一种高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作方法与流程

本发明涉及高炉冶炼，尤其涉及一种高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作方法。

背景技术：

1、我国的钒钛磁铁矿资源主要集中在攀西地区，约占全国铁矿石储量的20％，属于高钛型的钒钛磁铁矿，在冶炼技术上与普通矿有很大的区别，冶炼过程中经常出现炉渣粘稠、泡沫化、渣铁不分、脱硫性能差、铁损高、炉缸堆积的现象，高炉冶炼难度极大。攀钢高炉投产后的50多年来，经过多年技术研究，随着精料技术、装备水平、冶炼技术的不断完善，实施高碱度烧结、配加全钒钛球团矿的炉料结构优化、富氧大喷煤冶炼强化等技术措施，高炉主要技术经济指标大幅度提高，达到了普通矿高炉冶炼的先进水平。随着新时代高质量发展需求提出，对钒钛磁铁矿资源综合利用产业的绿色、高效提出了新的要求，以提升全产业链产业全要素市场竞争力。

2、西昌钢钒3座1750m3级高炉的顺利投产，成为国际冶炼高钛型钒钛磁铁矿第二大高炉(最大高炉为攀钢钒新三高炉，容积为2000m3)。高炉大型化后的原料质量要求高、操作难，高钛型烧结矿的低温还原粉化严重，入炉品位仅50％左右，对大高炉的适应性变差。大高炉冶炼时间延长，渣中tio2高达22％以上，过还原反应产物tin、tic等高熔点物质增多，渣、铁更难分离，操作难度加大。冶炼风量比普通矿高炉多30％以上，因而煤气量大、粉尘多、能耗高，出铁场烟尘量大，开发环保和余热利用技术比普通矿高炉难度大。另一方面，攀西地区钒钛磁铁矿中铁精矿的特殊物理化学性能决定了其利用的特殊性，该铁精矿在高炉冶炼过程中需配入进口矿、国高矿和普通矿，从而造成冶炼过程的复杂性。攀钢1750m3高炉近年来虽然取得了明显的进步，入炉品位达到了50.5％～51.5％左右，利用系数达到了2.3t/(m3·d)左右，燃料比在550～580kg/t左右，但受原燃料条件的影响，与先进水平仍然存在着较大差距，原燃料稳定性不足，高炉稳定性不足，利用系数偏低，有害元素含量高，减排压力较大。

3、因此，现有技术中需要一种保证高炉稳定顺行的操作方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作方法，本发明的方法适宜高炉长期稳定顺行，实现了低品位钒钛磁铁矿高炉强化冶炼技术的创新，实现了高钛型钒钛磁铁矿大型高炉长期稳定顺行与高效冶炼。

2、基于上述目的，本发明实施例的提供了一种高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作制方法，高炉采用焦炭冶炼，操作方法包括：

3、s1布料制度：将炉喉等面积矩阵分割为12个圆环，矿石落点分布于5～10环，边缘焦炭和中心焦炭占比之和在70～80％范围内，基于多种历史布料数据形成布料矩阵，基于料线长度设置矿石布料角度，控制高炉炉喉温度为60～120℃；

4、s2送风制度：在正常生产情况下，采用两个风口的对称性风口布局，两个风口的面积不同，在中长期失常生产情况下，基于风量调整风口面积；

5、s3造渣制度：控制高炉渣粘度小于0.4pa·s，碱度为1.03～1.1，镁铝比为0.6～0.72，按质量百分比，al2o3含量控制在9～13％；

6、s4热制度：在正常生产情况下，铁水温度为1448～1458℃；在短期波动情况下，铁水温度为1455～1462℃；在中长期失常生产情况下，铁水温度为1453～1467℃。

7、在一些实施方式中，对称性风口布局包括：风口面积为s1＝0.2714m2、s2＝0.2793m2，风口长度为l＝530mm。

8、在一些实施方式中，在中长期失常生产情况下，基于风量调整风口面积包括：

9、风量≤3000m3/min时，风口面积调整为s＝(0.20±0.04)m2；

10、风量为3000～3400m3/min时，风口面积调整为s＝(0.23±0.02)m2；

11、风量为3400～3600m3/min时，风口面积调整为s＝(0.24±0.01)m2；

12、风量为3600～3800m3/min时，风口面积调整为s＝(0.25±0.01)m2；

13、风量为3800～3900m3/min时，风口面积调整为s＝(0.26±0.01)m2。

14、在一些实施方式中，调整风口面积的方法为在s＝0.2714m2(φ120mm×24)基础上加减圈。

15、在一些实施方式中，基于风量、量压关系、炉温以及透气性指数判断生产情况。

16、在一些实施方式中，料线长度为1.7～2.0米，矿石布料角度为28.7～37.7°，焦炭布料角度范围为21.7～39.7°。

17、在一些实施方式中，布料矩阵包括布料器倾角α、矿石布料圈数o以及焦炭布料圈数c。

18、在一些实施方式中，布料器倾角α分为6档位-35.5°、5档位-34.5°、4档位-33°、3档位-31.5°、2档位-29.5 以及1档位-23°，对应的矿石布料圈数o为0～3圈，焦炭布料圈数c为0～4圈。

19、在一些实施方式中，基于多种历史布料数据形成布料矩阵包括：

20、基于自身高炉历史布料数据并对比其它高炉布料制度以形成布料矩阵。

21、在一些实施方式中，操作方法还包括：在中长期失常生产情况下，首先调整送风制度，再调整布料制度。

22、本发明至少具有以下有益技术效果：

23、本发明针对高钛型钒钛磁铁矿大型高炉冶炼炉料性能改善难度大、高炉强化冶炼操作调剂难度大、高炉炉况波动恢复难度大等难点，通过开展大型原料质量稳定控制体系及提升技术、高炉冶炼钒钛磁铁矿稳定高效冶炼技术研究、高炉特殊炉况研究等工作，提出了适宜高炉长期稳定顺行的操作制度，形成以操作制度优化为核心、炉料结构优化和富氧鼓风相结合的系统强化冶炼技术，构建了普通高炉冶炼低品位钒钛磁铁矿强化冶炼的技术发展方向，实现了低品位钒钛磁铁矿高炉强化冶炼技术的重大创新，实现了高钛型钒钛磁铁矿大型高炉长期稳定顺行与高效冶炼。

技术特征：

1.一种高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，高炉采用焦炭冶炼，操作方法包括：

2.根据权利要求1所述的高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，所述对称性风口布局包括：风口面积为s1＝0.2714m2、s2＝0.2793m2，风口长度为l＝530mm。

3.根据权利要求1所述的高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，在中长期失常生产情况下，基于风量调整风口面积包括：

4.根据权利要求3所述的高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，调整风口面积的方法为在s＝0.2714m2(φ120mm×24)基础上加减圈。

5.根据权利要求1所述的高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，基于风量、量压关系、炉温以及透气性指数判断所述生产情况。

6.根据权利要求1所述的高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，料线长度为1.7～2.0米，矿石布料角度为28.7～37.7°，焦炭布料角度范围为21.7～39.7°。

7.根据权利要求1所述的高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，所述布料矩阵包括布料器倾角α、矿石布料圈数o以及焦炭布料圈数c。

8.根据权利要求7所述的高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，布料器倾角α分为6档位-35.5°、5档位-34.5°、4档位-33°、3档位-31.5°、2档位-29.5°以及1档位-23°，对应的矿石布料圈数o为0～3圈，焦炭布料圈数c为0～4圈。

9.根据权利要求7所述的高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，基于多种历史布料数据形成布料矩阵包括：

10.根据权利要求1所述的高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作方法，其特征在于，所述操作方法还包括：在中长期失常生产情况下，首先调整送风制度，再调整布料制度。

技术总结
本发明公开了一种高钛型钒钛磁铁矿大型高炉稳定顺行的操作方法，包括：布料制度：将炉喉等面积矩阵分割为12个圆环，矿石落点分布于5～10环，边缘焦炭和中心焦炭占比之和在70～80％范围内，基于多种历史布料数据形成布料矩阵，基于料线长度设置矿石布料角度，控制高炉炉喉温度为60～120℃；送风制度：在正常生产情况下，采用两个风口的对称性风口布局，两个风口的面积不同，在中长期失常生产情况下，基于风量调整风口面积；造渣制度及热制度。本发明解决了高钛型钒钛磁铁矿大型高炉冶炼炉料性能改善难度大、高炉强化冶炼操作调剂难度大、高炉炉况波动恢复难度大等难点问题，实现了高钛型钒钛磁铁矿大型高炉长期稳定顺行与高效冶炼维护炉况顺行。

技术研发人员：马凯辉,方云鹏,张立利,陈茅
受保护的技术使用者：攀钢集团研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16