钒钛磁铁矿冶炼关键技术研究

1、 1 1、项目方向性、必要性及需求分析；、项目方向性、必要性及需求分析；2 2、相关领域国内外技术现状、发展趋势及现有工作、相关领域国内外技术现状、发展趋势及现有工作基础；基础；3 3、项目技术可行性分析；、项目技术可行性分析；4 4、技术、经济效益、市场风险分析；、技术、经济效益、市场风险分析；5 5、预期主要技术经济指标；、预期主要技术经济指标；6 6、申请单位简况；、申请单位简况；7 7、支撑条件、组织措施及主要实施步骤；、支撑条件、组织措施及主要实施步骤；8 8、资金概算及来源；、资金概算及来源；9 9、安全风险预评价。、安全风险预评价。钒钛磁铁矿属于难冶炼矿一种矿石，俗称钒钛磁铁矿属

2、于难冶炼矿一种矿石，俗称“呆矿呆矿”。主要是高炉冶。主要是高炉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。排放渣铁困难，严重时造成高炉堆积难行。汉钢公司没有自己的矿山，加之钢铁业持续低迷，要解决汉钢公司汉钢公司没有自己的矿山，加之钢铁业持续低迷，要解决汉钢公司生存发展的问题，必须依托汉中地区丰富的钒钛磁铁矿资源，提高钒生存发展的问题，必须依托汉中地区丰富的钒钛磁铁矿资源，提高钒钛磁铁矿的配加量。希望能在综合提高汉钢经济效益的同时，探索研钛磁铁矿的配加量。希望能在综合提高汉钢经济效

3、益的同时，探索研究铁前系统配加钒钛磁铁矿后对高炉冶炼的影响。究铁前系统配加钒钛磁铁矿后对高炉冶炼的影响。 1 1、攀钢、攀钢20092009年成立年成立“高配比钒钛磁铁矿高强度冶炼系统技高配比钒钛磁铁矿高强度冶炼系统技术研究术研究”项目组，开展了为期项目组，开展了为期5 5年的系统技术研究，申报了年的系统技术研究，申报了2020余项专利技术，形成了独特的钒钛磁铁矿高配比高强度余项专利技术，形成了独特的钒钛磁铁矿高配比高强度冶炼系统技术，高炉的主要技术经济指标显着提高。钒钛冶炼系统技术，高炉的主要技术经济指标显着提高。钒钛矿比例从矿比例从20082008年的年的61%61%左右提高到左右提高到2

4、0132013年的年的70%70%左右，高炉左右，高炉利用系数、焦比、煤比等指标得到改善，实现了高钒钛矿利用系数、焦比、煤比等指标得到改善，实现了高钒钛矿比例下高强度冶炼的重大技术突破，使钒钛矿冶炼技术达比例下高强度冶炼的重大技术突破，使钒钛矿冶炼技术达到了国内领先水平。到了国内领先水平。 2 2、汉钢公司、汉钢公司20122012年开始使用钒钛磁铁矿（年开始使用钒钛磁铁矿（TiO23.5%TiO23.5%的低的低钛矿），并通过配加使用大约可占到烧结含铁料的钛矿），并通过配加使用大约可占到烧结含铁料的4%4%左右左右，基本消化了当地及周边的采购量，基本消化了当地及周边的采购量，20132013

5、年开始，在烧结年开始，在烧结及球团分别尝试配加使用中钛矿（及球团分别尝试配加使用中钛矿（3.5%3.5%TiO2TiO28.0%8.0%）, ,铁铁水中水中TiTi最高含量在最高含量在:0.15%:0.15%左右，对生产影响最大的是粘罐左右，对生产影响最大的是粘罐。汉钢公司通过。汉钢公司通过3 3年多的摸索，积累一些高炉冶炼钒钛矿的年多的摸索，积累一些高炉冶炼钒钛矿的经验。经验。1、钒钛矿冶炼要结合钒钛矿冶炼的特点，要求炉温的波动区间要窄。因此，冶炼钒钛矿对原燃料的质量要求要比冶炼普通矿高，特别是要求原燃料质量要稳定。在我们目前的条件下，要进一步提高钒钛矿的配加比例。必须改善原燃料条件，特别是

6、要改善和稳定焦炭质量。 2、钒钛矿冶炼技术的掌握和操作经验的积累有一个循序渐进的过程。高炉一旦出现炉缸堆积，要及时下调渣中TiO2含量，进行洗炉，结合上下部调剂，保持炉况顺行，尽早使炉缸状况得到恢复。3、当渣中TiO2接近2%时，渣铁流动性出现明显的差别，渣粘沟，难清理，炉前的劳动强度会成倍增加，而钒钛矿冶炼对正点出净渣铁的要求更高，生产组织必须适应。要加强对炉前工作的管理力度，尽量保证高炉出铁次数和正点率、渣口及时放渣。4、高风温、大富氧、高强度冶炼对冶炼钒钛矿冶炼有利，渣中TiO2接近2%时，生铁Si+Ti控制在0.30.10%、炉渣碱度控制在1.051.15、铁水温度14601480是适

7、宜的。钒钛矿用量增加后，炉温控制水平将适当降低，此时对原燃料质量的稳定性要求将明显提高。配加钒钛磁铁矿需要综合考虑：配加钒钛磁铁矿需要综合考虑： 1 1、对整个生产系统的影响（烧结矿强度、高炉炉况、燃料比、及铁水罐的、对整个生产系统的影响（烧结矿强度、高炉炉况、燃料比、及铁水罐的寿命等）寿命等） 2 2、配加后造成对高炉燃料比的影响能否抵消与普通矿差价对吨铁成本的影、配加后造成对高炉燃料比的影响能否抵消与普通矿差价对吨铁成本的影响响 燃料比占炼铁厂可控成本的燃料比占炼铁厂可控成本的70%70%左右，钒钛矿比正常矿冶炼燃料比升高左右，钒钛矿比正常矿冶炼燃料比升高151520kg/t,20kg/t

8、,成本升高约成本升高约12-1512-15元，年成本增加元，年成本增加45004500万元万元 按照钒钛磁铁矿按照钒钛磁铁矿500500万吨万吨, ,高炉配加高炉配加30%30%，与普通矿价格相差，与普通矿价格相差8080元元/t/t计算。剔计算。剔除燃料比及其他影响造成铁水成本升高，年产生效益约除燃料比及其他影响造成铁水成本升高，年产生效益约70007000万元。万元。 汉钢已近形成年产汉钢已近形成年产300300万吨钢规模，应用此技术后，每年需要万吨钢规模，应用此技术后，每年需要近近500500万吨含铁原料。充分利用该矿粉，实现生产工艺互补和综合万吨含铁原料。充分利用该矿粉，实现生产工艺互

9、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利用，对降低产品原料成本，增强企业竞争力意义重要 成本控制的关键是降低燃料比，燃料比炼铁最大的可控成本，成本控制的关键是降低燃料比，燃料比炼铁最大的可控成本，正常情况下，钒钛矿冶炼要比常规矿冶炼燃料比高正常情况下，钒钛矿冶炼要比常规矿冶炼燃料比高1520kg/t1520kg/t。1 1、单位简况、单位简况 炼铁厂是陕钢集团汉中钢铁有限责任公司主要生产单炼铁厂是陕钢集团汉中钢铁有限责任公司主要生产单位，生产车间位，生产车间6 6个，其中高炉两座，分别为个，其中高炉两座，分别为1080m1080m高炉一高炉一座，座，2280m2280m高炉一

10、座，总容积高炉一座，总容积3360m3360m，年生产能力，年生产能力300300万万吨，主要产品为炼钢铁水和副产品高炉煤气、水渣和除尘吨，主要产品为炼钢铁水和副产品高炉煤气、水渣和除尘灰。灰。姓名姓名性别性别年龄年龄技术职技术职称称文化文化程度程度工作工作单位单位备注备注王纪民王纪民男男5050工程师工程师本科本科炼铁厂炼铁厂 3. 3.项目相关人员简介项目相关人员简介姓名姓名性别性别年龄年龄职务职务/职称职称专业专业所在单位所在单位拜金明拜金明男男4545高级技师高级技师冶金技术冶金技术炼铁厂炼铁厂毛洁成毛洁成男男4545高级技师高级技师钢铁冶金钢铁冶金炼铁厂炼铁厂党智贤党智贤男男4040

11、高级技师高级技师钢铁冶金钢铁冶金汉钢公司科汉钢公司科技发展部技发展部赵涛赵涛男男2727助理工程师助理工程师冶金工程冶金工程汉钢公司科汉钢公司科技发展部技发展部1 1、陕钢集团与有色集团战略合作，实现资源整合利用，有色集团将在汉中将产、陕钢集团与有色集团战略合作，实现资源整合利用，有色集团将在汉中将产生含钒钛铁精矿粉生含钒钛铁精矿粉300300万吨。汉钢已近形成年产万吨。汉钢已近形成年产300300万吨钢规模，每年需要近万吨钢规模，每年需要近500500万吨含铁原料。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

12、成本，增强企业竞争力意义重要；料成本，增强企业竞争力意义重要；2 2、汉钢公司汉钢公司20122012年开始使用钒钛磁铁矿（年开始使用钒钛磁铁矿（TiO23.5%TiO23.5%的低钛矿）、的低钛矿）、20132013年开始年开始，在烧结及球团分别尝试配加使用中钛矿（，在烧结及球团分别尝试配加使用中钛矿（3.5%3.5%TiO2TiO28.0%8.0%），几年来，积累），几年来，积累了一些高炉冶炼钒钛矿的经验；了一些高炉冶炼钒钛矿的经验；3 3、拥有高级职称技术人员拥有高级职称技术人员1010人，中级职称技术人员人，中级职称技术人员2020人，初级职称技术人员人，初级职称技术人员100100余

13、人。余人。4 4、调研学习：、调研学习：20162016年年1 1月月-3-3月计划安排技术人员到四川攀钢、达钢等企业考察学月计划安排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，对学习的经验及使用效果进行总结，对比分析处相同与不同习钒钛矿冶炼技术，对学习的经验及使用效果进行总结，对比分析处相同与不同之处。之处。 5 5、组织措施及实施的主要步骤：、组织措施及实施的主要步骤：第一阶段：对烧结矿配料不做调整，仅将调整球团矿配料调整为钒钛矿，如上一第一阶段：对烧结矿配料不做调整，仅将调整球团矿配料调整为钒钛矿，如上一步转换后炉况顺行，步转换后炉况顺行，TiTi达到达到0.10%0.10%；

14、第二阶段：第一阶段稳定第二阶段：第一阶段稳定 7 7 天后，开始对烧结机配料调整钒钛矿比例，按高炉天后，开始对烧结机配料调整钒钛矿比例，按高炉炉料结构中烧结矿比例炉料结构中烧结矿比例72%72%、铁水含、铁水含Ti0.10%Ti0.10%0.15%0.15%进行配料；进行配料；第三阶段：第二阶段转换后炉况顺行，第三阶段：第二阶段转换后炉况顺行，TiTi达到达到0.100.100.15%0.15%，稳定，稳定1010天后，烧天后，烧结机配料调整再次调整钒钛矿比例，按高炉炉料结构中烧结矿比例结机配料调整再次调整钒钛矿比例，按高炉炉料结构中烧结矿比例72%72%，铁水含，铁水含TiTi达到达到0.1

15、50.150.20%0.20%，炉况稳定顺行后持续使用。，炉况稳定顺行后持续使用。注意事项：注意事项：钒钛矿冶炼技术的掌握和操作经验的积累有一个循序渐进的过程。高炉一旦出现钒钛矿冶炼技术的掌握和操作经验的积累有一个循序渐进的过程。高炉一旦出现炉缸堆积，要及时下调渣中炉缸堆积，要及时下调渣中TiO2TiO2含量，进行洗炉，结合上下部调剂，保持炉况顺含量，进行洗炉，结合上下部调剂，保持炉况顺行，尽早使炉缸状况得到恢复行，尽早使炉缸状况得到恢复 阶段转换过程中注意铁水罐运行情况阶段转换过程中注意铁水罐运行情况预算科目预算科目预算数预算数备注备注支出预算合计支出预算合计500500万万1.1.研究费研究费5050万元万元2.2.设备费设备费450450万元万元资金来源合计资金来源合计/ /1 1、企业科研费用、企业科研费用500500万元万元2 2、政府财政补贴、政府财政补贴/ /3 3、其他来源、其他来源/ /1 1、由于冶炼高钛铁，产生的高熔点碳氮化钛化合物沉积炉缸，长时间冶炼会使、由于冶炼高钛铁，产生的高熔点碳氮化钛化合物沉积炉缸，长时间冶炼会使炉缸堆积，造成炉况波动，必须定期对炉缸进行处理；炉缸堆积，造成炉况波动，必须定期对炉缸进行处理；2