一种提高含铬型钒钛烧结矿转鼓强度的方法，按以下步骤进行：（1）准备钒钛矿细粉料、铁矿细粉料和CaO粉；（2）制备钒钛矿试样、铁矿试样和CaO试样；（3）测定含铬型钒钛磁铁矿和铁矿与CaO的同化性温度；（4）测定液相流动性；（5）测定粘结相强度；（6）测定连晶强度；（7）建立数据库；（8）对数据进行无量纲化处理；（9）按上述数据库进行互补配矿。本发明专利技术的方法工作量小，效果显著，可高效的应对日趋复杂的原料来源以及生产中的突发变料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于矿物加工
，特别涉及一种提高含铬型钒钛烧结矿转鼓强度的方法。
技术介绍
烧结矿是高炉炼铁的主要原料，转鼓强度是衡量烧结矿质量的重要指标，该指标用来衡量烧结矿机械强度的好坏，转鼓强度较高的烧结矿在入高炉冶炼时其粒度均匀透气性好，且在转运过程中不易产生粉尘，可以保证高炉获得良好的冶炼条件，提高高炉利用系数和降低冶炼成本。 我国有丰富的钒钛磁铁矿资源，主要分布在攀西和承德地区，其中攀西地区已探明的远景储量超过100亿吨，承德地区已探明的储量超过80亿吨。钒钛磁铁矿是一种多元共生矿，主要以铁、钒、钛为主，含铬型钒钛矿不仅含有铁、钒、钛还伴随有铬，因此具有更高的冶炼价值。同时，随着富矿比例的减少以及钢铁生产面临的生产成本等问题，在满足生产要求的情况下最大比例的使用高附加值的低廉的含铬型钒钛磁铁矿具有重要的意义，然而，对于烧结生产来说，由于含铬型钒钛烧结矿自身的特点，尤其是TiO2的存在，其在烧结过程产生高熔点的易碎的不具有粘结性的钙钛矿，同时减少了含铬型钒钛烧结矿中的有效粘结相，从而导致含铬型钒钛烧结矿强度较低，常常不能满足生产需求。 因此为了提高烧结矿的转鼓强度，往往需要通过改变原料结构，优化烧结工艺来实现，如强化制粒，提高料层高度，优化布料，提高烧结矿的碱度，控制水分，优化料温等。但是通过优化工艺提高烧结矿强度具有很大的滞后性，不能满足现代烧结生产快速变料，且每一次进行优化工艺均耗费大量的人力，物力以及财力，且传统的改变原料结构措施往往通过大量的烧结杯试验来摸索，同样需要消耗大量的人力，物力以及财力，且不能及时高效的提高烧结矿的转鼓强度。
技术实现思路
针对现有优化含铬型钒钛烧结矿转鼓强度的方法存在的上述问题，本专利技术提供一种提高含铬型钒钛烧结矿转鼓强度的方法，通过将含铬型钒钛磁铁矿与铁矿粉磨细后制成试样，测定试样的同化性温度，再测定铁矿粉（不含钒钛铬）的液相流动性、粘接相强度和连晶强度，建立数据库用于选用铁矿粉与该含铬型钒钛磁铁矿配矿，快速、高效、低成本的获得最佳配矿方案。 本专利技术的提高含铬型钒钛烧结矿转鼓强度的方法按以下步骤进行： 1、将含铬型钒钛磁铁矿粉细磨至粒度≤0.074mm，在110±2℃条件下烘干至少2小时，制成钒钛矿细粉料；将铁矿粉细磨至粒度≤0.074mm，在110±2℃条件下烘干至少2小时，制成铁矿细粉料；准备粒度≤0.074mm的CaO粉；2、将钒钛矿细粉料在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，制成圆柱状的钒钛矿试样；将铁矿细粉料在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，制成圆柱状的铁矿试样；将CaO 粉在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，制成圆柱状的CaO试样；3、将钒钛矿试样和铁矿试样分别放在CaO试样的上面，然后放入高温试验炉，在空气气氛中测定含铬型钒钛磁铁矿和铁矿与CaO的同化性温度；4、将钒钛矿细粉料和铁矿细粉料分别与CaO粉按总碱度为2.0~6.0的配比混合均匀，再在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，分别制成圆柱状钒钛-CaO试样和铁-CaO试样；将钒钛-CaO试样和铁-CaO试样分别放入高温试验炉，分别在1250±10℃和氮气气氛条件下恒温烧结4~5min，然后分别测定两种试样的液相流动性；5、将钒钛矿细粉料和铁矿细粉料分别与CaO粉按总碱度为1.7~2.7的配比混合均匀，再在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，分别制成圆柱状钒钛-CaO待烧结试样和铁-CaO待烧结试样；将钒钛-CaO待烧结试样和铁-CaO待烧结试样分别放入高温试验炉，分别在1280±10℃和氮气气氛条件下恒温烧结4~5min，分别制备成钒钛-CaO烧结后试样和铁-CaO烧结后试样，冷却后分别采用压力机测定两种烧结后试样的抗压强度，即为铁矿粉和磁铁矿粉的粘结相强度；6、将钒钛试样和铁矿试样分别放入高温试验炉，在1280±10℃和氮气气氛条件下恒温烧结4~5min，分别制备成钒钛烧结后试样和铁矿烧结后试样，冷却后分别在压力机下测定两种烧结后试样的抗压强度，即为铁矿粉和磁铁矿粉的连晶强度；7、建立含铬型钒钛铁矿粉以及铁矿粉的同化性、液相流动性、粘结相强度和连晶强度数据库；8、对数据进行无量纲化处理；9、按上述数据库，针对含铬型钒钛粉的一个或多个较差特性，选用该特性较好的铁矿粉与其进行互补配矿，确定各指标的权重为：液相流动性指数50%，粘结相强度20%，同化性温度20%，连晶强度10%；配矿后试样的权重指数>3。上述方法中，在同一批实验中各步骤均采用的相同的压制压力，保持相同的时间；并且钒钛矿试样和铁矿试样的直径相等，铁矿试样与氧化钙试样的直径比为1:（2~3）。 上述的步骤7中，当最低同化温度小于1200℃时，判定铁矿粉有高同化性；最低同化温度在1200~1250℃范围内时，判定铁矿粉有较高同化性；最低同化温度在1250~1280℃范围内时，判定铁矿粉有中等同化性；最低同化温度大于1280℃时，判定铁矿粉有弱同化性；流动性指数在0.7~1.6之间为合理，低于0.7说明试样的流动性差；粘结相强度和连晶强度大于2000N为合理。 上述的步骤8中，无量纲化处理是指：设定同化性温度<1200℃时值为5, 1200~1250℃时值为4，1250~1280℃时值为3，1280~1320℃时值为2，>1320℃时值为1；设定流动性指数>1.6时值为5，1.0~1.6时值为4，0.6~1.0时值为3，0.1~0.6时值为2，<0.1时值为1；设定粘结相强度>5000N时值为5, 3500~5000N时值为4，2000~3500N时值为3，1000~2000N时值为2，<1000N时值为1；设定连晶强度>5000N时值为5, 3500~5000N时值为4，2000~3500N时值为3，1000~2000N时值为2，<1000N时值为1。 上述的步骤9中，为提高烧结矿中钒含量，在满足转鼓强度要求的情况下选取钒钛矿含量最多的配比；基于烧结基础特性，对钒钛粉优化配矿提高其强度时，首先考虑普粉液相流动性，其次为粘结相强度和同化性，最后是连晶强度；通过研究各指标对转鼓指数的影响规律，得到各指标和试样的权重标准。 上述方法完成后，对选出的一组或多组优选组合，进行烧结杯试验，得到烧结矿后按ISO3271标准测定转鼓强度，验证其值是否达到要求。 上述的含铬型钒钛铁矿粉的铁品位TFe在50.0~68.0%，按照重量百分比含SiO2 3.0~5.0%，TiO2 1.0~5.0%，Cr2O3 0.1~1.0%；上述的铁矿粉的铁品位TFe在54~65%，按重量百分比含SiO2 4.8~6.5%。 上述方法的原理在于：虽然钒钛粉同化性、粘结相强度和连晶强度较好，但是由于钒钛粉液相流动性不足，造成钒钛烧结矿中有效液相量不足，是导致钒钛粉转鼓强度较差的最主要的原因，基于烧结基础特性将液相流动性好的普粉与其进行优化配矿可有效提高混合铁粉的液相流动性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高含铬型钒钛烧结矿转鼓强度的方法，其特征在于按以下步骤进行：（1）将含铬型钒钛磁铁矿粉细磨至粒度≤0.074mm，在110±2℃条件下烘干至少2小时，制成钒钛矿细粉料；将铁矿粉细磨至粒度≤0.074mm，在110±2℃条件下烘干至少2小时，制成铁矿细粉料；准备粒度≤0.074mm的CaO粉；（2）将钒钛矿细粉料在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，制成圆柱状的钒钛矿试样；将铁矿细粉料在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，制成圆柱状的铁矿试样；将CaO 粉在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，制成圆柱状的CaO试样；（3）将钒钛矿试样和铁矿试样分别放在CaO试样的上面，然后放入高温试验炉，在空气气氛中测定含铬型钒钛磁铁矿和铁矿与CaO的同化性温度；（4）将钒钛矿细粉料和铁矿细粉料分别与CaO粉按总碱度为2.0~6.0的配比混合均匀，再在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，分别制成圆柱状钒钛‑CaO试样和铁‑CaO试样；将钒钛‑CaO试样和铁‑CaO试样分别放入高温试验炉，分别在1250±10℃和氮气气氛条件下恒温烧结4~5min，然后分别测定两种试样的液相流动性；（5）将钒钛矿细粉料和铁矿细粉料分别与CaO粉按总碱度为1.7~2.7的配比混合均匀，再在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，分别制成圆柱状钒钛‑CaO待烧结试样和铁‑CaO待烧结试样；将钒钛‑CaO待烧结试样和铁‑CaO待烧结试样分别放入高温试验炉，分别在1280±10℃和氮气气氛条件下恒温烧结4~5min，分别制备成钒钛‑CaO烧结后试样和铁‑CaO烧结后试样，冷却后分别采用压力机测定两种烧结后试样的抗压强度，即为铁矿粉和磁铁矿粉的粘结相强度；（6）将钒钛试样和铁矿试样分别放入高温试验炉，在1280±10℃和氮气气氛条件下恒温烧结4~5min，分别制备成钒钛烧结后试样和铁矿烧结后试样，冷却后分别在压力机下测定两种烧结后试样的抗压强度，即为铁矿粉和磁铁矿粉的连晶强度；（7）建立含铬型钒钛铁矿粉以及铁矿粉的同化性、液相流动性、粘结相强度和连晶强度数据库；（8）对数据进行无量纲化处理；（9）按上述数据库，针对含铬型钒钛粉的一个或多个较差特性，选用该特性较好的铁矿粉与其进行互补配矿，确定各指标的权重为：液相流动性指数50%，粘结相强度20%，同化性温度20%，连晶强度10%；配矿后试样的权重指数>3。...
【技术特征摘要】
1.一种提高含铬型钒钛烧结矿转鼓强度的方法，其特征在于按以下步骤进行：
（1）将含铬型钒钛磁铁矿粉细磨至粒度≤0.074mm，在110±2℃条件下烘干至少2小时，制成钒钛矿细粉料；将铁矿粉细磨至粒度≤0.074mm，在110±2℃条件下烘干至少2小时，制成铁矿细粉料；准备粒度≤0.074mm的CaO粉；
（2）将钒钛矿细粉料在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，制成圆柱状的钒钛矿试样；将铁矿细粉料在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，制成圆柱状的铁矿试样；将CaO 粉在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，制成圆柱状的CaO试样；
（3）将钒钛矿试样和铁矿试样分别放在CaO试样的上面，然后放入高温试验炉，在空气气氛中测定含铬型钒钛磁铁矿和铁矿与CaO的同化性温度；
（4）将钒钛矿细粉料和铁矿细粉料分别与CaO粉按总碱度为2.0~6.0的配比混合均匀，再在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，分别制成圆柱状钒钛-CaO试样和铁-CaO试样；将钒钛-CaO试样和铁-CaO试样分别放入高温试验炉，分别在1250±10℃和氮气气氛条件下恒温烧结4~5min，然后分别测定两种试样的液相流动性；
（5）将钒钛矿细粉料和铁矿细粉料分别与CaO粉按总碱度为1.7~2.7的配比混合均匀，再在15~16Mpa压制压力下保持2~3min，分别制成圆柱状钒钛-CaO待烧结试样和铁-CaO待烧结试样；将钒钛-CaO待烧结试样和铁-CaO待烧结试样分别放入高温试验炉，分别在1280±10℃和氮气气氛条件下恒温烧结4~5min，分别制备成钒钛-CaO烧结后试样和铁-CaO烧结后试样，冷却后分别采用压力机测定两种烧结后试样的抗压强度，即为铁矿粉和磁铁矿粉的粘结相强度；
（6）将钒钛试样和铁矿试样分别放入高温试验炉，在1280±10℃和氮气气氛条件下恒温烧结4~5min，分别制备成钒钛烧结后试样和铁矿烧结后试样，冷却后分别在压力机下测定两种烧结后试样的抗压强度，即为铁矿粉和磁铁矿粉的连晶强度；
（7）建立含铬型钒钛铁矿粉以及铁矿粉的同化性、液相流动性、粘结相强度和连晶强度数据库；
（8）对数据进行无量纲化处理；
（9）按上述数据库，针对含铬型钒钛粉的一个或多个较差特性，选用该特性较好的铁矿粉与其进行互补配矿，确定各指标的权重为：液相流动性指数50%，粘结相强度20%，同化性温度20%，连晶强度10%；配矿后试样的权重指数>3。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛向欣，周密，姜涛，杨松陶，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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