CN110295261B - 一种高锰炼钢铁水的冶炼方法 - Google Patents

一种高锰炼钢铁水的冶炼方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高锰炼钢铁水的冶炼方法，所述的高锰炼钢铁水的冶炼方法包括前处理、烧结、冶炼步骤，具体包括：按质量份40~45份的高结晶水、高锰褐铁矿，20~25份的含铁精矿，5~7份的含铁粉矿，17~20份的熔剂和5~7份的燃料混匀得到混合料a备用；将混合料a进行造球得到物料b；将物料b进行烧结得到成品烧结矿c；按质量份55~65份的成品烧结矿c，20~25份的球团矿和5~10份的天然块矿混匀后置于高炉内按炉渣二元碱度1.15～1.20倍、渣中MgO/Al2O30.70～0.75倍、渣中MnO在2.00～2.50%，铁水含硅0.15～0.35%，铁水温度≥1430℃的高炉冶炼工艺参数进行冶炼得到含锰1.00%~1.50%的高锰炼钢铁水。本发明有效解决了高结晶水、高锰褐铁矿在烧结过程中存在的“烧结矿成品率下降，生产率降低等技术问题。

Description

一种高锰炼钢铁水的冶炼方法
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，具体涉及一种高锰炼钢铁水的冶炼方法。
背景技术
近年来，随着钢铁产能过剩和市场竞争加剧，钢铁企业基于资源战略和生产成本考虑，开始大量使用价格低的高结晶水、高锰褐铁矿进行冶炼，冶炼出含锰1.00%～1.50%的炼钢铁水，降低炼铁工序用矿成本以及炼钢工序锰系合金的消耗。由于高结晶水、高锰褐铁矿褐铁矿具有疏松多孔，结晶水含量高、易自熔、同化性强、黏结相强度低等特点，在烧结过程中易出现液相不足、料层熔融带透气性恶化、结晶水溢出熔体破碎等问题，导致烧结矿成品率下降，生产率降低，烧结矿质量难以满足高炉冶炼要求。同时高锰褐铁矿生产出的烧结矿含锰高，进入高炉冶炼将对渣相造成影响，控制不好必将带来高炉炉渣流动性下降、脱硫能力变差、透气性下降，甚至炉况失常、炉缸温度升高等异常现象，得不偿失。针对上述问题，本发明“一种高锰炼钢铁水的冶炼方法”在充分掌握高结晶水、高锰褐铁矿理化性能特点及高锰铁水冶炼特点的基础上，通过对烧结工序的合理配料、烧结工艺参数以及高炉合理造渣制度、热制度的研究优化，实现40.00%～45.00%高结晶水、高锰褐铁矿烧结，高炉冶炼出含锰1.00%～1.50%的炼钢铁水工业性生产，为高结晶水、高锰褐铁矿的工业化应用提供技术方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高锰炼钢铁水的冶炼方法。
本发明的目的是这样实现的，所述的高锰炼钢铁水的冶炼方法包括前处理、烧结、冶炼步骤，具体包括：
A、前处理：
1）按质量份40~45份的高结晶水、高锰褐铁矿，20~25份的含铁精矿，5~7份的含铁粉矿，17~20份的熔剂和5~7份的燃料混匀得到混合料a备用；
2）将混合料a进行造球得到物料b；
B、烧结：将物料b进行烧结得到成品烧结矿c；
C、冶炼：按质量份55~65份的成品烧结矿c，20~25份的球团矿和5~10份的天然块矿混匀后置于高炉内按炉渣二元碱度1.15～1.20倍、渣中MgO/Al2O30.70～0.75倍、渣中MnO在2.00～2.50%，铁水含硅0.15～0.35%，铁水温度≥1430℃的高炉冶炼工艺参数进行冶炼得到含锰1.00%~1.50%的高锰炼钢铁水。
本发明针对高结晶水、高锰褐铁矿在烧结过程中易产生“烧结矿成品率下降，生产率降低，烧结矿质量难以满足高炉冶炼要求”技术问题。本发明“一种高锰炼钢铁水的冶炼方法”通过增加熔剂配比，提高混合料水分、烧结机料层厚度、机速、垂直烧结速度，降低点火温度、除尘器前负压等技术措施，有效解决了上述技术问题，实现40.00%～45.00%高结晶水、高锰褐铁矿烧结，且烧结生产效率、烧结矿质量均有所提高。针对高结晶水、高锰褐铁矿生产出的烧结矿含锰高，高炉冶炼对渣相产生影响，渣相控制不好将引起炉渣流动性下降、脱硫能力变差、透气性下降，甚至炉况失常、炉缸温度升高等技术问题。本发明“一种高锰炼钢铁水的冶炼方法”，通过对合理渣相以及铁水温度的研究优化，控制合理的炉渣碱度、MgO/Al2O3、MnO、铁水含硅、铁水物理热等技术措施，有效解决了上述技术问题，实现1.00%～1.50%高锰炼钢铁水的冶炼，保持高产、低耗、优质、安全长寿工业性生产。
本发明有效解决了高结晶水、高锰褐铁矿在烧结过程中存在的“烧结矿成品率下降，生产率降低，烧结矿质量难以满足高炉冶炼要求”以及“高炉冶炼高锰矿石带来的炉渣流动性下降、脱硫能力变差、透气性下降，甚至炉况失常、炉缸温度升高”等技术问题。实现40.00%～45.00%高结晶水、高锰褐铁矿烧结，高炉冶炼出含锰1.00%～1.50%的高锰炼钢铁水工业性生产，为高结晶水、高锰褐铁矿的工业化应用提供技术方向。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的高锰炼钢铁水的冶炼方法包括前处理、烧结、冶炼步骤，具体包括：
A、前处理：
1）按质量份40~45份的高结晶水、高锰褐铁矿，20~25份的含铁精矿，5~7份的含铁粉矿，17~20份的熔剂和5~7份的燃料混匀得到混合料a备用；
2）将混合料a进行造球得到物料b；
B、烧结：将物料b进行烧结得到成品烧结矿c；
C、冶炼：按质量份55~65份的成品烧结矿c，20~25份的球团矿和5~10份的天然块矿混匀后置于高炉内按炉渣二元碱度1.15～1.20倍、渣中MgO/Al2O30.70～0.75倍、渣中MnO在2.00～2.50%，铁水含硅0.15～0.35%，铁水温度≥1430℃的高炉冶炼工艺参数进行冶炼得到含锰1.00%~1.50%的高锰炼钢铁水。
所述的高结晶水、高锰褐铁矿为含铁量为55.00%~56.00%、结晶水含量为11.00%~13.00%、锰含量为4.00%~5.00%的褐铁矿。
所述的含铁精矿为含铁量57.00%~63.00%的含铁精矿。
所述的含铁分矿为含铁量58.00%~65.00%的含铁粉矿。
所述的熔剂为石灰石、白云石或生石灰。
所述的燃料为焦煤或无烟煤。
所述的造球是将混合料a置于圆筒混合搅拌机种，加水搅拌，混匀造球，控制混匀造球时间为5~7min，混合料水分为9.00%~10.00%，小于3mm粒级的含量小于35%得到物料b。
所述的烧结是将物料b按30～50mm的压下量进行压料，以控制料层密度及料层透气性，在混合料料层高度730mm～760mm，点火温度1050～1100℃，机速1.20～1.25m/min，垂直速度13.50～14.00mm/min，除尘器前负压14.50～15.00KPa的烧结参数条件下进行烧结，得到烧结矿，破碎、冷却、筛分后得到成品烧结矿c。
所述的球团矿含铁量59.00%~60.00%的球团矿。
所述的天然块矿为含铁量64.00%~65.00%的天然块矿。
本发明所述的高锰炼钢铁水的冶炼方法，具体操作步骤如下：
A、按质量配比40.00%～45.00%的高结晶水、高锰褐铁矿，20.00%～25.00%的普通含铁精矿，5.00%～10.00%的普通含铁粉矿，17.00%～20.00%的熔剂，5.00%～7.00%的燃料进行配料、混匀成混合料备用。
B、将A步骤所得混合料，经皮带运输至圆筒混合搅拌机中，加水搅拌、混匀造球，控制混匀造球时间5～7分钟，混合料水分9.00%～10.00%，小于3mm粒级的含量小于35%。
C、将B步骤造球后的混合料经皮带运输至烧结机台车上，按30～50mm的压下量进行压料，以控制料层密度及料层透气性，在混合料料层高度730mm～760mm，点火温度1050～1100℃，机速1.20～1.25m/min，垂直速度13.50～14.00mm/min，除尘器前负压14.50～15.00KPa的烧结参数条件下进行烧结，得到烧结矿，破碎、冷却、筛分后，得到成品烧结矿，经皮带运输至高炉槽下烧结矿仓待用。
D、将C步骤所得成品烧结矿65%～70%，20%～25%球团矿，5%～10%天然块矿，按质量配比进行称量、配料，经皮带运输至高炉炉顶料罐，按设置好的布料矩阵布入高炉内冶炼。
E、在D步骤的基础上，按炉渣二元碱度1.15～1.20倍、渣中MgO/Al2O30.70～0.75倍、渣中MnO在2.00～2.50%，铁水含硅0.15～0.35%，铁水温度≥1430℃的高炉冶炼工艺参数进行控制，即可得到含锰1.00%～1.50%的合格高锰炼钢铁水。
所述A步骤中的褐铁矿含铁55.00%～56.00%、结晶水含量11.00%～13.00%，锰含量4.00%～5.00%。含铁精矿为含铁57.00%～63.00%、含铁粉矿含铁58.00%～65.00%的普通精、粉矿；熔剂为市场上普通石灰石、白云石、生石灰；燃料为普通焦末、无烟煤。
所述B步骤中的圆筒混合搅拌机为烧结生产中的常规设备。
所述C步骤中参数为烧结过程中非常重要的工艺参数指标，参数控制的选择有利于改善烧结料层透气性，提高生产效率，改善烧结矿质量。
所述D步骤中的成品烧结矿含铁52.00%～53.00%，R22.30%～2.50倍，转鼓指数≥80%，球团矿为自产球，含铁59.00%～60.00%，天然块矿为进口南非块矿，含铁64.00%～65.00%。
所述E步骤中的高炉工艺参数控制选择主要是改善炉渣流动性，保证低硅冶炼条件下的高物理热，避免炉缸冷却冻结。
下面以具体实施案例对本发明作进一步说明：
实施例1
以某钢厂260m2烧结机、1350m3高炉冶炼高锰炼钢铁水工业性生产为例，对具体实施方式进行说明：
A、在混匀料场将质量配比为44.56%的高结晶水、高锰褐铁矿，23.88%的普通含铁精矿、5.67%的普通含铁粉矿，19.53%的熔剂，6.36%的燃料进行配料、混匀成混合料备用。
B、将A步骤所得混合料，经皮带运输至圆筒混合搅拌机中，加水搅拌、混匀造球，控制混匀造球5.50分钟，混合料水分9.70%，小于3mm粒级的含量为32.50%。
C、将B步骤造球后的混合料经皮带运输至烧结机台车上，按38mm的压下量进行压料，以控制料层密度及料层透气性，在混合料料层高度750mm，点火温度1065℃，机速1.23m/min，垂直速度13.70mm/min，除尘器前负压14.80KPa的烧结参数条件下进行烧结，得到烧结矿，破碎、冷却、筛分后，得到成品烧结矿，经皮带运输至高炉槽下烧结矿仓待用。
D、将C步骤所得成品烧结矿66.86%，23.77%球团矿，9.37%天然块矿，按质量配比进行称量、配料，经皮带运输至高炉炉顶料罐，按设置好的布料矩阵布入高炉内冶炼。
E、在D步骤的基础上，按炉渣二元碱度1.18倍、渣中MgO/Al2O30.71倍、渣中MnO在2.33%，铁水含硅0.24%，铁水温度1455℃的高炉冶炼工艺参数进行控制，即可得到含锰1.24%的合格高锰炼钢铁水。
实施例2
为便于说明，将某钢厂260m2烧结机、1350m3高炉配加高结晶水、高锰褐铁矿与未配加高结晶水、高锰褐铁矿的冶炼数据进行对比。用料结构配比见表1，烧结机工艺参数控制见表2，烧结生产效率、烧结矿质量见表3，高炉冶炼工艺参数控制及冶炼效果见表4。
表1 高结晶水、高锰褐铁矿烧结配比
Figure 383129DEST_PATH_IMAGE002
表2 烧结工艺控制参数
Figure 34690DEST_PATH_IMAGE004
表3 烧结工序产质量情况
Figure 17690DEST_PATH_IMAGE006
表4 高炉冶炼工艺参数及冶炼效果
Figure 881741DEST_PATH_IMAGE008

Claims (7)

1.一种高锰炼钢铁水的冶炼方法，其特征在于所述的高锰炼钢铁水的冶炼方法包括前处理、烧结、冶炼步骤，具体包括：
A、前处理：
1）按质量份40~45份的高结晶水、高锰褐铁矿，20~25份的含铁精矿，5~7份的含铁粉矿，17~20份的熔剂和5~7份的燃料混匀得到混合料a备用；
所述的高结晶水、高锰褐铁矿为含铁量为55.00%~56.00%、结晶水含量为11.00%~13.00%、锰含量为4.00%~5.00%的褐铁矿；
2）将混合料a置于圆筒混合搅拌机种，加水搅拌，混匀造球，控制混匀造球时间为5~7min，混合料水分为9.00%~10.00%，小于3mm粒级的含量小于35%得到物料b；
B、烧结：将物料b按30～50mm的压下量进行压料，以控制料层密度及料层透气性，在混合料料层高度730mm～760mm，点火温度1050～1100℃，机速1.20～1.25m/min，垂直速度13.50～14.00mm/min，除尘器前负压14.50～15.00KPa的烧结参数条件下进行烧结，得到烧结矿，破碎、冷却、筛分后得到成品烧结矿c；
C、冶炼：按质量份55~65份的成品烧结矿c，20~25份的球团矿和5~10份的天然块矿混匀后置于高炉内按炉渣二元碱度1.15～1.20倍、渣中MgO/Al2O30.70～0.75倍、渣中MnO在2.00～2.50%，铁水含硅0.15～0.35%，铁水温度≥1430℃的高炉冶炼工艺参数进行冶炼得到含锰1.00%~1.50%的高锰炼钢铁水。
2.根据权利要求1所述的高锰炼钢铁水的冶炼方法，其特征在于所述的含铁精矿为含铁量57.00%~63.00%的含铁精矿。
3.根据权利要求1所述的高锰炼钢铁水的冶炼方法，其特征在于所述的含铁粉矿为含铁量58.00%~65.00%的含铁粉矿。
4.根据权利要求1所述的高锰炼钢铁水的冶炼方法，其特征在于所述的熔剂为石灰石、白云石或生石灰。
5.根据权利要求1所述的高锰炼钢铁水的冶炼方法，其特征在于所述的燃料为焦煤或无烟煤。
6.根据权利要求1所述的高锰炼钢铁水的冶炼方法，其特征在于所述的球团矿含铁量59.00%~60.00%的球团矿。
7.根据权利要求1所述的高锰炼钢铁水的冶炼方法，其特征在于所述的天然块矿为含铁量64.00%~65.00%的天然块矿。
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