CN106048110B - 一种利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛护炉的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛快速护炉的方法，将制备好的主要成分为TiO2和铁精粉、粒度≤‑200目的钛精粉吊运至配煤仓，由配煤仓仓底的给煤机将所述钛精粉分批加到上煤皮带上与原煤粉一起通过磨煤机原煤仓进入磨煤系统，在所述磨煤系统内所述钛精粉与所述原煤粉混合均匀之后进入煤粉仓；高炉喷吹系统将进入煤粉仓内的混合均匀的钛精粉和原煤粉一起经风口喷入高炉。该方法无需额外的设备，利用高炉现有的制粉喷煤系统即可实现将钛精粉与煤粉均匀混合，并按高炉护炉所需的钛负荷要求，有针对性的，及时、安全的将钛精粉随煤粉由高炉风口经喷煤枪喷入高炉，达到护炉的目的。

Description

一种利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛护炉的方法
技术领域
本发明涉及一种利用炼铁高炉现有喷吹系统，根据高炉炉缸、炉底侵蚀程度进行快速修复的方法，特别是一种利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛快速护炉的方法。
背景技术
高炉炉缸、炉底侵蚀是威胁高炉生产安全的重大隐患，同时是决定一代高炉寿命的主要因素。炉缸异常侵蚀在国内外高炉中普遍存在，而有效控制高炉炉缸的异常侵蚀已成为世界炼铁工业的重要技术攻关目标。
目前常规的高炉喷钛护炉的方法主要有两种，一种是从炉顶加入钛矿或含钛球团，一种是从风口喂线。这两种方法虽然都可以实现护炉的目的，但都存在一定的缺陷。从炉顶加钛矿或含钛球团时，由炉顶加入开始到其作用于炉缸或炉底的这个过程需要较长时间，同时在这个时间周期内，由于二氧化钛还原需要增加焦炭的消耗量，形成的高熔点化合物Ti(C，N)又造成炉料透气性变差，使得高炉煤气利率降低，不利于高炉顺行。而从风口喂线护炉则需要专用的喂线设备，增加生产成本，同时喂线的过程也存在一定的安全隐患。
中国专利CN102115798A，2011年7月6日公开了一种高炉喷煤配加钒钛矿粉喷吹护炉的方法，该方法将粉状钒钛物料连续、均匀的配加到原煤中，利用喷煤设施制粉及喷吹系统，通过煤粉输送管道，经煤粉分配器分配后，将粉状钒钛物料从高炉风口直吹管插入的喷煤枪喷入高炉炉缸。
该方法部分地解决了由炉顶加钛矿和风口喂线护炉的缺陷，但也存在如下的问题：一方面，钒钛矿粉的粒度较大，而二氧化钛的硬度较大，在磨煤机正常磨煤中要想达到与煤粉相同的粒度比较困难，同时会对磨煤机造成损伤；另一方面，由于钒钛矿粉的密度(大约为2.5t/m3)与煤粉的密度(大约为0.5t/m3)相差较大，如果钒钛矿粉的粒度较大，在磨煤机中与煤粉混合过程中极易造成磨煤机吐粉，而且在随后的钒钛矿粉与煤粉混合后输送过程中也会造成混合料的成分偏析无法保证混合粉成分的稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛快速护炉的方法，该方法无需额外的设备，利用高炉现有的制粉喷煤系统即可实现将钛精粉与煤粉均匀混合，并按高炉护炉所需的钛负荷要求，有针对性的，及时、安全的将钛精粉随煤粉由高炉风口经喷煤枪喷入高炉，达到护炉的目的。
为了实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛护炉的方法，包括以下步骤：
a.将制备好的主要成分为TiO2和铁精粉、粒度≤-200目的钛精粉吊运至配煤仓，由配煤仓仓底的给煤机将所述钛精粉分批加到上煤皮带上与原煤粉一起通过磨煤机原煤仓进入磨煤系统，在所述磨煤系统内所述钛精粉与所述原煤粉混合均匀之后进入煤粉仓；
b.高炉喷吹系统将进入煤粉仓内的混合均匀的钛精粉和原煤粉一起经风口喷入高炉。
进一步地，步骤a中，所述钛精粉以质量百分比计，包括以下原料：40～50％的TiO2，30～40％的铁精粉，2～3％的SiO2，0.1～0.2％的S，0.00～0.003％的P，其余为灰分。
进一步地，步骤a中，所述钛精粉以质量百分比计，包括以下原料：47％的TiO2，35％的铁精粉，2.8％的SiO2，0.15％的S，0.002％的P。
进一步地，所述钛精粉中粒度≤-200目的质量比例为所述钛精粉总质量的90％以上。
进一步地，所述步骤a中，由配煤仓仓底的给煤机将所述钛精粉分批加到上煤皮带上时，需要依据高炉所需钛负荷的配比进行配加。
进一步地，所述钛精粉的配入量范围为0～8kg/t。
进一步地，步骤a中，进入磨煤系统后，对于所述钛精粉中可能含有的少量水分，通过所述磨煤系统中的磨煤机中的温度被完全烘干，其中所述磨煤机的内部温度为250℃～350℃。
进一步地，步骤b中，高炉喷吹系统将煤粉仓内混合均匀的钛精粉和原煤粉一起经风口喷入高炉时，高炉的既有喷吹系统参数保持不变。
本发明提供的一种利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛护炉的方法，使用特制的钛精粉，粒度≤-200目，在磨煤机中不会被研磨，只是利用磨煤机内的高温将钛精粉中所残留的水分烘干完全，并与煤粉混匀混合，因此不需要额外的烘干设备，也不会对磨煤机造成损害，在钛精粉与煤粉混匀后的输送过程中，不会造成混合粉的偏析。
同时，无需额外的设备投入，利用高炉现有的制粉喷煤系统即可实现将钛精粉与煤粉均匀混合，并按高炉护炉所需的钛负荷要求，有针对性的，及时、安全的将钛精粉随煤粉由高炉风口经喷煤枪喷入高炉，进入炉内的TiO2一部分留在渣层，其余部分通过渣层以TiC或TiN的形式进入铁水中，随着铁水的流动，部分TiC和TiN沉积在炉缸局部破损部位达到护炉的目的。本发明提供的方法不仅可实现与高炉炉顶加钛矿护炉的同样效果，同时还可以降低焦比，提高高炉煤气利用率，达到节能、增产、降耗的目的。
附图说明
图1为本发明提供的利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛快速护炉的工艺流程图；
1.配钛粉槽，2.配煤槽，3.称量皮带，4.原煤仓，5.中速磨机，6.布袋收粉器，7.收粉罐，8.贮煤罐，9.喷吹罐，10.混合器，11.分配器，12.排烟风机。
具体实施方式
实施例1：
在一座2650m3高炉上，原来由炉顶加钛矿时的钛负荷为10kg/t。停止由高炉炉顶加钛矿24小时后，根据图1提供的系统，由高炉风口按不同钛负荷喷入钛精粉检查实施效果。
其中的钛精粉由钒钛系的废烟气脱硝催化剂破碎研磨成粒度≤-200目的细粉，同时将铁精粉研磨成粒度≤-200目的细粉；将得到的两种细粉混合均匀制成高炉喷吹用钛精粉。
当使用的废烟气脱硝催化剂为板式脱硝催化剂时，将该板式脱硝催化剂先通过机械破碎为粒度小于100目的细分，之后通过使用磁选机将不锈钢基体与主要成分为TiO2的的混合物料分离得到粒度小于-200目的混合物料，之后将该混合物料与研磨的铁精粉混合烘干即得到钛精粉。
当使用的废烟气脱硝催化剂为蜂窝式脱硝催化剂时，将该蜂窝式脱硝催化剂直接破碎成粒度小于-200目的混合物料，之后与研磨的铁精粉混合烘干即得到钛精粉。
制成的钛精粉中，粒度为-200目的钛精粉质量≥钛精粉总质量的90％，钛精粉中TiO2的质量百分含量为47％，铁精粉中的全铁品位(TFe)的质量百分含量为35％，SiO2的质量百分含量为2.8％，S的质量百分含量为0.15％，P的质量百分含量为0.002％，其余为灰分。
如图1所示，在配钛粉槽1中配制好的钛精粉分批与配煤槽2内的原煤一起被加到称量皮带3上，通过该称量皮带3被送进磨煤机原煤仓4，通过该磨煤机原煤仓4进入磨煤系统，其中的中速磨机5将钛精粉与原煤混匀，之后再送入布袋收粉器6内，为了降低该布袋收粉器6内的压力，其外部连通设置由排烟风机12。通过所述布袋收粉器6进入收粉罐7内，之后再依次通过贮煤罐8、喷吹罐9，之后再经混合器10通过分配器11根据高炉护炉所需的钛负荷要求，有针对性的，及时、安全的将钛精粉随煤粉由高炉风口经喷煤枪喷入高炉。
钛精粉的原料均源自于炼铁厂，所以，不需要采购额外的新原料，同时，也没有运输成本，将制备的钛精粉直接吊运至专用的配煤仓，由配煤仓仓底的给煤机将钛精粉按钛负荷由1kg/t开始，每天增加1kg，直至加到6kg/t的配比加到上煤皮带上与原煤一起进入磨煤机原煤仓。钛精粉由磨煤机原煤仓进入磨煤系统，钛精粉中的残留水分在磨煤系统的磨煤机中被烘干完全，同时钛精粉随着磨煤系统中的磨煤机的转动实现与原煤均匀混合，最终随原煤进入煤粉仓。之后，高炉喷吹系统将进入煤粉仓内的混合均匀的钛精粉和原煤一起经风口喷入高炉，喷吹过程中无需改变高炉既有的喷吹系统参数，并随时检查各喷吹管道有无异常的情况。
据统计，在利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛快速护炉的6天时间里，高炉各项设备工作正常，管道及喷煤枪均无损坏现象。铁水中的[Ti]由停止炉顶加钛矿24小时后的0.06％开始逐渐增加，当由风口喷钛的钛负荷达到3kg/t时，铁水中[Ti]稳定在0.1％以上，且大部分已经超过0.12％；而当风口喷钛的钛负荷达到5kg/t时，铁水中[Ti]稳定在0.15％以上，已经与炉顶加钛矿钛负荷为10kg/t时的结果相同。
在风口喷钛的6天时间里，钛还原量明显增加，炉渣含钛量大幅度下降，炉缸局部水温差控制在0.6℃以内，热电偶温度控制在400℃以内，计算产量增加232.6t/d，计算焦比降低16.2kg/t，煤比升高3.1kg/t，燃料比降低12.4kg/t。初步效益核算，吨铁成本降低15.8元，增加经济效益约为90万元。
以上，虽然说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式只是作为例子提出的，并非用于限定本发明的范围。对于这些新的实施方式，能够以其他各种方式进行实施，在不脱离本发明的要旨的范围内，能够进行各种省略、置换、及变更。这些实施方式和其变形，包含于本发明的范围和要旨中的同时，也包含于权利要求书中记载的发明及其均等范围内。

Claims (7)

1.一种利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛护炉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.将制备好的主要成分为TiO2和铁精粉、粒度≤-200目的钛精粉吊运至配煤仓，由配煤仓仓底的给煤机将所述钛精粉分批加到上煤皮带上与原煤粉一起通过磨煤机原煤仓进入磨煤系统，在所述磨煤系统内所述钛精粉与所述原煤粉混合均匀之后进入煤粉仓；其中的钛精粉由钒钛系的废烟气脱硝催化剂破碎研磨成粒度≤-200目的细粉，同时将铁精粉研磨成粒度≤-200目的细粉；将得到的两种细粉混合均匀制成高炉喷吹用钛精粉；所述钛精粉中粒度≤-200目的细粉的质量比例为所述钛精粉总质量的90％以上；
b.高炉喷吹系统将进入煤粉仓内的混合均匀的钛精粉和原煤粉一起经风口喷入高炉。
2.根据权利要求1所述的一种利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛护炉的方法，其特征在于，
步骤a中，所述钛精粉以质量百分比计，包括以下原料：40～50％的TiO2，30～40％的铁精粉，2～3％的SiO2，0.1～0.2％的S，0.00～0.003％的P，其余为灰分。
3.根据权利要求2所述的一种利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛护炉的方法，其特征在于，
步骤a中，所述钛精粉以质量百分比计，包括以下原料：47％的TiO2，35％的铁精粉，2.8％的SiO2，0.15％的S，0.002％的P，其余为灰分。
4.根据权利要求1所述的一种利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛护炉的方法，其特征在于，
所述步骤a中，由配煤仓仓底的给煤机将所述钛精粉分批加到上煤皮带上时，需要依据高炉所需钛负荷的配比进行配加。
5.根据权利要求4所述的一种利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛护炉的方法，其特征在于，所述钛精粉的配入量范围为0～8kg/t。
6.根据权利要求1所述的一种利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛护炉的方法，其特征在于，步骤a中，进入磨煤系统后，对于所述钛精粉中可能含有的少量水分，通过所述磨煤系统中的磨煤机中的温度被完全烘干，其中所述磨煤机的内部温度为250℃～350℃。
7.根据权利要求1所述的一种利用高炉喷煤系统实现由风口喷钛护炉的方法，其特征在于，步骤b中，高炉喷吹系统将煤粉仓内混合均匀的钛精粉和原煤粉一起经风口喷入高炉时，高炉的既有喷吹系统参数保持不变。
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