CN115505660A - 提高钒钛磁铁矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高钒钛矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法，包括：将高镁石灰石与喷吹煤一起加入到高炉喷吹煤制粉系统中进行制粉并充分混匀，然后使混匀后的粉体进入高炉煤粉喷吹系统并经过高炉的风口喷入到高炉内燃烧并参与造渣反应。通过本发明，本发明中高镁石灰石进入高炉内在高温下快速烧损分解出CO2气体，致使煤粉快速分散燃烧，改善了煤粉与鼓风中O2的接触条件，从而提高了煤粉的燃烧率；同时，喷入的高镁石灰石分解出CaO和MgO还将参与造渣，能够提高炉渣的碱度，有效降低铁水S含量，进而提高了铁水的质量。
Description
技术领域
本发明属于高炉炼铁技术领域，并且更具体地，涉及一种提高钒钛磁铁矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法。
背景技术
目前，冶炼高钛型钒钛磁铁矿时，由于炉渣TiO2含量高，如果喷入高炉内的煤粉燃料率低，将会产生较多的未燃煤粉，未燃煤粉将与炉渣中TiO2发生过还原反应，TiO2过还原生成的低价Ti(C,N)后就会导致炉渣性能变差，高钛炉渣中生成的低价Ti(C,N)越多，相应的高熔点矿物也越多，致使炉渣熔化性温度上升，炉渣粘度上升，渣铁分离也困难，严重影响钒钛磁铁矿高炉的冶炼。
因此，上述现有技术有待改进。
发明内容
为了解决现有的技术问题，本发明设计了一种提高钒钛磁铁矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法。
根据本发明的方面，提供一种提高钒钛矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法，包括：将高镁石灰石与喷吹煤一起加入到高炉喷吹煤制粉系统中进行制粉并充分混匀，然后使混匀后的粉体进入高炉煤粉喷吹系统并经过高炉的风口喷入到高炉内燃烧并参与造渣反应。
在本发明的一个实施例中，按照质量百分比计，喷吹煤的用量为90～97％，高镁石灰石的用量为3～10％。
在本发明的一个实施例中，喷吹煤包括无烟煤和烟煤，其中，按照质量百分比计，无烟煤的含量为0～50％，烟煤的含量为50～100％。
在本发明的一个实施例中，按照质量百分比计，无烟煤中固定碳的含量为70～80％，挥发分的含量为8～15％；烟煤中固定碳的含量为60～70％，挥发分的含量为20～35％。
在本发明的一个实施例中，高炉喷吹煤制粉系统包括磨煤机。
在本发明的一个实施例中，按照质量百分比计，高镁石灰石中CaO的含量为35～40％，MgO的含量为15～20％，SiO2的含量为0.5～1.5％，高镁石灰石的烧损比例为38～45％。
在本发明的一个实施例中，使用的喷吹煤的粒度小于40mm，高镁石灰石经破碎至粒度小于5mm以供使用或使用的高镁石灰石是粒度小于10mm的高镁石灰石粉。
在本发明的一个实施例中，制粉混匀后的粉体的粒度小于0.074mm的比例在70％以上。
在本发明的一个实施例中，混匀后的粉体通过喷煤分配器分配到高炉的各个风口，并通过风口喷煤枪喷入高炉的炉缸内。
在本发明的一个实施例中，高炉冶炼的条件是热风温度为1150～1250℃，富氧率为3～8％。
由于采用以上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明主要利用高镁石灰石粉与煤粉同时喷入高炉内进行燃烧和反应，在此过程中，高镁石灰石进入高炉内在高温下快速烧损分解出CO2气体，致使煤粉快速分散燃烧，改善了煤粉与鼓风中O2的接触条件，从而提高了煤粉的燃烧率，解决了由于高炉喷吹煤粉燃烧率较低和未燃煤粉过还原而造成含钛高炉渣低价钛生成量较多、造成炉渣的熔化性温度升高以及造成渣铁分离困难的问题；同时，喷入的高镁石灰石分解出CaO和MgO还将参与造渣，能够提高炉渣的碱度，有效降低铁水S含量，进而提高了铁水的质量。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的实施例中提供了一种提高钒钛磁铁矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法，该方法具体为：一种提高钒钛矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法，包括：将高镁石灰石与喷吹煤一起加入到高炉喷吹煤制粉系统中进行制粉并充分混匀，然后使混匀后的粉体进入高炉煤粉喷吹系统并经过高炉的风口喷入到高炉内燃烧并参与造渣反应。
通过本发明的方法，本发明中高镁石灰石进入高炉内在高温下快速烧损分解出CO2气体，致使煤粉快速分散燃烧，改善了煤粉与鼓风中O2的接触条件，从而提高了煤粉的燃烧率，解决了由于高炉喷吹煤粉燃烧率较低和未燃煤粉过还原而造成含钛高炉渣低价钛生成量较多、造成炉渣的熔化性温度升高以及造成渣铁分离困难的问题；同时，喷入的高镁石灰石分解出CaO和MgO还将参与造渣，能够提高炉渣的碱度，有效降低铁水S含量，进而提高了铁水的质量。
在上述技术方案中，喷吹煤的用量为90～97wt％，高镁石灰石的用量为3～10wt％。
在上述技术方案中，喷吹煤包括无烟煤和烟煤，其中，无烟煤的含量为0～50wt％，烟煤的含量为50～100wt％；无烟煤中固定碳的含量为70～80wt％，挥发分的含量为8～15wt％；烟煤中固定碳的含量为60～70wt％，挥发分的含量为20～35wt％。
在上述技术方案中，高炉喷吹煤制粉系统优选磨煤机。
在上述技术方案中，高镁石灰石中CaO的含量为35～40wt％，MgO的含量为15～20wt％，SiO2的含量为0.5～1.5wt％，高镁石灰石的烧损比例为38～45wt％。
在上述技术方案中，使用的喷吹煤的粒度小于40mm，高镁石灰石经破碎至粒度小于5mm以供使用或使用的高镁石灰石是粒度小于10mm的高镁石灰石粉。
在上述技术方案中，制粉混匀后的粉体的粒度小于0.074mm的比例在70％以上。
在上述技术方案中，混匀后的粉体通过喷煤分配器分配到高炉的各个风口，并通过风口喷煤枪喷入高炉的炉缸内。
在上述技术方案中，高炉冶炼的条件是热风温度为1150～1250℃，富氧率为3～8％。
下面结合具体实施例的实验数据来对本申请的上述技术方案进行详细说明。
本发明实施例中提高钒钛矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法具体如下：
将高镁石灰石与喷吹煤一起加入磨煤机进行制粉，并在磨煤机内进行充分地混匀，然后混匀后的两者一起通过高炉煤粉喷吹系统，经过高炉的风口喷入高炉内进行燃烧并参与造渣反应。由此本发明中高镁石灰石粉与煤粉从高炉圆周风口均匀喷入高炉，高镁石灰石粉高温下分解出CO2气体使煤粉进一步分散燃烧，提高其燃烧率，同时参与造渣提高炉渣碱度，实现了铁水质量的提高，铁水也有利于高炉的冶炼。
在上述实施例中，喷吹煤的用量为90～97wt％，高镁石灰石的用量为3～10wt％。喷吹煤包括无烟煤和烟煤，其中无烟煤的含量为20wt％，烟煤的含量为80wt％；无烟煤中固定碳的含量为75wt％，挥发分的含量为10wt％；烟煤中固定碳的含量为60wt％，挥发分的含量为20wt％。高镁石灰石中CaO的含量为40wt％，MgO的含量为18wt％，SiO2的含量为1.0wt％，高镁石灰石的烧损比例(800℃温度焙烧质量损失比例)为40％。使用的喷吹煤的粒度在30mm左右，使用的高镁石灰石是粒度在3mm左右。制粉混匀后的粉体的粒度小于0.074mm的比例为80％。高炉冶炼的条件是热风温度为1200℃，富氧率为6％。
通过考虑喷煤比(Kg/tFe)(喷吹煤的用量)和高镁石灰石配比用量的变化来考察喷吹煤粉的燃烧率及炉渣的脱硫性能：
具体执行实施例1-4的高炉冶炼效果的结果见下表1所示。
表1实施例1-4的高炉冶炼效果
注：表中的二元碱度R2为炉渣中CaO/SiO2；三元碱度R3为炉渣中(CaO+MgO)/SiO2
由上面的表1可以看出，采用高炉喷吹煤粉中添加少量的高镁石灰石后，相应的高炉利用系数提高，燃料比降低，由此表示喷吹煤粉的燃烧率得到了提高。同时，风口喷入的高镁石灰石分解后进入炉渣，炉渣中的CaO及MgO含量也有所升高，炉渣的二元碱度升高，三元碱度升高，进一步改善了炉渣的脱硫性能，铁水S含量降低，提高了铁水的质量。
以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种提高钒钛矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法，其特征在于，包括：将高镁石灰石与喷吹煤一起加入到高炉喷吹煤制粉系统中进行制粉并充分混匀，然后使混匀后的粉体进入高炉煤粉喷吹系统并经过高炉的风口喷入到高炉内燃烧并参与造渣反应。
2.根据权利要求1所述的提高钒钛矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法，其特征在于，按照质量百分比计，所述喷吹煤的用量为90～97％，所述高镁石灰石的用量为3～10％。
3.根据权利要求2所述的提高钒钛矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法，其特征在于，所述喷吹煤包括无烟煤和烟煤，其中，按照质量百分比计，无烟煤的含量为0～50％，烟煤的含量为50～100％。
4.根据权利要求3所述的提高钒钛矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法，其特征在于，按照质量百分比计，所述无烟煤中固定碳的含量为70～80％，挥发分的含量为8～15％；所述烟煤中固定碳的含量为60～70％，挥发分的含量为20～35％。
5.根据权利要求1所述的提高钒钛矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法，其特征在于，所述高炉喷吹煤制粉系统包括磨煤机。
6.根据权利要求4所述的提高钒钛矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法，其特征在于，按照质量百分比计，所述高镁石灰石中CaO的含量为35～40％，MgO的含量为15～20％，SiO2的含量为0.5～1.5％，所述高镁石灰石的烧损比例为38～45％。
7.根据权利要求6所述的提高钒钛矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法，其特征在于，使用的所述喷吹煤的粒度小于40mm，所述高镁石灰石经破碎至粒度小于5mm以供使用或使用的所述高镁石灰石是粒度小于10mm的高镁石灰石粉。
8.根据权利要求1所述的提高钒钛矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法，其特征在于，制粉混匀后的粉体的粒度小于0.074mm的比例在70％以上。
9.根据权利要求1所述的提高钒钛矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法，其特征在于，混匀后的粉体通过喷煤分配器分配到高炉的各个风口，并通过风口喷煤枪喷入高炉的炉缸内。
10.根据权利要求1所述的提高钒钛矿高炉喷吹煤粉燃烧率及铁水质量的方法，其特征在于，高炉冶炼的条件是热风温度为1150～1250℃，富氧率为3～8％。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221223 |