CN104531923B - 一种高炉冶炼原料及高炉冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高铝低镁高炉冶炼原料以及使用该炉料进行高铝低镁高炉冶炼的方法，其中，该炉料由高铝低镁烧结矿、球团矿以及生矿组成，所述高炉炉料均未配加含镁矿石，所述高铝低镁烧结矿为由高铝低镁铁矿粉和烧结辅料的混合物烧结而成，所述球团矿为普通球团矿，所述生矿为高品位铁精矿。本发明在高炉冶炼过程中选用高铝低镁烧结矿及普通球团矿、合理配加生矿，通过选择合适的高炉操作制度，使得高炉冶炼过程中煤气流分布合理，高炉渣性能良好，渣铁排放顺畅，保持了高炉稳定顺行，降低了生铁冶炼成本。
Description
技术领域
本发明属于钢铁炼铁技术领域，具体涉及一种高铝低镁高炉冶炼原料以及使用该炉料进行高铝低镁高炉冶炼的方法。
背景技术
近年来，炼铁原料中进口矿比例不断增加，高炉Al2O3负荷攀升，炉渣中的A12O3含量亦随之增加，导致炉渣流动性变差，脱硫能力下降，焦比升高，操作困难等问题的出现。为适应高Al2O3冶炼条件，需适当调整炉渣中MgO含量。国内大部分高炉或在烧结过程中配加含镁矿石、或高炉冶炼过程中配加含镁矿石，普遍将炉渣中MgO含量控制在8％以上，镁铝比在0.7左右。
由于钢铁行业不景气，各大钢厂亏本运营，为降低生铁成本有必要研究一种低成本的高铝低镁高炉炉料及采用该炉料的高炉冶炼方法。
发明内容
为了解决现有技术中高炉高铝低镁炉料冶炼性能较低，高炉炼铁成本较高的问题。本发明的目的在于提供一种能够进一步提高高炉高铝低镁炉料冶炼性能、降低高炉炼铁成本的新的高炉高铝低镁冶炼炉料及高炉冶炼方法。
本发明提供了一种高炉冶炼炉料，其中，该炉料按重量百分比包括：高铝低镁烧结矿78～82％、球团矿6～14％以及8～12％生矿。
本发明的高炉冶炼炉料由高铝低镁烧结矿、球团矿以及生矿组成，所述高炉冶炼炉料均未配加含镁矿石，所述高铝低镁烧结矿为由高铝低镁铁矿粉和烧结辅料的混合物烧结而成，所述球团矿为普通球团矿，所述生矿为高品位铁精矿。这里所述的普通球团矿与高品位铁精矿均是本领域公知的概念。普通球团矿定义：指的是用细精矿粉配料通过焙烧制出的碱度小于1.0的酸性球团矿。高品位铁精矿定义：指的是品位>60％，主要由赤铁矿构成的具有一定粒度组成的碱度小于1.0的含铁天然块矿。普通球团矿与高品位铁精矿的主要成分组成如下表1所示。
表1 普通球团与高品位铁精矿的成分
本发明所述高铝低镁烧结矿中Al2O3的含量为2～3％，MgO含量为1～1.5％。
本发明还提供了一种基于上述高铝低镁高炉冶炼炉料的高炉冶炼方法，该方法包括将高铝低镁高炉炉料进行高炉冶炼，其中，所述高炉冶炼炉料为本发明所提供的高铝低镁高炉冶炼炉料，高炉冶炼过程中不配加含镁矿石。
具体地，所述高炉冶炼方法包括以下关键参数：
1)装料：采用权利要求1所述高炉冶炼炉料进行炉顶装料，控制高炉料线深度为1.2～1.5m、矿批100～110t，控制高炉料速在5～6批/小时；
2)高炉冶炼：控制高炉冶炼参数如下：
控制高炉鼓风动能在150～160kJ/s范围内；
控制高炉风速在280～290m/s范围内；
高炉鼓风富氧率控制在2.5～3％范围内；
高炉鼓风风温控制在1190～1210℃范围内；
高炉铁水热量控制在1510～1520℃范围内；
3)排放渣铁：将高炉冶炼后生成的渣铁排出，出渣铁时间控制在90～140min，出铁流速控制在5.8～6.8t/min，且见渣率在80％以上。
根据本发明的高炉冶炼方法，步骤2)通过布料矩阵的调整，采用开放中心、抑制边沿气流的装料制度。
根据本发明的高炉冶炼方法，优选地，所述高炉为3000m3以上高炉。
本发明高炉高铝低镁冶炼方法还包括：将铁水中的Si的质量百分含量控制在0.35％～0.45％范围内。
本发明高炉高铝低镁冶炼方法还包括：将高炉炉渣碱度控制为：二元碱度R在1.18～1.22范围内，三元碱度R3在1.38～1.55范围内。
本发明高炉高铝低镁冶炼方法还包括：将高炉炉渣Al2O3的含量控制在15～17％范围内，MgO含量控制在4～6％范围内。
本发明的发明人经过反复深入研究，结果发现在高炉冶炼过程中使用所述高铝低镁高炉冶炼炉料并合理配加生矿，选择适宜的操作制度，能够保持高炉稳定顺行，降低高炉冶炼过程中工业成本。
具体实施方式
本发明提供的高铝低镁高炉冶炼炉料，由高铝低镁烧结矿、球团矿以及生矿组成，所述高铝低镁烧结矿为由高铝低镁铁矿粉和烧结辅料的混合物烧结而成，所述球团矿为普通球团矿，所述生矿为高品位铁精矿。
尽管提高渣中MgO含量有利于改善高炉炉渣流动性及脱硫效率，但考虑到成本问题，本发明在烧结矿配料及高炉冶炼过程中不配加含镁矿石。
本发明适用于3000m3以上的大型高炉，将鼓风动能控制在150～160kJ/s范围内，风速控制在280～290m/s范围内，这样既能保证吹透中心，又避免了中心过吹，使得高炉煤气流分布合理。鼓风富氧率控制在2.5～3％范围内，一定的富氧率保证了高炉喷吹煤粉的充分燃烧，提高了理论燃烧温度以及冶炼强度。鼓风风温控制在1190～1210℃范围内，将风温控制在较高的水平为高炉炉缸提供了充足的热量来源。铁水热量控制在1510～1520℃范围内，以确保炉缸物理热充沛，炉缸热制度合理，有利于改善高铝低镁渣的流动性，及提高脱硫能力。
此外，采用开放中心、抑制边沿气流的装料制度，同时控制高炉的料线和料速，料线深度控制为1.2～1.5m、矿批100～110t，料速控制在5～6批/小时；通过料线深度、料批重以及料速的合理控制，以获得高炉块状带合理的中心和边沿没气流分布，使炉料得到充分的预热和还原，保证高炉稳定顺行。
此外，出渣铁时间控制在90～140min，出铁流速控制在5.8～6.8t/min，且见渣率在80％以上。这使得高炉在有效的时间内出净渣铁，使炉缸具有充足的炉料下降空间。
此外，将铁水中的Si的质量百分含量控制在0.35％～0.45％范围内，为炼钢提供合格的优质生铁。
此外，将高炉炉渣碱度控制为：二元碱度R在1.18～1.22范围内，三元碱度R3在1.38～1.55范围内。选择较高的炉渣碱度以消除因炉渣中Al2O3含量升高而脱硫能力下降的影响。
此外，将高炉炉渣Al2O3的含量控制在15～17％范围内，MgO含量控制在4～6％范围内，从而将炉渣中MgO含量控制在8％以下，渣中镁铝比控制在0.7以下，达到在高炉冶炼过程中少加或不加含镁矿石，从而降低生铁成本的作用。
下面结合实施实例来说明本发明的方法：
实施例1
本实施例高炉冶炼所需的高炉冶炼炉料按重量百分比包括：高铝低镁烧结矿82％、球团矿10％以及8％生矿。对于炉容为3200m3的高炉，其风口个数为36个，风口面积为0.4035m2。该高炉鼓风动能控制为155kJ/s，风量控制约为5900m3/min，风速控制为285m/s。鼓风富氧率控制为2.7％。鼓风风温控制为1200℃。铁水热量控制为1520℃。采用开放中心、抑制边沿的装料制度，矿批重为105t，料线深度1.4m，料速为5.5批/小时。出铁时间100min，出铁流速5.8t，见渣率90％。生铁Si的质量百分含量为0.41％，炉渣Al2O3的含量15.35％，MgO含量5.94％。
按照实施实例的相关参数，进行高炉对高铝低镁炉料的冶炼，冶炼生产3个月采取的控制参数结果数据如表2所示，所得的平均冶炼效果数据如表3所示。
表2 实施例1的相关控制参数数据
表3 实施例1的相关冶炼效果数据
综上所述，根据本发明的高铝低镁高炉炉料及其冶炼方法，能够有效地控制高炉煤气流稳定，渣铁排放顺畅，脱硫效果良好，高炉稳定顺行，冶炼成本降低。
实施例2
本实施例高炉冶炼所需的高炉冶炼炉料按重量百分比包括：高铝低镁烧结矿80％、球团矿8％以及12％生矿。对于炉容为3200m3的高炉，其风口个数为36个，风口面积为0.415m2。该高炉鼓风动能控制为150kJ/s，风量控制约为6050m3/min，风速控制为280m/s。鼓风富氧率控制为3％。鼓风风温控制为1200℃。铁水热量控制为1520℃。采用开放中心、抑制边沿的装料制度，矿批重为110t，料线深度1.4m，料速为5.5批/小时。出铁时间110min，出铁流速6.0t，见渣率90％。生铁Si的质量百分含量为0.41％，炉渣Al2O3的含量15.57％，MgO含量5.09％。
按照实施实例的相关参数，进行高炉对高铝低镁炉料的冶炼，冶炼生产3个月采取的控制参数结果数据如表4所示，所得的平均冶炼效果数据如表5所示。
表4 实施例2的相关控制参数数据
表5 实施例2的相关冶炼效果数据
综上所述，根据本发明的高铝低镁高炉炉料及其冶炼方法，能够有效地控制高炉煤气流稳定，渣铁排放顺畅，脱硫效果良好，高炉稳定顺行，冶炼成本降低。
以上所述，仅是本发明的较佳实例，并非是对本发明其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种高炉冶炼方法，包括以下步骤：
1)装料：采用高炉冶炼炉料进行炉顶装料，控制高炉料线深度为1.2～1.5m、矿批100～110t，控制高炉料速在5～6批/小时；其中，所述高炉冶炼炉料按重量百分比包括：高铝低镁烧结矿78～82％、球团矿6～14％以及8～12％生矿；其中，所述高铝低镁烧结矿中Al2O3的含量为2～3％，MgO含量为1～1.5％；所述高铝低镁烧结矿为由高铝低镁铁矿粉和烧结辅料的混合物烧结而成，所述高炉冶炼炉料未配加含镁矿石；
2)高炉冶炼：控制高炉冶炼参数如下：
控制高炉鼓风动能在150～160kJ/s范围内；
控制高炉风速在280～290m/s范围内；
高炉鼓风富氧率控制在2.5～3％范围内；
高炉鼓风风温控制在1190～1210℃范围内；
高炉铁水热量控制在1510～1520℃范围内；
3)排放渣铁：将高炉冶炼后生成的渣铁排出，出渣铁时间控制在90～140min，出铁流速控制在5.8～6.8t/min，且见渣率在80％以上。
2.根据权利要求1所述的高炉冶炼方法，其特征在于，步骤2)采用开放中心、抑制边沿气流的装料制度。
3.根据权利要求1所述的高炉冶炼方法，其特征在于，所述高炉为3000m3以上高炉。
4.根据权利要求1所述的高炉冶炼方法，其特征在于，将铁水中的Si的质量百分含量控制在0.35％～0.45％范围内。
5.根据权利要求1所述的高炉冶炼方法，其特征在于，将高炉炉渣碱度控制为：二元碱度R在1.18～1.22范围内，三元碱度R3在1.38～1.55范围内。
6.根据权利要求1或5所述的高炉冶炼方法，其特征在于，将高炉炉渣Al2O3的含量控制在15～17％范围内，MgO含量控制在4～6％范围内。
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