一種高爐護爐用含鈦粉和經高爐噴煤系統噴吹的護爐方法與流程

2023-04-29 22:41:36 2

本發明屬於高爐煉鐵技術領域，特別涉及一種高爐護爐用含鈦粉和利用高爐噴煤系統噴吹含鈦粉的高爐護爐方法。

背景技術：

高爐爐缸侵蝕是威脅高爐生產安全的重大隱患，同時是決定一代高爐壽命的主要因素。有效控制高爐爐缸的異常侵蝕已成為世界煉鐵工業的重要技術攻關目標。控制爐缸異常侵蝕的措施之一是高爐加鈦護爐，即向高爐內加入含有TiO2的物料，利用TiO2在高爐內生成TiN、TiC和Ti(CN)等高熔點物質，在高爐爐缸侵蝕部位粘結，對爐缸進行有效的保護。

目前，普遍採用的高爐加鈦方式是從高爐爐頂加入各種含鈦粉，包括：鈦鐵塊礦、高鈦球團、含鈦燒結礦、含鈦冷固結球團、金紅石、高鈦渣等。由於需要保護的位置在爐缸，故從爐頂加含鈦粉給高爐帶來很多影響，主要是在爐身易形成堆積粘結，破壞高爐順行；在爐身、軟熔帶、滴落帶發生還原和熔化等物理及化學反應，影響高爐透氣性和煤氣分布；含鈦粉用量大，帶來渣量和爐渣粘度增大，引起高爐能量消耗的增加和渣鐵排放困難；最終導致高爐產量下降，燃料比升高。此外，爐頂加鈦所產生的高熔點物質均勻分布在爐缸鐵水中，對局部侵蝕的修復效果差，修復時間長。

為解決上述問題，人們曾開展了從高爐風口直接加入含鈦粉的嘗試和實踐，包括從風口餵入高鈦含量包芯絲，或直接從風口噴入鈦精粉。這些方法能夠取得直接對爐缸侵蝕部位進行保護的效果，但存在著需要風口停止正常噴煤、因局部大量加入含鈦粉使高爐爐缸均勻性和穩定性遭到破壞等缺點。因此，此類方法僅限於高爐爐缸出現嚴重侵蝕的緊急和短時處理時使用，且應用範圍很小。

技術實現要素：

針對上述技術問題，本發明的目的是提供一種高爐護路用含鈦粉和利用高爐噴煤系統噴吹該含鈦粉的高爐護爐方法，該方法在噴入含鈦粉的同時，不停止正常噴煤，含鈦粉噴吹均勻，保證了高爐爐缸均勻性和穩定性。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

本發明提供一種高爐護爐用含鈦粉，該含鈦粉中TiO2含量為30～90wt％，小於200目粒度的佔40～100wt％；該含鈦粉經高爐噴煤系統與煤粉一起噴入高爐內。

所述含鈦粉中TiO2的含量為30～70wt％。

含鈦粉噴入高爐時的比例為含鈦粉1％～20wt％，其餘為煤粉。

所述含鈦粉由鈦鐵塊礦、金紅石、高鈦渣、釩鈦鐵精礦或鈦精礦加工而成。

本發明提供一種將所述的含鈦粉經高爐噴煤系統噴吹的護爐方法，該方法包括如下步驟：

(1)將上述護爐用含鈦粉經過破碎、篩分，然後按以下比例與煤粉混合均勻：含鈦粉1％～20wt％，其餘為煤粉；

(2)將與煤粉混勻的護爐用含鈦粉放入高爐噴煤系統的噴吹罐中，經噴吹管路輸送到高爐風口，最後經風口噴槍噴入高爐內。

步驟(1)中，利用煤粉的制粉系統將含鈦粉與煤粉混合均勻，具體步驟如下：

a、將上述含鈦粉裝入高爐噴煤原煤場的配煤倉；通過配煤倉倉底的給料裝置加入到原煤的主皮帶，與原煤一起進入制粉的原煤倉；

b、在原煤倉內初步混合的含鈦粉和原煤經磨煤機和布袋收粉器加工為混合均勻的鈦煤混合物料，含鈦粉佔比為1wt％～20wt％。

對有雙系列制粉和噴吹系統的高爐，鈦煤混合物料噴吹的方式有兩種：

A.對於低鈦加入量的高爐爐缸保護性護爐，採用單系列進行鈦煤混合物料噴吹；

B.對於中高鈦加入量的高爐爐缸治療性護爐，採用雙系列進行鈦煤混合物料噴吹。

與現有技術相比，本發明的有益效果在於：

本發明利用高爐噴煤系統同時噴吹鈦煤混合物料，本發明無須改變制粉和噴吹流程，不產生煤粉與鈦粉的偏析現象，鈦煤的燃燒性相較於煤粉也無改變，對磨機及噴吹系統無影響。該方法用於高爐爐缸爐底的日常養護，鈦粉的用量少，起效時間短，可避免爐頂加鈦在爐身及軟熔帶造成的不良影響，是替代爐頂加鈦護爐的好方法。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進行進一步說明。

本發明的高爐護爐用含鈦粉，該含鈦粉中TiO2含量為30～90wt％，小於200目粒度的佔40～100wt％；該含鈦粉經高爐噴煤系統與煤粉一起噴入高爐內。含鈦粉噴入高爐時的比例為含鈦粉1％～20wt％，其餘為煤粉。所述含鈦粉由鈦鐵塊礦、金紅石、高鈦渣、釩鈦鐵精礦或鈦精礦加工而成。

本發明利用高爐噴煤系統噴吹含鈦粉的高爐護爐方法包括如下步驟：

(1)將含鈦粉與煤粉混合均勻；

(2)將混合後的鈦煤混合物料放入高爐噴煤系統的噴吹罐中，經噴吹管路輸送到高爐風口，最後經風口噴槍噴入高爐內。

為保證含鈦粉不影響煤粉制粉系統和高爐噴煤系統正常運行，該含鈦粉為-200目重量百分比≥40％。

為保證從高爐風口加入的含鈦粉對風口的工作狀況和高爐爐缸工作狀態所帶來的影響最小，所述含鈦粉中TiO2質量百分比含量≥30％。

為使含鈦粉向高爐噴煤系統中的配加準確、混合均勻、噴吹控制靈活便捷、保證護爐效果，步驟(1)中，利用煤粉的制粉系統將含鈦粉與煤粉混合均勻，具體步驟如下：

a、將含鈦粉裝入高爐噴煤原煤場的配煤倉；通過配煤倉倉底的給料裝置加入到原煤的主皮帶，與原煤一起進入制粉的原煤倉。

b、在原煤倉內初步混合的含鈦粉和原煤經磨煤機和布袋收粉器加工為混合均勻的鈦煤混合物料，進入煤粉倉。含鈦粉在鈦煤中的比例範圍為1％wt～20％wt。

對有雙系列制粉和噴吹系統的高爐，鈦煤混合物料噴吹的方式有兩種：

方式一：採用單系列進行鈦煤混合物料噴吹，適用於低鈦加入量的高爐爐缸保護性護爐。

方式二：採用雙系列進行鈦煤混合物料噴吹，適用於中高鈦加入量的高爐爐缸治療性護爐。

本發明在國內某大型高爐經試驗得到驗證：所採用的鈦粉成分，粒度，配比，及噴吹方式如表1所示。

表1鈦煤混噴實施例

在該大型高爐上，按表1進行了四個實施例的噴吹試驗，驗證了不同噴吹實施例下的實際效果。經過一段時間的連續噴吹，爐缸多層熱電偶的溫度下降趨勢明顯，侵蝕嚴重的局部溫度上升趨勢得到有效控制。

同時，因取消了爐頂大量加鈦礦，高爐能耗減少，順行狀態改善，高爐各項技術指標提到提高。其中，實施例2的技術指標改善數值為：高爐產量增加217.5t/d，焦比降低14.4kg/t，煤比升高2.8kg/t，燃料比降低11.5kg/t。

實際生產數據表明，鈦煤混噴的護爐針對性強，鈦的利用率大大提高，渣中TiO2含量大幅下降，帶來良好的經濟效益。