CN104152614B

CN104152614B - 高炉炉料的布料方法

Info

Publication number: CN104152614B
Application number: CN201410425609.3A
Authority: CN
Inventors: 江凌; 陆高峰; 邹仕华; 毛建林; 干显; 曾中兴; 李清明; 陈利; 胡大军; 张志强; 姚国勋
Original assignee: Pangang Group Xichang Steel and Vanadium Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Xichang Steel and Vanadium Co Ltd
Priority date: 2014-08-26
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2034-08-26
Also published as: CN104152614A

Abstract

本发明涉及高炉炉料的布料方法，属于高炉冶炼领域。本发明要解决的技术问题是提供一种增加小粒度烧结矿使用量的方法。本发明高炉炉料的布料方法为：前(n-1)批料铺设正常矿，第n批料铺设替代矿，并以上述n批料为循环，重复布料；其中，n为大于1的整数；正常矿由x重量份的烧结矿、y重量份的球团矿和z重量份的块矿组成；按质量计，x:y:z＝65～80:10～30:3～8；替代矿由nw重量份的小粒度烧结矿、(x－nw)重量份的烧结矿、y重量份的球团矿和z重量份的块矿组成。本发明高炉布料的方法适用于高炉使用小粒度烧结矿的情况，只需对高炉装料程序进行修改，简单方便；能够提高小粒度烧结矿使用和高炉透气性。

Description

高炉炉料的布料方法

技术领域

本发明涉及高炉炉料的布料方法，属于高炉冶炼领域。

背景技术

烧结矿是高炉冶炼的主要原料之一。烧结矿在入炉之前要经过筛分，筛上物粒度较大的部分进入高炉冶炼；筛下物粒度较小的部分作为高炉返矿返回烧结工序重新加工成烧结矿。而小粒度烧结矿是将高炉烧结矿筛下物再经过筛分，其中粒度较大的，通常大于3mm的部分，可以直接入炉，不需要返回烧结工序加工，可节约再次烧结的费用，从而降低高炉矿石成本，同时也能缓解烧结矿资源紧缺的矛盾。小粒度烧结矿使用量越多，则矿石成本越低。但小粒度烧结矿粒度较小，与正常炉料粒度级差大，高炉使用后，如果布料方法不加以改进，将导致料柱透气性变差，压差升高，不利于高炉的稳定、顺行。

通用小粒度烧结矿布料采用分批单独加入的方式，即正常矿(包括烧结矿、球团矿及块矿)与小粒度烧结矿分开加入，举例，高炉料单如下表所示：

表1

此布料方式每批矿石分为正常矿与小粒度烧结矿，包含烧结矿X吨、球团矿Y吨、块矿Z吨，小粒度烧结矿W吨。每批矿石总批重(X+Y+Z+W)吨。但小粒度烧结矿并不是每批都加入，而是将每批小粒度烧结矿单独提出，累积到一定重量，集中加入，每隔n批正常矿，集中加入1批小粒度烧结矿，重量nW吨。对应布料程序如下表：

表2

续表2

此布料方式采用了矿石分级入炉的方式，能够提高高炉料柱透气性。但随着小烧结烧结矿使用量的增加，其缺点主要为：正常矿完布后，再布小粒度烧结矿，该批正常料与小粒度烧结矿无间隔焦炭布在一起，实际上形成同一批料，批重增大，矿石料层厚度较正常矿石料层厚(如图1所示)，小粒烧结矿用量越多，则该批矿石实际批重就越大，料层越厚，导致中心和边缘两道气流都被抑制，造成高炉透气性变差，不利于高炉的顺行，小粒度烧结矿很难进一步提高。

因此，寻找一种能够解决小粒度烧结矿用量增加料层变厚，垂直方向不均匀，高炉透气性变差的问题，同时促进高炉的稳定、顺行，提高小粒度烧结矿使用量的高炉炉料的布料方法，显得尤为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高炉炉料的布料方法，可以增加小粒度烧结矿的使用量。

本发明高炉炉料的布料方法为：前(n-1)批料铺设正常矿，第n批料铺设替代矿，并以上述n批料为循环，重复布料；

其中，n为大于1的整数；

正常矿由x重量份的烧结矿、y重量份的球团矿和z重量份的块矿组成；按质量计，x:y:z＝65～80:10～30:3～8；

替代矿由nw重量份的小粒度烧结矿、(x－nw)重量份的烧结矿、y重量份的球团矿和z重量份的块矿组成；按质量计，nw:(x－nw)＝1～2:2～4；nw≤0.0675πD²；其中，n为大于1的整数；w为每批小粒度烧结矿重量，单位为t；0.0675为系数，单位为t/m²；D是高炉炉喉直径，单位为m；

烧结矿粒径为5～60mm；小粒度烧结矿是指粒径在3～5mm的烧结矿。

进一步的，作为优选方案，上述方法中，按质量计，x:y:z＝70:25:5；nw:(x－nw)＝1:3。

进一步的，球团矿粒度为10～30mm；块矿粒度为20～50mm。

作为优选方案，烧结矿的成分及重量百分比为：TFe48～58％，FeO8～10％，CaO9～12％，SiO₂5～8％，MgO1～3％，Al₂O₃1～3％，S0.03～0.06％，及不可避免的杂质；球团矿的成分及重量百分比为：TFe55～65％，FeO0.2～1.0％，CaO0.5～1.5％，SiO₂4～7％，MgO1～3％，Al₂O₃1～3％，S0.05～0.10％，及不可避免的杂质；块矿的成分及重量百分比为：TFe40～60％，FeO1～20％，CaO0.5～1.5％，SiO₂3～25％，MgO1～7％，Al₂O₃1～5％，S0.10～1.0％，及不可避免的杂质。

优选地，每批矿料之间铺设有焦炭，焦炭重量为(x+y+z)/4～(x+y+z)/5重量份。

本发明有益效果：

1、本发明高炉布料的方法适用于高炉使用小粒度烧结矿的情况，不需要额外资金投入，只需对高炉装料程序进行修改，简单方便。

2、本发明高炉布料的方法能够明显提高小粒度烧结矿使用，降低生铁成本，具有良好的推广应用前景。

3、本发明高炉布料的方法可以提高高炉透气性，更利于高炉的顺行。

附图说明

图1现有高炉炉料的布料方式料层图；

图2本发明高炉炉料的布料方式料层图。

具体实施方式

本发明高炉炉料的布料方法，具体方法如下：

1批料：铺设正常矿；

2批料：铺设正常矿；

……

n批料：铺设替代矿；

以上述的n批料为一个循环，重复上述循环。

其中，正常矿由x重量份的烧结矿、y重量份的球团矿和z重量份的块矿组成；x:y:z＝65～80:10～30:3～8；优选为x:y:z＝70:25:5。

其中，正常矿、球团矿和块矿的重量配比主要是由高炉炉渣碱度决定，一般情况下，要求矿石中CaO含量与SiO₂含量的比值为1.00～1.20，由于烧结矿、球团矿及块矿中CaO含量和SiO₂含量经常有波动，可以通过调整其配比来控制CaO含量与SiO₂含量的比值在1.00～1.20范围内。

替代矿由nw重量份的小粒度烧结矿、(x－nw)重量份的烧结矿、y重量份的球团矿和z重量份的块矿组成；nw:(x－nw)＝1～2:2～4；优选为；nw:(x－nw)＝1:3。

其中，烧结矿、球团矿、块矿均为高炉冶炼的原料。

烧结矿是指烧结是将各种粉状含铁原料，配入一定数量的燃料和熔剂在烧结设备上进行高温加热，，在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学反应的作用下，混合料中部分易熔物质发生软化、熔化，产生一定数量的液相，并润湿其它未熔化的矿石颗粒，当冷却后液相将矿粉颗粒粘结成块，所得产品称为烧结矿，外形为不规则多孔状。

烧结矿主要成分及其重量百分比为：TFe48～58％，FeO8～10％，CaO9～12％，SiO₂5～8％，MgO1～3％，Al₂O₃1～3％，S0.03～0.06％，及不可避免的杂质；烧结矿的粒度一般在5～60mm之间。

球团法是将细磨精矿制成能满足冶炼要求的块状物料的一个加工过程，其过程为：将准备好的原料(细磨精矿或其他细磨粉状物料或粘结剂等)，按一定比例经过配料混匀，在造球机上经滚动而造成一定尺寸的生球，然后采用干燥和焙烧或其他方法使其发生一系列的物理化学变化而硬化固结，这一过程就叫做球团过程，这种方法称为球团法，所得到的产品就叫作球团矿。

球团矿主要成分及其重量百分比为：TFe55～65％，FeO0.2～1.0％，CaO0.5～1.5％，SiO₂4～7％，MgO1～3％，Al₂O₃1～3％，S0.05～0.10％，及不可避免的杂质；球团矿的粒度一般在10～30mm之间。

块矿是指天然开产后不需要加工，可直接入炉的铁矿石，是高炉使用的重要含铁原料之一。它与高碱度烧结矿、酸性球团矿一起构成高炉的含铁炉料结构。

块矿主要成分及其重量百分比为：TFe40～60％，FeO1～20％，CaO0.5～1.5％，SiO₂3～25％，MgO1～7％，Al₂O₃1～5％，S0.10～1.0％，及不可避免的杂质；块矿的粒度一般在20～50mm之间。

所述小粒度烧结矿是指粒径在3～5mm之间的烧结矿。

从上述布料方式中可以看出，每批料的总批重均为(x+y+z)重量份；同时小粒度烧结矿并不是每批都加入，而是累积n批后集中加入，同时第n批矿料扣除相应烧结矿，即相当于小粒度烧结矿代替了等量的烧结矿，第n批料中小粒度烧结矿和烧结炉之和与前(n-1)批正常矿中的烧结矿重量相等。此种布料方式的优点是无论使用多少小粒度烧结矿，当加入小粒度烧结矿时，由于扣除了等量的烧结矿，料层厚度不会明显变化，更加均匀(如图2所示)，避免了分批单独加入导致料柱透气性变差的不利影响，有利于小粒度烧结矿使用量的提高。

进一步的，小粒度烧结矿一次性集中加入不宜过多，否则易造成高炉透气性变差。间隔批数n应根据每批小粒度烧结矿重量w和高炉炉喉直径D来确定，可根据公式1计算得到：

nw≤0.0675πD²(1)

其中，0.0675为系数，单位：t/m²；D是高炉炉喉直径，单位m；n为正整数；w为每批小粒度烧结矿重量，单位：t。

例如，某厂高炉炉喉直径6.9m，每批小粒度烧结矿w为1.2吨，间隔批数n应≤8批；若每批粒度烧结矿w为2.2吨，则间隔批数n应≤4批。

进一步的，每批料之间还布有焦炭，焦炭的用量可根据每批料的用量和其组分调节，通常情况下，组分为(x+y+z)重量份的每批矿料之间使用(x+y+z)/4～(x+y+z)/5重量份的焦炭(即焦炭负荷，每冶炼一批矿石所使用的焦炭重量，一般4～5，根据矿石品位、煤比、炉温等有所不同。)下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

某高炉炉喉直径6.9m，使用的烧结矿、球团矿、块矿、小粒度烧结矿各组分的百分比含量如下：

烧结矿:TFe55.0％，FeO9.5％，CaO10.2％，SiO25.1％，MgO1.2％，Al₂O₃1.3％，S0.03％，其余为不可避免杂质；粒径为5～60mm。

小粒度烧结矿成分及含量同烧结矿，其粒度为3～5mm。

球团矿:TFe58.2％，FeO0.7％，CaO1.3％，SiO₂4.2％，MgO3.1％，Al₂O₃1.7％，S0.05％，其余为不可避免杂质；粒径为10～30mm。

块矿:TFe42.5％，FeO1.6％，CaO1.1％，SiO₂20.3％，MgO4.2％，Al₂O₃2.1％，S0.10％，其余为不可避免杂质；粒径为20～50mm。

高炉布料，替代矿采用分批单独加入的方式，每4批正常矿布1次替代矿，即4批正常矿布料完之后，再布1批替代矿。高炉矿石每批重43.8t,小粒度烧结矿使用量为2.2t/批，高炉稳定顺行，其布料方式如表3、表4：

表3高炉料单

表4高炉布料顺序

续表4

此高炉矿石批重43.8t，其中烧结矿37.23t，球团矿4.38t，块矿2.19t；每批小粒度烧结矿2.2t/批。采取小粒度烧结矿代替烧结矿混合加入的方式，由于集中加入小粒度烧结矿最大矿批≤0.0675πD²，即，nw≤10，w＝2.2，因此选择每隔4批正常矿集中加入小粒度烧结矿8.8t。第1至第3批同为烧结矿37.23t，球团矿4.38t，块矿2.19t；第4批烧结矿为28.43t，球团矿4.38t，块矿2.19t，小粒度烧结矿8.8t。如此循环，同时，每批料之间布有9.8t焦炭。

采用本实施例布料方式，高炉年小粒度烧结矿使用量较以往提高约20000吨，按照烧结矿加工成本70元/吨计算，年经济效益约140万元。

对比例1

采用实施例1中方法，改变小粒度烧结用量,同时，每批料之间布有9.8t焦炭，具体布料方式见表5、表6。

表5高炉料单

表6高炉布料顺序

采用上述布料方式出现压差升高，炉况顺行变差的情况，高炉不稳定。

Claims

1.高炉炉料的布料方法，其特征在于：前(n-1)批料铺设正常矿，第n批料铺设替代矿，并以上述n批料为循环，重复布料；每批矿料之间铺设有焦炭，焦炭重量为(x+y+z)/4～(x+y+z)/5重量份；

其中，n为大于1的整数；

正常矿由x重量份的烧结矿、y重量份的球团矿和z重量份的块矿组成；按质量计，x:y:z＝65～80:10～30:3～8；球团矿粒度为10～30mm；块矿粒度为20～50mm；

烧结矿粒径为5～60mm；小粒度烧结矿是指粒径在3～5mm的烧结矿；

所述烧结矿的成分及重量百分比为：TFe48～58％，FeO8～10％，CaO9～12％，SiO₂5～8％，MgO1～3％，Al₂O₃1～3％，S0.03～0.06％，及不可避免的杂质；

球团矿的成分及重量百分比为：TFe55～65％，FeO0.2～1.0％，CaO0.5～1.5％，SiO₂4～7％，MgO1～3％，Al₂O₃1～3％，S0.05～0.10％，及不可避免的杂质；

块矿的成分及重量百分比为：TFe40～60％，FeO1～20％，CaO0.5～1.5％，SiO₂3～25％，MgO1～7％，Al₂O₃1～5％，S0.10～1.0％，及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的高炉炉料的布料方法，其特征在于：按质量计，x:y:z＝70:25:5。

3.根据权利要求1或2所述的高炉炉料的布料方法，其特征在于：按质量计，nw:(x－nw)＝1:3。