CN107326132A - 炼铁喷吹添加剂、炼铁喷吹混合煤与炼铁喷吹混合煤的制备方法 - Google Patents

炼铁喷吹添加剂、炼铁喷吹混合煤与炼铁喷吹混合煤的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种炼铁喷吹添加剂，包括：30～50wt％的萤石粉；30～50wt％的瓦斯灰；10～20wt％的生石灰。本发明还提供了一种炼铁喷吹混合煤，包括：92～95wt％的喷吹煤粉与5～8wt％的炼铁喷吹添加剂，所述炼铁喷吹添加剂为上述方案所述的炼铁喷吹添加剂。本发明还提供了炼铁喷吹混合煤的制备方法。本申请的炼铁喷吹添加剂中通过添加萤石粉、瓦斯灰与生石灰，并通过控制上述各组分的含量，使得到的炼铁喷吹添加剂用于喷吹技术，可有效改善炉渣流动性，降低燃料消耗，提高铁水质量。

Description

炼铁喷吹添加剂、炼铁喷吹混合煤与炼铁喷吹混合煤的制备 方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种炼铁喷吹添加剂、炼铁喷吹混合煤与炼铁喷吹混合煤的制备方法。
背景技术
在进行高炉冶炼时，喷吹煤粉是重要的辅助手段。传统喷煤技术的主要作用是对炉温进行调节。随着冶炼技术的发展，综合喷吹技术在冶金行业得到了长足的进步，而在喷吹技术中加入不同的喷吹辅料对冶炼可以产生不同的效果，该技术在各大钢厂均有不同程度的应用，以期达到提高煤焦置换比，降低燃料消耗，改善炉渣流动性，提高铁水质量等不同程度的目的。
冶炼技术发展至今，综合喷吹技术是冶金行业内较为成熟的技术之一，喷吹物通过和喷吹煤按照一定比例混合，喷入炉内，根据喷吹物的不同作用会对高炉产生不同的作用。由此，本申请提供了一种炼铁喷吹添加剂，将其用于喷吹技术对改善炉渣流动性、降低燃料消耗、提高铁水质量具有积极作用。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种炼铁喷吹添加剂，本申请提供的炼铁喷吹添加剂用于喷吹技术可改善炉渣流动性，降低燃料消耗，提高铁水质量。
有鉴于此，本申请提供了一种炼铁喷吹添加剂，包括：
萤石粉 30～50wt％；
瓦斯灰 30～50wt％；
生石灰 10～20wt％。
优选的，所述萤石粉的含量为35～45wt％，瓦斯灰的含量为35～45wt％，所述生石灰的含量为15～20wt％。
优选的，所述萤石粉的含量为40wt％，所述瓦斯灰的含量为40wt％，所述生石灰的含量为20wt％。
本申请还提供了一种炼铁喷吹混合煤，包括：92～95wt％的喷吹煤粉与5～8wt％的炼铁喷吹添加剂，所述炼铁喷吹添加剂为权利要求1～3任一项所述的炼铁喷吹添加剂。
优选的，所述喷吹煤粉的含量为93～94wt％，所述炼铁喷吹添加剂的含量为6～7wt％。
本申请还提供了一种炼铁喷吹混合煤的制备方法，包括以下步骤：
A)，将30～50wt％的萤石粉、30～50wt％的瓦斯灰与10～20wt％的生石灰混合，得到炼铁喷吹添加剂；
B)，将92～95wt％的喷吹煤粉与5～8wt％的炼铁喷吹添加剂研磨、混合，得到炼铁喷吹混合煤。
优选的，所述炼铁喷吹混合煤的制备方法具体为：
将所述萤石粉、瓦斯灰与生石灰置于料仓中，通过输送设备将所述萤石粉、瓦斯灰与生石灰运输至料仓下部的圆筒混料机混合5～8min，得到炼铁喷吹添加剂；
将所述喷吹煤粉与所述炼铁喷吹添加剂运送至磨煤机进行研磨、混合，得到炼铁喷吹混合煤。
本申请提供了一种炼铁喷吹添加剂，其包括：30～50wt％的萤石粉、30～50wt％的瓦斯灰与10～20wt％的生石灰，其中萤石粉可降低炉渣熔点，而瓦斯灰具有高铁、高碳的性质，对提高煤粉燃烧效率有利，生石灰能够提高渣层有效氧化钙活度，对提高脱硫效率具有明显的作用。因此，本申请提供的炼铁喷吹添加剂用于喷吹技术，可有效改善炉渣流动性，降低燃料消耗，提高铁水质量。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
在炼铁的过程中，为了改善炉渣流动性，降低燃料消耗，提高铁水质量，本发明实施例公开了一种炼铁喷吹添加剂，其包括：
萤石粉 30～50wt％；
瓦斯灰 30～50wt％；
生石灰 10～20wt％。
在炼铁喷吹添加剂中加入萤石粉、瓦斯灰与生石灰，可有效改善炉渣流动性、降低燃料消耗，提高铁水质量。
本申请中萤石粉、瓦斯灰与生石灰皆为现有技术中熟知的物质，对其来源本申请没有特别的限制。如表1所示，表1为萤石粉、瓦斯灰与生石灰的成分分析数据表。
表1萤石粉、瓦斯灰与生石灰的成分分析数据表
成分 TFe CaO SiO2 Al2O3 TiO2 MgO CaF2 残C
萤石粉 19.75 64.10
瓦斯灰 41.70 6.28 6.00 2.42 3.59 1.61 17.88
生石灰 66.11 2.72 3.12
在炼铁喷吹添加剂中，萤石粉可以降低炉渣熔点，其含量为30wt％～50wt％，在某些实施例中，所述萤石粉的含量为35wt％～45wt％；在某些实施例中，所述萤石粉的含量为40wt％。所述萤石粉的含量过多，则使燃料比升高。
所述瓦斯灰具有高铁、高碳的性质，对提高煤粉燃烧效率有效。所述瓦斯灰的含量为30～50wt％，在某些实施例中，所述瓦斯灰的含量为35～45wt％，在某些实施例中，所述瓦斯灰的含量为40wt％。所述瓦斯灰的含量过多，则使燃料比升高。
所述生石灰作为炼铁喷吹添加剂可提高渣层有效氧化钙活度，对提高脱硫效率具有明显的作用。所述生石灰的含量为10～20wt％，在某些实施例中，所述生石灰的含量为15～20wt％，在某些具体实施例中，所述生石灰的含量为20wt％。所述生石灰的含量过多则会使炉渣碱度升高，炉渣流动性变差，影响冶炼效果。
按照本发明，所述萤石粉、生石灰与瓦斯灰按照一定的比例混合得到炼铁喷吹添加剂，其与喷吹煤按照一定比例混合喷入炉内，可改善熔炼的部分性能，由此，本申请提供了一种炼铁喷吹混合煤，其包括：92～95wt％的喷吹煤粉与5～8wt％的炼铁喷吹添加剂，所述炼铁喷吹添加剂为上述方案所述的炼铁喷吹添加剂。
在上述炼铁喷吹混合煤中，所述喷吹煤粉为本领域技术人员熟知的，对此本申请没有特别的限制。所述喷吹煤粉的含量为92～95wt％，在某些具体实施例中，所述喷吹煤粉的含量为93～94wt％。所述炼铁喷吹添加剂为上述方案所述的炼铁喷吹添加剂，此处不再进行赘述。所述炼铁喷吹添加剂的含量为5～8wt％，在某些实施例中，所述炼铁喷吹添加剂的含量为6～7wt％。所述喷吹煤粉的比例高，则炼铁喷吹添加剂的比例就低，此时对改善流动性、提高煤粉燃烧效率和降低[S]的作用相对较小，反之作用较大。
本申请还提供了一种炼铁喷吹混合煤的制备方法，包括以下步骤：
A)，将30～50wt％的萤石粉、30～50wt％的瓦斯灰与10～20wt％的生石灰混合，得到炼铁喷吹添加剂；
B)，将92～95wt％的喷吹煤粉与5～8wt％的炼铁喷吹添加剂研磨、混合，得到炼铁喷吹混合煤。
上述炼铁喷吹混合煤的制备过程具体为：
将所述萤石粉、瓦斯灰与生石灰置于料仓中，通过输送设备将所述萤石粉、瓦斯灰与生石灰运输至料仓下部的圆筒混料机混合5～8min，得到炼铁喷吹添加剂；
将所述喷吹煤粉与所述炼铁喷吹添加剂运送至磨煤机进行研磨、混合，得到炼铁喷吹混合煤。
本发明是将萤石粉、瓦斯灰以及生石灰通过一定的比例混合制成炼铁喷吹添加剂，其与喷吹煤粉进行混匀，通过综合喷吹技术进行喷吹，利用萤石粉可以降低炉渣熔点，高炉瓦斯灰具有高铁、高碳的性质，对提高煤粉燃烧效率有利，生石灰粉能够提高渣层有效CaO活度，对提高脱硫效率具有明显的作用，使炼铁喷吹添加剂能够对改善炉渣流动性，降低燃料消耗，提高铁水质量产生积极作用。上述萤石粉、瓦斯灰以及生石灰易得易购，有些甚至是二次资源，对环境无害，加入方式简洁，不需对整体设备进行大的改造，投资成本低，但效果、意义深远。
进一步的，本申请提供的炼铁喷吹添加剂应用于喷吹技术兼具经济效益与社会效益，以具体数据进行说明：
1)经济效益
①流动性改善，铁损降低
以攀钢集团西昌钢钒冶炼条件为例，通过该技术，预计能够降低铁损0.1个百分点以上，年产生铁450万吨，炼铁加工成本约140元/吨，故该技术对西昌钢钒来说年创效：4500000×0.1％×140＝63万；
②提高煤粉燃烧效率，燃料比降低
以攀钢集团西昌钢钒冶炼条件为例，通过该技术，预计能够降低吨铁燃料1～3kg，年产生铁450万吨，燃料综合成本约1000元/吨，故该技术对西昌钢钒来说年创效：4500000×1÷1000×1000＝45万；
总效益：63+45＝108万；降低吨铁成本：108÷450＝0.24元；
2)社会效益
喷吹添加剂是炼铁产生的二次资源，利用该技术不但能改善高钛型炉渣流动性，降低铁损，还为该二次资源找到了合理的利用方式，变废为宝。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的炼铁喷吹添加剂及其应用进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例
将萤石粉、瓦斯灰、生石灰按照表2的配比分别置于有称重功能的料仓中，保证原料干燥；料仓下部装备圆筒混料机，通过皮带运输进入圆筒混料机混匀5～8min，得到炼铁喷吹添加剂；
将炼铁喷吹添加剂与喷吹煤粉按照表3的配比输送至磨煤机进行研磨、混匀，随后输送至喷吹罐保存，得到炼铁喷吹混合煤；
将上述炼铁喷吹混合煤通过煤粉喷吹系统喷入高炉。高炉中原燃料检测情况、高炉炉料结构以及炉温控制水平如表5～表7所示。
表2炼铁喷吹添加剂组成数据表(wt％)
组别 萤石粉 瓦斯灰 生石灰
添加剂1 20 20 60
添加剂2 40 40 20
表3炼铁喷吹混合煤组成数据表(wt％)
组别 喷吹煤 添加剂
混合煤1 100 0
混合煤2 97 3
混合煤3 94 6
混合煤4 92 8
混合煤5 91 9
表4混合煤成分检测数据表(wt％)
种类 Ad St Vdaf Fcad
混合煤1 12.54 0.58 9.26 78.68
混合煤2 13.25 0.57 9.10 77.84
混合煤3 14.49 0.57 8.84 76.63
混合煤4 16.29 0.56 8.32 74.03
表5～7分别示出了以下示例中所用原燃料检测结果、高炉炉料结构及炉温控制水平。
表5烧结及球团成分检测数据表(wt％)
组别 TFe FeO SiO2 CaO MgO TiO2 Al2O3 S V2O5
烧结矿 50.28 7.79 5.31 10.03 2.65 6.39 3.23 0.017 0.45
球团矿 52.99 3.72 5.74 0.74 3.51 9.28 3.98 0.009 0.65
块矿 63.21 - 5.84 0.31 0.10 - 1.50 0.019 0.05
表6焦炭检查结果数据表(wt％)
组别 Vdaf Ad Std M40 M10 CRI CSR
焦炭 1.11 12.80 0.69 92.49 3.92 24.38 65.32
表7高炉炉料结构及炉温控制水平数据表(wt％)
其他冶炼条件：不同实施例均试验在同一时期、同一高炉进行，风口喷枪全部正常工作，高炉在稳定顺行条件下均保持全风操作，冶炼保持吨铁450kg/t的焦比，通过煤比调节炉温水平。
炉渣流动性测定仪：这是冶金企业对炉渣流动性进行快速检测的常用检测仪器，检测过程中将仪器放置在水平地面上，在特定的时间段将炉渣倒入测定仪，待冷却后通过测定仪上的刻度观察炉渣的长度，长度越长，说明炉渣的流动性越好，反之则越差。
空白对比例
根据表3所示的混合煤1比例进行配煤、制粉，储存至喷吹罐待喷，冶炼条件见上述说明，在稳定的冶炼周期内，记录、检测煤比、吨铁渣量、[S]情况，使用炉渣流动性测定仪测定炉渣长度。
空白对比例结果如下：在稳定的冶炼周期内，吨铁煤比为100kg，吨铁渣量为613kg，通过检测得到[S]为0.082％，通过炉渣流动性测定仪检测本次炉渣平均长度为15cm。
实施例1
使用添加剂2根据表3所示的混合煤3比例进行配煤、制粉，储存至喷吹罐待喷，冶炼条件见上述说明，在稳定的冶炼周期内，记录、检测煤比、吨铁渣量、[S]情况，使用炉渣流动性测定仪测定炉渣长度。
实施例1结果如下：在稳定的冶炼周期内，吨铁煤比为97kg，吨铁渣量为626kg，通过检测得到[S]为0.078％，通过炉渣流动性测定仪检测本次炉渣平均长度为19cm。
实施例2
使用添加剂2根据表3所示的混合煤4比例进行配煤、制粉，储存至喷吹罐待喷，冶炼条件见上述说明，在稳定的冶炼周期内，记录、检测煤比、吨铁渣量、[S]情况，使用炉渣流动性测定仪测定炉渣长度。
实施例2结果如下：在稳定的冶炼周期内，吨铁煤比为102kg，吨铁渣量为638kg，通过检测得到[S]为0.077％，通过炉渣流动性测定仪检测本次炉渣平均长度为20cm。
对比例1
使用添加剂2根据表3所示的混合煤2比例进行配煤、制粉，储存至喷吹罐待喷，冶炼条件见上述说明，在稳定的冶炼周期内，记录、检测煤比、吨铁渣量、[S]情况，使用炉渣流动性测定仪测定炉渣长度。
对比例1结果如下：在稳定的冶炼周期内，吨铁煤比为100kg，吨铁渣量为621kg，通过检测得到[S]为0.080％，通过炉渣流动性测定仪检测本次炉渣平均长度为15cm。
对比例2
使用添加剂1根据表3所示的混合煤2比例进行配煤、制粉，储存至喷吹罐待喷，冶炼条件见上述说明，在稳定的冶炼周期内，记录、检测煤比、吨铁渣量、[S]情况，使用炉渣流动性测定仪测定炉渣长度。
对比例2结果如下：在稳定的冶炼周期内，吨铁煤比为99kg，吨铁渣量为624kg，通过检测得到[S]为0.078％，通过炉渣流动性测定仪检测本次炉渣平均长度为13cm。
对比例3
使用添加剂1根据表3所示的混合煤3比例进行配煤、制粉，储存至喷吹罐待喷，冶炼条件见上述说明，在稳定的冶炼周期内，记录、检测煤比、吨铁渣量、[S]情况，使用炉渣流动性测定仪测定炉渣长度。
对比例3结果如下：在稳定的冶炼周期内，吨铁煤比为100kg，吨铁渣量为637kg，通过检测得到[S]为0.077％，通过炉渣流动性测定仪检测本次炉渣平均长度为13cm。
对比例4
使用添加剂2根据表3所示的混合煤5比例进行配煤、制粉，储存至喷吹罐待喷，冶炼条件见上述说明，在稳定的冶炼周期内，记录、检测煤比、吨铁渣量、[S]情况，使用炉渣流动性测定仪测定炉渣长度。
对比例3结果如下：在稳定的冶炼周期内，吨铁煤比为103kg，吨铁渣量为644kg，通过检测得到[S]为0.077％，通过炉渣流动性测定仪检测本次炉渣平均长度为18cm。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种炼铁喷吹添加剂，其特征在于，包括：
萤石粉 30～50wt％；
瓦斯灰 30～50wt％；
生石灰 10～20wt％。
2.根据权利要求1所述的炼铁喷吹添加剂，其特征在于，所述萤石粉的含量为35～45wt％，瓦斯灰的含量为35～45wt％，所述生石灰的含量为15～20wt％。
3.根据权利要求1所述的炼铁喷吹添加剂，其特征在于，所述萤石粉的含量为40wt％，所述瓦斯灰的含量为40wt％，所述生石灰的含量为20wt％。
4.一种炼铁喷吹混合煤，其特征在于，包括：92～95wt％的喷吹煤粉与5～8wt％的炼铁喷吹添加剂，所述炼铁喷吹添加剂为权利要求1～3任一项所述的炼铁喷吹添加剂。
5.根据权利要求4所述的炼铁喷吹混合煤，其特征在于，所述喷吹煤粉的含量为93～94wt％，所述炼铁喷吹添加剂的含量为6～7wt％。
6.一种炼铁喷吹混合煤的制备方法，包括以下步骤：
A)，将30～50wt％的萤石粉、30～50wt％的瓦斯灰与10～20wt％的生石灰混合，得到炼铁喷吹添加剂；
B)，将92～95wt％的喷吹煤粉与5～8wt％的炼铁喷吹添加剂研磨、混合，得到炼铁喷吹混合煤。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述炼铁喷吹混合煤的制备方法具体为：
将所述萤石粉、瓦斯灰与生石灰置于料仓中，通过输送设备将所述萤石粉、瓦斯灰与生石灰运输至料仓下部的圆筒混料机混合5～8min，得到炼铁喷吹添加剂；
将所述喷吹煤粉与所述炼铁喷吹添加剂运送至磨煤机进行研磨、混合，得到炼铁喷吹混合煤。
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