专利名称：一种生石灰粉喷吹方法
技术领域：
本发明涉及一种钢铁冶金炼铁行业所采用的生石灰的添加方法，尤其涉及生石灰粉喷吹方法。
背景技术：
在高炉或制气炉的冶炼条件下，脉石及灰分不能熔化，必须加入熔剂，使其与矿石脉石和灰分作用生成低熔点化合物，形成流动性好的炉渣，实现渣铁分离并自炉内顺畅排出。通过调节炉渣成分，可以使之具有保证生铁质量所需的性能，例如造碱性渣脱硫，调节炉渣碱度控制硅、锰的还原等。一定碱度的炉渣，如R = Ca0/Si02 = 1. 0-1. 2，可去除生铁中有害杂质硫，提高生铁质量。总之，通过调节炉渣成分具有促进有益元素和抑制有害元素还原的职能。随着高炉或制气炉冶炼入炉原料的矿焦比加大，尤其是随着入炉原料的球团矿比例增大，需要在冶炼过程(高炉或制气炉生产过程)中加入碱性物料。高炉或制气炉主要采用碱性熔剂，如石灰石(CaC03)、白云石OMD^MgCO3)等。目前高炉或制气炉以造渣为目的加入石灰石等碱性物料主要有以下途径通过烧结矿配入一定量的石灰石等碱性物料，通过提高烧结矿碱度满足高炉冶炼要求，该方法是从熟料烧结中带入碱性物料；通过炉顶上料与原料一起加入石灰石；通过在煤粉中混入一定量的CaO或MgO，提高煤粉燃烧率，对高炉或制气炉冶炼提供少量碱性熔剂。但是，上述方式存在以下一些不足1、高炉或制气炉冶炼采用烧结矿和球团矿炉料结构，通过烧结矿配入石灰石，由于受烧结矿理化性能指标控制，烧结矿配入石灰石量受到限制。2、高炉或制气炉冶炼采用全部球团矿冶炼或球团矿配入部分块矿冶炼，由于入炉原料全部为酸性原料或低碱度原料，必须在高炉和制气炉冶炼过程中加入碱性熔剂CaO，但由于CaO为粉末，无法直接加入，只能通过炉顶加入CaCO3碱性杂矿。CaCO3在炉内冶炼过程如下(具体反应如
图1所示)第一步在温度达到700°C时，石灰石(CaCO3)开始分解CaCO3 = Ca(HO)2-178. OKJ/mol第二步在温度达到900°C时，石灰石高温区分解产生的(X)2与固体碳发生碳素溶解损失反应，此反应吸收高温区热量、并消耗碳素。CaCO3 = Ca(HO)2 -178. OKJ/molC02+C = 2C0-165. 8KJ/mol由此可见，从高炉或制气炉炉顶加入石灰石等碱性杂矿会引起高炉消耗焦炭增多，增加生产成本，降低生产效率，降低炉顶煤气热值。通过炉顶加入的石灰石分解时，其表面分解生成的CaO层导热性极差，中心部分尚未分解便进入高温区，其结果是不仅其本身分解吸热，而且产物CO2发生焦炭溶损反应也吸热，对低温区铁氧化物的还原产生非常不利的影响。 3、通过在煤粉中混入一定量的CaO或MgO，主要目的是提高煤粉燃烧率，可对高炉或制气炉冶炼提供少量碱性熔剂。该工艺加入CaO是以提高煤粉燃烧率为目的，与煤粉一同喷入炉内，CaO数量配比与煤粉喷吹量有关，喷入量无法任意调节，由于喷入CaO数量少， 对炉渣调节作用不大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于高炉/制气炉冶炼的生石灰添加方法以及喷吹系统，该喷吹方法以及喷吹系统在高炉/制气炉的风口之前添加生石灰粉，具有冶炼效率高，生产成本低等特点。为达到上述目的，本发明首先提供了一种生石灰粉喷吹方法，其包括将生石灰粉与压缩气体混合之后，输送到高炉或者制气炉的风口前，并喷吹到高炉或者制气炉的炉膛内的步骤。本发明所提供生石灰粉的喷吹方法喷吹生石灰粉末是以造渣为目的，通过从风口前喷吹生石灰粉可以避免从炉顶加入CaCO3对高炉或制气炉所带来的不利影响，而且，采用这种喷吹方式还可以通过控制喷吹作业的开始与停止，以随时控制CaO的喷入量。根据本发明的具体技术方案，优选地，上述生石灰粉喷吹方法包括以下具体步骤将生石灰粉送入生石灰粉仓内，再使其进入喷吹罐并与压缩气体混合，然后通过输送总管(包括喷吹管道和喷吹主管)、分配器将生石灰粉与压缩气体的混合物输送到高炉或者制气炉的风口前，通过喷吹装置将生石灰粉与压缩气体的混合物喷吹到高炉或者制气炉的炉膛内。根据本发明的具体技术方案，优选地，上述生石灰粉喷吹方法还包括在生石灰粉与压缩气体混合之前，对压缩气体进行加热的步骤。根据本发明的具体技术方案，优选地，上述生石灰粉喷吹方法中，对压缩气体进行加热的步骤为将贮气罐中的压缩气体通过气体管道输送到喷吹罐使其与生石灰粉混合，通过设置在气体管道上的加热器对压缩气体进行加热。根据本发明的具体技术方案，优选地，上述生石灰粉喷吹方法中，生石灰粉的喷吹量按照以下公式确定
权利要求
1.一种生石灰粉喷吹方法，其包括将生石灰粉与压缩气体混合之后，输送到高炉或者制气炉的风口前，并喷吹到高炉或者制气炉的炉膛内的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其包括以下步骤将生石灰粉送入生石灰粉仓内，再使其进入喷吹罐并与压缩气体混合，然后通过输送总管、分配器将生石灰粉与压缩气体的混合物输送到高炉或者制气炉的风口前，通过喷吹装置将生石灰粉与压缩气体的混合物喷吹到高炉或者制气炉的炉膛内。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其还包括在生石灰粉与压缩气体混合之前，对压缩气体进行加热的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，对压缩气体进行加热的步骤为将贮气罐中的压缩气体通过气体管道输送到喷吹罐使其与生石灰粉混合，通过设置在气体管道上的加热器对压缩气体进行加热。
5.根据权利要求2或4所述的方法，其中，所述生石灰粉的喷吹量按照以下公式确定Rx(AxSiQr +KxSiQil +MxSiQs -(SiQ)r) Rx(AxCa% +KxCaCb +MxCa%) ιφ=(-—---—-)x-Ca%-RxSiQ^Ca%-RxSiQ^tΦ为生石灰粉的喷吹量，单位为kg/s ；R为高炉或制气炉中冶炼所需要的碱度；A为第(time-T，time-T+t)区间内加入的炉矿的批次用量，单位为kg;K为第(time-T，time-T+t)区间内加入的炉焦的批次用量，单位为kg;T为高炉或制气炉的冶炼周期，单位为s ；t为上料周期，单位为S;time为高炉或者制气炉生产用的日历时间；SiO2r, SiO2in SiO2^和SiO2js分别为矿石、焦炭、煤粉和生石灰粉中SW2的含量，单位为kg ；CaOr, CaO焦、CaOffi和CaOe分别为矿石、焦炭、煤粉和生石灰粉中CaO的含量，单位为kg ；(SiO2) r为1个批次中Si还原消耗的SW2的量，单位为kg ；M为喷煤量，单位为kg/s。
6.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述喷吹装置为一风口直吹管，该风口直吹管包括一本体、一生石灰粉喷枪和一煤粉喷枪。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述风口直吹管本体为圆锥形，其中心具有一通孔，所述生石灰粉喷枪和煤粉喷枪设置在所述通孔的孔壁内，并且，所述生石灰粉喷枪和煤粉喷枪的末端与所述通孔连通。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述生石灰粉喷枪和煤粉喷枪与所述风口直吹管的中心线成10° -12°的夹角。
9.一种生石灰粉喷吹系统，其包括喷吹装置、喷吹支管、分配器、喷吹主管、喷吹罐、生石灰粉仓、贮气罐、气体管道和喷吹管道，其中，所述生石灰粉仓设有生石灰粉进料口，并且通过管道与所述喷吹罐连接；所述喷吹罐通过所述喷吹管道以及喷吹主管连接到所述分配器，然后通过所述喷吹支管连接到所述喷吹装置；所述喷吹装置设置在制气炉或高炉的风口前；所述贮气罐通过所述气体管道分别连接到所述喷吹罐的顶部以及底部。
10.根据权利要求9所述的生石灰粉喷吹系统，其中，所述气体管道上设有加热器。
全文摘要
本发明涉及一种生石灰粉喷吹方法。本发明提供的生石灰粉喷吹方法包括将生石灰粉与压缩气体混合之后，输送到高炉或者制气炉的风口前，并喷吹到高炉或者制气炉的炉膛内的步骤。通过采用本发明提供的生石灰粉喷吹方法，能够避免从炉顶加入CaCO3在炉内发生分解反应消耗焦炭等、消耗热量，喷入生石灰粉每58kg/(吨铁)大约可以简约焦比约53kg/(吨铁)，大大降低能源消耗，能够为提高高炉冶炼效率和节约生产成本发挥重要作用，而且可以避免CaCO3在炉内发生分解反应产生的CO2影响煤气质量，避免在高温区CaCO3在炉内发生分解反应产生的CO2与碳素发生溶解反应。喷吹CaO粉末达到冶炼要求，同时也可以避免CaCO3在炉内分解、溶解碳素反应发生。
文档编号C21B3/02GK102242230SQ20111016379
公开日2011年11月16日 申请日期2011年6月17日 优先权日2011年6月17日
发明者刘颖, 叶果, 吴志宏, 姜凤山, 张波, 李学金, 王艳民 申请人:中冶京诚工程技术有限公司