一種使用高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及冶金焦化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說是一種使用高比例球團(tuán)礦的高爐操作方法。所述工藝，步驟如下：制備球團(tuán)礦并使其MgO含量大于2.5%，SiO2含量低于5.5%，Na2O與K2O的總含量小于0.1%、ZnO＜0.05%，然后焙燒；將所得球團(tuán)礦質(zhì)量含量為45%～55%的礦石放入高爐，布料、低硅冶煉，得生鐵。本發(fā)明工藝簡單，通過改善球團(tuán)礦的組分含量和組織結(jié)構(gòu)，加之調(diào)整高爐冶煉時(shí)的一些技術(shù)參數(shù)，使得高爐在冶煉球團(tuán)礦質(zhì)量含量高達(dá)45%以上的礦石時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行，提高了企業(yè)效益。
【專利說明】—種使用高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金焦化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說是一種使用高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵工藝?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)高爐煉鐵時(shí)，球團(tuán)礦入爐比例一般小于15%，個(gè)別鋼鐵企業(yè)煉鐵的入爐球團(tuán)礦達(dá)到30%比例，但是長期保持45%以上的高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵技術(shù)，現(xiàn)在還沒有。國外煉鐵技術(shù)中，球團(tuán)礦有達(dá)到100%的入爐比例，但其球團(tuán)礦是熔劑性球團(tuán)，非酸性氧化球團(tuán)礦，且其SiO2含量在3.0%以下，與國內(nèi)球團(tuán)礦分屬兩種不同種類球團(tuán)礦。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中高爐煉鐵，因燒結(jié)礦原料不足，所以入爐礦石中球團(tuán)礦比例需增大至40%以上。這種情況下，高爐在冶煉過程中會(huì)出現(xiàn)明顯的憋風(fēng)現(xiàn)象，且崩塌料、懸料增多，頻繁出現(xiàn)管道行程(因高爐料柱透氣性差而使?fàn)t內(nèi)煤氣流從局部透氣性好的地方，在高爐內(nèi)由下到上吹成一個(gè)通道)，這使得生料未經(jīng)充分預(yù)熱和還原便落至爐底，導(dǎo)致高爐溫度降低、熱能利用性差，爐內(nèi)上部經(jīng)常結(jié)瘤。為解決上述技術(shù)問題，生產(chǎn)工藝只能被迫降低球團(tuán)礦的入爐比例(即在入爐總礦石中的質(zhì)量含量)至35%以下，降低冶煉強(qiáng)度，爐況才能好轉(zhuǎn)。所以，國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)中的高爐煉鐵工藝長期困擾于燒結(jié)緊張一提球團(tuán)礦比例一爐況失常一降球團(tuán)礦比例一燒結(jié)又緊張的惡性循環(huán)怪圈，煉鐵高爐很難保持長時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種使用高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵工藝。
本發(fā)明工藝簡單，通過改善球團(tuán)礦的組分含量和組織結(jié)構(gòu)，加之調(diào)整高爐冶煉時(shí)的一些技
術(shù)參數(shù)，使得高爐在冶煉球團(tuán)礦質(zhì)量含量高達(dá)45%以上的礦石時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行，提高了企業(yè)效.、
Mo
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種使用高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵工藝，包括球團(tuán)礦制備和高爐冶煉步驟，
第一步，制備球團(tuán)礦:
將鐵精礦、膨潤土、含MgO的物料按一定比例混合使混合物中MgO含量大于2.5%，SiO2含量低于5.5%，Na2O與K2O的總含量小于0.1%、ZnO < 0.05% ;將配好的原料制成粒度為Φ8~14mm的生球，在不低于1150°C的溫度下焙燒，所得球團(tuán)礦強(qiáng)度達(dá)2200N以上；
第二步，高爐冶煉:將第一步所得球團(tuán)礦質(zhì)量含量為45%~55%的礦石放入高爐，布料、低娃冶煉，得生鐵。
[0006]球團(tuán)礦原料配料時(shí)，各原料的配比可按現(xiàn)有技術(shù)的配比混合，然后再向其中添加含MgO的物料，提高球團(tuán)礦中MgO含量，并提高生料的粒度均勻性，改善其燒結(jié)后所得球團(tuán)礦的組織結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定了球團(tuán)礦的質(zhì)量，同時(shí)控制燒結(jié)總礦石中堿金屬含量，降低其危害，達(dá)到提高入爐球團(tuán)礦比例的目的。在高爐穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，球團(tuán)礦配加比例可以穩(wěn)定在45%，最高可達(dá)到55%。
[0007]優(yōu)選的，第一步中，配料時(shí)通過添加高鎂粉、高鎂礦或煉鋼污泥中一種或幾種調(diào)控原料中MgO含量。
[0008]鎂源原料簡單易得，通過增加球團(tuán)礦中MgO含量，提高了球團(tuán)礦的軟化和熔融溫度，抑制了球團(tuán)礦的低溫還原膨脹，改善了高爐塊狀帶的透氣性。
[0009]優(yōu)選的，第一步中，焙燒所得的球團(tuán)礦中，強(qiáng)度低于1000N的球團(tuán)礦質(zhì)量含量低于10%。
[0010]提高球團(tuán)礦的強(qiáng)度，減少了球團(tuán)礦在爐內(nèi)的破碎率和粉化率，提高了料柱的透氣性。
[0011]優(yōu)選的，第二步中，高爐中布料時(shí)，外環(huán)礦石的α角為30°~35°，內(nèi)環(huán)礦石的α角為23°~28°。
[0012]較現(xiàn)有技術(shù)中采用低比例球團(tuán)礦高爐煉鐵的布料技術(shù)，本發(fā)明提供的改進(jìn)布料技術(shù)中外環(huán)礦石的α角減少2°，內(nèi)環(huán)礦石的α角增大2°，避免了入爐總礦石中的球團(tuán)礦比例提高后，由于球團(tuán)礦的易滾動(dòng)性而使入爐總礦石更多地布向高爐邊緣和中心，堵塞正常的煤氣流通道。
[0013]優(yōu)選的，第二步中，高爐中布料時(shí)，焦丁與礦石的質(zhì)量配比0.2~0.4%。上述工藝要求改善了高爐內(nèi)礦石層的透氣性，同時(shí)由于焦丁的加入阻止了球團(tuán)礦的滾動(dòng)，保證了礦石的精準(zhǔn)布料。
[0014]優(yōu)選的，第二步中，低硅冶煉時(shí)，高爐的風(fēng)口面積為0.13~0.156m2，風(fēng)口長度為280~450mm，風(fēng)口向下傾斜角度為5°~8°。
[0015]低硅冶煉過程時(shí)，較現(xiàn)有技術(shù)中采用低比例球團(tuán)礦高爐煉鐵的進(jìn)風(fēng)技術(shù)，高爐的風(fēng)口面積縮小10%-15%，例如:400m3級(jí)高爐為0.130m2~0.135m2,600m3級(jí)高爐為
0.148m2 ~0.156m2 ;風(fēng)口長度增長 45 ~55mm,例如:400m3 級(jí)高爐為 280mm ~310mm, 600m3級(jí)高爐為400mm~450mm。
[0016]較現(xiàn)有技術(shù)中采用低比例球團(tuán)礦高爐煉鐵的進(jìn)風(fēng)技術(shù)，本發(fā)明提供的改進(jìn)進(jìn)風(fēng)技術(shù)防止了入爐總礦石中的球團(tuán)礦比例提高后，由于料柱透氣性變差和球團(tuán)礦向高爐中心滾動(dòng)而導(dǎo)致的爐缸中心的礦石堆積，保證了爐缸的均勻活躍。
[0017]低硅冶煉所得的礦渣MgO含量至9.0%以上，Mg0/Al203達(dá)到0.70以上。保證了高爐內(nèi)具有充足的爐缸熱量，爐渣具有良好的流動(dòng)性，保證了爐渣良好的脫硫能力。最終采用本發(fā)明技術(shù)方案低硅冶煉所得生鐵硅含量為0.25~0.45%。
[0018]本發(fā)明工藝簡單，對現(xiàn)有技術(shù)中采用低比例球團(tuán)礦高爐煉鐵的工藝進(jìn)行改進(jìn)，其余工藝參數(shù)均可參照現(xiàn)有技術(shù)中采用低比例球團(tuán)礦高爐煉鐵的工藝進(jìn)行高比例球團(tuán)礦高爐煉鐵。
[0019]現(xiàn)有高爐煉鐵工藝一般采用燒結(jié)礦與普通酸性球團(tuán)礦(有的還加部分塊礦)搭配入爐，由于普通酸性球團(tuán)礦軟化開始溫度低，經(jīng)常不足900°C (高堿度燒結(jié)礦軟化開始溫度在1200°C左右)，軟熔溫度區(qū)間寬，還原膨脹率高，這些會(huì)導(dǎo)致高爐料柱透氣性明顯降低，再加上球團(tuán)礦的滾動(dòng)性好，在爐內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，因此球團(tuán)比例升高會(huì)導(dǎo)致高爐出現(xiàn)憋風(fēng)、崩塌料、懸料，甚至煤氣流失常的現(xiàn)象，本發(fā)明通過優(yōu)化球團(tuán)配料，提高焙燒溫度等措施，改善球團(tuán)礦的高溫冶金性能，提高其軟化開始溫度，降低其還原膨脹性，使其高溫冶金性能與燒結(jié)礦相近，并通過改進(jìn)高爐布料制度，在礦層中摻入焦丁等措施抑制球團(tuán)滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)布料，又通過盡可能的低硅冶煉，降低爐內(nèi)軟熔帶高度，改善料柱透氣性，從而實(shí)現(xiàn)高球團(tuán)比例下的高爐穩(wěn)定順行和能耗的降低。保證了高爐在冶煉過程中的穩(wěn)定運(yùn)行，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
1)球團(tuán)礦在入爐總礦石中的質(zhì)量配加比例已經(jīng)穩(wěn)定在45%以上，最高可達(dá)到55%，解決了生產(chǎn)中燒結(jié)礦原料不足的問題；
2)通過對現(xiàn)有技術(shù)中采用低比例球團(tuán)礦高爐煉鐵的工藝進(jìn)行改進(jìn)和對球團(tuán)礦本身性質(zhì)的制備工藝要求，使得高爐在煉鐵過程中的順行程度逐漸得到改善；
3)煉鐵過程中，較現(xiàn)有技術(shù)中采用低比例球團(tuán)礦高爐煉鐵的工藝，燃料與礦石的比值從538Kg/t下降為目前的530Kg/t，降低了 8Kg/t，降低能耗；
4)較現(xiàn)有技術(shù)中采用低比例球團(tuán)礦高爐煉鐵的工藝，冶煉所得的生鐵質(zhì)量提高，平均Si含量降低到0.42%，S含量穩(wěn)定在0.23%。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0022]實(shí)施例1
一種使用高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵工藝，步驟如下:
第一步，制備球團(tuán)礦:
將鐵精礦、膨潤土、含MgO的物料按現(xiàn)有技術(shù)中的配比混合，并通過添加高鎂粉、高鎂礦或煉鋼污泥中一種或幾種，調(diào)控混合原料的MgO含量，使其MgO含量大于2.5%，SiO2含量低于5.5%，Na2O與K2O的總含量小于0.1%、Ζη0< 0.05% ;將配好的原料制成粒度為Φ8πιπι的生球，在不低于1150°C的溫度下焙燒，所得球團(tuán)礦強(qiáng)度達(dá)2200Ν以上，其中強(qiáng)度低于1000N的球團(tuán)礦質(zhì)量含量低于10%。
[0023]第二步，400m3級(jí)高爐冶煉:
將第一步所得球團(tuán)礦質(zhì)量含量為45%的礦石放入高爐，布料時(shí)，焦丁與礦石的質(zhì)量配比為0.02%,外環(huán)礦石的α角30°，內(nèi)環(huán)礦石的α角23° ;
然后進(jìn)行低娃冶煉，在低娃冶煉的進(jìn)風(fēng)過程中，高爐的風(fēng)口面積0.130m2,風(fēng)口長度為310mm，風(fēng)口向下傾斜角度為5°，最終得Si含量為0.35%的生鐵。
[0024]本實(shí)施中，高爐冶煉過程穩(wěn)定運(yùn)行。
[0025]低硅冶煉所得的礦渣MgO含量至9.0%以上，MgOAl2O3達(dá)到0.70以上。
[0026]除上述工藝要求外，其余高爐煉鐵工藝參數(shù)均可參照現(xiàn)有技術(shù)中采用低比例球團(tuán)礦高爐煉鐵的工藝參數(shù)。
[0027]實(shí)施例2
一種使用高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵工藝，步驟如下:
第一步，制備球團(tuán)礦:
將鐵精礦、膨潤土、含MgO的物料按現(xiàn)有技術(shù)中的配比混合，并通過添加高鎂粉、高鎂礦或煉鋼污泥中一種或幾種，調(diào)控混合原料的MgO含量，使其MgO含量大于2.5%，SiO2含量低于5.5%, Na2O與K2O的總含量小于0.1%、Ζη0 < 0.05% ;將配好的原料制成粒度為Φ 14mm的生球，在不低于1150°C的溫度下焙燒，所得球團(tuán)礦強(qiáng)度達(dá)2200N以上，其中強(qiáng)度低于IOOON的球團(tuán)礦質(zhì)量含量低于10%。
[0028]第二步，600m3級(jí)高爐冶煉:
將第一步所得球團(tuán)礦質(zhì)量含量為55%的礦石放入高爐，布料時(shí)，焦丁與礦石的質(zhì)量配比為0.4%，較現(xiàn)有技術(shù)中采用低比例球團(tuán)礦高爐煉鐵的布料技術(shù)，外環(huán)礦石的α角35°，內(nèi)環(huán)礦石的α角28° ;
然后進(jìn)行低娃冶煉，在低娃冶煉的進(jìn)風(fēng)過程中，高爐的風(fēng)口面積0.156m2,風(fēng)口長度為450mm，風(fēng)口向下傾斜角度為8。，最終得Si含量為0.45%的生鐵。
[0029]本實(shí)施中，高爐冶煉過程穩(wěn)定運(yùn)行。
[0030]低硅冶煉所得的礦渣MgO含量至9.0%以上，MgOAl2O3達(dá)到0.70以上。
[0031]除上述工藝要求外，其余高爐煉鐵工藝參數(shù)均可參照現(xiàn)有技術(shù)中采用低比例球團(tuán)礦高爐煉鐵的工藝參數(shù)。
[0032]實(shí)施例3
一種使用高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵工藝，步驟如下:
第一步，制備球團(tuán)礦:
將鐵精礦、膨潤土、含MgO的物料按現(xiàn)有技術(shù)中的配比混合，并通過添加高鎂粉、高鎂礦或煉鋼污泥中一種或幾種，調(diào)控混合原料的MgO含量，使其MgO含量大于2.5%，SiO2含量低于5.5%, Na2O與K2O的總含量小于0.1%、Ζη0 < 0.05% ;將配好的原料制成粒度為Φ Ilmm的生球，在不低于1150°C的溫度下焙燒，所得球團(tuán)礦強(qiáng)度達(dá)2200N以上，其中強(qiáng)度低于1000N的球團(tuán)礦質(zhì)量含量低于10%。
[0033]第二步，400m3級(jí)高爐冶煉:
將第一步所得球團(tuán)礦質(zhì)量含量為50%的礦石放入高爐，布料時(shí)，焦丁與礦石的質(zhì)量配比為0.3%，較現(xiàn)有技術(shù)中采用低比例球團(tuán)礦高爐煉鐵的布料技術(shù)，外環(huán)礦石的α角為33°，為，內(nèi)環(huán)礦石的α角為25° ;
然后進(jìn)行低硅冶煉，在低硅冶煉的進(jìn)風(fēng)過程中，較現(xiàn)有技術(shù)中采用低比例球團(tuán)礦高爐煉鐵的進(jìn)風(fēng)技術(shù)，高爐的風(fēng)口面積0.135m2，風(fēng)口長度280mm，風(fēng)口向下傾斜角度為7°，最終得Si含量為0.4%的生鐵。
[0034]本實(shí)施中，高爐冶煉過程穩(wěn)定運(yùn)行。
[0035]低硅冶煉所得的礦渣MgO含量至9.0%以上，MgOAl2O3達(dá)到0.70以上。
[0036]除上述工藝要求外，其余高爐煉鐵工藝參數(shù)均可參照現(xiàn)有技術(shù)中采用低比例球團(tuán)礦高爐煉鐵的工藝參數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種使用高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵工藝，包括球團(tuán)礦制備和高爐冶煉步驟，其特征在于， 第一步，制備球團(tuán)礦: 將鐵精礦、膨潤土、含MgO的物料按一定比例混合使混合物中MgO含量大于2.5%，SiO2含量低于5.5%，Na2O與K2O的總含量小于0.1%、ZnO < 0.05% ;將配好的原料制成粒度為Φ8~14mm的生球，在不低于1150°C的溫度下焙燒，所得球團(tuán)礦強(qiáng)度達(dá)2200N以上； 第二步，高爐冶煉:將第一步所得球團(tuán)礦質(zhì)量含量為45%~55%的礦石放入高爐，布料、低娃冶煉，得生鐵。
2.如權(quán)利要求1所述的一種使用高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵工藝，其特征在于:第一步中，配料時(shí)通過添加高鎂粉、高鎂礦或煉鋼污泥中一種或幾種調(diào)控原料中MgO含量。
3.如權(quán)利要求1所述的一種使用高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵工藝，其特征在于:第一步中，焙燒所得的球團(tuán)礦中，強(qiáng)度低于1000N的球團(tuán)礦質(zhì)量含量低于10%。
4.如權(quán)利要求1所述的一種使用高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵工藝，其特征在于:第二步中，高爐中布料時(shí)，外環(huán)礦石的α角為30°~35°，內(nèi)環(huán)礦石的α角為23°~28。。
5.如權(quán)利要求4所述的一種使用高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵工藝，其特征在于:第二步中，高爐中布料時(shí)，焦丁與 礦石的質(zhì)量配比0.2~0.4%。
6.如權(quán)利要求1所述的一種使用高球團(tuán)礦比例的高爐煉鐵工藝，其特征在于:第二步中，低硅冶煉時(shí)，高爐的風(fēng)口面積為0.13~0.156m2，風(fēng)口長度為280~450mm，風(fēng)口向下傾斜角度為5°~8°。
【文檔編號(hào)】C22B1/24GK103468838SQ201310370461
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】葉斌, 孫濤, 李德友, 閆東然, 徐楊斌, 王維, 張付昌, 周志雄, 龐秋林, 徐德強(qiáng), 柴強(qiáng), 王海玲, 付林林 申請人:安陽鋼鐵股份有限公司