CN106191351A - 一种高炉炼铁的方法 - Google Patents

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李家富
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Abstract

本发明公开一种高炉炼铁的方法，所述方法包括将炉料配入高炉进行冶炼；所述炉料包括钒钛铁矿、助熔剂、燃料、氧化性粉料和助燃剂；所述钒钛铁矿包括钒钛烧结矿、钒钛球团矿和块矿；所述助熔剂包括石灰石、萤石和固体硼酸中一种或多种；所述燃料由焦炭、焦丁和煤粉组成；所述氧化粉料为Fe2O3；所述助燃剂为氧气。所述方法能改善对炉渣流动性，提高煤比和焦丁比，从而降低焦比，提高高炉的利用系数。

Description

一种高炉炼铁的方法
技术领域
本发明涉及领域高炉冶炼技术领域，具体涉及一种高炉炼铁的方法。
背景技术
高炉冶铁方法通常主要包括：将钒钛铁精矿和普通粉矿进行烧结生产出烧结矿，用钒钛铁精矿和普通铁精矿造球生产出球团矿，再把烧结矿、球团矿及少量块矿按一定的比例，与焦炭一起加入到高炉内，同时通过高炉风口喷吹煤粉和鼓入空气，使焦炭和喷吹的煤粉发生燃烧，生成还原气体(主要是CO和H2)，还原气体在炉内上升的过程中除去钒钛磁铁矿中的氧，还原得到铁，然后溶化滴落到炉缸实现渣、铁分离，从而完成冶炼过程。
其中，高炉每冶炼一吨生铁所耗用焦炭的公斤数用焦比表示，焦比是高炉炼铁的主要技术经济指标，综合反映了高炉炼铁原料、燃料、设备和技术操作的水平，焦比越低就表示高炉工作效果越好。目前，采用提高廉价燃料煤粉用量代替焦炭用量，从而降低焦比，提高高炉利用系数。在大喷量喷煤提高煤比过程中大量煤粉未燃，一部分随高炉煤气排出炉外，另一部分聚集在炉缸。此时，炉缸中未燃煤粉会与渣中的TiO2反应产生大量的TiC、TiN和Ti(C,N)，这些新产生的含钛化合物具有较高的熔点，造成钛渣变得粘稠，不利于与渣铁分离，并出现炉缸堆积现象。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种高炉炼铁的方法，所述方法能改善对炉渣流动性，提高煤比和焦丁比，从而降低焦比，提高高炉的利用系数。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是提供一种高炉炼铁的方法，所述方法包括将炉料配入高炉进行冶炼；所述炉料包括钒钛铁矿、助熔剂、燃料、氧化性粉料和助燃剂；所述钒钛铁矿包括钒钛烧结矿、钒钛球团矿和块矿；所述助熔剂包括石灰石、萤石和锰矿粉中一种或多种；所述燃料由焦炭、焦丁和煤粉组成；所述氧化粉料为Fe2O3；所述助燃剂为氧气。
优选的，所述方法还包括将所述焦丁加入到所述钒钛铁矿中，均匀混合形成矿石层；将所述焦炭和所述矿石层交替布料入高炉，形成矿石层和焦炭层的交替的层状结构。
优选的，所述方法还包括，所述助熔剂、所述氧化粉料与所述助燃剂随所述煤粉喷吹进入高炉。
优选的，以质量百分计，所述钒钛铁矿包括钒钛烧结矿65％～80％、钒钛球团矿15％～25％和块矿2％～10％。
优选的，以质量百分计，所述助熔剂占所述钒钛铁矿总质量的0.5～5％。
优选的，以质量百分计，所述助熔剂包括石灰石2～30％、萤石10～60％和锰矿粉20～60％。
优选的，以质量百分计，所述氧化性粉料为所述煤粉量的0.8～6％。
优选的，所述焦丁粒度为6～20mm。
优选的，所述煤粉粒度为180～200目
优选的，所述钒钛烧结矿粒度为10～30mm，所述钒钛球团矿粒度为10～25mm，所述块矿粒度为10～25mm。
优选的，所述方法还包括控制鼓风温度为1150～1300℃，富氧率为1.0％～4.0％，高炉风量为1300～1800Nm3/吨铁。
优选的，所述方法还包括控制焦比200～350kg/t，焦丁比50～160kg/t，煤比120～170kg/t。
本发明采用碱性助熔剂石灰石、中心助熔剂萤石和锰矿粉混合作为助熔剂，降低炼铁熔点，并改善炉渣流动性；添加助燃剂作为炉料，可缩短煤粉着火时间,强化煤粉燃烧,提高煤粉的燃烧率，减少炉内未燃煤粉含量，避免渣中的TiO2还原；添加氧化性粉料Fe2O3作为炉料，能够与低价钛(如TiC、TiN和TiCN)发生氧化还原反应，将低价钛氧化成高价钛，改善炉渣性能，有效的降低大喷煤条件下高钛高炉渣的粘度，利于钛渣与渣铁分离。
本发明与现有技术相比，其详细说明如下：
添加助熔剂、氧化性粉料和助燃剂，有效提高煤粉的燃烧率，改善对炉渣流动性，改善炉渣性能，避免大喷煤高炉炼铁的影响，从而提高煤比；矿石层添加焦丁与焦炭交替布料，布料合理，提高焦丁比，从而降低焦比；采用助熔剂、氧化粉料与助燃剂随煤粉喷吹入炉不需要烧结工艺和喷煤工艺进行改造，工艺简单，易于推广。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
按表1选配钒钛铁矿和助熔剂
表1
实施例2～13
将焦丁分别加入到配方A～C的钒钛铁矿中，均匀混合形成矿石层；将焦炭和矿石层交替布料入高炉，形成矿石层和焦炭层的交替的层状结构；所述助熔剂、氧化粉料Fe2O3与助燃剂氧气随煤粉喷吹进入高炉，所述助熔剂为与实施例1～3的钒钛铁矿对应的助熔剂，控制鼓风温度为1200℃，富氧率为3.0％，高炉风量为1500Nm3/吨铁。焦丁粒度为6～20mm，所述煤粉粒度为180～200目，钒钛烧结矿粒度为10～30mm，钒钛球团矿粒度为10～25mm，块矿粒度为10～25mm，在表2所示条件下炼铁，计算渣中铁含量和高炉利用系数，结果见表2。
表2
综上所述，本发明以质量百分计，所述钒钛铁矿包括钒钛烧结矿65％～80％、钒钛球团矿15％～25％和块矿2％～10％；所述助熔剂占所述钒钛铁矿总质量的0.5～5％；所述助熔剂包括石灰石20～80％、萤石5～60％和锰矿粉15％～60％；所述氧化性粉料为所述煤粉量的0.8～6％；所述助燃剂用量为0.6～5.1m3/t；焦比200～350kg/t，焦丁比50～160kg/t，煤比120～170kg/t，渣中铁含量2.3％～3.9％，高炉利用系数3.44～3.73t/m3·d.。实现了低焦比，高焦丁比和煤比，改善了炉渣流动性，利于钛渣与渣铁分离，提高了高炉利用系数
实施例14～17
将焦丁分别加入到配方A的钒钛铁矿中，均匀混合形成矿石层；将焦炭和矿石层交替布料入高炉，形成矿石层和焦炭层的交替的层状结构；实施例1的助熔剂、氧化粉料Fe2O3与助燃剂氧气随煤粉通过喷吹进入高炉。焦丁粒度为6～20mm，煤粉粒度为20～180mm；钒钛烧结矿粒度为10～30mm，钒钛球团矿粒度为10～25mm，块矿粒度为10～25mm，所述助熔剂、所述助燃剂与所述氧化性粉料分别为所述煤粉量的2％、2％、4％。；煤比为150kg/t，焦丁比为120kg/t，焦比为250kg/t(请发明人确认)并在表3所示，鼓风温度为、富氧率与高炉风量条件下炼铁，计算渣中铁含量和高炉利用系数，结果见表3。
表3
综上所述，本发明控制鼓风温度为1150～1300℃，富氧率为1.0％～4.0％，高炉风量为1300～1800Nm3/吨铁，实现了大喷量喷煤。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高炉炼铁的方法，其特征在于，所述方法包括将炉料配入高炉进行冶炼；所述炉料包括钒钛铁矿、助熔剂、燃料、氧化性粉料和助燃剂；所述钒钛铁矿包括钒钛烧结矿、钒钛球团矿和块矿；所述助熔剂包括石灰石、萤石和锰矿粉中一种或多种；所述燃料由焦炭、焦丁和煤粉组成；所述氧化粉料为Fe2O3；；所述助燃剂为氧气。
2.根据权利要求1所述高炉炼铁的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述焦丁加入到所述钒钛铁矿中，均匀混合形成矿石层；将所述焦炭和所述矿石层交替布料入高炉，形成矿石层和焦炭层的交替的层状结构。
3.根据权利要求1所述高炉炼铁的方法，其特征在于，所述方法还包括所述助熔剂、所述氧化粉料与所述助燃剂随所述煤粉喷吹进入高炉。
4.根据权利要求1所述高炉炼铁的方法，其特征在于，以质量百分计，所述钒钛铁矿包括钒钛烧结矿65％～80％、钒钛球团矿15％～25％和块矿2％～10％。
5.根据权利要求1所述高炉炼铁的方法，其特征在于，以质量百分计，所述助熔剂为所述煤粉量的0.5～5％。根据权利要求1所述高炉炼铁的方法，其特征在于，以质量百分计，所述助熔剂包括石灰石20～80％、萤石5～60％和锰矿粉15％～60％。
6.根据权利要求1所述高炉炼铁的方法，其特征在于，以质量百分计，所述氧化性粉料为所述煤粉量的0.8～6％。
7.根据权利要求1所述高炉炼铁的方法，其特征在于，所述焦丁粒度为6～20mm。
8.根据权利要求1所述高炉炼铁的方法，其特征在于，所述煤粉粒度为180～200目。
9.根据权利要求1所述高炉炼铁的方法，其特征在于，所述方法还包括控制鼓风温度为1150～1300℃，富氧率为1.0％～4.0％，高炉风量为1300～1800Nm3/吨铁。
10.根据权利要求1所述高炉炼铁的方法，其特征在于，所述方法还包括控制焦比200～350kg/t，焦丁比50～160kg/t，煤比120～170kg/t。
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