钒钛磁铁矿试验方案.pdf

1 陕钢集团汉中钢铁有限责任公司 项目名称 : 高炉配加钒钛磁铁矿冶炼试验方案 编写单位 : 联 系 人: 上报时间 : 2 一、配加钒钛矿冶炼背景及意义 1、陕南钒钛铁矿资源介绍 汉中洋县桑溪地区有50 多平方公里的钒钛磁铁矿，已探明储量 3 千多万吨，远景储量2 亿多吨陕西有色集团2012 年 10 月对陕南 矿山企业重组后，初步形成80 万吨钒钛铁精粉生产规模其中鸿兴 年产 20 万吨铁精粉项目已进入试生产阶段，桑溪 60 万吨建设项目将 接近尾声陕西有色计划将继续围绕桑溪片区， 进一步加大勘查力度， 全面掌握资源储量，逐步建成年产300万吨铁精粉 西乡子午和望江山地区有18 多平方公里的基性岩体钒钛磁铁 矿，已探明储量 6500 万吨，远景储量 1 亿多吨已建成年产50 万吨 铁精粉生产规模，现每月实际产量1 万吨 2、钒钛磁铁矿高炉冶炼技术发展简介 钒钛磁铁矿属于难冶炼矿一种矿石，俗称“呆矿”主要是冶炼 时形成的碳化钛和氮化钛属于高熔点化合物，可使渣铁粘稠， 高炉排 放渣铁困难， 严重时造成高炉堆积难行 前苏联对高炉冶炼钒钛铁矿 研究比较早，研究结果是矿中氧化钛含量小于8% ，冶炼时控制炉渣 中 TiO2 含量小于 10％，否则无法使用。

其他国家也有研究, 未能实 现工业应用 攀西钒钛磁铁矿资源丰富，1936年我国已经发现解放后国家 计划西南工业建设钢铁厂问题，1955年国家安排对攀枝花矿的研究 工作，几年研究结果是精矿中氧化钛高达11~13% ，按苏联标准根本 无法使用 迫于攀钢建设问题， 1965 年初原冶金部组织人员在承德模拟攀 枝花矿氧化钛含量进行高炉冶炼试验，采取在炉缸喷吹氧气， 确定低 硅、低钛、高碱度的冶炼方针，解决了高钛渣变绸的世界难题，做 到了渣铁畅流 , 生铁合格，冶炼试验取得了成功承德试验成功后， 3 又按计划进行了西昌小高炉的验证试验和首都钢铁公司的大型高炉 试验证明技术方方法正确，采取措施有效这一试验的成功突破３ 百多年来世界上没有解决的难题，肯定了高炉冶炼高钛型钒钛磁铁矿 的前途，为攀钢建设奠定技术基础1970年攀钢 1000m3高炉建成投 产后，继续攻关研究，采用配矿、富氧等技术措施高炉利用系统达到 1.8t/m3.d九十年代取得了较大技术突破,高炉利用系达 2.5t/m3.d 、 综合焦比 530kg/t 成绩 钒钛铁矿冶炼时渣中氧化钛含量是一个重要指标一般根据渣中 氧化钛含量多少，将钒钛矿冶炼划分为低钛型渣（TiO2 小于 10% ） 、 中钛型渣 (TiO210～20%)和高钛型渣冶炼技术。

目前，中国是唯一掌 握大量使用钒钛矿冶炼的国家其中攀钢属于高钛渣冶炼， 承钢属于 中钛渣冶炼，马钢高炉属于低钛渣冶炼 3、配加钒钛矿目的意义 陕钢集团加强与有色集团战略合作，实现资源整合利用， 有色集 团将在汉中建立钒钛矿综合利用产业区，形成年产20 万吨高钛渣、 10 万吨钒渣、 10 万吨工业硅粉等生产线这些产业形成将产生含钒 钛铁精矿粉 300万吨汉钢已近形成年产300 万吨钢规模， 每年需要 近 500万吨含铁原料 充分利用该矿粉， 实现生产工艺互补和综合利 用，对降低产品原料成本，增强企业竞争力意义重要 为了落实集团公司张总提出的钒钛铁矿配加20% 的目标，达到降 本增效，现将高炉配加钒钛铁矿冶炼方案制定如下 二、成立组织机构 ㈠组织机构 总负责：韦武强 组长：赵林 副组长：习宏斌 4 组员：袁浩、王纪民、李都宏、尚巍巍、屈景森、聂建仓、 闫俊超、鲁兴鼎，白玉鹏，成继勋，拜金明，向小龙许宏安、郭清 海、张小龙、张海龙 ㈡职 责 1、总负责：负责项目的总体策划以及进行项目的验收工作 2、组长：负责项目的整体部署以及定期对试用情况组织讨论， 并对出现的问题进行协调 3、副组长：负责项目的技术把关，技术操作规程和技术方案的 批准。

4、组 员：按项目实施计划安排好各自工作 三、试验的原燃料条件 1、今年上半年配加钒钛铁精矿情况 汉钢公司从今年元月9 日开始在烧结少量使用钒钛磁铁矿，最初 配加比例为 1% ， 4 月 15 日配比最高达到 5% ， 4 月 25 日取消在烧结 配加在 4 月 21 日开始在球团矿料中配加5% 钒钛磁铁矿， 6 月 14 日 将球团矿中该矿配加比例至12% ，于 6 月 27 日因钒钛磁铁矿库存不 足停止使用使用期间钒钛铁精矿成分、球团矿成分以及铁水、炉渣 成分见下表 钒钛铁精矿成分：（% ） Tfe SiO2 CaO MgO Al2O3 P S TiO2 四月61.57 3.91 0.42 1.12 1.41 0.048 0.182 6.98 五月61.64 4.12 0.48 1.30 1.53 0.03 0.244 5.58 球团矿的成分：（% ） Tfe SiO2 CaO MgO Al2O3 P S TiO2 1# 62.59 7.19 0.40 0.57 0.84 0.015 0.01 0.56 2# 62.68 7.35 0.39 0.55 0.82 0.015 0.09 0.57 铁水中成分：（% ） 5 Si Mn P S V Ti 1# 0.41 0.21 0.108 0.032 0.067 0.056 2# 0.35 0.22 0.090 0.032 0.067 0.063 炉渣成分： SiO2 CaO MgO Al2O3 S FeO TiO2 1# 37.02 40.94 6.87 11.45 0.858 0.53 1.23 2# 36.66 41.17 6.881 11.63 0.837 0.50 1.23 从以上结果可以看出，上半年配加钒钛精矿量较少，高炉铁水、 炉渣中钛含量很低，尤其是炉渣TiO2 仅有 1.23%，远远低于钒钛铁 矿冶炼中钛型渣冶炼水平。

2、汉钢公司使用的钒钛磁铁矿成分如表1： 表 1：钒钛磁铁矿成分表 Tfe% FeO% SiO2% CaO% MgO% Al2O3% P% S% TiO2% 61.76 23.84 3.96 0.50 0.84 1.67 0.043 0.89 5.66 四、技术方案 下半年计划分三个阶段进行，配加比例分别为6% 、8% 、10% 下 一步配加安排根据这次试验情况再研究确定 第一个阶段， 只在烧结料中配加， 第二阶段在烧结和球团矿用料 中同时配加钒钛精矿粉， 第三阶段在第二阶段基础上进一步提高球团 矿原料中钒钛铁精矿配比这样便于高炉试验期间及时调整炉料配 比，控制TiO2负荷，确保高炉生产稳定状态 按照汉钢高炉生铁产量8500吨，高炉炉料结构 （72% 烧结矿 +28% 球团矿）进行了理论测算，各个阶段用料量、配比、成分以及生铁和 炉渣成分如下 ㈠第一阶段： 1、钒钛磁铁矿要达到含铁料6% 的目标，烧结预配料比必须为 6 9% ，烧结配料比及用量如表2： 表 2：烧结配料比及用量 物料名称预配料比（ % ）单耗（ kg）用料干量（ t ）用料湿量（ t ） 主流一20 184 1921 2112 主流二、三混矿41 364 3796 4330 澳粉30 275 2874 3168 钒钛磁铁矿9 83 865 950 合计100 907 9458 10566 烧结矿理论成分Tfe:54.52% ，CaO:11.14%,SiO2:5.57%,MgO:2.20%,Al 2O3%:1.77%, P:0.05%, S:0.03%,TiO2:0.62% ，R:2.0 ；TiO2负荷为 5.07kg/t。

2、铁水和炉渣的理论成分炉渣如表3-1 、3-2： 表 3-1：铁水的理论成分 Si S P Ti V 0.35 0.035 0.079 0.15 0.10 表 3-2 ：炉渣理论成分 炉渣成分CaO SiO2MgO Al2O3CaS TiO2MeO 渣成分含量（ kg）134.96 127.99 31.72 47.11 8.50 5.87 7.8 炉渣百分含量（ % ）37.08 35.17 8.72 12.94 2.34 1.61 2.14 ㈡第二阶段： 1、钒钛磁铁矿要达到含铁料8% 的目标，烧结预配料比为10% ， 球团配料比为 5% ；烧结、球团配料比及用量如表4、表 5： 表 4：烧结配料比及用量 物料名称预配料比（ % ）单耗（ kg/t ）用料干量（ t ）用料湿量（ t ） 主流一20 184 1921 2112 主流二、三混矿40 355 3702 4223 澳粉30 275 2873 3167 7 钒钛磁铁矿10 92 961 1056 合计100 906 9457 10558 烧结矿理论成分Tfe:54.53% ，CaO:11.11%,SiO2:5.55%,MgO:2.20%,Al2O3%:1.77%, P:0.05%, S:0.03%,TiO2:0.67% ，R:2.0 ；TiO2负荷为 5.49kg/t。

表 5：球团配料比及用量 物料名称配料比（ % ）单耗（ kg/t ）用料干量（ t ）用料湿量（ t ） 钒钛磁铁矿5 51 207 227 进口造球粉40 389 1578 1782 国内造球粉二55 552 2238 2500 合计100 992 4023 4509 烧结矿理论成分Tfe:62.38% ，CaO:0.37%,SiO2:7.52%,MgO:0.60%,Al 2O3%:1.28%, P:0.01%, S:0.04%,TiO2:0.44% ，R:0.05 ；TiO2负荷为 2.60kg/t 2、铁水和炉渣的理论成分炉渣如表6-1、6-2： 表 6-1：铁水的理论成分 Si V S P Ti 0.35 0.12 0.035 0.080 0.18 表 6-2：炉渣理论成分 炉渣成分CaO SiO2MgO Al2O3CaS TiO2MeO 渣成分含量（ kg）134.62 127.06 31.64 47.20 8.58 7.19 7.8 炉渣百分含量（ % ）36.98 34.90 8.69 12.96 2.36 1.97 2.14 ㈢第三阶段： 1、烧结原料配比不变，调整球团配料比为11% 。

球团配料比表 8： 表 8：球团配料比及用量 物料名称配料单耗用料干量用料湿量 8 钒钛磁铁矿11 112 455 500 进口造球粉40 388 1577 1780 国内造球粉二49 491 1993 2226 合计100 991 4025 4506 理论成分Tfe:62.30% ，CaO:0.37%,SiO2:7.35%,MgO:0.60%,Al 2O3%:1.29%, P:0.01%, S:0.05%,TiO 2:0.76% ，R:0.05 TiO2 负荷为 5.67kg/t 2、铁水和炉渣的理论成分炉渣如表8-1 、8-2： 表 8-1：铁水的理论成分 Si V S P Ti 0.20 0.15 0.035 0.080 0.20 表 8-2：炉渣理论成分 炉渣成分CaO SiO2MgO Al2O3CaS TiO2 MeO 渣成分含量（ kg）134.63 126.29 31.68 47.25 8.65 8.26 7.8 炉渣百分含量（ % ）36.93 34.64 8.69 12.96 2.37 2.27 2.14 五、实施计划 为使钒钛磁铁矿按计划顺行的配加实施，达到降低生产成本的 目的，现制定以下实施计划： ㈠培训计划 计划安排生产技术部、烧结厂、炼铁厂技术人员到四川攀钢、达 钢等企业考察学习钒钛矿冶炼技术，时间初步确定为8 月 10 日到 8 月 25 日。

1、烧结厂、炼铁厂、生产技术部制定学习计划和要点，经项目 组组长批准后方可 2、每个单位学习完毕后对学习成果认真总结，撰写学习论文， 结合汉钢公司实际，提出可执行性方案 3、外出学习人员整理钒钛矿冶炼培训资料，对各自单位关键人 员进行宣讲培训 9 ㈡钒钛矿储备计划 根据前一阶段钒钛磁铁矿配加使用情况。