一种高锌、高碱条件下的高炉冶炼方法 |
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| 申请号 | CN202311805180.6 | 申请日 | 2023-12-26 | 公开(公告)号 | CN117568539A | 公开(公告)日 | 2024-02-20 |
| 申请人 | 四川德胜集团钒钛有限公司; | 发明人 | 闫大波; 刘德安; 姜子文; 杨泸; 王劲; 吴登友; 罗波; 林刚; 王平; 王远征; 陈继科; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种高锌、高 碱 条件下的 高炉 冶炼 方法，涉及高炉炼 铁 领域，解决了现有的高炉冶炼方法在高锌、高碱条件下难以减缓有害元素的富集，使得设备损耗较大的问题。冶炼方法包括以下步骤：S1、取 炉料 投入高炉中；S2、控制入炉原料筛分冲击量至预设值；S3、在高炉中心和边缘分别设置一道 煤 气流；S4、在高炉内增加除尘装置；S5、调整造渣制度，进行冶炼；S6、排放渣铁。通过调节冶炼方法如入炉原料的筛分冲击量、造渣制度、渣铁排放参数等，保证了高炉的稳定运行，降低了有害元素对高炉的影响，延长了高炉使用寿命，降低了生产成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高锌、高碱条件下的高炉冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、取炉料投入高炉中；S2、控制入炉原料筛分冲击量至预设值；S3、在高炉中心和边缘分别设置一道煤气流；S4、在高炉内增加除尘装置；S5、调整造渣制度，进行冶炼；S6、排放渣铁。 |
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| 说明书全文 | 一种高锌、高碱条件下的高炉冶炼方法技术领域背景技术[0002] 目前，对高炉冶炼有重要影响的碱金属元素是钾和钠。钾，钠的容度小，属干轻金属，硬度很低，钾的熔点63℃，沸点758℃:钠的熔点97℃沸点883℃，碱金属及其氧化物在高炉冶炼过程中发生一系列的物理化学反应，导致循环富集，对高炉设备和冶炼进程产生不利影响。高炉有害元素来源广，其中Zn，Pb元素主要从矿石中带入，K2O，Na2O主要从煤粉和焦炭中带入。此类有害元素会在高炉还原性气氛下会循环富集造成炉内积瘤，焦炭强度降低，堵塞布袋管道等危害，造成高炉顺行降低，成本大幅升高，严重时会将炉底碳砖破坏(Pb)直接威胁一代炉龄的寿命。目前国内高炉大多普通矿冶炼的高炉为了维持高炉长期稳定顺行，主要采取严格控制入炉有害元素负荷的措施，其中大部分高炉要求Zn负荷0.9kg/t.Fe以下，Pb负荷0.5以下，K2O+Na2O负荷控制在4kg/t.Fe；即主要的应对有害元素增高措施主要为控制控制入炉量，未从根本的有害元素的危害机理上减少有害元素的危害；因此为了控制有害元素必然造成原料采购成本上升且高炉能冶炼的矿石面变窄。 [0003] 关于碱金属对高炉炉料和高炉生产危害的认识最早始于二十世纪60年代的日本,到70年代有关碱金属对高炉冶炼的影响已取得了一些成果，日本在70年代对广畑1号高炉3 3 1407m和小仓2号高炉1350m进行了解体研究，并报道了碱金属方面的研究成果。之后，在80年代首钢也进行了相关高炉解剖研究并分析了碱金属在高炉内的反应行为。 [0004] 近年来随着铁矿资源和煤资源的不断劣化和铁矿石价格的上升,原燃料质量持续下降,同时迫于成本压力,一些富含碱金属的矿粉,如印度矿粉、秘鲁矿粉等,被迫配加在烧结、球团里在高炉上使用。而另一方面,高炉的大型化则要求加强精料,对原燃料质量提出了进一步要求,这就造成了原燃料劣化和高炉大型化的矛盾。在这样的矛盾下,如何正确认识、有效控制碱金属对高炉的危害显得尤为重要。 [0005] 碱金属在高炉内的循环富集有四种模式:碱金属碳酸盐的循环、碱金属硅铝酸盐或硅酸盐的循环、碱金属氰化物的循环、碱金属单质的循环。不同类型的化合物循环的位置有所差别,如碳酸盐的循环主要在高炉十部。而硅酸盐的循环相对来说发生的温度高,循环主要集中在高炉的中部和下部。 [0006] 现有的高炉冶炼方法，在高锌、高碱条件下难以减缓有害元素的富集，使得设备损耗较大。 发明内容[0007] 本发明旨在解决现有的高炉冶炼方法，在高锌、高碱条件下难以减缓有害元素的富集，使得设备损耗较大的问题。通过调节冶炼方法如入炉原料的筛分冲击量、造渣制度、渣铁排放参数等，保证了高炉的稳定运行，降低了有害元素对高炉的影响，延长了高炉使用寿命，降低了生产成本。 [0008] 本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案： [0009] 一种高锌、高碱条件下的高炉冶炼方法，包括以下步骤：S1、取炉料投入高炉中；S2、控制入炉原料筛分冲击量至预设值；S3、在高炉中心和边缘分别设置一道煤气流；S4、在高炉内增加除尘装置；S5、调整造渣制度，进行冶炼；S6、排放渣铁。 [0011] 进一步的，所述预设值为小于60kg/s。 [0013] 进一步的，所述调整造渣制度包括，使得炉渣的渣系成分达到TiO2含量为20％～22.5％，MgO含量为8.1％～9.5％，Al2O3的含量为12.5～14.5％。 [0014] 进一步的，所述调整造渣制度还包括，所述炉渣的镁铝比为0.6～0.68。 [0015] 进一步的，所述S2中，烧结的温度为1200～1500℃。 [0016] 进一步的，所述S6中，所述排放渣铁的排放时间为80～150min，出铁流速为5.5～7.0t/min。 [0017] 与现有技术相比，本发明的优点在于： [0018] 1.本发明所涉及的一种高锌、高碱条件下的高炉冶炼方法，通过调节冶炼方法如入炉原料的筛分冲击量、造渣制度、渣铁排放参数等，保证了高炉的稳定运行，降低了有害元素对高炉的影响，延长了高炉使用寿命，降低了生产成本。 [0019] 通过在高炉中心和边缘分别设置一道煤气流，发展中心和边缘两道煤气流的料制，能够稳定煤气流减少炉内管道发生，配合造渣制度，排碱的基础上部分的有害元素能通过煤气带出炉外。从而减少了有害元素的富集。 [0020] 通过在高炉内设置除尘装置，能够除尘，除去随高炉煤气带出的高锌含量的除尘灰，避免除尘灰堵塞管道，影响高炉设备的正常运行。解决了现有的高炉冶炼方法，在高锌、高碱条件下难以减缓有害元素的富集，使得设备损耗较大的问题。 [0021] 通过调节炉料的组成成分，在炉料中配加一定比例的白云石使得钒钛烧结矿Mgo含量改变，可使得炉渣中MgO的含量在8.5％左右，炉渣镁铝比在0.6‑0.68之间，使得炉渣具有良好的流动性，从而能够较好的排渣，使炉渣具备良好的排碱能力。能够减少在高锌、高碱条件下，有害元素的富集，减缓有害元素对设备的损耗。 [0023] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 [0024] 因此，以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 具体实施方式[0025] 本发明提供一种高锌、高碱条件下的高炉冶炼方法，包括以下步骤：S1、取炉料投入高炉中；S2、控制入炉原料筛分冲击量至预设值；S3、在高炉中心和边缘分别设置一道煤气流；S4、在高炉内增加除尘装置；S5、调整造渣制度，进行冶炼；S6、排放渣铁。 [0026] 可以理解的是，本发明所涉及的一种高锌、高碱条件下的高炉冶炼方法，通过调节冶炼方法如入炉原料的筛分冲击量、造渣制度、渣铁排放参数等，保证了高炉的稳定运行，降低了有害元素对高炉的影响，延长了高炉使用寿命，降低了生产成本。 [0027] 通过在高炉中心和边缘分别设置一道煤气流，发展中心和边缘两道煤气流的料制，能够稳定煤气流减少炉内管道发生，配合造渣制度，排碱的基础上部分的有害元素能通过煤气带出炉外。从而减少了有害元素的富集。 [0028] 通过在高炉内设置除尘装置，能够除尘，除去随高炉煤气带出的高锌含量的除尘灰，避免除尘灰堵塞管道，影响高炉设备的正常运行。解决了现有的高炉冶炼方法，在高锌、高碱条件下难以减缓有害元素的富集，使得设备损耗较大的问题。 [0029] 在本发明中的某些实施例中，所述炉料按重量计包括，钒钛磁铁矿49～56％，普通粉矿10％、生石灰9～10％、焦粉3～3.5％、白云石4～5％。 [0030] 可以理解的是，调节炉料的组成成分，在炉料中配加一定比例的白云石使得钒钛烧结矿Mgo含量改变，可使得炉渣中MgO的含量在8.5％左右，炉渣镁铝比在0.6～0.68之间，使得炉渣具有良好的流动性，从而能够较好的排渣，使炉渣具备良好的排碱能力。能够减少在高锌、高碱条件下，有害元素的富集，减缓有害元素对设备的损耗。 [0031] 在本发明中的某些实施例中，所述预设值为小于60kg/s。 [0032] 可以理解的是，在生产过程控制入炉原料筛分冲击量至60kg/s以下。可以控制烧结低温还原粉化率不低于70％，从而可大幅减少粉末入炉，能够减少因锌元素、碱金属循环富集造成的炉墙粘结，从而能够防止炉墙结瘤的产生。 [0033] 在本发明中的某些实施例中，所述除尘装置为重力除尘装置、旋风除尘装置或布袋除尘装置中的一种或组合。 [0034] 在本发明中的某些实施例中，所述调整造渣制度包括，所述造渣制度包括使得炉渣的渣系成分达到TiO2含量为20％～22.5％，MgO含量为8.1％～9.5％，Al2O3的含量为12.5～14.5％。 [0035] 可以理解的是，调节炉渣的渣系成分，使得炉渣中较高的MgO含量和一定比例TiO2含量，可降低渣中K20、Na2O的活度，减少了碱金属循环富集能力以及对炉衬的侵蚀能力提高炉渣排碱能力。 [0036] 在本发明中的某些实施例中，所述调整造渣制度还包括，所述炉渣的镁铝比为0.6～0.68。 [0037] 在本发明中的某些实施例中，所述S2中，烧结的温度为1200～1500℃。 [0038] 在本发明中的某些实施例中，所述S6中，所述排放渣铁的排放时间为80～150min，出铁流速为5.5～7.0t/min。 [0039] 实施例1 [0040] 在本实施例中，在某烧结厂进行冶炼。其中，采用的冶炼方法为，包括以下步骤：S1、取炉料：钒钛磁铁矿50％，普通粉矿10％、生石灰10％、焦粉3％、白云石5％。投入高炉中；S2、控制入炉原料筛分冲击量至60kg/s以下；S3、在高炉中心和边缘分别设置一道煤气流；S4、在高炉内增加重力除尘装置；S5、调整造渣制度，进行冶炼，使得炉渣的渣系成分达到TiO2含量为20.0％～22.5％，MgO含量为8.1％～9.3％，Al2O3的含量为12.5～14.5％，炉渣的镁铝比为0.6～0.68；S6、排放渣铁，排放渣铁的排放时间为80～150min，出铁流速为 5.5～7.0t/min。 [0041] 实施例2 [0042] 在本实施例中，在某烧结厂进行冶炼。其中，采用的冶炼方法为，包括以下步骤：S1、取炉料：钒钛磁铁矿56％，普通粉矿10％、生石灰9.5％、焦粉3％、白云石4.5％。投入高炉中；S2、控制入炉原料筛分冲击量至60kg/s以下；S3、在高炉中心和边缘分别设置一道煤气流；S4、在高炉内增加重力除尘装置和旋风除尘装置；S5、调整造渣制度，进行冶炼，使得炉渣的渣系成分达到TiO2含量为20.5％～22.5％，MgO含量为8.1％～9.3％，Al2O3的含量为 12.5～14.5％，炉渣的镁铝比为0.6～0.68；S6、排放渣铁，排放渣铁的排放时间为80～ 150min，出铁流速为5.5～7.0t/min。 [0043] 实施例3 [0044] 在本实施例中，在某烧结厂进行冶炼。其中，采用的冶炼方法为，包括以下步骤：S1、取炉料：钒钛磁铁矿56％，普通粉矿10％、生石灰10％、焦粉3％、白云石5％。投入高炉中；S2、控制入炉原料筛分冲击量至60kg/s以下；S3、在高炉中心和边缘分别设置一道煤气流；S4、在高炉内增加重力除尘装置和旋风除尘装置；S5、调整造渣制度，进行冶炼，使得炉渣的渣系成分达到TiO2含量为20.5％～22.5％，MgO含量为8.1％～9.3％，Al2O3的含量为 12.5～14.5％，炉渣的镁铝比为0.6～0.68；S6、排放渣铁，排放渣铁的排放时间为80～ 150min，出铁流速为5.5～7.0t/min。 [0045] 试验例 [0046] 在某烧结厂，选取相同的高炉，在其中3个高炉中分别使用实施例1的烧结方法，作为实验组1‑3，在另外一个高炉中使用常规的烧结方法，作为对比组。 [0047] 在烧结相同的周期后，分别对实验组1‑3和对比组的高炉的炉衬状况进行观测、评价及记录，结果见表1。 [0048] 表1 [0049] [0050] 根据表1的记录数据可以看出，横向对比实验组1、实验组2、实验组3和对比组，按照本发明的冶炼方法进行冶炼的高炉，炉衬侵蚀情况较少。可见，本发明的冶炼方法能够有效保护高炉的炉衬，使得炉衬的侵蚀情况较少。 [0051] 综上所述，本发明所涉及的一种高锌、高碱条件下的高炉冶炼方法，通过调节冶炼方法如入炉原料的筛分冲击量、造渣制度、渣铁排放参数等，保证了高炉的稳定运行，降低了有害元素对高炉的影响，延长了高炉使用寿命，降低了生产成本。解决了现有的高炉冶炼方法，在高锌、高碱条件下难以减缓有害元素的富集，使得设备损耗较大的问题。 |
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