本发明涉及球团矿技术领域，尤其涉及一种高效提炼锰钛球团矿的工艺。
背景技术：
随着钢铁工业的不断发展，对入炉原料的粒度、强度、化学成分以及冶金特性的要求日趋严格。随着现代高炉炼铁技术的进步，球团矿因具有含铁品位高、渣量低、机械强度高、还原性好的优点，已成为当今冶炼炉料中不可缺少的重要组成部分。
球团矿的制备过程主要为：将细磨粉状矿料、粘结剂和添加剂按一定比例配料、混匀；在造球机上经滚动制成一定尺寸的生球；采用干燥和/或焙烧的方法使生球发生一系列物理化学变化而硬化固结，得到球团矿。申请号为201110169026.5的中国专利公开了一种碱性锰钛球团矿的制备方法，包括：采用1％～99％的锰钛磁铁精矿、1％～99％的普通精矿、0.8％～3.2％的消石灰，并采用以下步骤制备碱性锰钛球团矿：a、配料、混合、干燥；b、润磨；c、造球；d、干燥、预热、焙烧；e、冷却、筛分；其中普通精矿为不含tio2的铁精矿。现有技术提供的这种球团矿原料以锰钛磁铁精矿为主，配加部分普通精矿，添加消石灰碱性熔剂，焙烧制备成品球团矿；现有技术提供的这种锰钛球团矿的制备方法可用任意比例的锰钛磁铁精矿配加部分普通精矿，添加碱性熔剂生产碱度为0.4～1.0的碱性球团，实现烧结矿碱度部分向球团矿转移的目的，进而造球与焙烧，得到锰钛矿球团，从而改善原料的适应性与冶炼性能。但是现有技术提供的这种方法的在制备锰钛球团矿的过程中点火强度较低，焙烧温度较低，制备得到的锰钛球团矿的强度较低。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高效提炼锰钛球团矿的工艺，本发明提供的方法制备得到的锰钛球团矿的强度较高。
本发明提供了一种高效提炼锰钛球团矿的工艺，包括：
将98重量份～99.5重量份的锰钛磁铁矿和0.5重量份～2重量份的粘结剂混合，得到混合物；所述锰钛磁铁矿中铁的质量含量为50％～60％；
将所述混合物进行造球，得到锰钛生球团；
将所述锰钛生球团进行焙烧，得到锰钛球团矿；所述焙烧过程中的富氧率为1％～6％。
本发明提供了一种高效提炼锰钛球团矿的工艺，包括：将98重量份～99.5重量份的锰钛磁铁矿和0.5重量份～2重量份的粘结剂混合，得到混合物；所述锰钛磁铁矿中铁的质量含量为50％～60％；所述粘结剂包括含钙化合物和含镁化合物；将所述混合物进行造球，得到锰钛生球团；将所述锰钛生球团进行焙烧，得到锰钛球团矿；所述焙烧过程中的富氧率为1％～6％。本发明提供的方法通过富氧工艺提高了制备锰钛球团矿过程中的点火强度和焙烧温度，制备得到的锰钛球团矿的强度较高。实验结果表明，本发明提供的方法制备锰钛球团矿过程中的点火强度为1000℃～1200℃，焙烧温度可达到1200℃～1300℃，制备得到的锰钛球团矿的强度为＞1900n。
此外，本发明提供的锰钛球团矿的制备方法通过富氧工艺提高了燃料的利用率，减少了燃料的使用量，节约成本。实验结果表明，本发明提供的锰钛球团矿的制备方法在制备锰钛球团矿的过程中燃料的利用率≥98％。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种高效提炼锰钛球团矿的工艺，包括：
将98重量份～99.5重量份的锰钛磁铁矿和0.5重量份～2重量份的粘结剂混合，得到混合物；所述锰钛磁铁矿中铁的质量含量为50％～60％；所述粘结剂包括含镁化合物和含钙化合物中的一种或几种；
将所述混合物进行造球，得到锰钛生球团；
将所述锰钛生球团进行焙烧，得到锰钛球团矿；所述焙烧过程中的富氧率为1％～6％。
本发明提供的方法通过富氧工艺提高了制备锰钛球团矿过程中的点火强度和焙烧温度，制备得到的锰钛球团矿的强度较高。此外，本发明提供的锰钛球团矿的制备方法通过富氧工艺提高了燃料的利用率，减少了燃料的使用量，节约了成本。
本发明将98重量份～99.5重量份的锰钛磁铁矿和0.5重量份～1.5重量份的粘结剂混合，得到混合物。在本发明中，所述锰钛磁铁矿的种类份数优选为98.2重量份～99重量份，更优选为98.5重量份。在本发明中，所述锰钛磁铁矿中优选质量百分数≥60％的锰钛磁铁矿的粒度为-200目，更优选质量百分数≥70％。在本发明中，所述锰钛磁铁矿中铁的质量含量为50％～60％，优选为53％～58％，更优选为55％～57％。本发明对所述锰钛磁铁矿的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得。
在本发明中，以所述锰钛磁铁矿的重量份数为基准，所述粘结剂的重量份数优选为0.5份～2份，更优选为1份～1.8份，最优选为1.2份～1.6份，最最优选为1.5份。本发明对所述粘结剂的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制备球团矿所用的粘结剂即可，可由市场购买获得。在本发明中，所述粘结剂优选为含钙化合物和含镁化合物中的一种或几种，更优选为含钙化合物和含镁化合物中的一种，最优选为膨润土或消石灰，最最优选为膨润土。在本发明中，所述粘结剂中优选质量百分数≥90％的粘结剂的粒度≤3mm，更优选质量百分数≥95％，最优选质量百分数≥98％。
得到混合物后，本发明将所述混合物进行造球，得到锰钛生球团。本发明对所述造球的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制备球团矿的造球方法即可。在本发明的实施例中，可以在造球设备中进行所述造球，所述造球设备可以为造球机，具体的，可以为圆筒造球机或圆盘造球机。在本发明中，所述锰钛生球团的粒度优选为8mm～16mm，更优选为10mm～14mm。在本发明中，所述锰钛生球团中水的质量含量优选为7％～8％，更优选为7.2％～7.9％，最优选为7.4％～7.8％。在本发明中，所述锰钛生球团的抗压强度优选＞1800n，更优选为＞2000n。
得到锰钛生球团后，本发明将所述锰钛生球团进行焙烧，得到锰钛球团矿；所述焙烧过程中的富氧率为1％～6％。在本发明中，所述焙烧的方法优选为链篦机-回转窑焙烧工艺。在本发明中，所述焙烧过程中的富氧率优选为2％～3％，更优选为2.5％。本发明优选将氧气和助燃空气混合，形成富氧条件。在本发明中，所述氧气和助燃空气的体积比优选为(1～5)∶(95～99)，更优选为(2～4)∶(96～98)，最优选为3∶97。本发明优选在焙烧的过程中使用富氧工艺，通过在富氧的条件下进行焙烧，能够提高制备锰钛球团矿过程中的点火强度，进而提高锰钛球团矿的焙烧温度，从而使制备得到的锰钛球团矿的强度较高；而且，在焙烧的过程中使用富氧工艺还能够提高燃料的利用率，减少燃料的使用量，节约成本。
在本发明中，所述焙烧过程中使用的燃料优选为煤气。在本发明中，所述煤气、氧气和助燃空气的体积比优选为(130～160)∶1∶(25～45)，更优选为(140～150)∶1∶(30～40)，最优选为145∶1∶35。在本发明中，所述燃料除包括煤气外优选还包括煤粉。
在本发明中，所述焙烧的温度优选为1200℃～1300℃，更优选为1220℃～1280℃，最优选为1240℃～1260℃。在本发明中，所述焙烧的时间优选≥30min，更优选为35min～45min。在本发明中，制备得到的锰钛球团矿的粒度优选为8mm～16mm，更优选为10mm～14mm。
本发明得到锰钛生球团后，将所述锰钛生球团进行焙烧之前，还包括：将所述锰钛生球团依次进行干燥和预热。
在本发明中，干燥所述锰钛生球团的温度优选为250℃～350℃，更优选为270℃～320℃，最优选为280℃～300℃。在本发明中，干燥所述锰钛生球团的时间优选为5min～10min，更优选为6min-9min，最优选为7min～8min。在本发明中，所述预热的温度优选为750℃～1050℃，更优选为800-～1000℃，最优选为850℃～950℃。在本发明中，所述预热的时间优选为10min～15min，更优选为12min～14min。
对锰钛球团矿逐渐施加压力，直至所述锰钛球团矿出现裂纹，将此时施加的压力记为锰钛球团矿的强度。按照上述方法测试本发明提供的方法制备得到的锰钛球团矿的强度，测试结果为本发明提供的方法制备得到的锰钛球团矿的强度＞1900n。
将焙烧过程中点火时的火焰温度作为点火强度，测试本发明提供的方法制备锰钛球团的时的点火强度，测试结果为，本发明提供的方法制备锰钛球团矿时的点火强度为1000℃～1200℃。
将焙烧过程中窑内的最高温度作为焙烧温度，测试本发明提供的方法制备锰钛球团矿时的焙烧温度，测试结果为，本发明提供的方法制备锰钛球团矿时焙烧温度可达到1200℃～1300℃。
通过测试焙烧过程中窑外表面的最高温度的位置，确定焙烧过程中的火焰长度，按照上述方法测试本发明提供的方法制备锰钛球团矿过程中的火焰长度，测试结果为，本发明提供的方法制备锰钛球团矿过程中的火焰长度为12m～14m。
通过测试焙烧产生的尾气中一氧化碳的体积浓度计算焙烧过程中燃料的利用率，计算方法为：
(尾气中co体积浓度×鼓风量)÷(燃料中co体积浓度×燃料量)；
所述鼓风量为上述技术方案所述焙烧过程中助燃空气的用量；
按照上述方法测试本发明提供的方法制备锰钛球团矿过程中燃料的利用率，测试结果为，本发明提供的方法制备锰钛烧结矿过程中的燃料利用率≥98％。
本发明提供了一种高效提炼锰钛球团矿的工艺，包括：将98重量份～99.5重量份的锰钛磁铁矿和0.5重量份～2重量份的粘结剂混合，得到混合物；所述锰钛磁铁矿中铁的质量含量为50％～60％；所述粘结剂包括含钙化合物和含镁化合物中的一种或几种；将所述混合物进行造球，得到锰钛生球团；将所述锰钛生球团进行焙烧，得到锰钛球团矿；所述焙烧过程中的富氧率为1％～6％。本发明提供的方法通过富氧工艺提高了制备锰钛球团矿过程中的点火强度和焙烧温度，制备得到的锰钛球团矿的强度较高。此外，本发明提供的锰钛球团矿的制备方法通过富氧工艺提高了燃料的利用率，减少了燃料的使用量，节约了成本。
实施例
将98.5kg的锰钛磁铁矿和1.5kg的钠化后的钙基膨润土混合，得到混合物；所述锰钛磁铁矿中铁的质量含量为55％；
将所述混合物在圆盘造球机中进行造球，得到粒度为14mm的锰钛生球团；
将所述锰钛生球团在315℃干燥9分钟后，在980℃下预热8分钟；
将预热后的锰钛生球团在1205℃下焙烧27分钟，得到锰钛球团矿，所述焙烧过程中的富氧率为2％。
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例1提供的方法制备得到的锰钛球团矿的强度，测试结果为，本发明实施例1提供的方法制备得到的锰钛球团矿的强度为1925n。
按照上述技术方案所述的方法，测试本法实施例1提供的方法在制备锰钛球团矿的过程中的点火强度、焙烧温度和火焰长度，测试结果为，本发明实施例1提供的方法在制备锰钛球团矿过程中的点火强度为1102℃，焙烧温度可达到1205℃，火焰长度为16m。
按照上述技术方案所述的方法，测试本发明实施例1提供的方法在制备锰钛球团矿过程中的燃料利用率，测试结果为，本发明实施例1提供的方法在制备锰钛球团矿过程中燃料的利用率为99.3％。