CN101613616A - 护炉用焦炭及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钢铁冶金技术领域,特别涉及一种护炉用焦炭及其制备方法。本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种TiO2用量稳定的护炉用焦炭。该护炉用焦炭的成分按重量百分比计为:TiO2 1%~10%,固定碳79%~89%,灰份8.5%~19%,挥发份0.5%~2.0%,S 0.5%~0.6%。本发明的护炉用焦炭使用于高炉冶炼时可使高炉中TiO2含量稳定,并在炉缸还原生成Ti(CN),从而起到保护炉缸,达到护炉作用,既解决了高炉长期稳定运行,又不会污染环境,便于推广应用。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域,特别涉及一种护炉用焦炭及其制备方法。
背景技术
由于近年来各企业的高炉都采用高强度冶炼,导致高炉炉缸在不到一个炉役末期就发生烧穿事故,对高炉的生产技术经济指标影响较大。
目前国内有部分高炉加入含TiO2物料对炉缸进行保护,应用较广的一般是加入钒钛磁铁矿块矿,通常是在加入焦炭的时侯另外添加钒钛磁铁矿块矿。但是块矿的使用成本较高,并且块矿中TiO2含量不是平均分布的稳定值,导致块矿的加入量不好控制,不利于在高炉中长期、稳定的使用。因此目前急需开发出使高炉内TiO2用量稳定的方法。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种使TiO2用量稳定的护炉用焦炭。
解决该技术问题的技术方案是:护炉用焦炭的成分按重量百分比计为TiO21%~10%,固定碳79%~89%,灰份8.5%~19%,挥发份0.5%~2.0%,S 0.5%~0.6%;灰分中TFe含量为焦炭总重的0.50%~0.65%。所述固定碳为护炉用焦炭燃烧后,除掉灰份后剩余的成分。
优选的,所述护炉用焦炭的成分按重量百分比计为:TiO21.8%~9.4%,固定碳79%~85%,灰份13%~18.9%,挥发份1.0%~1.5%,S 0.51%~0.56%;灰分中TFe含量为焦炭总重的0.50%~0.65%。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述护炉用焦炭的制备方法,该制备方法具体为在煤的炼焦过程中加入1%~10%的高钛渣。所述高钛渣成分为TiO2 92%~95%,TFe 1%~4.2%,(SiO2+CaO+MgO+Al2O3)1%~7%;所述煤的成分为固定碳62%~70%,灰份9.0%~10.4%,挥发份20%~26%,S 0.5%~0.62%,灰分中TFe含量为护炉用焦炭总重的0.45%~0.55%;所述煤的炼焦过程条件为升温速度16~20℃/min,升温至1000~1200℃,恒温80~120min,取出后用水熄焦。
护炉用焦炭于高炉冶炼中直接与烧结矿一同添加,一般冶炼1吨铁需焦炭量为300kg~500kg(不同级别和不同入炉品位的高炉所加入的焦炭量不相同)。同一座高炉冶炼1吨铁所消耗的焦炭一般变化较小,焦炭与矿石进入炉内,在高温区,焦炭中的部分TiO2与碳和N反应生成Ti(CN)高熔点物质沉积于高炉底部,从而达到保护炉缸,延长炉缸寿命,另一部分TiO2被还原进入铁水中。
本发明的有益效果是:
现有技术中,高炉冶炼需要分别添加块矿及焦炭,步骤繁琐,块矿的加入量不好控制;而本发明煤和高钛渣经高温炼焦后使TiO2均匀分布于焦炭中,可于高炉冶炼时直接使用,无需另外配制,方便快捷。
块矿中TiO2含量不是平均分布的稳定值,不利于在高炉中长期、稳定的使用;而高炉中焦炭的添加量(焦比)是相对稳定的,因此护炉用焦炭进入高炉后能够使高炉中TiO2含量稳定,并在炉缸还原生成Ti(CN),从而起到保护炉缸的护炉作用。
本发明的护炉用焦炭既解决了高炉长期稳定运行,又不会污染环境,便于推广应用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的阐述。实施例仅用于说明本发明,而不是以任何方式来限制本发明。
对比例和实施例中采用的各原料主要成分见表1:
表1煤成分单位:重量百分比(%)
成分 | TFe | 灰份 | 固定C | 挥发份 | S | 水分 |
煤 | 0.5 | 9.71 | 66.19 | 23.54 | 0.56 | 10.03 |
表1中水分是单独计算的成分,其它成分是干基,TFe是灰份中的成分之一。所述煤可以是单一品种的煤矿石,也可以由不同产地的煤矿石混合后制成。
表2 单位:高钛渣成分 重量百分比(%)
对比例
表1所示的煤400g,装入刚玉坩埚(Φ80mm×110mm)内,再用3kg重物将坩埚内的煤压实5min,取下配重物密封,放入马弗炉(400mm×150mm×200mm)内干馏,升温速度18℃/min,升温至1100℃,恒温100min,取出用水熄焦,测得焦炭中含c 86.07%,灰分12.16%,挥发份1.23%,S 0.54%;TFe 0.62%(TFe属于灰分中成分,以下同)。
上述焦炭于高炉冶炼中与烧结矿和块矿一同添加,在同一高炉中焦炭与烧结矿的用量比例为固定值,块矿的加入量需要事先测定其TiO2含量,再换算出具体使用量,工序较麻烦。此外,由于块矿中TiO2含量不是平均分布的稳定值,因此高炉中TiO2含量在一个范围内上下浮动,并不是精确、恒定的TiO2含量,长期使用块矿不利于保护炉缸。
实施例1
表1所示的煤400g,高钛渣(表2所示)用量6g,混匀,装入刚玉坩埚(Φ80mm×110mm)内,再用3kg重物将坩埚内的煤压实5min,取下配重物密封,放入马弗炉(400mm×150mm×200mm)内干馏,升温速度18℃/min,升温至1100℃,恒温100min,取出用水熄焦,测得焦炭中含TiO21.86%,c 84.42%,灰分13.87%,挥发份1.18%,S 0.53%;TFe 0.68%。
上述护炉用焦炭于高炉冶炼中与烧结矿一同添加,冶炼时直接使用,无需另外配制,方便快捷。在同一高炉中焦炭与烧结矿的用量比例为固定值,因此护炉用焦炭进入高炉后能够使高炉中TiO2含量稳定,从而起到保护炉缸作用,有利于高炉长期稳定运行。
实施例2
表1所示的煤400g,高钛渣(表2所示)用量15g,混匀,装入刚玉坩埚(Φ80mm×110mm)内,再用3kg重物将坩埚内的煤压实5min,取下配重物密封,放入马弗炉(400mm×150mm×200mm)内干馏,升温速度18℃/min,升温至1100℃,恒温100min,取出用水熄焦,测得焦炭中含TiO24.87%,c 82.71%,灰分15.26%,挥发份1.48%,S 0.55%;TFe 0.77%。
上述护炉用焦炭于高炉冶炼中与烧结矿一同添加,冶炼时直接使用,无需另外配制,方便快捷。在同一高炉中焦炭与烧结矿的用量比例为固定值,因此护炉用焦炭进入高炉后能够使高炉中TiO2含量稳定,从而起到保护炉缸作用,有利于高炉长期稳定运行。
实施例3
表1所示的煤400g,高钛渣(表2所示)用量20g,混匀,装入刚玉坩埚(Φ80mm×110mm)内,再用3kg重物将坩埚内的煤压实5min,取下配重物密封,放入马弗炉(400mm×150mm×200mm)内干馏,升温速度18℃/min,升温至1100℃,恒温100min,取出用水熄焦,测得焦炭中含TiO26.71%,c 81.362%,灰分16.92%,挥发份1.21%,S 0.51%;TFe 0.84%。
上述护炉用焦炭于高炉冶炼中与烧结矿一同添加,冶炼时直接使用,无需另外配制,方便快捷。在同一高炉中焦炭与烧结矿的用量比例为固定值,因此护炉用焦炭进入高炉后能够使高炉中TiO2含量稳定,从而起到保护炉缸作用,有利于高炉长期稳定运行。
实施例4
表1所示的煤400g,高钛渣(表2所示)用量30g,混匀,装入刚玉坩埚(Φ80mm×110mm)内,再用3kg重物将坩埚内的煤压实5min,取下配重物密封,放入马弗炉(400mm×150mm×200mm)内干馏,升温速度18℃/min,升温至1100℃,恒温100min,取出用水熄焦,测得焦炭中含TiO29.38%,固定c 79.62%,灰分18.83%,挥发份1.31%,S 0.54%;TFe 1.12%。
上述护炉用焦炭于高炉冶炼中与烧结矿一同添加,冶炼时直接使用,无需另外配制,方便快捷。在同一高炉中焦炭与烧结矿的用量比例为固定值,因此护炉用焦炭进入高炉后能够使高炉中TiO2含量稳定,从而起到保护炉缸作用,有利于高炉长期稳定运行。
Claims (6)
1.护炉用焦炭,其特征在于:其成分按重量百分比计为TiO2 1%~10%,固定碳79%~89%,灰份8.5%~19%,挥发份0.5%~2.0%,S 0.5%~0.6%。
2.根据权利要求1所述的护炉用焦炭,其特征在于:其成分按重量百分比计为TiO2 1.8%~9.4%,固定碳79%~85%,灰份13%~18.9%,挥发份1.0%~1.5%,S0.51%~0.56%。
3.根据权利要求1或2所述的护炉用焦炭,其特征在于:灰分中TFe含量为护炉用焦炭总重的0.50%~0.65%。
4.护炉用焦炭的制备方法,其特征在于:在煤的炼焦过程中加入1%~10%的高钛渣;所述高钛渣成分为TiO2 92%~95%,TFe 1%~4.2%,(SiO2+CaO+MgO+Al2O3)1%~7%;所述煤的成分为固定碳62%~70%,灰份9.0%~10.4%,挥发份20%~26%,S0.5%~0.62%。
5.根据权利要求4所述的护炉用焦炭的制备方法,其特征在于:灰分中TFe含量为护炉用焦炭总重的0.45%~0.55%。
6.根据权利要求4或5所述的护炉用焦炭的制备方法,其特征在于:所述煤的炼焦过程为升温速度16~20℃/min,升温至1000~1200℃,恒温80~120min,取出后用水熄焦。
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