CN113151624B - 一种消化高硫焦的高炉冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铁水冶炼技术领域，具体涉及一种消化高硫焦的高炉冶炼方法，方法包括将装入炉顶矿料受料中间罐的矿料和装入炉顶燃料受料中间罐的燃料分别由高炉炉顶加入，在高炉内进行冶炼产出铁水。本发明方法通过对矿料的使用限定，结合燃料的配比和布料方式，特别是高硫焦碳的布料特点：高硫焦碳均布在炉内料面的中间环带且呈凸起环状，中间环带的内侧和外侧均为普通焦炭，大量气流从中心出来，气流稳定，避免了炉况波动，稳定了产量，保证了冶炼工艺能够脱除因高硫焦的应用而多出的硫分，以使产出的铁水硫分不超标，保障了铁水的合格率，实现了在高炉冶炼中无害化消纳低价格的高硫焦，提高了企业的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及铁水冶炼技术领域，具体涉及一种消化高硫焦的高炉冶炼方法。
背景技术
高炉冶炼的主燃料为焦炭，但随着焦炭资源的逐渐紧缺，优质焦炭的价格越来越高，给企业效益造成了一定的困扰。为提高企业竞争力，扩大原料来源，高硫焦渐渐成为高炉冶炼铁水的原、燃料之一。高硫焦性价比高，但在高炉冶炼中会造成如下不利局面：炉况易波动，产量下降；铁水中硫易超标，号外铁增多；高炉炉缸、炉墙受损，不利于高炉长寿。此外，按传统工艺布料，高硫焦散布在整个料面，当煤气流从边缘上升，与边缘高硫焦充分混合，加上温度高，产生腐蚀气流，冲刷炉墙，侵蚀炉墙，将使炉身寿命减短；且会造成炉墙圆周不均匀，高炉边缘气流不稳定，引起高炉炉况波动，从而产量下降。因此，有必要针对高硫焦在高炉冶炼中产生的各种不利因素，逐个分析，多环攻关，持续优化，进而制定新的高炉操作标准，以满足高硫焦在高炉生产中的无害化应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为了脱除因高硫焦使用而增加的原、燃料硫分，提出一种新的配矿工艺，或对烧结矿指标提出新的要求；为了消解高硫焦对高炉炉缸炉墙的损害，以及对炉况的影响，提出一种新的装料和布料方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种消化高硫焦的高炉冶炼方法，其特征在于，所述冶炼方法包括将装入炉顶矿料受料中间罐的矿料和装入炉顶燃料受料中间罐的燃料分别由高炉炉顶加入，在高炉内进行冶炼产出铁水；
所述矿料由烧结矿、球团矿和块矿组成，所述烧结矿在矿料中的质量含量需满足炉渣二元碱度CaO/SiO2控制＞1.25；或者，控制矿料中烧结矿质量含量为＞60％、块矿的质量含量＜18％，余量为球团矿，且烧结矿指标为：MgO含量＞2.7％；SiO2含量＞5.6％；CaO含量＞12％；
所述燃料中高硫焦碳质量含量为30～60％，余量为普通焦碳，所述普通焦炭含硫质量为＜0.75％，1.0％＜高硫焦碳含硫质量＜1.3％；燃料在炉顶燃料受料中间罐的装料方法为：依次装入所需总普通焦炭量的30％～60％的普通焦炭、全部高硫焦碳和剩余的普通焦炭；
所述矿料和燃料均呈环形布料，其中高硫焦碳均布在炉内料面的中间环带且呈凸起环状，中间环带的内侧和外侧均为普通焦炭。
进一步的，所述普通焦炭和高硫焦碳的质量比为1:1，两次装入炉顶燃料受料中间罐中的普通焦炭的质量比为3:2。
进一步的，所述的炉顶燃料受料中间罐中燃料的布料制度为：第一步，调整料流角至60°；第二步，环形布料，布料顺序如下：倾动角41°布料22.5秒，倾动角39°布料15秒，倾动角36.5°布料15秒，倾动角34°布料15秒，倾动角31°布料22.5秒，倾动角27°布料22.5秒；布料特征：燃料在料流角为60°时，在布料时长内均匀布完。
进一步的，高炉内进行冶炼产出铁水的过程中铁水物理热控制＞1490℃。
进一步的，所述矿料中烧结矿、球团矿和块矿的质量百分含量分别为62％、23％和15％，其中烧结矿指标为：MgO含量＞2.7％；SiO2含量＞5.6％；CaO含量＞12％。球团矿和块矿可以为普适性成分指标。所述普通焦炭含硫质量为0.75％，高硫焦碳含硫质量为1.16％。
与现有技术相比，本发明方法通过对矿料的使用限定，结合燃料的配比和布料方式，特别是高硫焦碳的布料特点：高硫焦碳均布在炉内料面的中间环带且呈凸起环状，中间环带的内侧和外侧均为普通焦炭，大量气流从中心出来，气流稳定，避免了炉况波动，稳定了产量，保证了冶炼工艺能够脱除因高硫焦的应用而多出的硫分，以使产出的铁水硫分不超标，保障了铁水的合格率，实现了在高炉冶炼中无害化消纳低价格的高硫焦，提高了企业的经济效益。此外，高硫焦碳在中间环带且为凸起环状，煤气流以中心和边缘为主，从而减少了与高硫焦的接触，炉内上部侵蚀性气体发生量少，且不容易冲刷和侵蚀到炉墙，从而延长了炉身寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的基本工艺框图。
图2为本发明实施例中的消化高硫焦的高炉冶炼方法的燃料布料效果图。
图中：S1.配料制度工序，S11.配矿工序，S12.配焦工序，S21.装矿工序，S22.装焦工序，S31.布矿工序，S32.布焦工序，S4.铁水冶炼工序，1.普通焦炭，2.高硫焦碳。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构及基本工艺，因此其仅显示与本发明有关的组成。
本实施例的消化高硫焦的高炉冶炼方法为：
以烧结矿指标匹配高硫焦碳应用为准，具体参数及工艺如下，
(1)焦炭成分对比，见表1：
表1
(2)据项1要求的烧结矿理化指标为：
MgO含量＞2.7％；SiO2含量＞5.6％；CaO含量＞12％。
(3)配料方式为：
62％烧结矿+23％球团矿+15％块矿，其中，球团矿和块矿为普适性组分。
(4)焦炭配料方式为：
50％普通焦炭+50％高硫焦碳。
(5)矿料、燃料用量为：
矿料65吨，燃料14.84吨。
(6)按图1所示工序进行矿料和燃料的循环，示例：
矿料流程：按项(2)配出65吨矿并按矿仓前后顺序由称量斗向皮带上匀速注入烧结矿、球团矿和块矿矿石，装入炉顶矿料受料中间罐，装料结束后调整矿料料流角以环形布料方式布料至并向高炉内。
燃料流程：按项(4)配出14.84吨燃料，按普通焦炭4.45吨、高硫焦碳7.42吨、普通焦炭2.97吨的前后顺序依次由称量斗向皮带上匀速注入炉顶燃料受料中间罐，装料结束后调整燃料料流角为60°，环形布料(更具体的：所述的高硫焦布料制度工艺要求为：第一步，调整布料料流角至60°；第二步，环形布料，布料顺序如下：倾动角41°布料22.5秒，倾动角39°布料15秒，倾动角36.5°布料15秒，倾动角34°布料15秒，倾动角31°布料22.5秒，倾动角27°布料22.5秒。本高硫焦布料制度，具体数据仅针对现场具体应用，即焦批在料流角为60°时，在布料时长内均匀布完，且高硫焦均布在了炉内料面的中间环带，见图(2)。
(7)通过炉况调节喷煤量、富氧量、冷风量、热风温等参数，保持铁水物理热控制＞1490℃。
据此实施例，吨铁渣量相比普通冶炼有一定提高，从而脱除了高硫焦带入的多余硫分。
以具体参数来比对传统冶炼工艺和本发明工艺的脱硫率如下：
(1)传统冶炼工艺脱硫率：
烧结含硫：0.025％，球团含硫：0.009％，块矿含硫：0.013％，焦炭含硫：0.75％，焦比360kg/t，煤粉含硫0.4％，煤比170kg/t，铁水含硫0.25％。
吨铁原料含硫：(65000*0.025％*0.62+65000*0.009％*0.23+65000*0.013％*0.15)/39.3＝10.075+1.345+1.267＝12.687/39.3＝0.32kg/t
燃料含硫＝360*0.75％*11.9％+170*0.4％*9.26％＝0.32+0.06＝0.38kg/t
传统冶炼工艺脱硫率：(0.38+0.32-0.025％*1000)/(0.38+0.32)＝0.45/0.7＝64.3％
(2)本实施例的消化高硫焦的高炉冶炼方法脱硫率：
焦炭含硫上升0.1％，焦比上升1.5％-2％，固焦比定365kg/t，燃料含硫：365*1.16％*0.5*12.95％+365*0.5*0.75％*11.9％+170*0.4％*9.26％＝0.274+0.163+0.063＝0.5kg/t
脱硫率：(0.5+0.32-0.025％*1000)/(0.5+0.32)＝0.57/0.82＝69.5％
(3)本发明工艺脱硫率相较传统工艺脱硫率提高值为5.2％。
高炉脱硫的主要方式：2S+Si+2CaO→2CaS+SiO2，
正常Ls(硫的分配系数)20～50之间，本实施例中球团矿和块矿的普适性成分见表2：
表2
| Tfe(％) | S(％) | SiO<sub>2</sub>(％) | CaO(％) | MgO(％) | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>(％) | |
| 通用球团矿 | 65.87 | 0.009 | 1.959 | 1.651 | 0.496 | 0.749 |
| 通用块矿 | 64.05 | 0.013 | 4.52 | 0.16 | 0.07 | 1.00 |
重量占比为燃料的20％；
上述步骤，具体数据仅针对现场具体应用，即燃料在料流角60°时，在布料时长内均匀布完，且高硫焦均布在了炉内料面的中间环带。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种消化高硫焦的高炉冶炼方法，其特征在于，所述冶炼方法包括将装入炉顶矿料受料中间罐的矿料和装入炉顶燃料受料中间罐的燃料分别由高炉炉顶加入，在高炉内进行冶炼产出铁水；
所述矿料由烧结矿、球团矿和块矿组成，所述烧结矿在矿料中的质量含量需满足炉渣二元碱度CaO/ SiO2控制＞1.25；或者，控制矿料中烧结矿质量含量为＞60%、块矿的质量含量＜18%，余量为球团矿，且烧结矿指标为：MgO含量＞2.7%；SiO2含量＞5.6%；CaO含量＞12%；
所述燃料中高硫焦炭质量含量为30~60%，余量为普通焦炭，所述普通焦炭含硫质量为≤0.75%，1.0%＜高硫焦炭含硫质量＜1.3%；燃料在炉顶燃料受料中间罐的装料方法为：依次装入所需总普通焦炭量的30%~60%的普通焦炭、全部高硫焦炭和剩余的普通焦炭；
所述矿料和燃料均呈环形布料，其中高硫焦炭均布在炉内料面的中间环带且呈凸起环状，中间环带的内侧和外侧均为普通焦炭。
2.根据权利要求1所述的消化高硫焦的高炉冶炼方法，其特征在于，所述普通焦炭和高硫焦炭的质量比为1:1，两次装入炉顶燃料受料中间罐中的普通焦炭的质量比为3:2。
3.根据权利要求1所述的消化高硫焦的高炉冶炼方法，其特征在于：所述的炉顶燃料受料中间罐中燃料的布料制度为：第一步，调整料流角至60°；第二步，环形布料，布料顺序如下：倾动角41°布料22.5秒，倾动角39°布料15秒，倾动角36.5°布料15秒，倾动角34°布料15秒，倾动角31°布料22.5秒，倾动角27°布料22.5秒；布料特征：燃料在料流角为60°时，在布料时长内均匀布完。
4.根据权利要求1所述的消化高硫焦的高炉冶炼方法，其特征在于：高炉内进行冶炼产出铁水的过程中铁水物理热控制＞1490℃。
5.根据权利要求1所述的消化高硫焦的高炉冶炼方法，其特征在于：所述矿料中烧结矿、球团矿和块矿的质量百分含量分别为62%、23%和15%，其中烧结矿指标为：MgO含量＞2.7%；SiO2含量＞5.6%；CaO含量＞12%，所述普通焦炭含硫质量为0.75%，高硫焦炭含硫质量为1.16%。
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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 | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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