CN108611455A - 一种高炉使用小焦丁的布料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高炉使用小焦丁的布料方法。该方法大幅度提升了小粒度焦丁的利用率，缓解了产能提高所带来的炼焦压力，同时降低了生铁的生产成本。突破传统2000m3级以上大高炉焦炭粒径需≥25mm限制，将粒径5～10mm的小焦丁应用到高炉燃料中，使小粒度焦丁的利用率提高。
Description
技术领域
本发明属于高炉操作技术领域，尤其涉及一种提高高炉焦炭利用率的无料钟高炉布料方法。
背景技术
高炉无料钟布料是指将炉料装入高炉过程中所采用的炉料的装入方法和顺序，所选择的旋转溜槽倾角、炉料的批重和高炉操作者控制的料线等的合理搭配并进行布料。高炉无料钟布料方法的原则是保证高炉内煤气流合理分布，充分利用煤气的化学能和热能，保证高炉稳定顺行，高炉无料钟布料对高炉稳定顺行和提高高炉经济指标起到至关重要的作用。
为了保证高炉内有一定的透气性，炉料通过旋转溜槽布入高炉内以前，炉料一般都通过棒条筛筛除小粒度的炉料，铁矿石一般控制入炉粒度为不小于5mm，而对于2000m3以上的高炉，焦炭的入炉粒度下限通常控制在25mm以上。而粒度处在10～25mm之间的小粒度焦炭则可作为焦丁与铁矿石均匀混合布入炉内使用。而粒度小于10mm的焦炭则留作烧结、发电或耐火用。
2015年以来，钢铁行业进入“冰冻期”。降低生产成本是各个钢铁企业保生存的首要工作，高炉使用劣质低价原燃料成为一个趋势。
中国专利申请号201110316389.7(烧结矿分级入炉方法)公布了一种烧结矿入炉方法，该方法按粒度对烧结矿进行了反击，给出了所分烧结矿粒径的大小及不同粒径烧结矿的用量比例及布料方法。该方法起到提高高炉透气性，调节煤气流分布，缓解了烧结压力，但是该方法增加了烧结分级方面的工作量。
中国专利申请号201010197018.7(高炉无钟炉顶多环矩阵布料中心加焦方法)公布了一种无料钟高炉布料中心加焦炭方法。该方法是在多环矩阵布料方法的基础上，在炉喉中心区域布入超过50％的焦炭量，使中心焦炭层厚度大于边缘焦炭层厚度，实现炉喉料面馒头形状。其优点在于该布料方法能够适应焦炭波动及有利于使用小粒度矿石，保持炉况稳定顺行，打开中心。但是中心加焦技术容易在原燃料总体比较稳定条件下容易造成煤气利用率低，燃料比高，不利于降低生产成本。
中国专利申请号201410047818.9(一种矿焦混装的钒钛磁铁矿高炉冶炼方法)公布了一种矿焦混装的钒钛磁铁矿高炉冶炼方法，该方法将粒度范围为8～20mm的焦丁钒钛磁铁烧结矿或球团矿中，形成均匀混合的矿石层，再将焦炭和矿石交替布入到高炉内，该方法显著降低了冶炼钒钛磁铁矿的焦炭消耗，提高了高炉利用系数。但是该方法只是利用了粒度在8～20mm范围内的焦丁，而对焦炭在生产和转运过程中产生比例很大的粒度范围5～8mm的焦丁没有利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高小粒度焦丁利用率的高炉布料方法，该方法大幅度提升了小粒度焦丁的利用率，缓解了产能提高所带来的炼焦压力，同时降低了生铁的生产成本。
本发明目的是通过下面的技术方案实现的：
一种高炉使用小焦丁的布料方法，其特征在于包括以下步骤：
①将焦炭进行称重和筛分，粒度小于5mm的焦粉返回烧结作为烧结燃料，将粒度≥25mm的焦炭放入焦仓内待用，10mm≤粒度＜25mm的大焦丁与烧结矿或是球团矿均匀混合后待用，而5mm≤粒度＜10mm的小焦丁单独放入另外一个焦仓内待用；
②采用无钟多环矩阵布料中心加焦的方法，把布料矩阵设置10～13个环位(把炉喉按面积等分10～13个等份，每份中心点所对应的布料角度即为环位)，不同料线下所对应的不同布料角度即为布料矩阵；焦炭选择5～7个环位布料，矿石选择4～6个环位布料。将焦炭和矿石交替布入高炉内。
③吨铁用5mm≤粒度＜10mm的小粒度焦丁量为30～60kg，吨铁用10mm≤粒度＜25mm的大粒度焦丁量为30～90kg，吨铁用粒度≥25mm的焦炭量为280～320kg；吨铁用5mm≤粒度＜10mm的小粒度焦丁量约占入炉焦比的5％～20％。
④焦炭在各个环位上圈数的选择以平铺为宜，将5mm≤粒度＜10mm的小粒度焦丁布入到最外环位置；矿石在各个环位上的圈数的选择用来控制炉喉半径方向上的矿焦比，从而控制煤气流分布；矿石和焦炭布料圈数选择14～17圈，实现炉顶红外成像边缘温度为120±50℃，中心温度500±150℃；
⑤中心焦炭量占入炉焦炭质量的15～30％；
⑥高炉布料后其中心料面是馒头形状；
⑦布料溜槽在布矿石和焦炭时的倾角差为0～3°；
⑧控制焦炭平台宽度在1.3～1.7m，焦炭最薄料层厚度不低于200㎜；
本发明提高小粒度焦丁高炉利用率原因如下：传统观点认为筛除小粒度焦丁的焦炭入炉有利于提高高炉内料柱子的空隙度，从而改善高炉透气性，提高高炉经济技术指标，但这种观点有其局限性。两种或多种粒度散料混合时，料床的空隙度会下降，且粒度差别越大，下降越严重。由图1示，当大粒度质量含量约占60％～70％时，空隙度最低，且粒度差别越大，空隙度下降与厉害。但是分别由单独大颗粒和小颗粒组成的散料床层句由相同的空隙度。且小粒度焦丁入炉有效的避免了大块焦炭因自身导热性差而产生热应力破裂成小块或粉末的现象。通过将焦炭分级入炉可以有效提高高炉料柱的透气性从而提高高炉经济技术指标。
与现有技术相比，本发明的突出特点是：1)本发明突破传统2000m3级以上大高炉焦炭粒径需≥25mm限制，将粒径5～10mm的小焦丁应用到高炉燃料中，使小粒度焦丁的利用率提高。通过高效利用小焦丁来提高焦炭整体利用率，缓解了产能提高所带来的炼焦压力。2)通过将小粒度焦丁布到炉内做靠近炉墙的位置，成功的稳定了高炉边缘煤气流，是高炉边缘炉墙容易形成一层稳定的渣皮，防止高炉冷却壁烧损和磨损，有利于高炉长寿；3)粒径5～10mm的小焦丁的市场价只有大块焦炭的1/11。通过用粒径5～10mm的小焦丁替代部分大块焦炭作为炼铁燃料，有效的降低了生产成本。
附图说明
图1料层空隙度与大小块数量比的关系；
其中，1-d细/d粗＝0.01、2-d细/d粗＝0.1、3-d细/d粗＝0.3、4-d细/d粗＝0.5。
具体实施方式
下面结合具体实施例进行说明：
以下实例高炉容积均为2580m3
实施例1
实验前高炉所耗用焦炭为粒径≥25mm的大块焦炭和粒径10～25mm的焦丁，粒径10～25mm的焦丁与铁矿石混合使用。实验过程中在炉喉边缘布2圈5～10mm小焦丁替代大块焦炭，最开始时每5批料在高炉边缘布2圈焦丁，逐步增加小焦丁使用比例，当最后炉况稳定时，每批料都在边缘布2圈小焦丁。装料制度由调整为 (其中K代表矿石，Jd和Js分别代表大块焦和粒径在5～10mm的小焦丁，数字上下标分别代表单位和布料圈数)。装料制度调整前后月经济技术指标如表1示。
表1布料制度调整后高炉指标变化
在布料制度调整后，高炉日产量和煤气略有提高，大块焦比明显降低，吨铁小焦丁比为41kg/t，成功的用低价的小粒度焦丁替代了价格高的大块焦炭，有效的降低了生产成本，小焦丁替换大块焦炭的替代比为0.8。
实施例2
实验前高炉所耗用焦炭为粒径≥25mm的大块焦炭和粒径10～25mm的焦丁，粒径10～25mm的焦丁与铁矿石混合使用。实验过程中在炉喉边缘布2圈5～10mm小焦丁替代大块焦炭，最开始时每5批料在高炉边缘布2圈焦丁，逐步增加小焦丁使用比例，当最后炉况稳定时，每批料都在边缘布2圈小焦丁。装料制度由调整为 (其中K代表矿石Jd和Js分别代表大块焦和粒径在5～10mm的小焦丁，数字上下标分别代表环位和布料圈数)。装料制度调整前后月经济技术指标如表2示。
表2布料制度调整后高炉指标变化
在布料制度调整后，高炉日产量和煤气略有提高，大块焦比明显降低，吨铁小焦丁比为41kg/t，成功的用低价的小粒度焦丁替代了价格高的大块焦炭，有效的降低了生产成本，小焦丁替换大块焦炭的替代比为0.82。
Claims (1)
1.一种高炉使用小焦丁的布料方法，其特征在于包括以下步骤：
①将焦炭进行称重和筛分，粒度小于5mm的焦粉返回烧结作为烧结燃料，将粒度≥25mm的焦炭放入焦仓内待用，10mm≤粒度＜25mm的大焦丁与烧结矿或是球团矿均匀混合后待用，而5mm≤粒度＜10mm的小焦丁单独放入另外一个焦仓内待用；
②采用无钟多环矩阵布料中心加焦的方法，把布料矩阵设置10～13个环位，不同料线下所对应的不同布料角度即为布料矩阵；焦炭选择5～7个环位布料，矿石选择4～6个环位布料，将焦炭和矿石交替布入高炉内；
③吨铁用5mm≤粒度＜10mm的小焦丁量为30～60kg，吨铁用10mm≤粒度＜25mm的大焦丁量为30～90kg，吨铁用粒度≥25mm的焦炭量为280～320kg；吨铁用5mm≤粒度＜10mm的小焦丁量约占入炉焦比的5％～20％；
④将5mm≤粒度＜10mm的小焦丁布入到最外环位置；矿石和焦炭布料圈数选择14～17圈，实现炉顶红外成像边缘温度为120±50℃，中心温度500±150℃；
⑤中心焦炭量占入炉焦炭质量的15～30％；
⑥高炉布料后其中心料面是馒头形状；
⑦布料溜槽在布矿石和焦炭时的倾角差为0～3°；
控制焦炭平台宽度在1.3～1.7m，焦炭最薄料层厚度不低于200㎜。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181002 |
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