一種高爐煉鐵的方法與流程

2023-05-17 08:00:41 2

本發明屬於高爐冶煉技術領域，具體涉及一種高爐煉鐵的方法。

背景技術：

高爐冶鐵方法通常主要包括：將釩鈦鐵精礦和普通粉礦進行燒結生產出燒結礦，用釩鈦鐵精礦和普通鐵精礦造球生產出球團礦，再把燒結礦、球團礦及少量塊礦按一定的比例，與焦炭一起加入到高爐內，同時通過高爐風口噴吹煤粉和鼓入空氣，使焦炭和噴吹的煤粉發生燃燒，生成還原氣體(主要是co和h2)，還原氣體在爐內上升的過程中除去釩鈦磁鐵礦中的氧，還原得到鐵，然後溶化滴落到爐缸實現渣、鐵分離，從而完成冶煉過程。

其中，高爐每冶煉一噸生鐵所耗用焦炭的公斤數用焦比表示，焦比是高爐煉鐵的主要技術經濟指標，綜合反映了高爐煉鐵原料、燃料、設備和技術操作的水平，焦比越低就表示高爐工作效果越好。目前，採用提高廉價燃料煤粉用量代替焦炭用量，從而降低焦比，提高高爐利用係數。在大噴量噴煤提高煤比過程中大量煤粉未燃，一部分隨高爐煤氣排出爐外，另一部分聚集在爐缸。此時，爐缸中未燃煤粉會與渣中的tio2反應產生大量的tic、tin和ti(c,n)，這些新產生的含鈦化合物具有較高的熔點，造成鈦渣變得粘稠，不利於與渣鐵分離，並出現爐缸堆積現象。

技術實現要素：

發明目的：本發明針對現有技術中的不足，提出一種高爐煉鐵的方法，該方法能改善對爐渣流動性，提高煤比和焦丁比，從而降低焦比，提高高爐的利用係數。

技術方案：本發明所述的一種高爐煉鐵的方法，所述方法包括將爐料配入高爐進行冶煉；所述爐料包括釩鈦鐵礦、助熔劑、燃料、氧化性粉料和助燃劑；所述釩鈦鐵礦包括釩鈦燒結礦、釩鈦球團礦和塊礦；所述助熔劑包括石灰石、螢石和錳礦粉中一種或多種；所述燃料由焦炭、焦丁和煤粉組成；所述氧化粉料為fe2o3；所述助燃劑為氧氣，所述釩鈦鐵礦佔所述爐料總重量的98％以上，冶煉的條件包括：高爐內的熱風溫度為1200-1400℃，富氧率為4-10體積％。

進一步的，所述方法還包括將所述焦丁加入到所述釩鈦鐵礦中，均勻混合形成礦石層；將所述焦炭和所述礦石層交替布料入高爐，形成礦石層和焦炭層的交替的層狀結構。

進一步的，所述方法還包括所述助熔劑、所述氧化粉料與所述助燃劑隨所述煤粉噴吹進入高爐。

進一步的，以質量百分計，所述釩鈦鐵礦包括釩鈦燒結礦65％～80％、釩鈦球團礦15％～25％和塊礦2％～10％。

進一步的，以質量百分計，所述助熔劑為所述煤粉量的0.5～5％；以質量百分計，所述助熔劑包括石灰石20～80％、螢石5～60％和錳礦粉15％～60％。

進一步的，以質量百分計，所述氧化性粉料為所述煤粉量的0.8～6％。

進一步的，所述焦丁粒度為6～20mm。

進一步的，所述煤粉粒度為180～200目。

進一步的，所述方法還包括控制焦比200～350kg/t，焦丁比50～160kg/t，煤比120～170kg/t。

有益效果：本發明採用鹼性助熔劑石灰石、中心助熔劑螢石和錳礦粉混合作為助熔劑，降低煉鐵熔點，並改善爐渣流動性；添加助燃劑作為爐料，可縮短煤粉著火時間,強化煤粉燃燒,提高煤粉的燃燒率，減少爐內未燃煤粉含量，避免渣中的tio2還原；添加氧化性粉料fe2o3作為爐料，能夠與低價鈦(如tic、tin和ticn)發生氧化還原反應，將低價鈦氧化成高價鈦，改善爐渣性能，有效的降低大噴煤條件下高鈦高爐渣的粘度，利於鈦渣與渣鐵分離。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明：

實施例1

一種高爐煉鐵的方法，所述方法包括將爐料配入高爐進行冶煉；所述爐料包括釩鈦鐵礦、助熔劑、燃料、氧化性粉料和助燃劑；所述釩鈦鐵礦包括釩鈦燒結礦、釩鈦球團礦和塊礦；所述助熔劑包括石灰石、螢石和錳礦粉中一種或多種；所述燃料由焦炭、焦丁和煤粉組成；所述氧化粉料為fe2o3；所述助燃劑為氧氣，將所述焦丁加入到所述釩鈦鐵礦中，均勻混合形成礦石層；將所述焦炭和所述礦石層交替布料入高爐，形成礦石層和焦炭層的交替的層狀結構，所述助熔劑、所述氧化粉料與所述助燃劑隨所述煤粉噴吹進入高爐。所述釩鈦鐵礦佔所述爐料總重量的98％以上，冶煉的條件包括：高爐內的熱風溫度為1200℃，富氧率為4體積％。

以質量百分計，所述釩鈦鐵礦包括釩鈦燒結礦65％、釩鈦球團礦15％和塊礦2％。以質量百分計，所述助熔劑為所述煤粉量的0.5％；以質量百分計，所述助熔劑包括石灰石20％、螢石5％和錳礦粉15％。以質量百分計，所述氧化性粉料為所述煤粉量的0.8％。

所述焦丁粒度為6mm，所述煤粉粒度為180目。所述方法還包括控制焦比200kg/t，焦丁比50kg/t，煤比120kg/t。

實施例2

一種高爐煉鐵的方法，所述方法包括將爐料配入高爐進行冶煉；所述爐料包括釩鈦鐵礦、助熔劑、燃料、氧化性粉料和助燃劑；所述釩鈦鐵礦包括釩鈦燒結礦、釩鈦球團礦和塊礦；所述助熔劑包括石灰石、螢石和錳礦粉中一種或多種；所述燃料由焦炭、焦丁和煤粉組成；所述氧化粉料為fe2o3；所述助燃劑為氧氣，將所述焦丁加入到所述釩鈦鐵礦中，均勻混合形成礦石層；將所述焦炭和所述礦石層交替布料入高爐，形成礦石層和焦炭層的交替的層狀結構，所述助熔劑、所述氧化粉料與所述助燃劑隨所述煤粉噴吹進入高爐。所述釩鈦鐵礦佔所述爐料總重量的98％以上，冶煉的條件包括：高爐內的熱風溫度為1400℃，富氧率為10體積％。

以質量百分計，所述釩鈦鐵礦包括釩鈦燒結礦80％、釩鈦球團礦25％和塊礦10％。以質量百分計，所述助熔劑為所述煤粉量的5％；以質量百分計，所述助熔劑包括石灰石80％、螢石60％和錳礦粉60％。以質量百分計，所述氧化性粉料為所述煤粉量的6％。

所述焦丁粒度為20mm，所述煤粉粒度為200目。所述方法還包括控制焦比350kg/t，焦丁比160kg/t，煤比170kg/t。

實施例3

一種高爐煉鐵的方法，所述方法包括將爐料配入高爐進行冶煉；所述爐料包括釩鈦鐵礦、助熔劑、燃料、氧化性粉料和助燃劑；所述釩鈦鐵礦包括釩鈦燒結礦、釩鈦球團礦和塊礦；所述助熔劑包括石灰石、螢石和錳礦粉中一種或多種；所述燃料由焦炭、焦丁和煤粉組成；所述氧化粉料為fe2o3；所述助燃劑為氧氣，將所述焦丁加入到所述釩鈦鐵礦中，均勻混合形成礦石層；將所述焦炭和所述礦石層交替布料入高爐，形成礦石層和焦炭層的交替的層狀結構，所述助熔劑、所述氧化粉料與所述助燃劑隨所述煤粉噴吹進入高爐。所述釩鈦鐵礦佔所述爐料總重量的98％以上，冶煉的條件包括：高爐內的熱風溫度為1300℃，富氧率為6體積％。

以質量百分計，所述釩鈦鐵礦包括釩鈦燒結礦70％、釩鈦球團礦20％和塊礦6％。以質量百分計，所述助熔劑為所述煤粉量的3％；以質量百分計，所述助熔劑包括石灰石60％、螢石30％和錳礦粉40％。以質量百分計，所述氧化性粉料為所述煤粉量的3％。

所述焦丁粒度為10mm，所述煤粉粒度為190目。所述方法還包括控制焦比250kg/t，焦丁比100kg/t，煤比150kg/t。

本發明採用鹼性助熔劑石灰石、中心助熔劑螢石和錳礦粉混合作為助熔劑，降低煉鐵熔點，並改善爐渣流動性；添加助燃劑作為爐料，可縮短煤粉著火時間,強化煤粉燃燒,提高煤粉的燃燒率，減少爐內未燃煤粉含量，避免渣中的tio2還原；添加氧化性粉料fe2o3作為爐料，能夠與低價鈦(如tic、tin和ticn)發生氧化還原反應，將低價鈦氧化成高價鈦，改善爐渣性能，有效的降低大噴煤條件下高鈦高爐渣的粘度，利於鈦渣與渣鐵分離。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。