CN104561410A - 一种防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高炉冶炼技术领域，公开了一种防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法，包括：获得烧结原料、高炉原燃料、高炉炉渣、烧结除尘灰和高炉除尘灰的碱金属含量；烧结原料包括：矿粉和烧结杂料；基于渣比指标、烧结除尘灰和高炉除尘灰的指标，结合高炉炉渣、烧结除尘灰和高炉除尘灰的碱金属含量，获得碱金属总的支出量；基于烧结杂料和高炉原燃料的指标，结合烧结杂料和高炉原燃料的碱金属含量，获得碱金属总的收入量；将碱金属总的支出量减去碱金属总的收入量得到允许矿粉带入的碱金属量；根据矿粉的碱金属含量和允许带入的碱金属量，得到矿粉的配用比例。本发明在降低炼铁成本的基础上，降低了碱金属对高炉冶炼的影响。
Description
技术领域
本发明涉及高炉冶炼技术领域，主要适用于防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法。
背景技术
自从2008年开始，钢铁企业进入微利，甚至亏损时期，各钢铁企业都从原燃料上入手，从而降低炼铁成本。非主流矿以其价格低廉倍受青睐，但非主流矿的碱金属含量高。矿粉碱金属含量高，不仅会粘结烧结机箅条，恶化透气性，降低烧结矿产率和品质，而且会使入炉碱负荷升高，降低焦炭热强度，影响高炉顺行。若长期使用，不仅还会缩短高炉的使用寿命，而且还会破坏操作炉型，对高炉炼铁有诸多负面作用。碱金属对高炉冶炼的危害主要是因其循环富集所引起的，因此亟需提供一种防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法，从而在降低炼铁成本的基础上，降低碱金属对高炉冶炼的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法，它能够在降低炼铁成本的基础上，降低碱金属对高炉冶炼的影响。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法，包括：
获得烧结原料、高炉原燃料、高炉炉渣、烧结除尘灰和高炉除尘灰中的碱金属含量；其中，所述烧结原料包括：矿粉和烧结杂料；
基于渣比指标、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰的重量指标，再结合所述高炉炉渣、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰的碱金属含量，获得碱金属总的支出量；
基于所述烧结杂料和所述高炉原燃料的重量指标，再结合所述烧结杂料和所述高炉原燃料的碱金属含量，获得碱金属总的收入量；
将所述碱金属总的支出量减去所述碱金属总的收入量，得到允许矿粉带入的碱金属量；
根据所述矿粉的碱金属含量和所述允许矿粉带入的碱金属量，得到矿粉的配用比例。
进一步地，所述获得烧结原料、高炉原燃料、高炉炉渣、烧结除尘灰和高炉除尘灰中的碱金属含量，包括：
将所述烧结原料、所述高炉原燃料、所述高炉炉渣、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰磨碎，通过碱金属检测设备获得所述烧结原料、所述高炉原燃料、所述高炉炉渣、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰中的碱金属含量。
进一步地，所述通过碱金属检测设备获得所述烧结原料、所述高炉原燃料、所述高炉炉渣、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰中的碱金属含量，包括：
在所述将所述烧结原料、所述高炉原燃料、所述高炉炉渣、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰磨碎后，通过模具制样，通过碱金属检测设备获得各烧结原料样品、高炉原燃料样品、高炉炉渣样品、烧结除尘灰样品和高炉除尘灰样品中的碱金属含量。
进一步地，所述基于渣比指标、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰的重量指标，再结合所述高炉炉渣、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰的碱金属含量，获得碱金属总的支出量，包括：
通过第一关系式获得所述碱金属总的支出量，其中所述第一关系式为：碱金属总的支出量＝渣比指标*高炉炉渣的碱金属含量+烧结除尘灰的吨铁重量指标*烧结除尘灰的碱金属含量+高炉除尘灰的吨铁重量指标*高炉除尘灰的碱金属含量。
进一步地，所述基于所述烧结杂料和所述高炉原燃料的重量指标，再结合所述烧结杂料和所述高炉原燃料的碱金属含量，获得碱金属总的收入量，包括：
通过第二关系式获得所述碱金属总的收入量，其中所述第二关系式为：碱金属总的收入量＝烧结杂料的吨铁重量指标*烧结杂料的碱金属含量+高炉原燃料的吨铁重量指标*高炉原燃料的碱金属含量。
进一步地，所述根据所述矿粉的碱金属含量和所述允许矿粉带入的碱金属量，得到矿粉的配用比例，包括：将所述允许矿粉带入的碱金属量除以所述矿粉的碱金属含量，得到所述矿粉的配用比例。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法，通过碱金属平衡计算和分析，剔除出烧结和高炉大系统的内部循环项，最终确定出整个大系统的收支平衡项。其中的收入项包括烧结原料(矿粉和烧结杂料)和高炉原燃料，而支出项包括高炉炉渣、烧结除尘灰和高炉除尘灰；通过收支平衡最终计算出允许矿粉带入的碱金属量，从而得出高碱矿粉可配加的比例；当高碱矿粉的配加比例低于或者等于得到的可配加比例时，由其所带入的碱金属可被高炉炉渣、烧结除尘灰和高炉除尘灰带出高炉外，避免其所带入的碱金属在烧结和高炉内富集循环，达到了在降低炼铁成本的基础上，降低碱金属对高炉冶炼的影响的目的。
附图说明
图1为本发明实施例提供的防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法的流程图。
具体实施方式
为进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法的具体实施方式及工作原理进行详细说明。
参见图1，本发明实施例提供的防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法，包括：
步骤S110：获得烧结原料、高炉原燃料、高炉炉渣、烧结除尘灰和高炉除尘灰中的碱金属含量；其中，烧结原料包括：矿粉和烧结杂料；高炉原燃料包括：高炉燃料和高炉除烧结矿以外的原料；烧结除尘灰为外排电厂灰；高炉除尘灰为外排布袋灰。
对本步骤进行说明，本步骤具体包括：
将烧结原料(矿粉和烧结杂料)、高炉原燃料(高炉燃料和高炉除烧结矿以外的原料)、高炉炉渣、烧结除尘灰(外排电厂灰)和高炉除尘灰(外排布袋灰)磨碎，通过碱金属检测设备获得烧结原料(矿粉和烧结杂料)、高炉原燃料(高炉燃料和高炉除烧结矿以外的原料)、高炉炉渣、烧结除尘灰(外排电厂灰)和高炉除尘灰(外排布袋灰)中的碱金属含量。进一步地说明，在本步骤中，在将烧结原料(矿粉和烧结杂料)、高炉原燃料(高炉燃料和高炉除烧结矿以外的原料)、高炉炉渣、烧结除尘灰(外排电厂灰)和高炉除尘灰(外排布袋灰)磨碎后，过150目筛子，通过模具制样，通过碱金属检测设备获得各烧结原料(矿粉和烧结杂料)样品、高炉原燃料(高炉燃料和高炉除烧结矿以外的原料)样品、高炉炉渣样品、烧结除尘灰(外排电厂灰)样品和高炉除尘灰(外排布袋灰)样品中的碱金属含量。在本发明实施例中，可以通过球磨机将烧结原料(矿粉和烧结杂料)、高炉原燃料(高炉燃料和高炉除烧结矿以外的原料)、高炉炉渣、烧结除尘灰(外排电厂灰)和高炉除尘灰(外排布袋灰)磨碎；碱金属检测设备为X射线荧光分析仪。
步骤S120：基于渣比指标、烧结除尘灰(外排电厂灰)和高炉除尘灰(外排布袋灰)的重量指标，再结合高炉炉渣、烧结除尘灰(外排电厂灰)和高炉除尘灰(外排布袋灰)的碱金属含量，获得碱金属总的支出量；
对本步骤进行说明，本步骤具体包括：
通过第一关系式获得碱金属总的支出量，其中第一关系式为：碱金属总的支出量＝渣比指标*高炉炉渣的碱金属含量+烧结除尘灰(外排电厂灰)的吨铁重量指标*烧结除尘灰(外排电厂灰)的碱金属含量+高炉除尘灰(外排布袋灰)的吨铁重量指标*高炉除尘灰(外排布袋灰)的碱金属含量，获得碱金属总的支出量。
步骤S130：基于烧结杂料、高炉原燃料(高炉燃料和高炉除烧结矿以外的原料)的重量指标，再结合烧结杂料、高炉原燃料(高炉燃料和高炉除烧结矿以外的原料)的碱金属含量，获得碱金属总的收入量；
对本步骤进行说明，本步骤具体包括：
通过第二关系式获得碱金属总的收入量，其中第二关系式为：碱金属总的收入量＝烧结杂料的吨铁重量指标*烧结杂料的碱金属含量+高炉原燃料的吨铁重量指标*高炉原燃料的碱金属含量。具体地，第二关系式为：碱金属总的收入量＝烧结杂料的吨铁重量指标*烧结杂料的碱金属含量+高炉燃料的吨铁重量指标*高炉燃料的碱金属含量+高炉除烧结矿以外的原料的吨铁重量指标*高炉除烧结矿以外的原料的碱金属含量。
步骤S140：将碱金属总的支出量减去碱金属总的收入量，得到允许矿粉带入的碱金属量；
步骤S150：根据矿粉的碱金属含量和允许矿粉带入的碱金属量，得到矿粉的配用比例。
对本步骤进行说明，本步骤具体包括：
将允许矿粉带入的碱金属量除以矿粉的碱金属含量，得到矿粉的配用比例。
本发明实施例提供的方法在使用时，可以基于该方法编制软件。只需在各输入框内输入相应的数值，再点击“计算”按钮就可得出高碱矿粉的最大配用比例(允许配入上限)。需要说明的是，由于本发明实施例以炉渣中的碱金属含量为基础，不同的炉渣含量对应高碱矿粉不同的配用最大值，因而可通过调整炉渣的碱度、温度、成分等参数来提高炉渣中碱金属的含量，从而提高高碱矿粉的配用量，以达到降低炼铁成本的目的。
本发明实施例提供的防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法，将烧结系统和高炉系统看作为一个大的碱金属循环系统，通过碱金属平衡计算和分析，剔除出碱金属循环系统中的内部循环项，最终确定出整个大系统的收支平衡项。其中的收入项包括烧结原料(矿粉和烧结杂料)和高炉原燃料(高炉燃料和高炉除烧结矿以外的原料)，而支出项包括高炉炉渣、烧结除尘灰(外排电厂灰)和高炉除尘灰(外排布袋灰)；通过收支平衡最终计算出允许矿粉带入的碱金属量，从而得出高碱矿粉可配加的比例；当高碱矿粉的配加比例低于或者等于得到的可配加比例时，由其所带入的碱金属可被高炉炉渣、烧结除尘灰(外排电厂灰)和高炉除尘灰(外排布袋灰)带出高炉外，避免其所带入的碱金属在烧结和高炉内富集循环，达到了在降低炼铁成本的基础上，降低碱金属对高炉冶炼的影响的目的。此外，如果将本发明实施例提供的方法编制成软件，可快捷、准确、高效地得出高碱矿粉的配用比例。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而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)
1.一种防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法，其特征在于，包括：
获得烧结原料、高炉原燃料、高炉炉渣、烧结除尘灰和高炉除尘灰中的碱金属含量；其中，所述烧结原料包括：矿粉和烧结杂料；
基于渣比指标、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰的重量指标，再结合所述高炉炉渣、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰的碱金属含量，获得碱金属总的支出量；
基于所述烧结杂料和所述高炉原燃料的重量指标，再结合所述烧结杂料和所述高炉原燃料的碱金属含量，获得碱金属总的收入量；
将所述碱金属总的支出量减去所述碱金属总的收入量，得到允许矿粉带入的碱金属量；
根据所述矿粉的碱金属含量和所述允许矿粉带入的碱金属量，得到矿粉的配用比例。
2.如权利要求1所述的防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法，其特征在于，所述获得烧结原料、高炉原燃料、高炉炉渣、烧结除尘灰和高炉除尘灰中的碱金属含量，包括：
将所述烧结原料、所述高炉原燃料、所述高炉炉渣、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰磨碎，通过碱金属检测设备获得所述烧结原料、所述高炉原燃料、所述高炉炉渣、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰中的碱金属含量。
3.如权利要求2所述的防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法，其特征在于，所述通过碱金属检测设备获得所述烧结原料、所述高炉原燃料、所述高炉炉渣、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰中的碱金属含量，包括：
在所述将所述烧结原料、所述高炉原燃料、所述高炉炉渣、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰磨碎后，通过模具制样，通过碱金属检测设备获得各烧结原料样品、高炉原燃料样品、高炉炉渣样品、烧结除尘灰样品和高炉除尘灰样品中的碱金属含量。
4.如权利要求1所述的防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法，其特征在于，所述基于渣比指标、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰的重量指标，再结合所述高炉炉渣、所述烧结除尘灰和所述高炉除尘灰的碱金属含量，获得碱金属总的支出量，包括：
通过第一关系式获得所述碱金属总的支出量，其中所述第一关系式为：碱金属总的支出量＝渣比指标*高炉炉渣的碱金属含量+烧结除尘灰的吨铁重量指标*烧结除尘灰的碱金属含量+高炉除尘灰的吨铁重量指标*高炉除尘灰的碱金属含量。
5.如权利要求1所述的防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法，其特征在于，所述基于所述烧结杂料和所述高炉原燃料的重量指标，再结合所述烧结杂料和所述高炉原燃料的碱金属含量，获得碱金属总的收入量，包括：
通过第二关系式获得所述碱金属总的收入量，其中所述第二关系式为：碱金属总的收入量＝烧结杂料的吨铁重量指标*烧结杂料的碱金属含量+高炉原燃料的吨铁重量指标*高炉原燃料的碱金属含量。
6.如权利要求1-5中任一项所述的防止高炉配用高碱矿粉引起碱金属循环富集的方法，其特征在于，所述根据所述矿粉的碱金属含量和所述允许矿粉带入的碱金属量，得到矿粉的配用比例，包括：将所述允许矿粉带入的碱金属量除以所述矿粉的碱金属含量，得到所述矿粉的配用比例。
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