本发明属于冶金材料
技术领域：
，具体涉及一种钒钛磁铁矿冶炼中煤粉喷吹添加剂及其应用。
背景技术：
：在钒钛磁铁矿冶炼过程中，炉渣性能直接影响到高炉的冶炼顺行与否。钒钛磁铁矿冶炼的难点在于炉渣变稠后，往往造成炉渣粘度增加，出现渣铁不分现象，严重影响了高炉冶炼，造成高炉失常，影响高炉正常冶炼。以前为了改善炉内炉渣性能，从炉顶加入含锰元素矿石，这在不同程度上改善了炉内渣的性能，出铁较为顺畅。然而，对于从炉顶加入含锰矿石的情况而言，由于冶炼周期长(达4个小时左右)，因此，对炉渣的调节作用有限。在高炉出铁过程中都会回收高品位的除尘灰，这些除尘灰中铁含量高达65％以上，属于较为优质的二次资源，攀钢曾将除尘灰返回烧结混合机中进行回收利用，但由于其粒度极细，小于0.074mm粒级的占75％以上，导致烧结作业区粉尘明显增加，工作环境恶化。因此，导致了攀钢高铁除尘灰一直得不到有效利用，只能外卖缓解堆放压力，降低了企业利润。公开号为“CN103451333A”，发明名称为“一种高炉喷煤助燃剂及其制备方法与应用”，公开了一种由重量百分数0～100％的焙烧菱铁矿、0～100％的轻烧白云石和0～100％的除尘灰组成，并且上述各组分的重量百分数之和为100％的高炉喷煤助燃剂，然后将焙烧菱铁矿、轻烧白云石和除尘灰混合后配入喷吹煤粉中进入高炉进行冶炼，它主要是采用钙基、镁基、铁基和部分变性物作为主要成分，来降低普通矿冶炼的焦比、稳定炉况、增加产量。该专利中高炉喷煤助燃剂主要适用于普通矿冶炼中使用，不适用于高钛型钒钛磁铁矿的冶炼，原因在于：(1)高钛型钒钛磁铁矿冶炼过程中，入炉品位低，加入的菱铁矿铁含量极低，影响入炉品位，且效果不明显；(2)高钛型钒钛磁铁矿冶炼过程中，高炉镁含量对冶炼影响较大，因此不建议加入镁基来改善冶炼效果，且随着镁基含量增大，高炉冶炼指标将变差；(3)该专利中添加的白云石仅仅利用了其中的钙基，钒钛炉渣流动性以及降低高炉铁损并不能起到作用；因此，上述阻燃剂不适于高钛型钒钛磁铁矿冶炼。公开号为“CN103924026A”，发明名称为“一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法”，公开了一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法。所述高炉冶炼钒钛磁铁矿的方法从风口向炉缸中喷吹粒径<0.2mm的氟化钙粉末，其喷吹量为1～20kg/tp。该专利仅仅利用了氟化钙来改善炉渣性能，其改善效果有限。因此，需要一种能降低焦比，改善炉渣性能，综合利用废弃资源，优化钒钛磁铁矿冶炼的煤粉添加剂。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供一种综合利用废弃资源，改善高炉焦比，优化钒钛磁铁矿冶炼的煤粉添加剂。本发明钒钛磁铁矿冶炼用煤粉添加剂，由30～70wt％的萤石粉和30～70wt％的除尘灰组成，二者重量百分数之和为100％；其中，萤石粉中CaF2含量≥80％，除尘灰中Fe2O3含量≥80％，TFe含量≥65％。进一步的，上述钒钛磁铁矿冶炼用煤粉添加剂，优选由50wt％的萤石粉和50wt％的除尘灰组成。上述钒钛磁铁矿冶炼用煤粉添加剂，其中所述萤石粉中粒度＜0.074mm的占萤石粉总重量的30％以上；所述除尘灰中粒度＜0.074mm的占除尘灰总重量的75％以上。本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种方法简单的钒钛磁铁矿冶炼用煤粉添加剂的制备方法。上述钒钛磁铁矿冶炼用煤粉添加剂的制备方法，包括以下步骤：a、取萤石，破碎，研磨,研磨至小于0.074的粒级占30％以上，得到萤石粉；b、将研磨后的萤石粉和除尘灰按照30～70wt％的萤石粉和30～70wt％的除尘灰混匀，即得；其中，萤石粉和除尘灰的重量百分数之和为100％。本发明还提供一种煤粉添加剂在钒钛磁铁矿冶炼中的应用方法。上述煤粉添加剂在钒钛磁铁矿冶炼中的应用，具体为：按照以下重量比，将煤粉添加剂:煤粉＝1.5～7.5:150进行混合，喷吹。进一步的，上述煤粉添加剂在钒钛磁铁矿冶炼中的应用，优选按照以下重量比，将煤粉添加剂:煤粉＝5:150进行混合，喷吹。上述煤粉添加剂在钒钛磁铁矿冶炼中的应用，其中所述萤石粉中粒度＜0.074mm的占萤石粉总重量的30％以上；所述除尘灰中粒度＜0.074mm的占除尘灰总重量的75％以上；所述煤粉中粒度＜0.074mm的占煤粉总重量的40％以上。本发明具有如下有益效果：1、回收了高铁除尘灰中的有益元素铁，促进了二次资源的回收再利用；2、高铁除尘灰增加了高炉炉内氧势，降低了焦比，萤石改善了钒钛磁铁矿炉渣渣系组成，抑制了Ti(C、N)的形成，改善了渣铁分离效果，降低了高炉铁损；3、解决了常规方法处理除尘灰所带来的环保问题，具有环保效益。具体实施方式对于冶炼钒钛磁铁矿的高炉而言，由于原料中含有大量的钒钛磁铁矿，因此，高炉冶炼不时出现炉渣粘稠的现象，这将严重影响炉渣的流动性，而且会造成铁损失增加。本发明钒钛磁铁矿冶炼用煤粉添加剂，由30～70wt％的萤石粉和30～70wt％的除尘灰组成，二者重量百分数之和为100％；其中，萤石粉中CaF2含量≥80％，除尘灰中Fe2O3含量≥80％，TFe含量≥65％，满足上述要求的萤石和高铁除尘灰不会为后期应用中的喷吹煤粉带入较多的杂质和灰分，进一步降低添加剂对煤粉发热值的影响。进一步的，上述钒钛磁铁矿冶炼用煤粉添加剂，优选由50wt％的萤石粉和50wt％的除尘灰组成。上述钒钛磁铁矿冶炼用煤粉添加剂，其中所述萤石粉中粒度＜0.074mm的占萤石粉总重量的30％以上；所述除尘灰中粒度＜0.074mm的占除尘灰总重量的75％以上；由于高铁除尘灰属于二次资源的回收，粒度上小于0.074mm的粒级占75％以上，因此在使用时不需要处理，而萤石则粒级较大，需要预先进行破碎和研磨，将萤石破碎与研磨至小于0.074的粒级占30％以上方可进入磨煤仓，如果粒度过大，将极大的增加磨机负荷，增大了成本，因此需要规范添加剂的粒度组成。上述钒钛磁铁矿冶炼用煤粉添加剂的制备方法，包括以下步骤：a、取萤石，破碎，研磨,研磨至小于0.074的粒级占30％以上，得到萤石粉；b、将研磨后的萤石粉和除尘灰按照30～70wt％的萤石粉和30～70wt％的除尘灰混匀，即得；其中，萤石粉和除尘灰的重量百分数之和为100％。本发明还提供一种煤粉添加剂在钒钛磁铁矿冶炼中的应用方法。上述煤粉添加剂在钒钛磁铁矿冶炼中的应用，具体为：按照以下重量比，将煤粉添加剂:煤粉＝1.5～7.5:150进行混合，喷吹；煤粉添加剂添加量不宜过多，因为随着添加剂增加，喷吹煤粉热值将逐渐降低。进一步的，上述煤粉添加剂在钒钛磁铁矿冶炼中的应用，优选按照以下重量比，将煤粉添加剂:煤粉＝5:150进行混合，喷吹。上述煤粉添加剂在钒钛磁铁矿冶炼中的应用，其中所述萤石粉中粒度＜0.074mm的占萤石粉总重量的30％以上；所述除尘灰中粒度＜0.074mm的占除尘灰总重量的75％以上；所述煤粉中粒度＜0.074mm的占煤粉总重量的40％以上。先将研磨后的萤石与除尘灰加入添加剂矿仓，然后按设定比例加入到磨煤仓前输煤管道中，综合喷吹样进入磨煤机中进行研磨与充分混匀，最后通过高炉旁风口支管喷入高炉燃烧区，让综合喷吹样完全燃烧。其中高铁除尘灰中通过其高比例Fe2O3增加炉缸氧势，促进炉缸内焦炭的充分燃烧，降低了高炉焦比，同时回收除尘灰中的铁元素，增加高炉产量，产生经济效益；而萤石则通过向炉渣提供CaF2，优化钒钛磁铁矿炉内渣系组成，抑制了钛的过还原，促进了渣铁有效分离，降低了炉渣粘度，降低了炉渣中金属铁含量，增加了生铁产量，产生经济效益。下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。实施例1攀钢集团冶炼钒钛磁铁矿的高炉炉渣中TiO2含量达到20～24％，为此，通过风口支管向炉缸中喷吹萤石和除尘灰混合添加剂来改善钒钛磁铁矿冶炼，并对不同的添加量进行了研究。煤粉添加剂具体为：实验组煤粉添加剂的喷吹量为0～7.5kg/t，其中煤粉添加剂中萤石粉和除尘灰的质量分数分别为30～70％，且二者重量百分数之和为100％，具体添加量见表1所示，在喷吹前，取CaF2含量大于80％的萤石进行破碎，研磨，得到萤石粉，萤石粉中粒度在0.074mm以下的占30％以上；除尘灰中Fe2O3含量大于80％，全Fe含量大于65％，除尘灰中粒度小于0.074mm的占75％以上，除尘灰和萤石粉的化学成分分别见表2、表3所示，粒度检测结果见表5所示。表1煤粉添加剂具体配比表2高铁除尘灰化学成分分析/％项目TFeFeOFe2O3CaOSiO2TiO2V2O5除尘灰67.1212.9981.450.50.9190.7290.353表3萤石化学成分分析/％项目CaF2Na2OK2OPS萤石84.280.5180.1730.0100.110先将萤石粉与除尘灰加入到添加剂矿仓，然后按设定比例加入未研磨的喷吹煤粉，输送至管道中，进入磨煤机中进行充分研磨，混匀，最后通过高炉旁风口支管喷入高炉燃烧区，让喷吹样完全燃烧；高炉喷煤粉量为150kg/t，煤粉中粒度小于0.074mm的占40％以上，煤粉化学成分以及各物料粒度检测结果分别见表4、表5所示。表4喷吹煤粉化学成分分析/％项目C固挥发分灰分喷吹煤粉75.6612.311.92表5物料粒度检测结果/％>0.15mm0.15～0.106mm0.106～0.074mm<0.074mm喷吹煤粉8.7021.6524.8544.80除尘灰3.224.9512.7979.04萤石10.5915.4442.7531.22按照上述原料及方法改善钒钛磁铁矿的冶炼，其改善结果见表6所示：表6钒钛磁铁矿改善前和改善后对比组号喷吹煤粉着火点/℃炉渣粘度/pa﹒s焦比/kg/t炉渣中MFe/％14340.574522.562433.40.57452.82.563433.90.56452.22.424433.50.53451.52.5254320.454512.4564310.47451.22.437432.80.46451.32.448431.70.49451.22.519433.20.46451.42.4510431.50.51451.32.51从生产现场来使用效果来看，通过煤粉喷吹添加铁基，改善效果很明显，不但能够进一步提高高炉入炉品位，且喷吹的铁基属于含氧极高的氧化铁，能够增加高钛型钒钛磁铁矿冶炼的高炉炉缸氧势，促进喷吹煤粉的燃烧，降低高炉燃料比，同时，由于高铁除尘灰属于粒度极细的二次资源，极难处理，通过与萤石粉综合喷吹，能够有效的利用二次资源。当前第1页1 2 3