一种提高高炉护炉效率的方法
【专利摘要】本发明涉及护炉领域，公开了一种提高高炉护炉效率的方法，包括：将烧结矿、球团矿和块矿三种炉料分别运输到高炉，其中，烧结矿中二氧化钛TiO2含量为0.2％～0.4％，球团矿的TiO2含量为0.4％～1.0％；将三种炉料在高炉内经过反应生成铁水，三种炉料总共的TiO2含量为6-7kg/t(千克/吨)，其中，三种炉料中的一部分TiO2经过还原反应生成钛Ti进入铁水中，进而使铁水中Ti含量为0.1％～0.2％。该方法是通过在烧结和球团工序配加钛粉来实现的，较传统的仅通过外购块矿或含钛球团的方式来加钛护炉的优势为：可在显著降低企业采购高价格含钛资源成本的同时，提高进入铁水中Ti的含量，即提高了高炉护炉效率。
【专利说明】一种提高高炉护炉效率的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及炼钢【技术领域】，尤其涉及一种提高高炉护炉效率的方法。
【背景技术】
[0002] 炉内钛的还原主要是通过渣中TiO2与焦炭中固定碳反应进行的，高炉内还原出的 钛可以溶入铁水中，但当含量超过一定限度后就会从铁中析出，并很易与C，N等生成高熔 点的钛化物（TiC，TiN，Ti (CN))等。这些钛的氮化物和碳化物在炉缸、炉底生成、发育和集 结，与铁水及铁水中析出的石墨等凝结在温差较大的边界区域（如被严重侵蚀的炉缸、炉 底的砖缝和内衬表面），由于TiN和TiC的熔化温度很高，从而对炉缸、炉底内衬起到了保护 作用。铁水中Ti含量的提高，一定程度上代表护炉效果变好。
[0003] 高炉内钛的进入一般是通过块矿或球团矿加入，即采购含钛块矿来提高炉料的含 钛负荷。然而，含钛块矿的价格较高，并且，一般高炉中烧结矿和球团矿一一即所谓熟料的 比例在80-90 %以上，而块矿使用比例仅在10-20%水平，含钛块矿更是仅仅为块矿中的一 部分，因此高炉所使用的含钛块矿的量较小，如图1所示，为加入高炉的原料示意图：其中 包含65 %的烧结矿、26 %的球团矿、6 %的常规块矿、以及3 %的含钛块矿，前三种的TiO2的 含量的低于〇. 08%，故而导致含钛块矿中的TiO2发生化学反应时，传质的接触面较小，从而 导致存在着护炉效率较低的技术问题。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种提高高炉护炉效率的方法，以解决现有技术中通过含钛块矿来提 高炉料的含钛负荷时护炉效率的技术问题。
[0005] 本发明实施例提供一种提高高炉护炉效率的方法，包括：
[0006] 将烧结矿、球团矿和块矿三种炉料分别运输到高炉，其中，所述烧结矿中二氧化钛 TiO2 含量为 0· 2%?0· 4% ;
[0007] 将所述三种炉料在所述高炉内经过反应生成铁水，所述三种炉料总共的TiO2的含 量为6_7kg/t (千克/吨），其中，所述炉料中的一部分TiO2经过还原反应生成钛Ti进入铁 水，进而使所述铁水中Ti含量为0. 1 %?0.2%。
[0008] 可选的，所述烧结矿通过以下方式获得：
[0009] 将TiO2含量为2-30%的钛富矿粉或钛精粉与第一混合物配比成第一原料，其中， 所述钛富矿粉或所述钛精粉总配比为：〇. 5-10% ;
[0010] 将所述第一原料输送到一次圆筒混合机内，并加入水分湿润物料，通过所述一次 圆筒混合机混合使所述第一原料的配水量在7±0. 5%之间；
[0011] 将混合过的所述第一原料输入到二次圆筒混合机中制粒，制粒时间2-4min ;
[0012] 将制粒过的所述第一原料布撒在烧结机台车上，并且使烧结料层的厚度控制在 500-900mm的范围内；
[0013] 控制烧结机的点火温度为950-1250 °C，点火时间l_3min，点火负压为 6000-9000Pa；
[0014] 在所述烧结机点火完毕后，所述第一原料中的焦粉开始燃烧，控制烧结负压为 10000-18000Pa，进而获得烧结矿颗粒；
[0015] 对所述烧结矿颗粒进行冷却，使所述烧结矿半成品的温度降低至200°C以下；
[0016] 采用筛孔为3. 5-6mm的振动筛对冷却处理后的所述烧结矿颗粒进行筛分，筛上物 为所述烧结矿。
[0017] 可选的，所述第一混合物具体包含：巴西矿20-40 %，澳洲矿30-50 %，杂料 10-20 %，返矿10-30 %，白灰配比2-6 %，石灰石配比2-5 %，焦粉配比3-5 %，其中，所述钛 富矿粉或所述钛精粉与所述第一混合物的总配比为1〇〇%。
[0018] 可选的，所述烧结矿的成分具体为：碱度氧化钙CaO/二氧化硅SiO2 = 1. 8-2. 0,全 铁TFe含量为55-60 %，SiO2含量为4-6 %，氧化镁MgO含量为1. 5-2. 5 %，氧化亚铁FeO含 量为 7. 5-10%。
[0019] 可选的，所述球团矿中TiO2的含量为0· 4-L 0%。
[0020] 可选的，所述球团矿通过以下方式获得：
[0021] 将TiO2含量2-30%的钛精粉与第二混合物配比成第二原料，其中，所述钛富矿粉 或所述钛精粉总配比为：〇. 5-10% ;
[0022] 将所述第二原料用混料机进行混合，并对所述第二原料的水分进行调节，使所述 原料的的水分在7. 0?8. 5% ;
[0023] 将混合之后的所述第二原料逐步放入圆盘造球机进行造球，进而获得生球；
[0024] 将所述生球进行干燥和预热，其中，干燥温度为200?450°C，干扰时间7? l〇min，预热温度700?1050°C，预热时间为7?15min ;
[0025] 对预热后的所述生球采用1250?1350°C的高温焙烧8?20min，获得球团矿半成 品；
[0026] 对所述球团矿半成品进行降温处理，使球团矿半成品的温度降低至KKTC以下，进 而获得所述球团矿。
[0027] 可选的，所述第二混合物具体包括：包括国内矿0-80%，巴西矿0-15%，秘鲁矿 0-90%，添加剂0. 5-6%，其中，所述钛精粉与所述第二混合物的总配比为100%。
[0028] 可选的，所述球团矿的成分具体为：TFe含量为60_67%，Si02含量为2_4%，FeO含 量为0-1%。
[0029] 本发明有益效果如下：
[0030] 由于在本发明实施例中，在高炉中的炉料组合包括烧结矿、球团矿和块矿，而烧结 矿中的TiO 2含量为0. 2%?0. 4%，也就是主要通过烧结矿来提高炉料的含钛负荷，而通常 情况下，高炉中烧结矿的配比较高，从而能够增加烧结矿中TiO2参加化学反应时，传质的接 触面积，使得TiO 2在炉内更容易进入铁水中形成Ti离子，而不是以TiO2的形式留在渣中， 进而提高护炉效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 图1为现有技术中加入高炉的原料示意图；
[0032] 图2为本发明实施例中提高高炉护炉效率的方法的流程图；
[0033] 图3为本发明实施例提高高炉护炉效率的方法中制备烧结矿的流程图；
[0034] 图4为本发明实施例提高高炉护炉效率的方法中制备球团矿的流程图；
[0035] 图5为现有技术中高炉的配料比例与本发明实施例中高炉的配料比例示意图。
【具体实施方式】
[0036] 本发明提供一种提高高炉护炉效率的方法，以解决现有技术中通过含钛块矿来提 高炉料的含钛负荷时护炉效率的技术问题。
[0037] 本申请实施例中的技术方案为解决上述的技术问题，总体思路如下：
[0038] 提供了一种提高高炉护炉效率的方法，包括：将烧结矿、球团矿和块矿三种炉料 分别运输到高炉，其中，烧结矿中二氧化钛TiO 2含量为0. 2%?0. 4% ;将三种炉料在高炉 内经过反应生成铁水，三种炉料总共的TiO2的含量为6_7kg/t (千克/吨），其中，三种炉 料中的一部分TiO2经过还原反应生成钛Ti进入铁水中，进而使铁水中Ti含量为0. 1 %? 0. 2%。也就是主要通过烧结矿来提高炉料的含钛负荷，而通常情况下，高炉中烧结矿的配 比较高，从而能够增加烧结矿中TiO2参加化学反应时，传质的接触面积，使得TiO 2在炉内更 容易进入铁水中形成Ti离子，而不是以TiO2的形式留在渣中，进而提高护炉效率。
[0039] 为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案 做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详 细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例 中的技术特征可以相互组合。
[0040] 本发明实施例提供一种提高高炉护炉效率的方法，请参考图2,包括以下步骤：
[0041] 步骤S201 :将烧结矿、球团矿和块矿三种炉料分别运输到高炉，其中，烧结矿中二 氧化钛TiO2含量为0· 2%?0· 4% ;
[0042] 步骤S202 :将三种炉料在高炉内经过反应生成铁水，三种炉料中总的TiO2的含量 为6_7kg/t (千克/吨），其中，三种炉料中的一部分TiO2经过还原反应生成钛Ti进入铁水， 进而使铁水中Ti含量为0. 1 %?0. 2%。
[0043] 作为进一步的优选实施例，球团矿中TiO2的含量为0. 4-1. 0%。
[0044] 由于高炉中烧结矿和球团矿的含量在80-90%以上，如果烧结矿和球团矿中包含 浓度较高的TiO 2的话，能够进一步的提高TiO2进行化学反应时，传质的接触面积，并且提高 炉中TiO 2的总含量，从而提高护炉效率。
[0045] 在具体实施过程中，步骤S201中所使用的TiO2含量为0.2%?0.4%的烧结矿， 请参考图3,可以通过以下方式获得：
[0046] 步骤S301 :将Ti02含量为2-30%的钛富矿粉或钛精粉与第一混合物配比成第一 原料，其中，钛富矿粉或钛精粉总配比为：〇. 5-10%;其中钛富矿粉的粒度较粗，-6. 3mm比例 >90%，而钛精粉的粒度较细，-200目比例>70%。
[0047] 作为进一步的优选实施例，第一混合物具体包含：巴西矿20-40 %，澳洲矿 30-50 %，杂料10-20 %，返矿10-30 %，白灰配比2-6 %，石灰石配比2-5 %，焦粉配比3-5 %， 其中，钛富矿粉或钛精粉与第一混合物的总配比为100%。
[0048] 步骤S302 :将第一原料输送到一次圆筒混合机内，并加入水分湿润物料，通过一 次圆筒混合机混合使第一原料的配水量在7±0. 5%之间；
[0049] 通过一次圆筒混合机的处理，使第一原料混合均勻。
[0050] 步骤S303 :将混合过的第一原料输入到二次圆筒混合机中制粒，制粒时间 2_4min ;
[0051] 步骤S304 :将制粒过的第一原料布撒在烧结机台车上，并且使烧结料层的厚度控 制在500-900mm的范围内；较佳的，将第一原料尽量均匀的布撒在烧结机台上。
[0052] 步骤S305 :控制烧结机的点火温度为950-1250°C，点火时间l_3min，点火负压为 6000-9000Pa；
[0053] 步骤S306 :在烧结机点火完毕后，第一原料中的焦粉开始燃烧，控制烧结负压为 10000-18000Pa，进而获得烧结矿颗粒；
[0054] 步骤S307:对烧结矿颗粒进行冷却，使烧结矿半成品的温度降低至200°C以下，在 对烧结矿颗粒进行冷却时，可以采用任意一种机上冷却方式或者机外冷却方式；
[0055] 步骤S308 :采用筛孔为3. 5-6mm的振动筛对冷却处理后的烧结矿颗粒进行筛分， 筛上物为烧结矿。另外，振动筛的筛下物为烧结返矿。
[0056] 在具体实施过程中，在获得TiO2含量较高的烧结矿之后，还可以对烧结矿进行指 标检测，具体为：对烧结矿的转鼓指数和粒度等常用指标进行检测。
[0057] 作为进一步的优选实施例，烧结矿的成分具体为：碱度氧化钙CaO/二氧化硅SiO2 =1. 8-2. 0,全铁TFe含量为55-60% ,SiO2含量为4-6%，氧化镁MgO含量为1. 5-2. 5%，氧 化亚铁FeO含量为7. 5-10%。
[0058] 在具体实施过程中，1102的含量为0. 4-1. 0%的球团矿，请参考图4,可以通过以下 方式制得：
[0059] 步骤S401 :将TiO2含量2-30%的钛精粉与第二混合物配比成第二原料，其中，钛 富矿粉或钛精粉总配比为：〇. 5-10% ;
[0060] 作为进一步的优选实施例，第二混合物具体包括：包括国内矿0-80%，巴西矿 0-15%，秘鲁矿0-90%，添加剂0. 5-6%，其中，钛精粉与第二混合物的总配比为100%。
[0061] 步骤S402 :将第二原料用混料机进行混合，并对第二原料的水分进行调节，使原 料的的水分在7. 0?8. 5% ;在具体实施过程中，尽量将第二原料混匀。
[0062] 步骤S403 :将混合之后的第二原料逐步放入圆盘造球机进行造球，进而获得生 球，造球方法具体如下：将混匀好的第二原料逐步放入圆盘造球机内，在造球盘转动过程中 首先形成母球，母球在连续加料和加水下，继续长大和压实，成为合格粒度的生球。
[0063] 步骤S404 :将生球进行干燥和预热，其中，干燥温度为200?450°C，干扰时间7? l〇min，预热温度700?1050°C，预热时间为7?15min ;
[0064] 步骤S405 :对预热后的生球采用1250?1350°C的高温焙烧8?20min，获得球团 矿半成品；
[0065] 步骤S406 :对球团矿半成品进行降温处理，使球团矿半成品的温度降低至KKTC 以下，进而获得球团矿。
[0066] 在具体实施过程中，在获得球团矿之后，还可以对球团矿进行指标检测，例如为： 对球团矿的抗压强度等常用指标进行检测。
[0067] 作为进一步的优选实施例，球团矿的成分具体为：TFe含量为60-67%，SiO2含量 为 2-4%，FeO 含量为 0-1%。
[0068] 在具体实施过程中，步骤S202中，三种炉料在炉内经过反应、还原后产生铁水，而 炉料所带的TiO2含量约6-7kg/t铁水，部分TiO 2经过还原形成Ti后进入了铁水中，部分 TiO2则残留在高炉渣中排出。最终控制三种炉料贡献高炉铁水的Ti含量在0. 15±0. 05% 水平。
[0069] 进一步的，还可以通过进一步的，通过调整上述烧结矿和球团矿所配加含钛物料 的配比来控制烧结矿和球团矿中各自的TiO2含量，进而控制进入高炉铁水的含钛量。控制 的手段是通过炉料结构调整来实现的，即在三种炉料TiO 2总量稳定的基础上，通过将TiO2 从块矿转移到烧结矿和球团矿中，使得TiO2在炉内更容易进入铁水中形成Ti,而不是以 TiO2的形式留在渣中--也就是说Ti的收得率通过炉料结构调整而提高了。
[0070] 下面将以本发明实施例中的方案在实际中的应用来对本发明的有益效果作进一 步的阐述。
[0071] 在以下例子中包含三组实现数据，分别为：基准例、实施例1、实施例2,其中基准 例为现有技术中的方案，炉料中烧结矿和球团矿不配加含钛料而使用含钛块矿3 %增加含 钛负荷；实施例1和实施例2为本发明的方案，施例1和2中所使用的含钛富粉和含钛精粉 的TiO2含量均为12%。
[0072] 如表1所示，为基准例、实施例1和2中烧结矿、球团矿和块矿使用中含钛炉料的 调整以及其TiO 2含量变化，同时显示了这种调整变化后炉料TiO2负荷以及铁水含Ti离子 量的变化。
[0073] 表 1
[0074]
【权利要求】
1. 一种提高高炉护炉效率的方法，其特征在于，包括： 将烧结矿、球团矿和块矿三种炉料分别运输到高炉，其中，所述烧结矿中二氧化钛Ti02含量为0. 2%?0. 4% ; 将所述三种炉料在所述高炉内经过反应生成铁水，所述三种炉料总共的Ti02的含量为 6-7kg/t，其中，所述三种炉料中的一部分Ti02经过还原反应生成钛Ti进入铁水中，进而使 所述铁水中Ti离子含量为0. 1 %?0. 2%。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烧结矿通过以下方式获得： 将Ti02含量为2-30%的钛富矿粉或钛精粉与第一混合物配比成第一原料，其中，所述 钛富矿粉或所述钛精粉总配比为：〇. 5-10% ; 将所述第一原料输送到一次圆筒混合机内，并加入水分湿润物料，通过所述一次圆筒 混合机混合使所述第一原料的配水量在7±0. 5%之间； 将混合过的所述第一原料输入到二次圆筒混合机中制粒，制粒时间2-4min ; 将制粒过的所述第一原料布撒在烧结机台车上，并且使烧结料层的厚度控制在 500_900mm的范围内； 控制烧结机的点火温度为950-1250°C，点火时间l_3min，点火负压为6000-9000Pa ; 在所述烧结机点火完毕后，所述第一原料中的焦粉开始燃烧，控制烧结负压为 10000-18000Pa，进而获得烧结矿颗粒； 对所述烧结矿颗粒进行冷却，使所述烧结矿半成品的温度降低至200°C以下； 采用筛孔为3. 5-6mm的振动筛对冷却处理后的所述烧结矿颗粒进行筛分，筛上物为所 述烧结矿。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一混合物具体包含：巴西矿20-40%， 澳洲矿30-50 %，杂料10-20 %，返矿10-30 %，白灰配比2-6 %，石灰石配比2-5 %，焦粉配比 3-5%，其中，所述钛富矿粉或所述钛精粉与所述第一混合物的总配比为100%。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述烧结矿的成分具体为：碱度氧化钙CaO/ 二氧化硅Si02 = 1. 8-2. 0,全铁TFe含量为55-60 %，Si02含量为4-6 %，氧化镁MgO含量为 1. 5-2. 5%，氧化亚铁FeO含量为7. 5-10%。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述球团矿中Ti02的含量为0. 4-1. 0%。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述球团矿通过以下方式获得： 将Ti02含量2-30%的钛精粉与第二混合物配比成第二原料，其中，所述钛富矿粉或所 述钛精粉总配比为：〇. 5-10% ; 将所述第二原料用混料机进行混合，并对所述第二原料的水分进行调节，使所述原料 的的水分在7. 0?8. 5% ; 将混合之后的所述第二原料逐步放入圆盘造球机进行造球，进而获得生球； 将所述生球进行干燥和预热，其中，干燥温度为200?450°C，干扰时间7?lOmin，预 热温度700?1050°C，预热时间为7?15min ; 对预热后的所述生球采用1250?1350°C的高温焙烧8?20min，获得球团矿半成品； 对所述球团矿半成品进行降温处理，使球团矿半成品的温度降低至l〇〇°C以下，进而获 得所述球团矿。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二混合物具体包括：包括国内矿 0-80%，巴西矿0-15%，秘鲁矿0-90%，添加剂0. 5-6%，其中，所述钛精粉与所述第二混合 物的总配比为100%。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述球团矿的成分具体为：TFe含量为 60-67%，Si02 含量为 2-4%，FeO 含量为 0-1%。
【文档编号】C21B5/00GK104372127SQ201410642338
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】张卫东, 赵志星, 马泽军, 裴元东, 安钢, 潘文, 霍吉祥, 青格勒, 程峥明, 季斌, 宋静林, 张贺顺, 王晓鹏, 石江山, 马怀营, 赵勇, 武建龙, 蔡浩宇, 徐萌, 罗尧升, 骆振勇, 郭艳永 申请人:首钢总公司, 首钢京唐钢铁联合有限责任公司