CN103966383A - 一种富氧竖炉的熔炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种富氧竖炉的熔炼方法，它包括下述依次的步骤，配料、装炉料、冶炼与出铁，其特征是：在用焦炭燃烧为热源熔炼含铁物质的过程中，产生含（体积比）CO34.5～40.2%的废气，废气的温度300~350℃，将产生的废气由竖炉排气口经管道输入到清洗塔进风口，废气经煤气清洗塔净化后，废气成（体积比）CO含量达35～40%的煤气，把煤气从清洗塔出风口经管道输出到另外设置的鼓风机进风口，再由鼓风机的增压后，从鼓风机出风口输送给热风炉进风口进入热风炉加热到720～800℃，再由热风炉出风口用管道从竖炉进风口输送给富氧竖炉。本富氧竖炉的熔炼方法煤气利用率、冶炼生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种富氧竖炉的熔炼方法。
背景技术
富氧竖炉是一种以焦炭燃烧为热源的立式热法熔炼设备，主要用于生产铸铁材料以及用来还原金属氧化物中的金属，实现渣与铁的分离。在钢铁企业中，作为利用含铁除尘灰（泥）的循环利用的重要设备之一。
用富氧竖炉熔炼废钢，生产附加值高的铸铁，焦比远低于高炉，而且焦炭所占生产成本较低。
而利用含铁除尘灰的金属含量较矿粉低，约为矿粉的一半左右，这就造成入炉品位低，渣量大，约为普通高炉的2倍，造成富氧竖炉吨铁焦比高，同时生产出的铁水品质较差，含硫、磷较高，附加值低，而焦炭成本占富氧竖炉生产成本的比重较大（约40%）左右。
一般富氧竖炉的热利用效率在50%左右，其产生的煤气CO含量很高（34.5～40.2%），约为高炉煤气（CO含量24～26%）的1.5倍，说明在竖炉内焦炭没有进行完全燃烧，远低于高炉焦炭的利用率。
发明内容
为了克服现有富氧竖炉的熔炼方法的上述不足，本发明提供一种提高煤气利用率、冶炼生产成本低的富氧竖炉的熔炼方法。
本发明的技术方案
富氧竖炉内的铸造焦，在焦炭表层被加热到燃点时，O与C发生燃烧反应，在反应过程中，由于焦炭的不完全燃烧等原因，产生的煤气中含有较高的CO，没有充分发挥焦炭的潜热，部分煤气外排，白白浪费掉能源。
富氧竖炉在熔炼过程中，需要向炉内鼓热风，保证焦炭的燃烧以及炉内的氧化还原反应的持续进行。该方法在向炉内的鼓风过程中，将富氧竖炉自身产生经过净化的煤气，通过增加加压风机引入到富氧竖炉的鼓风机内，将煤气与空气混合，通过风口鼓入到炉内，用于使煤气进行二次燃烧以及在炉内再次发生还原反应，向炉内提供热源以及还原剂，部分替代焦炭的作用，从而降低竖炉焦比，达到降低生产成本的效果。充分利用富氧竖炉煤气中的潜热，降低富氧竖炉能耗。
本富氧竖炉的熔炼方法，它包括下述依次的步骤，配料、装炉料、冶炼与出铁，其特征是：
在用焦炭燃烧为热源熔炼含铁物质的过程中，产生含（体积比）CO 34.5～40.2%的废气，废气的温度300~350℃，将产生的废气由竖炉排气口经管道输入到清洗塔进风口，废气经煤气清洗塔净化后，废气成（体积比）CO含量达35～40%的煤气，把煤气从清洗塔出风口经管道输出到（冶炼设备已有一个鼓风机）另外设置的鼓风机进风口，再由鼓风机的增压后，从鼓风机出风口输送给热风炉进风口进入热风炉加热到720～800℃，再由热风炉出风口用管道从竖炉进风口输送给富氧竖炉。
上所述的富氧竖炉的熔炼方法，其步骤特征是：
Ⅰ 配料
每批料的组成
渣钢和除尘灰压块（重量） 3800~4200份； 焦炭 950~1150份；
硅石 65~75 份； 萤石 3.5~4.5 份；
渣钢和除尘灰压块中成分的要求：入炉平均值Tfe≥48%；
渣钢的粒度不大于400mm；除尘灰压块小于30mm；
Ⅱ 装炉料
将配好的料装入富氧竖炉，每小时装料6~8批；
Ⅲ 冶炼
从料装入富氧竖炉后到炉内,在风口区理论燃烧温度达到1750~1850℃，风量（空气+煤气）18000~22000m3/h，炉料经过1小时20分钟到达风口区，910~110分钟炼成铁水，冶炼过程中，产生体积分数含（体积比）CO 34.5～40.2%的废气，废气的温度255~330℃，将产生的废气由竖炉排气口经管道输入到清洗塔进风口，废气经煤气清洗塔净化后，废气成含（体积比）CO达35～40%的煤气，把煤气从清洗塔出风口经管道输出到另外设置的鼓风机进风口，再由鼓风机的增压后，从鼓风机出风口输送给热风炉进风口进入热风炉加热到750~800℃，再由热风炉出风口用管道从竖炉进风口输送给富氧竖炉，循环进行，经110~130分钟炼成铁水；
Ⅳ 出铁
铁水温度大于1400℃，水的成分的质量百分比达下述要求出铁；
C 3.2~5.2%； Si 1.3~1.7%； P 0.06~0.08%; S 0.05~0.25%；
其余为Fe与不可避免的杂质。
上所述的富氧竖炉的熔炼方法，其步骤特征是：在步骤Ⅲ 冶炼中按照竖炉鼓风量的15~30%增配煤气，使热风中CO的含量从0%增加到6.5~12.4%，吨铁降低焦比0.53kg~20.09kg。
在富氧竖炉送风管线增加管网以及加压机，按照竖炉鼓风量的15～30%增配煤气，使热风中CO的含量从0%增加到6.5～12.4%，吨铁降低焦比0.53kg~20.09kg，降低成本约17.37~33.14元/吨，取得较好的经济效益。
本发明的有益效果
1、提高煤气利用率，减少向外排放的废气，降低温室效应。
2、以高热值煤气部分替代焦炭，降低冶炼生产成本。
附图说明
图1是本发明的示意图。
上述图中：
1—富氧竖炉； 2—煤气清洗塔； 3—鼓风机： 4—热风炉；
5—竖炉排风口 6—清洗塔进风口； 7—清洗塔出风口；
8—鼓风机进风口； 9—鼓风机出风口； 10—热风炉进风口；
11—热风炉出风口； 12—竖炉进风口。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。
实施例一
本实施例是容积86.5m3炼铁的富氧竖炉1的冶炼方法，图1中富氧竖炉1在用焦炭燃烧为热源熔炼含铁物质的过程中，产生含（体积比）CO 34.5～40.2%的废气，废气的温度300~350℃，将产生的废气由竖炉排气口5经管道输入到清洗塔进风口6，废气经煤气清洗塔2净化后，废气成（体积比）CO含量达35～40%的煤气，把煤气从清洗塔出风口7经管道输出到另外设置的鼓风机进风口8，再由鼓风机3的增压后，从鼓风机出风口9输送给热风炉进风口10进入热风炉4加热到720-785℃，再由热风炉出风口11用管道从竖炉进风口12输送给富氧竖炉1。
从炼铁常识知道，很明显，加热后的煤气向富氧竖炉1内提供热源及还原剂，降低焦比，并减少废气的排放。
实施例二
本实施例是在实施例一的加热煤气向富氧竖炉1内提供热源及还原剂时进行的。
本实施例为下述依次的步骤；
Ⅰ 配料
每批料的组成
渣钢和除尘灰压块 4000kg； 焦炭 1050kg； 硅石70kg； 萤石4kg；
渣钢和除尘灰压块中成分的要求：入炉平均值Tfe≥48%
渣钢的粒度不大于400mm；除尘灰压块小于30mm
焦炭的主要指标及组成（质量百分数）%
| 水份 | 灰份 | 挥发份 | 硫 | 固定碳 |
| 2.4 | 9.15 | 1.31 | 0.60 | 84.5 |
Ⅱ 装炉料
将配好的料装入富氧竖炉1，每小时装料6-8批。
Ⅲ 冶炼
从料装入富氧竖炉1后到炉内,在风口区理论燃烧温度达到1800℃±50℃，风量（空气+煤气）20000m3/h，炉料经过1小时20分钟到达风口区，100分钟炼成铁水，冶炼过程中，产生体积分数含（体积比）CO 34.5～40.2%的废气，废气的温度255~330℃，将产生的废气由竖炉排气口5经管道输入到清洗塔进风口6，废气经煤气清洗塔2净化后，废气成含（体积比）CO达35～40%的煤气，把煤气从清洗塔出风口7经管道输出到另外设置的鼓风机进风口8，再由鼓风机3的增压后，从鼓风机出风口9输送给热风炉进风口10进入热风炉4加热到750~800℃，再由热风炉出风口11用管道从竖炉进风口12输送给富氧竖炉1，循环进行，经120分钟炼成铁水。
Ⅳ 出铁
铁水温度大于1400℃，铁水的成分的质量百分比达下述要求出铁；
C 4.2%； Si 1.5% ； P 0.07%； S 0.15%；
其余为Fe与不可避免的杂质。
上述两个实施例中
在富氧竖炉送风管线增加管网以及加压机，按照竖炉鼓风量的15～30%增配煤气，使热风中CO的含量从0%增加到6.5～12.4%，吨铁降低焦比0.53kg~20.09kg，降低成本约17.37~33.14元/吨，取得较好的经济效益。
Claims (3)
1.一种富氧竖炉的熔炼方法，它包括下述依次的步骤，配料、装炉料、冶炼与出铁，其特征是：
在用焦炭燃烧为热源熔炼含铁物质的过程中，产生含（体积比）CO 34.5～40.2%的废气，废气的温度300~350℃，将产生的废气由竖炉排气口经管道输入到清洗塔进风口，废气经煤气清洗塔净化后，废气成（体积比）CO含量达35～40%的煤气，把煤气从清洗塔出风口经管道输出到另外设置的鼓风机进风口，再由鼓风机的增压后，从鼓风机出风口输送给热风炉进风口进入热风炉加热到720～800℃，再由热风炉出风口用管道从竖炉进风口输送给富氧竖炉。
2.根据权利要求１所述的富氧竖炉的熔炼方法，其步骤特征是：
Ⅰ 配料
每批料的组成
渣钢和除尘灰压块（重量） 3800~4200份； 焦炭 950~1150份；
硅石 65~75 份； 萤石 3.5~4.5 份；
渣钢和除尘灰压块中成分的要求：入炉平均值Tfe≥48%；
渣钢的粒度不大于400mm；除尘灰压块小于30mm；
Ⅱ 装炉料
将配好的料装入富氧竖炉，每小时装料6~8批；
Ⅲ 冶炼
从料装入富氧竖炉后到炉内,在风口区理论燃烧温度达到1750~1850℃，风量（空气+煤气）18000~22000m3/h，炉料经过1小时20分钟到达风口区，910~110分钟炼成铁水，冶炼过程中，产生体积分数含（体积比）CO 34.5～40.2%的废气，废气的温度255~330℃，将产生的废气由竖炉排气口经管道输入到清洗塔进风口，废气经煤气清洗塔净化后，废气成含（体积比）CO达35～40%的煤气，把煤气从清洗塔出风口经管道输出到另外设置的鼓风机进风口，再由鼓风机的增压后，从鼓风机出风口输送给热风炉进风口进入热风炉加热到750~800℃，再由热风炉出风口用管道从竖炉进风口输送给富氧竖炉，循环进行，经110~130分钟炼成铁水；
Ⅳ 出铁
铁水温度大于1400℃，水的成分的质量百分比达下述要求出铁；
C 3.2~5.2%； Si 1.3~1.7%； P 0.06~0.08%; S 0.05~0.25%；
其余为Fe与不可避免的杂质。
3. 根据权利要求1或2所述的富氧竖炉的熔炼方法，其步骤特征是：在步骤Ⅲ 冶炼中按照竖炉鼓风量的15~30%增配煤气，使热风中CO的含量从0%增加到6.5~12.4%，吨铁降低焦比0.53kg~20.09kg。
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