CN104862436A - 一种大型高炉封炉配料方法 - Google Patents
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Abstract
一种大型高炉封炉配料方法:在高炉休风封炉前72个小时内加入锰矿;在休风前6-8个小时按层次要求装料,并使装入量要在休风时分别将炉缸、炉腹以及炉身以上各个部位填充满为止:在将上述风封炉料全部加完之前的65~70分钟时开铁口,将渣铁排净,此时炉内已被上述封炉料全部取代,进行休风封炉。本发明在保证开炉配料总焦比、渣焦比、炉渣碱度、炉渣Al2O3及MgO含量等的前提下,能将炉渣中的Al2O3重量浓度控制在14.5%以内,还原性好,且入炉料粉末减少,透气性增加,炉况稳定,对休风后开炉更加有利。
Description
技术领域
本发明涉及一种高炉的封炉方法,具体地属于一种大型高炉封炉配料方法。
背景技术
近几年来,随着钢铁产能的剧增,钢铁市场变化无常。为了控制产能,高炉不得不长期休风,长期休风有空料线方法和装料封炉方法。空料线停炉需要浪费很多燃料,并且大量排放煤气到空中造成环境的污染。为此高炉还有一种通过改变配料来进行封炉的办法。
高炉冶炼需要按照一定的要求进行配料。高炉原料是铁矿石,燃料是焦炭和煤粉,此外还需要辅助燃料和熔剂。铁矿石需具备必须的化学成分、物理性质及冶金性能。
现代高炉在正常生产时使用的炉料结构一般是:焦炭+烧结矿+球团矿+块矿。其中烧结矿的铁份(按质量百分数进行计算)一般在50%-59%,块矿铁份一般在50%-64%。而封炉时候其配料结构要求有很大不同:(1)封炉时间一般相对较长,因此封炉料焦炭负荷相对较轻,其总焦比一般在1.5-3t/t铁;(2)封炉料因需要极大的渣铁比(正常生产时渣铁比约为300-350kt/吨铁,而封炉配料时渣铁比约为800-1300kt/吨铁),这是因为高炉封炉因焦比高,为正常生产的3-10倍(正常生产时焦比一般为300 kt/吨铁-400 kt/吨铁,而封炉焦比约为近几年来,随着钢铁产能的剧增,钢铁市场变化无常。为了控制产能,高炉不得不长期休风,长期休风有空料线方法和装料封炉方法。空料线停炉需要浪费很多燃料,并且大量排放煤气到空中造成环境的污染。为此高炉还有一种通过改变配料来进行封炉的办法。
高炉冶炼需要按照一定的要求进行配料。高炉原料是铁矿石,燃料是焦炭和煤粉,此外还需要辅助燃料和熔剂。铁矿石需具备必须的化学成分、物理性质及冶金性能。
现代高炉在正常生产时期使用的炉料结构一般是:焦炭+烧结矿+球团矿+块矿。其中烧结矿的 铁份(按质量百分数进行计算)一般在50%-59%,块矿铁份一般在50%-64%。而封炉时候其配料结构要求有很大不同:(1)封炉时间一般相对较长,因此封炉料焦炭负荷相对较轻,其总焦比一般在1.5-3t/吨铁;(2)封炉料因需要极大的渣铁比(正常生产时渣铁比约为300-350kg/吨铁,而封炉配料时渣铁比约为800-1300kg/吨铁),这是因为高炉封炉因焦比高,为正常生产的3-10倍(正常生产时焦比一般为300 kg/吨铁-400 kg/吨铁,而封炉焦比约为1500-3000Kg/吨铁)。而焦炭会带入大量的Al2O3, Al2O3熔点特别是当其在炉渣中的含量大于15%时,会极大影响炉渣的流动性。为了保证炉渣流动性,需将炉渣中的Al2O3含量控制在15%以下。然而焦炭带入炉渣的Al2O3量又无法减少。
中国专利号为:ZL2013 1 0423786.3的文献,其公开了 “一种大型高炉休风封炉方法”,其虽解决封炉配料部分难题。但在实际生产中发现,发现其存在不能满足矿石的还原性问题,再由于其均采用烧结矿作为封炉料,而烧结矿的Al2O3相对球团矿又高,故改善渣铁的流动性还不能适应更高要求的不足。
为解决目前高炉在封炉时存在的问题,本申请人通过大量实验,提出采取增加渣量,稀释Al2O3含量的办法来使炉渣中Al2O3相对浓度低于14.5%。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足,提供一种在保证开炉配料总焦比、渣焦比、炉渣碱度、炉渣Al2O3及MgO含量等的前提下,能将炉渣中的Al2O3重量浓度控制在14.5%以内,还原性好,且入炉料粉末减少,透气性增加,炉况稳定的大型高炉封炉配料方法。
实现上述目的的措施:
一种大型高炉封炉配料方法,其步骤:
1)在高炉休风封炉前72个小时内加入锰矿,加入量以使生铁中的Mn的重量百分比含量在0.6-1.3%为原则;
2)在休风前6-8个小时按以下层次要求装料,并使装入量要在休风时分别将炉缸、炉腹以及炉身以上各个部位填充满为止:
(1)装入焦炭,装入量以使之在休风前将炉缸填充满为止;
(2)装入焦炭及锰矿混合料,其中锰矿按照高炉有效容积每300m3装入0.8~1.5吨锰矿,其余为焦炭;其混合料量以使将炉腹装满为原则;
(3)装入空料,空料的组成为:焦炭+白云石+石灰石,其各料的加入量以满足炉渣碱度在1.05~1.2,炉渣中Al2O3浓度≤14.5%,炉渣中MgO不低于10%为准,并混合均匀;空料的加入量按照将炉腰填充满为止;
(4)炉身至炉喉按照有效容积等分为4段,自下而上各段装入料如下,并使装入量要在休风时至炉喉:
第一段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为88-92%,球团矿为3-7%,硅石为3-7%;并按照常规的铁平衡、锰平衡、炉渣碱度平衡控制;同时满足炉渣碱度1.05~1.2,炉渣中Al2O3浓度≤14.5%;炉渣中MgO不低于10%;
第二段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为78~82%,球团矿为11~15%,硅石为5~9%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;同时满足炉渣碱度在1.05~1.2,炉渣中Al2O3浓度≤14.5%,炉渣中MgO不低于10%;
第三段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为68-72%,球团矿为19~23%,硅石为7~9%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;同时满足炉渣碱度在1.05~1.2,炉渣中Al2O3浓度≤14.5%,炉渣中MgO不低于10%;
第四段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为58-62%,球团矿为23~25%,硅石为13~17%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;同时满足炉渣碱度在1.05~1.2,炉渣中Al2O3浓度≤14.5%,炉渣中MgO不低于10%;
5)在将上述风封炉料全部加完之前的65~70分钟时开铁口,将渣铁排净,此时炉内已被上述封炉料全部取代,进行休风封炉。
其在于:当对铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡及炉渣碱度进行微调,及微调使炉渣中Al2O3浓度在1.05~1.2,炉渣中Al2O3浓度≤14.5%,炉渣中MgO不低于10%时,通过加入焦炭、锰矿、石灰石、白云石及蛇纹石来进行。
其在于:完成总体配料满足以下条件:渣铁比在800-1300kg/吨铁;渣焦比在0.30-0.35。
本发明之所以要采用球团矿进行封炉,经大量实验发现,其与块矿相比,具有冶金性能好、化学成分稳定,含显水及结晶水少,还原性能好,软化温度及区间适合,含有的有害脉石含量也相对较低,对休风后开炉更加有利。
本发明与现有技术相比,在保证开炉配料总焦比、渣焦比、炉渣碱度、炉渣Al2O3及MgO含量等的前提下,能将炉渣中的Al2O3重量浓度控制在14.5%以内,还原性好,且入炉料粉末减少,透气性增加,炉况稳定,对休风后开炉更加有利。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述:
实施例1 本实施例的高炉有效容积为2200m3:
其高炉配料及封炉步骤:
1)在高炉休风封炉前71个小时时加入了锰矿,加入的量以使生铁中的Mn的重量百分比含量在0.63%为准;
2)在休风前6.5个小时时,按以下层次要求装料,并使装入的量在休风时分别将炉缸、炉腹以及炉身以上各个部位填充满为止:
(1)装入焦炭,装入量以使之在休风前将炉缸填充满为止;
(2)装入焦炭及锰矿混合料,其中锰矿按照高炉有效容积每300m3装入0.81吨装入,其余为焦炭;其混合料量以使将炉腹装满为原则;
(3)装入空料,空料的组成为:焦炭+白云石+石灰石,其各料的加入量以满足炉渣碱度在1.07,炉渣中Al2O3浓度在14.2%,炉渣中MgO在11.2%为准,并混合均匀;空料的加入量按照将炉腰填充满为止;
(4)炉身至炉喉按照有效容积等分为4段,自下而上各段装入料如下,并使装入量要在休风时至炉喉:
第一段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为88.5%,球团矿为5%,硅石为6.5%;并按照常规的铁平衡、锰平衡、炉渣碱度平衡控制;同时满足了炉渣碱度在1.07,炉渣中Al2O3浓度在14.2%;炉渣中MgO在11.2%;
第二段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为79.5%,球团矿为11.5%,硅石为9%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;同时满足炉渣碱度在1.07,炉渣中Al2O3浓度在14.2%;炉渣中MgO在11.2%;
第三段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为70%,球团矿为22%,硅石为8%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;同时满足了炉渣碱度在1.07,炉渣中Al2O3浓度在14.2%;炉渣中MgO在11.2%;
第四段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为59.5%,球团矿为24%,硅石为16.5%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;同时满足了炉渣碱度在1.07,炉渣中Al2O3浓度在14.2%;炉渣中MgO在11.2%;
5)在将上述风封炉料全部加完之前的66分钟时开铁口,将渣铁排净,此时炉内已被上述封炉料全部取代,进行休风封炉。
需要说明的是,经上述配料后,渣铁比在835kg/吨铁;渣焦比在0.32。
由于上述的配料满足炉渣碱度、Al2O3浓度、炉渣中MgO含量及铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡及炉渣碱度条件,故未加入焦炭、锰矿、石灰石、白云石及蛇纹石。
实施例2 本实施例的高炉有效容积为1536 m3:
其高炉配料及封炉步骤:
1)在高炉休风封炉前69个小时时加入了锰矿,加入的量以使生铁中的Mn的重量百分比含量在0.97%为准;
2)在休风前7个小时时,按以下层次要求装料,并使装入的量在休风时分别将炉缸、炉腹以及炉身以上各个部位填充满为止:
(1)装入焦炭,装入量以使之在休风前将炉缸填充满为止;
(2)装入焦炭及锰矿混合料,其中锰矿按照高炉有效容积每300m3装入1. 1吨装入,其余为焦炭;其混合料量以使将炉腹装满为原则;
(3)装入空料,空料的组成为:焦炭+白云石+石灰石,其各料的加入量以满足炉渣碱度在1.09,炉渣中Al2O3浓度在13.5%,炉渣中MgO在12.6%为准,并混合均匀;空料的加入量按照将炉腰填充满为止;
(4)炉身至炉喉按照有效容积等分为4段,自下而上各段装入料如下,并使装入量要在休风时至炉喉:
第一段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为90%,球团矿为3%,硅石为7%;并按照常规的铁平衡、锰平衡、炉渣碱度平衡控制;同时满足了炉渣碱度在1.09,炉渣中Al2O3浓度在13.5%;炉渣中MgO在12.6%;
第二段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为81.5%,球团矿为13.5%,硅石为5%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;同时满足炉渣碱度在1.09,炉渣中Al2O3浓度在13.5%;炉渣中MgO在12.6%;
第三段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为68%,球团矿为23%,硅石为9%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;通过加入上述料后,炉渣碱度在1.04,炉渣中Al2O3浓度在15.2%;炉渣中MgO在9.6%,低于要求,故通过加入焦炭、锰矿、石灰石、白云石及蛇纹石焦炭、锰矿、石灰石、白云石及蛇纹石,满足了炉渣碱度在1.09,炉渣中Al2O3浓度在13.5%;炉渣中MgO在12.6%的要求;
第四段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为59.5%,球团矿为24%,硅石为16.5%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;同时满足了炉渣碱度在1.07,炉渣中Al2O3浓度在14.2%;炉渣中MgO在11.2%;
5)在将上述风封炉料全部加完之前的66分钟时开铁口,将渣铁排净,此时炉内已被上述封炉料全部取代,进行休风封炉。
需要说明的是,经上述配料后,渣铁比在835kg/吨铁;渣焦比在0.32。
实施例3 本实施例的高炉有效容积为3200m3:
其高炉配料及封炉步骤:
1)在高炉休风封炉前73个小时时加入了锰矿,加入的量以使生铁中的Mn的重量百分比含量在0.80%为准;
2)在休风前7个小时时,按以下层次要求装料,并使装入的量在休风时分别将炉缸、炉腹以及炉身以上各个部位填充满为止:
(1)装入焦炭,装入量以使之在休风前将炉缸填充满为止;
(2)装入焦炭及锰矿混合料,其中锰矿按照高炉有效容积每300m3装入0.81吨装入,其余为焦炭;其混合料量以使将炉腹装满为原则;
(3)装入空料,空料的组成为:焦炭+白云石+石灰石,其各料的加入量以满足炉渣碱度在1.05,炉渣中Al2O3浓度在14.5%,炉渣中MgO在11.0%为准,并混合均匀;空料的加入量按照将炉腰填充满为止;
(4)炉身至炉喉按照有效容积等分为4段,自下而上各段装入料如下,并使装入量要在休风时至炉喉:
第一段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为90%,球团矿为5%,硅石为5%;并按照常规的铁平衡、锰平衡、炉渣碱度平衡控制;同时满足了炉渣碱度在1.05,炉渣中Al2O3浓度在14.5%;炉渣中MgO在11.0%;
第二段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为80%,球团矿为10.5%,硅石为9.5%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;同时满足炉渣碱度在1.05,炉渣中Al2O3浓度在14.5%;炉渣中MgO在11.0%;
第三段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为70%,球团矿为21%,硅石为9%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;同时满足了炉渣碱度在1.05,炉渣中Al2O3浓度在14.5%;炉渣中MgO在11.0%;
第四段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为60%,球团矿为24%,硅石为16%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;同时满足了炉渣碱度在1.05,炉渣中Al2O3浓度在14.5%;炉渣中MgO在11.0%;
5)在将上述风封炉料全部加完之前的73分钟时开铁口,将渣铁排净,此时炉内已被上述封炉料全部取代,进行休风封炉。
需要说明的是,经上述配料后,渣铁比在850kg/吨铁;渣焦比在0.35。
由于上述的配料满足炉渣碱度、Al2O3浓度、炉渣中MgO含量及铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡及炉渣碱度条件,故未加入焦炭、锰矿、石灰石、白云石及蛇纹石。
本具体实施方式仅为最佳例举,并非对本发明技术方案的限制性实施。
Claims (3)
1.一种大型高炉封炉配料方法,其步骤:
1)在高炉休风封炉前72个小时内加入锰矿,加入量以使生铁中的Mn的重量百分比含量在0.6-1.3%为原则;
2)在休风前6-8个小时按以下层次要求装料,并使装入量要在休风时分别将炉缸、炉腹以及炉身以上各个部位填充满为止:
(1)装入焦炭,装入量以使之在休风前将炉缸填充满为止;
(2)装入焦炭及锰矿混合料,其中锰矿按照高炉有效容积每300m3装入0.8~1.5吨锰矿,其余为焦炭;其混合料量以使将炉腹装满为原则;
(3)装入空料,空料的组成为:焦炭+白云石+石灰石,其各料的加入量以满足炉渣碱度在1.05~1.2,炉渣中Al2O3浓度≤14.5%,炉渣中MgO不低于10%为准,并混合均匀;空料的加入量按照将炉腰填充满为止;
(4)炉身至炉喉按照有效容积等分为4段,自下而上各段装入料如下,并使装入量要在休风时至炉喉:
第一段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为88-92%,球团矿为3-7%,硅石为3-7%;并按照常规的铁平衡、锰平衡、炉渣碱度平衡控制;同时满足炉渣碱度1.05~1.2,炉渣中Al2O3浓度≤14.5%;炉渣中MgO不低于10%;
第二段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为78~82%,球团矿为11~15%,硅石为5~9%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;同时满足炉渣碱度在1.05~1.2,炉渣中Al2O3浓度≤14.5%,炉渣中MgO不低于10%;
第三段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为68-72%,球团矿为19~23%,硅石为7~9%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;同时满足炉渣碱度在1.05~1.2,炉渣中Al2O3浓度≤14.5%,炉渣中MgO不低于10%;
第四段:加入焦炭及矿石,其中矿石的组成及重量百分比为:烧结矿为58-62%,球团矿为23~25%,硅石为13~17%;并按照行业常规的铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡来控制;同时满足炉渣碱度在1.05~1.2,炉渣中Al2O3浓度≤14.5%,炉渣中MgO不低于10%;
5)在将上述风封炉料全部加完之前的65~70分钟时开铁口,将渣铁排净,此时炉内已被上述封炉料全部取代,进行休风封炉。
2.如权利要求1所述的一种大型高炉封炉配料方法,其特征在于:当对铁平衡、锰平衡及炉渣碱度平衡及炉渣碱度进行微调,及微调使炉渣中Al2O3浓度在1.05~1.2,炉渣中Al2O3浓度≤14.5%,炉渣中MgO不低于10%时,通过加入焦炭、锰矿、石灰石、白云石及蛇纹石来进行。
3.如权利要求1所述的一种大型高炉封炉配料方法,其特征在于:完成总体配料满足以下条件:渣铁比在800-1300kg/吨铁;渣焦比在0.30-0.35。
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