承德地区钒钛磁铁矿磁选后根据钒钛含量分为普通钒钛精粉和高钒钛精粉，普通钒钛精粉利用率较高，高钒钛精粉因二氧化钛、锌等有害元素影响，利用率低，目前钢铁长流程使用较少。
使用二氧化钛、锌等有害元素含量过高钒钛铁精粉，一方面影响烧结矿、球团矿质量，另一方面导致高炉炉渣中二氧化钛上升、炉渣性能变差，同时锌在高炉内循环富集，最终导致高炉炉况不稳、技经指标下降。因此高钒钛资源利用价差，少量高钒钛磁铁矿经选矿富集钛后用于生产钛白粉，另有少量高钒钛精粉用于制作高钛球作为高炉护炉剂使用，整体利用率低。
高钒钛磁铁矿资源储存量较大，对比普通钒钛粉价格便宜，具备良好的资源优势。本文拟通过开展技术研究，提高承德地区钒钛资源利用率，开展对高钒钛精粉的烧结研究。这里研究的高钒钛精粉成分TiO2:6.5~9%，V2O5:0.6~0.75%，Fe:58~63%。
1. 试验方案
通过对承德燕北冶金可获取的矿点含铁原料进行成分摸底。按铁精粉+溶剂+内部循环料的搭配方式，通过理论计算，获得不同二氧化钛含量的混合料配比方案。
通过开展试验，研究不同二氧化钛成分对烧结矿性能的影响，为生产提供指导。
2. 矿点钒钛磁铁矿成分摸底
对可能采购的几类矿进行了调查，进口矿（麦克粉）、矿点1、矿点2、矿点3、矿点4、矿点5，海砂、高炉槽返，共8类含铁原料
进口矿（麦克粉）主要含赤铁矿、针铁矿、石英石等物相；矿点1、矿点2、矿点3的粉主要物相为钛磁铁矿和钛铁矿；矿点4钒钛粉中含有钛磁铁矿，还混有少量赤铁矿；矿点5钒钛粉和海砂主要含钛磁铁矿。高返是高炉矿槽中筛下的细粒级烧结矿，物相与烧结矿接近，含有的主要物相有钛赤铁矿、钛磁铁矿。
按照国家标准采用化学法对含铁物料进行化学成分分析，结果见下表2-1：
表2-1：铁物料的主要化学成分/%
从表2-1可看出，矿点1和矿点2的二氧化钛含量相对较高。
3. TiO2含量的影响
以含二氧化钛相对较高的矿点1铁精粉不同配比为例，分析对TiO2的影响,
试验条件，混合料水分7.0%左右，碱度2.05，生石灰消化5min，制粒5min。本研究通过提高矿点1铁精粉配比，依次降低其他矿点料的配比来提高TiO2含量；通过调整石灰石和白云石的配比来控制碱度。得出不同TiO2含量试验配矿结构与烧结矿理论化学成分,
不同TiO2含量的烧结指标如下表3-1
表3-1：TiO2含量对烧结指标影响
由表可知，TiO2含量的提高，对烧结的影响是分段的，TiO2含量从1.6%提高到2.5%，其成品率呈现下降的趋势，烧结速度有所提高，但是其低温还原粉化性能大幅降低。TiO2含量从3.0%提高到3.4%，烧结的成品率同样出现降低趋势，烧结速度有所下降；TiO2含量从1.6%提高到3.4%的烧结矿冷态指标整体变化较小。TiO2含量从3.8%提高到4.4%，烧结速度显著下降，成品率显著提高，转鼓强度也随之呈现下降趋势，这是因为大颗粒的麦克粉配比降低，导致烧结过程中料层的透气性变差，烧结速度降低。
4. 高钛烧结强化技术研究
在12%进口矿（麦克粉），22%矿点4，9.3%矿点1，8.9%矿点5，2%石灰石，4%白云石，3%生石灰，3.8%燃料，内配20%高返和15%冷返的配矿结构下，研究2.0%TiO2含量的高钛烧结强化技术。
4.1烧结负压的影响
试验条件为混合料水分7.0%左右，碱度2.05，生石灰消化5min，制粒5min，料高700mm，点火温度1150℃，点火时间2min，保温1min。烧结负压对混合料性能及烧结指标的影响结果如表4-1
表4-1：不同烧结负压对烧结指标的影响
由表4-1可知，不同负压高钛含量烧结所用混合料的堆密度接近，透气性指数相同，粒度分布也比较接近，平均粒度相差较小。由表4-1可知，提高烧结负压，烧结速度可有效提高，但成品率和转鼓强度有一定程度下降，其中10kPa的烧结速度、成品率和转鼓强度最高。当烧结负压增大，烧结速度快，烧结完成的矿物冷却快，导致结晶时间短，强度低。因此，对于高钛烧结而言，需控制烧结负压，负压过大不利于烧结过程。
4.2 碱度的影响
混合料水分7.0%左右，TiO2含量2.0%，生石灰消化5min，制粒5min，料高700mm，点火温度1150℃，点火时间2min，保温时间1min，点火负压5kPa，烧结负压10kPa的试验条件下，研究碱度对高钛烧结的强化效果。表4-2: 不同碱度对烧结指标的影响
由表4-2可知，碱度提高至2.5，烧结速度明显提高，这是因为生石灰用量增加，强化了混合料的制粒，改善了料层透气性。碱度为2.5的超高碱度或者1.5的超低碱度，烧结矿成品率均提高，但1.5碱度的烧结矿转鼓强度有一定程度降低。对于碱度2.5和碱度1.5的烧结矿，其低温还原粉化性能均优于碱度2.05的。这是由于2.5碱度烧结矿含量大量的CaO，CaO与TiO2生成钙钛矿的同时，仍有足量的CaO与铁氧化物生成铁酸钙等粘结相，保证烧结矿具有良好的机械强度和低温还原粉化性能。而碱度降低到1.5则有利于生成橄榄石等粘结相，保证烧结矿具有较好的机械强度和低温还原粉化性能。因此，采用超高碱度烧结矿与超低碱度烧结矿搭配的方法，可生产具有良好机械强度和低温还原粉化性能的烧结产品。
5结束语
（1）采用高钛含铁原料研究TiO2含量对烧结矿产、质量指标的影响。提高TiO2含量，烧结矿成品率、转鼓强度、低温还原粉化指数等均呈下降趋势。
（2）优化烧结负压和碱度强化高钛烧结（2.0%TiO2含量）效果不明显。采用超高碱度烧结矿与超低碱度烧结矿搭配的方法，可生产具有良好机械强度和低温还原粉化性能的烧结产品。
