冶炼钒钛磁铁矿对高炉铁损的影响

潘建磊

摘要：相较于普铁矿而言，高炉冶炼钒钛磁铁矿铁损较高，对整体高炉冶炼经济效益具有一定的影响。同时高炉冶炼钒钛磁铁矿产生的炉渣中还出现了的二氧化钛还原问题，且由于冶炼矿渣量远大于普铁矿冶炼量，从而导致整体入炉品味难以有效提升。因此本文通过对冶炼钒钛磁铁矿对高速铁损的影响因素分析，结合炉渣成分的改进，提出了钒钛磁铁矿冶炼过程中铁损的控制措施。

关键词：冶炼；钒钛磁铁矿；高炉铁损

前言：在高炉冶炼过程中，钒钛磁铁矿具有渣量大、渣铁分离性差、品味低等特点，而上述因素导致整体高炉钒钛磁铁矿冶炼铁损远高于普铁冶炼，巨大的金属流失程度影响了整体高炉钒钛磁铁矿冶炼的经济效益，因此在现有条件下，对高炉钒钛磁铁矿冶炼铁损的影响因素进行分析，可为高炉钒钛磁铁矿冶炼铁损降低方案的指定提供良好的借鉴。

一、冶炼钒钛磁铁矿对高炉铁损的影响因素

1、铁罐粘结

在钒钛磁铁矿高炉冶炼过程中，铁水粘罐现象不可避免。在普铁矿冶炼过程中若发生铁罐粘结情况，可通过粘结物融化温度与出铁温度的差异，导致其在后续出铁工序中发生融合而降低铁罐粘结厚度。但是在钒钛磁铁矿冶炼过程中，由于其内部具有含钛氧化物，导致其无法在出铁时发生熔化现象，进而促使整体粘结物质呈现厚度持续增长情况。

2、高炉尘土中铁含量较大

在钒钛磁铁矿高炉冶炼过程中，由于球团矿、烧结矿、块状矿等相关矿物质中粉末的存在，促使矿槽卸料、称量等工序操作中会出现数量较大的粉尘物质，而这些粉尘物质中含有比例较大的铁成分，从而促使整体铁损概率较高。

3、高炉矿渣中金属铁含量较大

钒钛磁铁矿自身具有难熔特点，若在高炉冶炼过程中若不能达到钒钛磁铁矿熔点，就无法保证钒钛磁铁矿冶炼效率。同时在钒钛磁铁矿高炉冶炼后所产生的矿渣中具有一定比例的二氧化钛，其在炉渣中会发生一定的化学还原反应，从而促使后续还原产物以固相质点的形式分散在含铁物质周边，对炉渣铁元素的分离工作造成了一定的难度。

二、钒钛磁铁矿冶炼高炉铁损的优化措施

1、降低高炉矿渣中铁含量

针对高炉矿渣中金属铁含量较大导致的铁损情况，可通过对矿渣中成分控制管理降低矿渣黏连程度，提高钒钛磁铁矿高炉冶炼流动性，保证生产工序正常进行。钒钛磁铁矿炉渣融化过程具有温度高、碱度强的特点，针对这种情况可通过氧化镁的适当添加，抑制二氧化钛还原反应，降低其后续还原产物分散导致的矿渣黏连现象[1]。依照实际矿渣中二氧化钛含量，可控制氧化镁的含量在8.10%左右，并控制整体矿渣碱度在1.10左右，结合R3的有效控制，可通过降低钒钛磁铁矿高炉冶炼矿渣的熔化温度提供其运行稳定性。同时在高炉冶炼过程中添加适当的二氟化钙，也可以作为洗炉剂改善高炉矿渣的难以分离性质。此外，依据入炉品味下降后导致的钒钛磁铁矿矿渣量上升，可在二氧化钛增加的前提下，适当控制二氧化钛在矿渣中的浓度，可在一定程度上改善钒钛磁铁矿矿渣分离难度。

2、快速出渣技术优化

钒钛磁铁矿高炉冶炼中矿渣带铁主要发生在下部矿渣中。在钒钛磁铁矿高炉出渣总量一定的情况下，可适当降低下部矿渣的占比，并在出铁间隙间上渣合理放置，可在一定程度上控制出铁间隔效率，为高炉内含铁炉渣的沉积提供充足的时间，便于液体含铁炉渣的有效分离。为了保证上述矿渣带铁处理措施的顺利实施，可根据具体实施情况进行出渣考核规范，结合定期出渣考评工作，保证钒钛磁铁矿高炉冶炼矿渣带铁情况的有效控制。此外，针对钒钛磁铁矿的利用系数高、强度大的特点，可适当加大钒钛磁铁矿冶炼高炉维修频率，每季度制定相关的开停炉检修规范，结合空料线、炉顶打水措施的应用，保证高炉内部矿渣的有效处理。然后在维修完毕后的开炉作业中，可综合采用全普通块矿、加净焦作业的形式，在后续作业的48-72小时内进行钒钛磁铁矿的逐步施加，减低炉渣带铁情况。此外，在实际作业过程中，控制高炉运行稳定对于铁损控制也非常重要，可根据高炉操作情况及时进行减风及冶炼强度的控制，保证出铁出渣的顺利进行。

3、加大冶炼炉温控制

钒钛磁铁矿在高炉冶炼过程中大多采取铁口喷溅、干沟除铁的形式，而这种形式在增加作业难度的同时，也提高了整体铁损概率，因此为了保证铁口运行稳定，可在以往炉前技术的基础上，优先采用蓄铁式主沟形式，结合适当的修补措施，可有效提升主沟通铁量，降低高炉铁损及矿渣产量。在蓄铁式主沟炉前技术中，其较原本冶炼技术而言，出渣次数及出渣时间都不断提升，这种情况下原本的开口设备就无法满足正常冶炼作业需求。因此可在钒钛磁铁矿高炉冶炼过程中引入新型自动化开口设备，并对原有的开口设备进行功率改造，从而在降低钻杆、钻头材料损耗的同时，也可以维持整体冶炼作业过程的安全性。

钒钛磁铁矿冶炼过程高炉温度的有效控制，可在一定程度上提高钒钛磁铁矿炉渣流动。在保证高炉钒钛磁铁矿冶炼温度符合标准的情况下，可根据整体高炉冶炼规模及预期产量需求，对内部生铁钛、硅含量进行合理调控，通过冶炼环节的简化促使整体炉料进入效率得到有效的提升，然后结合化学炉温、造渣炉温的合理控制，可在保证钒钛磁铁矿高炉冶炼效率的同时，提供整体矿渣分离性能[2]。此外對于高炉粉尘带铁导致的高炉铁损，可通过除尘系统的合理设置，将高炉粉尘中含有的铁粉尘进行回收处理，在一定程度上可控制钒钛磁铁矿冶炼过程中的铁损概率。

总结：

综上所述，在钒钛磁铁矿高炉冶炼技术发展过程中，钒钛冶炼配比与铁损呈现同步增长的情况，而铁损情况的出现对整体钒钛磁铁矿高炉冶炼经济效益造成了不利的影响，因此针对高炉钒钛磁铁矿冶炼环节炉渣带铁、铁罐黏连等情况，可在改进炉前技术的基础上，加大对钒钛磁铁矿冶炼温度的控制，结合适当氧化镁等物质的添加，可为钒钛磁铁矿高炉冶炼品质的提升提供依据。

参考文献：

[1]何绍刚.钒钛磁铁矿高炉配加铁锰矿冶炼试验[J].四川冶金，2017，39（5）：29-33.

[2]吕庆，唐琦，孙艳芹，等.钒钛磁铁矿高炉冶炼的炉渣性质与钒氧化物还原关系[J].钢铁钒钛，2016，37（6）：1-4.