一种大型高炉配加高比例低硅高镁含氟熔剂性球团的冶炼工艺的制作方法

文档序号:16917617发布日期:2019-02-19 19:05阅读:461来源:国知局
本发明属于冶金
技术领域
,具体涉及一种大型高炉配加高比例低硅高镁含氟熔剂性球团的冶炼工艺。
背景技术
:中国向世界承诺到2020年减排co2比2005年降低40~45%。我国高炉炉料结构以大比例烧结矿为主,现有铁矿粉烧结生产工艺多使用带式烧结机,采用直接暴露在环境中的抽风冷却模式进行生产,烧结系统漏风、废气量大、粉尘多、污染物多,处理难度大、费用高等成为环境治理的难题。目前年产烧结矿约10亿吨,每吨烧结矿排出3000~5000m3烟气,一年向大气排放含二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、二噁英等有害烧结烟气达30000~50000亿m3,然而脱硫设备参差不齐,运行成本高,氮氧化物和二噁英等有害气体尚无有效的净化推广办法,造成环境的极度污染,对我国人民的身体健康造成很大的威胁。而熔剂性球团制备过程吨矿烟气排放量在2000~3000m3,工序能耗降低20~30kgce/t,烟气量少处理难度低,同时降低工序能耗,减少co2排放量。欧美等西方国家为了减少烧结生产过程的环境污染,逐步减少或关闭烧结机而以球团矿冶炼为主。因此,从保护环境、节能减排的大局出发我们要转变目前以烧结矿为主的高炉炉冶炼模式,逐步过渡为环境友好的球团生产为主的高炉冶炼模式。我国的铁矿粉资源是以贫矿复选后的铁精矿为主,粒度较细适于造球。球团生产工序能耗比烧结工序能耗低20~30kg标煤/t,是烧结工序的50%左右,球团工序污染物排放也仅为烧结工序的50%,与烧结矿生产相比是洁净低耗的生产方式。熔剂性球团生产工艺把铁矿粉经过链蓖机回转窑或带式焙烧机在密封循环的设备上进行焙烧,可以极大降低环境污染和工序消耗。目前国内高炉使用大比例烧结矿,球团矿比例平均在15%左右,太钢、首钢京唐等不超过30%,国内极个别小高炉球团矿比例达到45%左右。研究开发一种能够少使用烧结矿,而大比例使用球团高炉冶炼工艺,在高炉内冶炼可以降低渣比,减少燃料消耗,降低co2排放量,是节能环保的高炉冶炼模式。技术实现要素:本发明的目的是提供一种大型高炉配加高比例低硅高镁含氟熔剂性球团的冶炼工艺,确定了适宜于2000m2高炉冶炼高比例低硅高镁含氟熔剂性球团操作制度。为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种大型高炉配加高比例低硅高镁含氟熔剂性球团的冶炼工艺,包括以下步骤:将烧结矿、低硅高镁含氟熔剂性球团、焦炭、矽石单独装入受料槽,而后通过控制受料槽上振动筛及配料设施工艺参数实现对四种物料的配比进行控制,每种物料均按既定配比排入上料皮带,而后运上炉顶受料矿槽;将每批料通过炉顶布料器按照布料矩阵装入高炉,并将热风从风口按照送风制度鼓入高炉;其中所述高炉的布料矩阵如表9所示。表9所述高炉矩阵其中所述物料的按重量份计包括:烧结矿和低硅高镁含氟熔剂性球团45份,焦炭13.4-13.7份,矽石,0-0.6份;其中所述烧结矿与低硅高镁含氟熔剂性球团的重量比为69-63:31-37;其中所述热风的送风制度控制要求为:风量为3950-4000m3/min,鼓风动能为11000-12000,炉顶压力为0.160mpa-0.165mpa,透气性指数2.40-2.50,热风温度为1160±5.0℃,富氧率为1.3%-1.4%,综合负荷2.550-2.600,炉腹煤气指数56.5-57.5,炉顶高温为290℃-320℃,炉顶低温为210℃-220℃,理论燃烧温度2230℃-2250℃;所述大型高炉的热制度及造渣制度分别为:所述热制度控制要求:铁水温度≥1485℃,[si]含量≤0.750%,[s]含量≤0.045%;所述造渣制度控制要求:全碱度为1.00±0.10,自由碱度为1.05±0.05,四元碱度0.95±0.05,al2o3含量≤13.0%,mgo含量≥9.8%。进一步的,所述低硅高镁含氟熔剂性球团质量控制要求:tfe≥62.5%,feo含量<0.5%,s含量<0.15%,mgo含量≥2.0%,sio2含量≤3.0,f含量≤0.30%,ro≥1.0,抗压强度≥2300n/p,转鼓强度≥95%,抗磨指数≤3%。进一步的,所述烧结矿质量控制要求:tfe≥57.0%,feo含量为8%-9%,s含量<0.03%,mgo含量1.7%-1.9%,sio2含量为4.5%-4.8%,f含量≤0.15%,ro为1.9±0.05,转鼓强度≥76%。进一步的,所述焦炭质量控制要求:灰分≤13.5%,s含量≤0.95%,挥发份≤1.5%,含水量≤5.0%,反应性≤32.5%,反应后强度≥61.5%。进一步的,所述矽石控制要求:sio2含量≥95.0%。进一步的,所述高炉中所用煤粉质量控制要求:灰分≤9.50%,挥发分≤17.5%,c含量≥69.0%,s含量≤0.40%,筛分≥66.0%。与现有技术相比,本发明的有益技术效果:取得了大型高炉配加37%低硅高镁含氟熔剂性球团进行高炉冶炼的成果,通过精确高效的操作制度调整,保证高炉炉况稳定顺行。具体实施方式下面通过实施例来进一步说明本发明的具体实施方式,但本发明的具体实施方式不局限于以下实施例。各实施例中利用2000m3高炉冶炼低硅高镁含氟熔剂性球团矿时,炉料结构、布料制度、原料成分、工艺参数、操作制度及冶炼指标分别见表1-8。表1高炉配加高比例低硅高镁含氟熔剂性球团炉料结构变化高比例低硅高镁含氟熔剂性球团开始入炉料配比调为:“烧结矿:球团矿=73:27”,矽石量为0.6t/批。循序渐进逐步增加熔剂性球团矿配比到37%,矽石量减到0,入炉配比达到“烧结矿:球团矿=63:37”,矿批保持45.0t未变。表2高炉配加高比例低硅高镁含氟熔剂性球团布料制度调整项目实施期间,装料制度大模式没有改变,仅对矿石结束角进行了微调,稍微开中心,保证中心气流。表3高炉配加高比例低硅高镁含氟熔剂性球团烧结矿成分及冷强度统计项目实施期间,烧结矿全铁达到了57.4%以上,转鼓达到76.50%以上,自由碱度稳定在1.90±0.05。表4高炉配加高比例低硅高镁含氟熔剂性球团后球团矿成分统计项目实施期间,球团矿的碱度平均为1.13、mgo为2.14%。表5高炉配加高比例低硅高镁含氟熔剂性球团焦炭性能统计西区焦炭灰分,%挥发分,%硫,%水,%反应性,%反应性强度,%18-20日13.251.450.917.5032.4061.6723-26日13.131.390.944.9330.6061.70项目实施期间,焦炭csr为61.70%。表6高炉配加高比例低硅高镁含氟熔剂性球团煤粉性能统计老系统煤粉灰分,%筛分,%水分,%挥发分,%c,%s,%18-20日8.7066.453.6917.2170.400.3523-26日9.3566.583.5217.4569.680.37项目实施期间,固定碳为69.68%。表7高炉配加高比例低硅高镁含氟熔剂性球团热制度日期铁水温度,℃[si],%ktp[s],%[ti],%18-20日1489.90.7111.1620.0450.04323-26日1491.50.7261.1970.0400.046项目实施期间,炉温充足、生铁硫略有升高。表8高炉配加高比例低硅高镁含氟熔剂性球团造渣制度项目实施期间,炉渣碱度1.087,炉渣mgo含量9.89%。低硅高镁含氟熔剂性球团矿在高炉中使用比例37%(全熟料,炉渣碱度平衡点)以下时完全可以满足高炉正常冶炼的需要,高炉各项操作参数与制度调整是可控的。项目实施高炉煤气利用率由38.6%上升到39.8%以上,增幅在1.2%以上。以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。当前第1页12
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