CN106154868B - 一种高炉风口焦炭粒度分级控制方法 - Google Patents

一种高炉风口焦炭粒度分级控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高炉风口焦炭粒度分级控制方法，主要解决现有技术中高炉风口焦炭质量调控时缺乏对高炉风口焦炭粒度精确控制的技术问题。本发明的技术方案为：一种高炉风口焦炭粒度分级控制方法，包括以下步骤：用磁铁去除高炉风口焦炭中铁粒；对高炉风口焦炭进行机械筛分分级，测得各粒度级别焦炭占焦炭总质量的百分比；对各级别高炉风口焦炭进行破碎，制样后进行焦炭显微结构检测测出各级别高炉风口焦炭中铁渣质量占比；计算出各粒度级别高炉风口焦炭占焦炭总质量比例。本发明方法实现了对焦炭在高炉内的劣化情况正确评价，为高炉顺行生产操作控制提供了保证。

Description

一种高炉风口焦炭粒度分级控制方法
技术领域
本发明涉及一种焦炭粒度分级控制方法，特别涉及一种高炉风口焦炭粒度分级控制方法，属于煤化工技术领域。
背景技术
焦炭是高炉炼铁的主要原料之一，在高炉中主要起到支撑、还原和提供热源的作用，其中还原和提供热源的作用可以通过喷煤来代替，但其支撑作用是难以代替的，是高炉考核焦炭质量的重要方面。因此，许多高炉工作者对高炉风口焦炭即回旋区焦炭性质比较重视，一般采用焦炭粒度试验、转鼓试验和反应性试验对炉腹焦炭作出估计，以反映焦炭在高炉内的劣化情况。
高炉风口焦炭的粒度分级是评价高炉风口焦炭质量是重要的指标，但由于风口焦炭在高炉内起到骨架作用，经历铁水的冲刷是不可避免的，而铁进入焦炭空隙中很难通过传统的物理方法进行分离，而通过若通过化学方法则需要检测其灰成分，由于焦炭灰分中本就含有氧化铁，这就很难分清是铁水带入的还是焦炭本身的铁。
传统的焦炭粒度分级，如文献《首钢4号高炉风口焦炭取样分析研究》（首钢科技，2007（6），4-8）一文中介绍了把风口焦炭样品分别按大于34mm、34-25mm、25-10mm、10-2.5mm和小于2.5 mm粒级进行筛分，计算其平均粒度 D (单位为mm)。由于铁渣与焦炭的粘连，而铁的密度远大于焦炭，因此铁渣对各级粒度重量比有较大的影响，不能准确对焦炭粒度分级进行控制，无法正确评价焦炭在高炉内的劣化情况，不利于高炉顺行生产控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种高炉风口焦炭粒度分级控制方法，主要解决现有技术中高炉风口焦炭质量调控时缺乏对高炉风口焦炭粒度精确控制的技术问题。
本发明的技术思路是，针对高炉风口焦炭与铁渣粘连工矿，引入焦炭显微结构检测技术，精确测定焦炭中铁渣的含量，进而获得到焦炭粒度分级的精确值。
本发明采用的技术方案是：
一种高炉风口焦炭粒度分级控制方法，包括以下步骤：
步骤1、用磁铁去除高炉风口焦炭中的铁粒；
步骤2、对高炉风口焦炭按粒度进行机械筛分分级，测到各粒度级别高炉风口焦炭占焦炭总质量比例为a，高炉风口焦炭粒度在50mm以上占焦炭总质量的百分比a1、粒度在25mm～50mm质量百分比为a2、粒度10～25mm质量百分比为a3、粒度在5～10mm质量百分比为a4和粒度在0～5 mm的质量百分比为a5；高炉风口焦炭分为5个粒度等级，其占焦炭总质量比例用ai表示，其中(i=1，2，…，5)；
步骤3、分别对筛分后的各级别粒度的高炉风口焦炭混匀后进行破碎，依次将各级别粒度破碎后的高炉风口焦炭制样进行焦炭显微结构检测，测出各粒度级别高炉风口焦炭中铁渣的质量百分比为b，高炉风口焦炭粒度在50mm以上时焦炭中铁渣的质量百分比b1、粒度在25mm～50mm时焦炭中铁渣的质量百分比b2、粒度在10～25mm时焦炭中铁渣的质量百分比b3、粒度在5～10mm时焦炭中铁渣的质量百分比b4、粒度在0～5mm时焦炭中铁渣的质量百分比b5，高炉风口焦炭各粒度等级焦炭中铁渣的质量百分比用bi表示，其中(i=1，2，…，5)；
步骤4、根据公式一计算出各粒度级别高炉风口焦炭占焦炭总质量比例为c，高炉风口焦炭粒度在50mm以上占焦炭总质量的百分比c1、粒度在25mm～50mm质量百分比c2、粒度10～25mm质量百分比c3、粒度5～10mm质量百分比c4和粒度0～5 mm质量百分比c5，高炉风口焦炭各粒度等级占焦炭总质量的百分比用ci表示，其中
ci=（ai×(1-bi）)/（1-）×100%；(i=1，2，…，5) 公式一。
本发明步骤1中用磁铁去除高炉风口焦炭中的铁粒，利用铁和焦炭对磁铁的结合力不同，将焦炭中的铁粒分离，是一种物理分离方式，其对于与焦炭粘连的铁渣起不到分离作用。
进一步，本发明步骤2中，用不同孔隙度的筛子对高炉风口焦炭进行机械筛分分级。
本发明步骤3中，对不同粒度等级的高炉风口焦炭分别制样，在显微镜下观察焦炭显微结构，依据在显微镜下铁渣与焦炭的形态不同，区分出铁渣与焦炭，用数点法测出高炉风口焦炭粒度在50mm以上时焦炭中铁渣的体积百分比并将其转换为质量百分比b1、粒度在25mm～50mm时焦炭中铁渣的质量百分比b2、粒度在10～25mm时焦炭中铁渣的质量百分比b3、粒度在5～10mm时焦炭中铁渣的质量百分比b4、粒度在5～10mm时焦炭中铁渣的质量百分比b5，测出高炉风口焦炭各粒度等级焦炭中铁渣的质量百分比bi表示，其中(i=1，2，…，5)。
本发明相比现有技术具有如下积极效果：
1、本发明提出了高炉风口焦炭粒度分级方法，对高炉风口焦炭进行粒度分级修正，避免了评价高炉风口焦炭粒度的盲目性。
2、本发明采用显微结构检测技术对高炉风口焦炭中的铁渣进行分级检测，突破了因粘连到焦炭上的铁渣难以与焦炭分离而不能对高炉风口焦炭粒度精确分级的技术瓶颈。
3、本发明提供的高炉风口焦炭粒度分级控制方法，有利正确评价焦炭在高炉内的劣化情况，有利于高炉顺行。
具体实施方式
用高炉风口取样器在高炉风口取到高炉风口焦炭，将高炉风口焦炭冷却后进行对高炉风口焦炭进行的粒度分级。
一种高炉风口焦炭粒度分级控制方法，包括以下步骤：
步骤1、用磁铁去除高炉风口焦炭中的铁粒；
步骤2、分别用孔隙度为50mm、25mm、10mm、5mm的筛子对高炉风口焦炭进行粒度筛分分级，将高炉风口焦炭按粒度分为50mm以上、25mm～50mm、10～25mm、5～10mm、0～5 mm五个粒度等级，经机械筛分得到的高炉风口焦炭粒度在50mm以上占焦炭总质量的百分比a1、粒度在25mm～50mm质量百分比为a2、粒度10～25mm质量百分比为a3、粒度在5～10mm质量百分比为a4和粒度在0～5 mm的质量百分比为a5；
步骤3、将粒度等级大于50mm的高炉风口焦炭混合均匀后破碎至粒度小于1.0mm，然后制样在显微镜下观察，用数点法确定高炉风口焦炭中铁渣的体积百分比，转换后得到高炉风口焦炭中铁渣的质量百分比b1，同理，对粒度为25mm～50mm、10～25mm、5～10mm、0～5 mm的高炉风口焦炭重复此步骤，得到粒度为25mm～50mm、10～25mm、5～10mm、0～5 mm的高炉风口焦炭中铁渣的质量百分比分别为b2、b3、b4、b5；
步骤4、根据公式一计算出高炉风口焦炭粒度的分级值，高炉风口焦炭粒度在50mm以上占焦炭总质量的百分比c1、粒度在25mm～50mm质量百分比c2、粒度10～25mm质量百分比a3、粒度5～10mm质量百分比c4和粒度0～5 mm质量百分比c5，其中
ci=（ai×(1-bi）)/（1-）×100%；(i=1，2，…，5) 公式一。
本发明在传统的机械筛分确定各粒度级别的高炉风口焦炭的占焦炭总质量的比例ai（a1、a2、a3、a4和a5)的基础上，分别将各粒度级别的高炉风口焦炭制样进行显微结构分析，得到各粒度级别的高炉风口焦炭中铁渣的质量比例bi（b1、b2、b3、b4和b5），从而得到准确的各粒度级别的高炉风口焦炭占焦炭总质量的比例ci（c1、c2、c3、c4和c5)。
对3200m3高炉风口焦炭进行取样，将其冷却后用本发明方法得到的各粒度级别风口焦炭占焦炭总质量的比例见表1。
表1本发明方法得到的风口焦炭粒度质量比
风口焦炭粒度，mm 各粒度级别焦炭占焦炭总质量比例a，% 焦炭中铁渣质量占比b，% 各粒度级别焦炭占焦炭总质量比例c，%
>50 31.54 10.00 34.70
50-25 23.70 14.21 24.85
25-10 21.92 15.00 22.78
10-5 12.31 31.92 10.24
<5 10.53 42.31 7.43
表1中，根据现有传统方法检测到的各粒度级别焦炭占焦炭总质量比例a具体为：焦炭粒度分级大于50mm的为31.54%，50-25mm的为23.70%，25-10mm的为21.92%，10-5mm的为12.31%，小于5mm的为10.53%；本发明方法通过检测并计入粘连在焦炭中铁渣的质量比例，计算得到各粒度级别焦炭占焦炭总质量比例c具体为：焦炭粒度分级大于50mm的为34.70%、50-25mm的为24.85%、25-10mm的为22.78%、10-5mm的为10.24%和小于5mm的为7.43%。
比对发现粒度小于10mm的焦炭中混入的铁渣较多，采用现有传统的高炉风口焦炭粒度分级控制方法会对焦炭质量的造成严重误判，用其指导高炉生产会造成高炉炉况不稳定。
通过实施例可以看出，通过现有方法获得高炉风口焦炭粒度分级质量比与实际粒度分级之间存在着较大的差距，本发明方法突破了现有对高炉风口焦炭粒度认识，对风口焦炭进行粒度分级修正，避免了评价风口焦炭粒度的盲目性；采用焦炭显微结构检测技术对风口焦炭中的铁渣进行分级检测，突破了粘连到焦炭上的铁难以与焦炭分离的技术瓶颈。
本发明提供的风口焦炭粒度分级方法，实现了对焦炭在高炉内的劣化情况正确评价，为高炉顺行生产操作控制提供了保证。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种高炉风口焦炭粒度分级控制方法，其特征是包括以下步骤：
步骤1、用磁铁去除高炉风口焦炭中的铁粒；
步骤2、对高炉风口焦炭进行粒度筛分分级，经机械筛分测到的高炉风口焦炭粒度大于50mm占焦炭总质量的百分比a1、粒度为25mm～50mm质量百分比为a2、粒度为10～25mm质量百分比为a3、粒度为5～10mm质量百分比为a4和粒度为0～5mm的质量百分比为a5；
步骤3、分别对筛分后的各级别粒度的高炉风口焦炭混匀后进行破碎，依次将各级别粒度破碎后的高炉风口焦炭制样进行焦炭显微结构检测，测出高炉风口焦炭粒度大于50mm时焦炭中铁渣的质量百分比b1、粒度为25mm～50mm时焦炭中铁渣的质量百分比b2、粒度为10～25mm时焦炭中铁渣的质量百分比b3、粒度为5～10mm时焦炭中铁渣的质量百分比b4和粒度为0～5mm时焦炭中铁渣的质量百分比b5；
步骤4、根据公式一计算出各粒度级别高炉风口焦炭占焦炭总质量比例，高炉风口焦炭粒度大于50mm占焦炭总质量的百分比c1、粒度为25mm～50mm质量百分比c2、粒度为10～25mm质量百分比c3、粒度为5～10mm质量百分比c4和粒度为0～5mm质量百分比c5，ci＝(ai×(1-bi))/(1-∑(ai×bi))×100％；(i＝1，2，…，5) 公式一。
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