鐵溫度，在下次出鐵時不能被熔化，越結(jié)越厚，造成鐵水罐容積迅速減小，鐵水罐只能用幾十次，嚴(yán)重影響鐵水罐的正常使用與周轉(zhuǎn)，并給高爐正常出鐵的計(jì)劃安排帶來困難。處理鐵水罐黏罐問題，結(jié)合攀鋼經(jīng)驗(yàn)應(yīng)采用方法：一是利用充沛的鐵水物理熱清除鐵水罐黏結(jié)物。二是使用氧氣熔化清除鐵水罐黏結(jié)物，但是不能清除罐口的黏結(jié)物，低溫鐵水罐需要兌鐵化罐?，F(xiàn)在攀鋼采用氧氣+焦?fàn)t煤氣的火焰熔化清除鐵水罐黏結(jié)物的適應(yīng)性良好［2］，不論是冷罐或熱罐的罐口或罐內(nèi)黏結(jié)物均能較好地被熔化清除，經(jīng)熔化處理后，鐵水罐罐口直徑及罐內(nèi)有效容積均明顯增大。三是采用冷摳罐、噴涂和使用蠟石磚砌罐帽的方法，爐前采用燜砂口操作杜絕高渣過渣進(jìn)罐，鐵水罐加足量的渣鐵分離劑和保溫劑。

4 結(jié)論

1）生產(chǎn)實(shí)踐表明，漢鋼公司使用配加20%～30%的釩鈦磁鐵礦的球團(tuán)進(jìn)行冶煉，高爐爐渣流動較好，能滿足高爐生產(chǎn)技術(shù)要求。

2）受釩鈦磁鐵礦冶金性能的特殊性及漢鋼公司釩鈦礦冶煉技術(shù)的制約，目前漢鋼公司消化釩鈦磁鐵礦約20 000～30 000 t/月。

3）繼續(xù)通過外出考察學(xué)習(xí)、配加試驗(yàn)摸索等方式逐步提升釩鈦礦冶煉技術(shù)，為后續(xù)大量配加釩鈦磁鐵礦做好技術(shù)和人員儲備。

［1］ 趙華杰.承鋼1 260 m3高爐普通礦轉(zhuǎn)換為釩鈦礦冶煉實(shí)踐［J］.河北冶金，2012（10）：27-31.

［2］ 付衛(wèi)國，謝洪恩.攀鋼高爐釩鈦磁鐵礦冶煉的技術(shù)進(jìn)步［J］.鋼鐵，2008，43（10）：21-24.

（編輯：胡玉香）

Processing Practice of Vanadium Titanium Magnetite in Han Iron and Steel Company

XU Haofeng
（Hanzhong Iron and Steel Company，Shaanxi Iron and Steel（Group）Co.，Ltd.，Mianxian Shaanxi 724200）

With rich vanadium titanium magnetite resources and low price in the Hanzhoung area，Hanzhong Iron and Steel Company conducts industry practice by means of containing vanadium titanium magnetite in pellets and furnace protection to enhance efficiency and reduce cost.The practice shows that with reasonable collocation and ores in blast furnace operation，oxygen enrichment，［Si］+［Ti］content control in hot metal，and tapping management，with addition of 20%～30%pellets in vanadium titanium magnetite，blast furnace has better index and stable operation condition.

vanadium titanium magnetite，process parameters，blast furnace slag

TF041

A

1672-1152（2016）05-0096-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.05.34

2016-09-19

徐號鋒（1986—），男，助理工程師，從事爐料優(yōu)化和燒結(jié)配料生產(chǎn)工作。