CN112094969A - 一种降低固体燃耗比的烧结方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种降低固体燃耗比的烧结方法，将重质氧化镁加入原煤制成煤粉从高炉风口喷入炉内利用，减少烧结中MgO的含量，提高了烧结机的利用系数，降低了烧结矿的固体燃耗，降低了烧结矿和高炉铁水成本；将重质氧化镁，按照原煤量的1.0%～10.0%加入原煤，进而喷吹入高炉炉内，解决了喷吹碳酸盐类碱性熔剂硬度高，可磨性差，磨损喷煤枪，在炉内分解吸热降低风口燃烧温度等问题，使烧结矿中的MgO能够控制在1.2%～1.6%的最佳状态。本发明通过控制混合煤粉的粒度和热值，保证了高炉用煤粉燃烧和能量供给稳定。

Description

一种降低固体燃耗比的烧结方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体而言，尤其涉及一种降低固体燃耗比的烧结方法。

背景技术

随着我国高炉炼铁的发展,国内铁矿石已经远远不能满足现代钢铁生产的需要,大量国外铁精矿粉涌入国内,其中不泛东欧等各地的一些高铝高铁精矿粉,使高炉冶炼过程中炉渣中三氧化二铝含量普遍升高。炉渣对高炉炼铁过程至关重要，MgO是高炉炉渣的重要成分，随着炉渣中三氧化二铝含量的增加，氧化镁的存在能与三氧化二铝,二氧化硅,硅酸盐反应生成一系列的低熔点化合物,并能使复合阴离子解体,使粘度有一定下降,特别是渣中三氧化二铝含量高时,能显著改善炉渣的粘度。而且，一定量的MgO含量有利于改善炉渣的流动性，并有利于脱硫和脱碱，高炉炉渣中MgO一般要求控制在6%～9%的水平。

目前，高炉炉渣中的MgO主要来源于烧结矿，少部分来源于球团矿或生矿。由于高炉对炉渣中MgO含量有一定要求，故相应的烧结矿中的MgO含量应该控制在1.8～2.2%。考虑到MgO对烧结矿质量主要是负面影响，单纯从烧结矿产量、质量和成本角度考虑，烧结矿MgO含量应该控制在1.2%～1.6%时为宜。现有的在高炉风口喷吹碱性熔剂的方法，喷吹的大多是碳酸盐类化合物，碳酸盐在高炉风口回旋区分解吸热，降低了风口燃烧带温度，对高炉冶炼不利。虽然喷吹碱性熔剂对煤粉燃烧有一定的促进作用。但是，其喷吹量一般要求小于5%，过高会对煤粉燃烧产生影响。碳酸盐类碱性熔剂其硬度较高，对磨煤机有一定影响，在喷吹时，对喷吹管道和喷煤枪磨损严重；同时，由于其喷吹量较少，不能从根本上将烧结矿MgO含量偏高的问题解决。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种降低固体燃耗比的烧结方法, 使烧结矿中的MgO能够控制在1.2%～1.6%的最佳状态。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种降低固体燃耗比的烧结方法，包括如下步骤，

S1、定量添加步骤，在原煤上料皮带位置增加专用下料仓，将重质氧化镁通过所述专用下料仓加入至原煤中，将重质氧化镁按照原煤上料量的1.0%～10%加入，随原煤一起进入原煤仓；

S2、混合煤粉准备过程，将经过步骤S1混合后的原料送至磨煤机，制成混合煤粉，其中磨煤机入口处氧气含量≤7%，磨煤机出口氧气含量≤10%，磨煤机入口温度比混合煤粉燃点低40～50℃，磨煤机出口温度为75℃～85℃，混合煤粉由布袋收粉器收集，布袋收粉器出口氧气含量≤12%，布袋收粉器出口温度≤85℃，混合煤粉粒度-200目的比例＞70%，高位热值≥26.0MJ；

S3、分配燃烧步骤，经喷吹罐将混合煤粉用氮气送至高炉分配器，使混合煤粉均匀分配至各喷煤枪，最后由高炉风口喷入燃烧。

优选的，所述重质氧化镁的重量通过电子皮带秤控制给料量。

本发明的有益效果主要体现在：

1.将重质氧化镁直接加入原煤制成煤粉从高炉风口喷入炉内利用，减少烧结中MgO的含量，提高了烧结机的利用系数，降低了烧结矿的固体燃耗，降低了烧结矿和高炉铁水成本；

2.将重质氧化镁，按照原煤量的1.0%～10.0%加入原煤，进而喷吹入高炉炉内，解决了喷吹碳酸盐类碱性熔剂硬度高，可磨性差，磨损喷煤枪，在炉内分解吸热降低风口燃烧温度等问题；

3.通过控制混合煤粉的粒度和热值，保证了高炉用煤粉燃烧和能量供给稳定；

4.由于在混合煤粉中增加了重质氧化镁，混合煤粉的爆炸性减弱，可以提高混合煤粉中烟煤配比；

5.本发明适用范围广，适用于用料不同、冶炼工艺不同的所有钢铁冶炼企业。

具体实施方式

本发明揭示了一种降低固体燃耗比的烧结方法，包括如下步骤，

S1、定量添加步骤，在原煤上料皮带位置增加专用下料仓，将重质氧化镁通过所述专用下料仓加入至原煤中，将重质氧化镁按照原煤上料量的1.0%～10%加入，随原煤一起进入原煤仓；

S2、混合煤粉准备过程，将经过步骤S1混合后的原料送至磨煤机，制成混合煤粉，其中磨煤机入口处氧气含量≤7%，磨煤机出口氧气含量≤10%，磨煤机入口温度比混合煤粉燃点低40～50℃，磨煤机出口温度为75℃～85℃，混合煤粉由布袋收粉器收集，布袋收粉器出口氧气含量≤12%，布袋收粉器出口温度≤85℃，混合煤粉粒度-200目的比例＞70%，高位热值≥26.0MJ；

S3、分配燃烧步骤，经喷吹罐将混合煤粉用氮气送至高炉分配器，使混合煤粉均匀分配至各喷煤枪，最后由高炉风口喷入燃烧。

具体来讲，考虑到MgO对烧结矿质量主要是负面影响，单纯从烧结矿产量、质量和成本角度考虑，烧结矿MgO含量应该控制在1.2%～1.6%时为宜。吨铁消耗烧结矿1.3t，吨铁渣量300～400kg，高炉炉渣中MgO含量6～9%。根据MgO平衡，风口喷入MgO应该在1.68～14.24 kg，风口喷入的MgO是掺在煤粉中的，吨铁喷煤比在140～160kg，折合MgO在煤粉中的比例约在1%～10%。

另外更重要的是由于煤粉中增加了MgO，MgO属于非可燃成分，喷吹时安全系数会更高。虽然现有技术中有提到进行煤粉燃烧改善，继而通过降低燃料消耗来提高高炉产量，但是本发明将烧结矿中的氧化镁含量调整到最优，将高炉炉渣需要的氧化镁从原来由烧结矿加入，改为从风口喷入，这样可以提高烧结矿的质量，进而改善高炉指标。

本发明的技术方案将烧结矿中的MgO能够控制在1.2%～1.6%的最佳状态，烧结矿中氧化镁含量高于此值，烧结矿质量受影响。原因在于：造渣是高炉优质高产低耗的重要环节，适宜的MgO质量分数可以改善炉渣的流动性、稳定性及冶金性能，提高炉渣的脱硫能力。一般来说，单靠矿石中含有的MgO难以提供炉渣所需的MgO。之前的现有技术是高炉将含氧化镁的熔剂直接入炉，熔剂直接入炉会恶化高炉透气性，增加燃料消耗。所以，尽可能避免碱性熔剂直接入炉，通常是在烧结造块过程中加入含镁熔剂。当生产高硅低铁的烧结矿时，添加MgO能够改善烧结矿粉化和低温还原粉化性能，且对提高烧结矿强度和高。近年来，我国推行精温还原性能有一定的效果料方针，铁矿原料由高硅低铁向高铁低硅转变，而低硅原料适合高碱度烧结。以往软熔性能差、易粉化的情况随着烧结矿SiO₂含量的降低而得到明显改善，MgO在烧结矿中的负面影响逐渐显现。

随着MgO质量分数的增大，烧结矿强度逐渐降低。当MgO质量分数由1.15%提高到3.5%时，转鼓强度从71.33%降低到61.13%，说明MgO的质量分数的提高对高碱度烧结矿强度不利。

随着MgO质量分数的提高，烧结物料的液相开始生成温度变化不大，液相完全生成温度和液相自由流动温度都明显升高，液相生成量减少，因而液相生成较困难。特别是当MgO质量分数提高到2.0%以后，提高幅度更加明显：在1300℃下，液相生成量随着MgO质量分数的提高而逐渐减小，当MgO质量分数低于2.0%时，液相生成量为100%：当MgO提高到3.5%时，液相量降低到67.24%.因此，MgO质量分数的提高不利于烧结物料生成液相，使得烧结矿强度变小。

在烧结过程中，Mg²⁺进入磁铁矿晶格，主要赋存于磁铁矿中，形成镁尖晶石，稳定了磁铁矿晶格，使得磁铁矿氧化受阻．随着MgO质量分数增大，烧结矿矿物组成中的磁铁矿质量分数增加。同时，由于赤铁矿生成受阻抑制铁酸钙的生成，铁酸钙是高碱度烧结矿的主要粘结相，其含量降低不利于烧结矿强度的提高，这也造成烧结矿转鼓强度降低。

烧结矿中的MgO，不是烧结矿必须的成分，而是为了满足高炉造渣要求，而被迫以一种相对影响小些的形式加入烧结矿中的。烧结矿中MgO含量越低越好。随MgO含量的增加，烧结矿产量、转鼓强度均有所下降，固体燃耗上升。当烧结矿MgO含量从1.6%增加到2.4%时，生产率由1.281t/m·h降至1.210t/t/m·h，烧结矿转鼓强度由67.07%降到65.67%；而吨矿固体燃耗由68.04kg上升到69.20kg。当其含量降到1.2-1.6%的范围内，氧化镁对烧结矿质量的影响较小。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种降低固体燃耗比的烧结方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1、定量添加步骤，在原煤上料皮带位置增加专用下料仓，将重质氧化镁通过所述专用下料仓加入至原煤中，将重质氧化镁按照原煤上料量的1.0%～10%加入，随原煤一起进入原煤仓；

S2、混合煤粉准备过程，将经过步骤S1混合后的原料送至磨煤机，制成混合煤粉，其中磨煤机入口处氧气含量≤7%，磨煤机出口氧气含量≤10%，磨煤机入口温度比混合煤粉燃点低40～50℃，磨煤机出口温度为75℃～85℃，混合煤粉由布袋收粉器收集，布袋收粉器出口氧气含量≤12%，布袋收粉器出口温度≤85℃，混合煤粉粒度-200目的比例＞70%，高位热值≥26.0MJ；

S3、分配燃烧步骤，经喷吹罐将混合煤粉用氮气送至高炉分配器，使混合煤粉均匀分配至各喷煤枪，最后由高炉风口喷入燃烧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述重质氧化镁的重量通过电子皮带秤控制给料量。