CN104278118A - 一种废弃镁碳砖用于高炉炼铁改善高炉炉渣性能的方法 - Google Patents

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周小辉
梁栋
陈伟
崔帆
王学斌
张英
郎达慧
张均宾
白耀欢
赵雅含
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Abstract

本发明涉及一种废弃镁碳砖用于高炉炼铁改善高炉炉渣性能的方法。钢铁厂废弃镁碳砖经粗破碎后通过原煤输送皮带，与原煤一块输送至磨煤系统，制粉粒度-200目≥40％,-20目达100％，混合煤粉经管道通过气体输送介质气力输送，通过分配器分散给高炉各喷枪喷入高炉，同时高炉操作需要适当提高富氧率，保证风口回旋区的理论燃烧温度，喷吹进高炉的MgO与初渣混合并反应，改善高炉渣的冶金性能，减少烧结或球团工序MgO添加的燃料浪费，解决了钢铁厂大量废弃镁碳砖使用问题，降低了钢铁厂生产成本，实现资源的综合利用。

Description

一种废弃镁碳砖用于高炉炼铁改善高炉炉渣性能的方法
技术领域
本发明涉及一种废弃镁碳砖用于高炉炼铁改善高炉炉渣性能的方法，属于炼铁生产技术领域。
背景技术
随着炼铁原料的上涨，高炉炼铁成本压力激增，各种廉价料得到广泛使用，高铝矿以及海砂矿就属于相对便宜的矿种，但由于高铝矿的Al2O3以及海砂矿中的TiO2对高炉炉渣冶金性能影响较大，当炉渣中Al2O3及TiO2含量达到一定程度时，炉渣冶金性能变差，高炉冶炼困难。目前解决上述技术问题的方法一般是从含铁原料中添加含MgO的白云石，主要是在烧结或球团中加入。CN20061025195.8则是通过在烧结矿中配加含MgO原料进行烧结，从而增加高炉炉渣中MgO含量，以改善高炉渣的性能。另一种方法是直接采用镁砂，原料成本增加，而且往高炉添加MgO，只能通过炉顶或者风口。通过炉顶原料口加入，则需要经过烧结或球团工序，工序能耗增加，而且一般是使用白云石，增加烧结原料成本。
目前钢铁厂的废弃镁碳砖较多，且废弃镁碳砖堆占生产现场空间，钢铁厂本厂不能进行再利用的话，一般是免费让耐材厂家拉走，用于耐火材的制备。目前废弃镁碳砖制备耐火材的技术有不少报道，例如CN 103274708A公开一种利用废弃镁碳砖制备耐火材料的方法，废弃镁碳砖经表面除渣、破碎、复合破碎、混炼的工艺处理，处理后的5-3、3-1、1-0mm三种粒度的颗粒，经配料、混料、成型、烘干四个步骤，制备耐火材料。迄今为止，尚未有废弃镁碳砖用于高炉炼铁改善高炉炉渣性能的技术报道。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题和缺陷，本发明提供一种废弃镁碳砖用于高炉炼铁改善高炉炉渣性能的方法。主要解决钢铁厂废弃镁碳砖再次利用以及改善高炉炉渣冶金性能问题。
术语说明：
本发明中所述的“制粉粒度-200目≥40％,-20目达100％”含义是：制粉的全部粒度小于20目，其中至少40％的粒度小于200目。
为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：
一种废弃镁碳砖用于高炉炼铁改善高炉炉渣性能的方法，包括步骤如下：
(1)钢铁厂废弃镁碳砖经过粗破碎，使大块废镁碳砖破碎成粒度小于10mm的碎砖，然后通过原煤输送皮带，与原煤块一起输送至磨煤系统，制粉粒度：-200目≥40％，-20目达100％；得到混合煤粉；
(2)制得的混合煤粉经管道通过气体输送介质气力输送，再通过分配器分散给高炉的各喷枪喷吹进入高炉，高炉鼓风富氧率控制在3-10％，热风温度1100-1200℃；
(3)控制炉温、炉渣碱度，控制炉渣中MgO含量4-8wt％，正常出铁。
本发明所述的废弃镁碳MgO含量70-85％。所述废弃镁碳不需要表层处理，将钢厂废弃镁碳砖整砖直接破碎即可。
根据本发明优选的，步骤(1)中，所述制粉粒度-200目的粉占比为50-75％；体积比。
根据本发明优选的，步骤(2)中，所述的输送介质为氮气或者氮气与空气的混合物，控制输送介质氧含量<10％(体积百分比)。
根据本发明优选的，步骤(2)中，所述的高炉鼓风富氧率控制在4-7％。适当提高富氧率，保证风口回旋区的理论燃烧温度。优选的，使风口回旋区的理论燃烧温度在2150-2300℃。
所述的废镁碳砖添加量，按废镁碳砖MgO含量70-85wt％及控制渣中MgO含量4-8wt％计，废镁碳砖加量为15～40公斤/吨铁。再根据高炉渣中镁含量的要求以及高炉小时喷煤量，确定与原煤混合的破碎镁碳砖的量比。
本发明中，所述高炉容积500～2500m3，高炉煤比160-180kg/吨铁，渣比410-420kg/吨铁。
本发明步骤(3)中控制炉温不低于1450℃，炉渣的二元碱度在1.0-1.3。进一步优选炉渣的二元碱度在1.05-1.2。
本发明所述的废弃镁碳砖没有特别要求，一般钢铁厂转炉或电炉使用的废弃镁碳砖均可使用。特别优选的镁碳砖牌号为：MT10A、MT10B、MT10C、MT14A、MT14B、MT14CMT18A、MT18B、MT18C。
镁碳砖理化指标：(YB/T4074-1991褐色冶金行业标准)
牌号 MT10A MT10B MT10C MT14A MT14B MT14C MT18A MT18B MT18C
MgO％≥ 80 78 76 76 74 74 72 70 70
C％≥ 10 10 10 14 14 14 18 18 18
显气孔率％≤ 4 5 6 4 5 6 3 4 5
本发明的技术特点：
首先，本发明是通过使用废弃镁碳砖替代白云石，使企业废弃镁碳砖得到充分利用；其次，本发明采用直接通过高炉风口喷吹，减少烧结或球团工序含MgO料添加的燃料浪费，喷吹废弃镁碳砖和煤粉的同时高炉操作适当提高富氧率，镁碳砖氧化物还可提高风口煤粉燃烧率，喷吹进高炉废镁碳砖中的MgO与初渣混合并进行化学反应，改善高炉渣的冶金性能，促进高炉的稳定顺行，镁碳砖中的碳也能够得到充分利用。
本发明的有益效果：
1、本发明使用钢铁厂废弃镁碳砖无需表面处理，其表面渣层Fe或FeO在混入煤粉中对煤粉燃烧有促进作用。
2、本发明用钢铁厂废弃镁碳砖代替现有工艺镁砂等含MgO原料，节约生产原料成本，同时不用经过烧结或球团工艺，减少工序能耗，既减少烧结能耗，又节省烧结后的冷却工序。
3、本发明通过风口添加废弃镁碳砖，碳砖中的MgO以及杂质FeO、Fe等对煤粉燃烧有催化作用，提高了煤粉的燃烧率，而且镁碳砖中的碳也得到了充分利用。
4、本发明低成本地使用钢铁厂废弃镁碳砖得到了有效利用，解决了钢铁厂大量废弃镁碳砖堆置和再利用问题，整体上降低了钢铁厂生产成本，达到了资源的综合利用的效果。且工艺简单，易于操作。
附图说明
图1为本发明废弃镁碳砖用于改善高炉炉渣性能的加入方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。
实施例中使用的废弃镁碳砖是来自电炉用后MT10A或MT14A废镁碳砖。
实施例1：
正常冶炼时，高炉焦比、煤比及入炉原料结构相对固定，波动较小。高炉容积1000m3，高炉煤比160kg/THM，渣比420kg/THM，要求控制渣中MgO含量达到6％，废弃镁碳砖(MT14A)MgO含量为80％，则吨铁废弃镁碳砖需配加量为31.5kg/THM。
钢铁厂废弃镁碳砖经过粗破碎，使大块废镁碳砖破碎成粒度小于10mm的碎砖，将破碎的废弃镁碳砖经皮带加入，并与原煤一起进入磨煤机，控制磨煤时间，使混合煤粉粒度粒径小于200目的达55.5％，粒径小于20目的达100％；通过氮气输送通过分配器和喷枪喷入高炉，高炉富氧率控制在6％，热风温度1120℃，风口回旋区的理论燃烧温度为2236℃。高炉渣铁温度1490℃，炉渣的二元碱度在1.1，渣中MgO含量6％，正常出铁。
实施例2：
正常冶炼时，高炉焦比、煤比及入炉原料结构相对固定，波动较小。某高炉容积1880m3，高炉煤比180kg/THM，渣比415kg/THM，要求控制渣中MgO含量达到5％，废弃镁碳砖(MT10A)成份MgO含量85％，则吨铁废弃镁碳砖需配加量为24.41kg/THM。废弃镁碳砖破碎后经皮带加入与原煤进入磨煤机，控制磨煤时间，混合煤粉粒度小于200目达60.5％，小于20目的粒度达100％，通过氮气与空气混合介质输送通过分配器和喷枪喷入高炉，输送气体氧含量8.3％，高炉富氧率控制在4.5％，热风温度1180℃，风口回旋区的理论燃烧温度为2186℃。高炉渣铁温度1485℃，炉渣的二元碱度在1.2，正常出铁。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种废弃镁碳砖用于高炉炼铁改善高炉炉渣性能的方法，包括步骤如下：
(1)钢铁厂废弃镁碳砖经过粗破碎，使大块废镁碳砖破碎成粒度小于10mm的碎砖，然后通过原煤输送皮带，与原煤块一起输送至磨煤系统，制粉粒度：-200目≥40％，-20目达100％；得到混合煤粉；
(2)制得的混合煤粉经管道通过气体输送介质气力输送，再通过分配器分散给高炉的各喷枪喷吹进入高炉，高炉鼓风富氧率控制在3-10％，热风温度1100-1200℃；
(3)控制炉温、炉渣碱度，控制炉渣中MgO含量4-8wt％，正常出铁。
2.如权利要求1所述废弃镁碳砖用于高炉炼铁改善高炉炉渣性能的方法，其特征在于所述的废弃镁碳MgO含量70-85％，直接破碎使用。
3.如权利要求1所述废弃镁碳砖用于高炉炼铁改善高炉炉渣性能的方法，其特征在于步骤(2)中，所述的输送介质为氮气或者氮气与空气的混合物，控制输送介质氧含量<10％。
4.如权利要求1所述废弃镁碳砖用于高炉炼铁改善高炉炉渣性能的方法，其特征在于步骤(2)中，所述的高炉鼓风富氧率控制在4-7％。
5.如权利要求1所述废弃镁碳砖用于高炉炼铁改善高炉炉渣性能的方法，其特征在于使风口回旋区的理论燃烧温度在2150-2300℃。
6.如权利要求1所述废弃镁碳砖用于高炉炼铁改善高炉炉渣性能的方法，其特征在于所述的废镁碳砖添加量，按废镁碳砖MgO含量70-85wt％及控制渣中MgO含量4-8wt％计，废镁碳砖加量为15～40公斤/吨铁。
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