一种大型高炉高球比条件下冶炼石灰石型含氟熔剂性球团的工艺的制作方法

1.本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种大型高炉高球比条件下冶炼石灰 石型含氟熔剂性球团的工艺。


背景技术：

2.包钢白云鄂博铁精矿年产770万吨，属于超细粒度磁铁精矿，-200目占比 达到90％以上，-325目占比达75％以上，相比用于烧结原料，更适合球团生产。 但因同时含有钾、钠、氟等有害元素，导致球团矿还原膨胀率高，生产酸性球 团矿时白云鄂博特殊精矿比例不能超过35％，如何提高白云鄂博铁精矿在球团生 产中的大比例应用已经成为包钢亟待解决的问题。以往研究表明：进行熔剂性 球团生产可抑制使用大比例白云鄂博铁精矿制备球团的还原膨胀率。
3.相对于烧结工艺，氧化球团工序能耗仅为烧结工序能耗的一半；球团矿含 铁品位高，利于提高高炉产量，降低燃料比；减少nox、二噁英等污染物的排放， 因此提升高炉原料中的球团矿配比，积极改善球团矿质量是实现炼铁精料和节 能减排的重要方向，符合炼铁绿色高效升级的要求。
4.2020年6月中旬，公司根据区域减排要求，烧结一部2#机停产，全公司烧 结矿出现每日近6000t的缺口，为保证高炉入炉原料结构平衡，由炼铁厂炼铁 一部逐步提高酸性球团矿比例来替代短缺的烧结矿。工业试验主要在大型高炉 (5#)进行，入炉球团矿配比由23％逐步提高至50％。从总体试验结果来看，产 量基本稳定在3850t/d以上，但由于球团配比提高、布料制度调整、炉渣碱度 调剂(目前石灰石配加量1.5t/批，按理论计算增加焦比约16kg左右)等因素 影响，燃料比居高不下，产量也小幅下降。说明高球比冶炼条件下全部使用酸 性球团矿对高炉冶炼不利。
5.为了改善高球比冶炼条件下大型高炉综合入炉品位及技术经济指标，减少 入炉灰石配加量，应进行大型高炉冶炼碱性球团矿的技术研究，摸索适宜的操 作制度及炉料结构已势在必行。
6.

技术实现要素：

7.为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种1500m2高炉高球比条件 下冶炼石灰石型含氟熔剂性球团工艺控制的方法，该方法确定了适宜于1500m2高炉高球比条件下冶炼石灰石型含氟熔剂性球团操作制度。
8.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
9.本发明一种大型高炉高球比条件下冶炼石灰石型含氟熔剂性球团的工艺， 包括以下步骤：
10.将烧结矿、石灰石型含氟熔剂性球团、酸性球团、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； 所述物料的装入量包括：矿批重为47-50t/批，焦炭批重12.0-13.0t/批，矽石 批重0-0.6t/批；所述矿批铁料配比控制为：烧结矿配比为45％～50％，酸性球 团矿配比为15％-20％，石灰石型含氟熔剂性球团30％～35％。
11.进一步：所述石灰石型含氟熔剂性球团质量控制要求：tfe≥62.0％，feo含 量＜0.5％，s含量＜0.15％，mgo含量≥1.0％，sio2含量≤3.5％，f含量≤0.30％， ro≥1.0，抗压强度≥2200n/p，转鼓强度≥96％，抗磨指数≤3.5％。
12.进一步：所述酸性球团质量控制要求：tfe≥61.5％，feo含量＜1.0％，s含 量＜0.05％，sio2含量≤5.5％，f含量≤0.05％，ro≤0.3，抗压强度≥2200n/p， 转鼓强度≥96％，抗磨指数≤3.0％。
13.进一步：所述烧结矿质量控制要求：tfe≥55.5.0％，feo含量为8％-9％，s 含量＜0.03％，mgo含量2.0％-2.2％，sio2含量为5.0％～5.2％，f含量≤0.15％， ro为2.10
±
0.05，转鼓强度≥78％。
14.进一步：所述焦炭质量控制要求：灰分≤13.5％，s含量≤0.95％，挥发份≤ 1.5％，反应性≤28.0％，反应后强度≥67.0％。
15.进一步：所述矽石控制要求：sio2含量≥95.0％。
16.进一步：将每批料通过炉顶布料器按照布料矩阵装入高炉。
17.进一步：所述高炉矩阵如表1所示：
18.表1所述高炉矩阵
[0019][0020][0021]
进一步：将热风从风口按照送风制度鼓入高炉。
[0022]
进一步：所述送风制度控制要求：风量为3150m3/min～3250m3/min，鼓风 动能为8100kg(f)﹒m/s～9100kg(f)﹒m/s，炉顶压力为0.190mpa-0.200mpa， 透气性指数1.95～
2.10，热风压力0.349mpa～0.355mpa，热风温度为1180
±ꢀ
5.0℃，富氧率为3.35％-3.80％，综合负荷2.65-2.80，煤气利用率40.00％～ 42.50％。
[0023]
进一步：在入炉白云鄂博含氟铁精矿入炉比例为47％-51％冶炼条件下，探明 了大型高炉冶炼石灰石型含氟熔剂性球团适宜的热制度及造渣制度，所述热制 度控制要求：铁水温度≥1480℃，[si]含量≤0.550％，[s]含量≤0.040％；所述 造渣制度控制要求：自由碱度为1.15
±
0.05，al2o3含量≤13.0％，mgo含量为 9.0％～9.5％，k2o含量为0.35％～0.50％，na2o含量为0.60％～0.80％。
[0024]
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
[0025]
取得了大型高炉50％球比条件下，冶炼30％-35％石灰石型含氟熔剂性球团进 行的技术成果，通过精确高效的操作制度调整，结果证明高炉炉况稳定顺行， 燃料比降低。
具体实施方式
[0026]
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。
[0027]
各实施例中利用1500m3高炉冶炼石灰石型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2-9。
[0028]
表2发明实施期间大型高炉炉料结构变化
[0029]
实施例编号石灰石型熔剂性球团配比，％酸性球团矿配比，％烧结矿配比，％对比例-5050实施例1351550实施例2301555实施例3301654实施例4321850
[0030]
由表2可知：
[0031]
该发明实施期间，大型高炉入炉烧结矿配比为50％～55％，石灰石型熔剂性 球团配比为30％～35％，酸性球团矿配比15％～18％，炉渣碱度为1.15
±
0.05。
[0032]
表3发明实施期间布料制度调整
[0033][0034][0035]
由表3可知：
[0036]
该发明实施期间，为了克服球团易滚动特性，主要将矿石布在中间环带， 增加中心加焦比例，疏松中心和边缘，保证两股气流稳定。
[0037]
表4发明实施期间烧结矿成分及性能
[0038][0039]
由表4可知：发明实施期间，高炉所使用的烧结矿质量指标稳定。
[0040]
表5发明实施期间酸性球团矿成分及性能
[0041][0042]
由表5可知：该发明实施期间，高炉所使用的酸性球团矿质量指标稳定。
[0043]
表6发明实施期间石灰石型含氟熔剂性球团成分及性能
[0044][0045][0046]
由表6可知：发明实施期间，成品球化学成分稳定，球团矿tfe均值为62.61％ 左右，cao含量均值为3.39％，sio2含量均值为3.18％，f含量为0.21％，碱度均 值为1.08。石灰石型熔剂性球团矿tfe较酸性球团提高0.16个百分点；feo含 量均值较酸性球团降低1.29个百分点；cao含量均值较酸性球团提高1.88个百 分点；sio2含量均值较酸性球团降低1.88个百分点；碱度较酸性球团提高0.78。 由于熔剂性球团的亲氟固硫的特性，其s含量残留均值为0.09％，均值较酸性球 团提高0.086个百分点；f含量残留量均值为0.20％，较酸性球团提高0.14个 百分点。石灰石型熔剂性球团冷态强度及冶金性能可满足大型高炉冶炼需求。
[0047]
表7发明实施期间焦炭性能，％
[0048][0049]
由表7可知：发明实施期间，高炉所使用的烧结矿质量指标整体稳定。
[0050]
表8发明实施期间高炉热制度
[0051][0052][0053]
由表8可知：项目实施期间，炉温充足、生铁硫略有升高。
[0054]
表9发明实施期间高炉造渣制度
[0055][0056]
由表9可知：项目实施期间，炉渣自由碱度为1.15
±
0.05，炉渣mgo含量 9.1％～9.4％，渣中硫含量呈提高趋势。
[0057]
表10发明实施期间重要技术参数
[0058][0059]
由表10可知：在入炉球团矿比例稳定在50％及入炉白云鄂博含氟铁精矿入 炉比例升高约13％的条件下，各项工艺参数稳定。
[0060]
表11发明实施期间高炉技术经济指标
[0061][0062][0063]
由表11可知：发明实施期间，形成了大型高炉45％-50％球比条件下冶炼熔 剂性球团基本工艺制度，在入炉球团矿比例稳定在50％及入炉白云鄂博含氟铁精 矿入炉比例升高约13％的条件下，包钢大型高炉冶炼石灰石型含氟熔剂性球团技 术经济指标优于冶炼酸性球团的对比例，达到了较好的水平，其中产量提高 4.07t/d，燃料比下降19.04kg/t，焦比下降6.54kg/t。
[0064]
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。