一种降低欧冶炉燃料比的炼铁方法技术

本发明专利技术公开了一种降低欧冶炉燃料比的炼铁方法，烧结矿：球团矿=35%：65%，配加顶煤气8000Nm

【技术实现步骤摘要】
一种降低欧冶炉燃料比的炼铁方法本专利技术涉及熔融还原炼铁领域，具体地涉及一种降低欧冶炉燃料比的炼铁方法。欧冶炉采用非焦煤为主要燃料，可使用部分低品质的焦炭，生产出与高炉相当的优质铁水，欧冶炉主要使用氧气作为助燃气体，焦炭、粒煤（沫煤）和煤粉做燃料，燃烧主要依靠氧气从下部的风口和上部拱顶进入气化炉炉内，燃烧后生成CO、H2等还原性气体并产生热量，欧冶炉的燃料消耗分布大致如下：还原炉焦炭150kg/t，气化炉拱顶加入焦炭200kg/t，气化炉拱顶加入沫煤400kg/t，气化炉拱顶和风口喷煤合计200kg/t，合计燃料比在950kg/t。欧冶炉燃料主要使用焦炭+沫煤+喷吹烟煤的生产工艺，为了提高煤气发生量，因煤的挥发分较焦炭高，同时为了降低成本，使用部分低品质的焦炭后，在保证煤气发生量和与焦炭置换比的条件下，要确保使用足够的沫煤和兰炭。从生产实践经验看，950kg/t的燃料比使用劣质焦炭及动力煤做燃料，生铁成本虽然可以维持，但是对于直接还原的炼铁工艺来说，还需要探索低燃料比的生产模式，进一步降低生铁成本。欧冶炉的燃料结构还存在以下问题：1、还原炉使用焦炭，造成还原炉围管压差和欧冶炉还原炉全炉压差偏低，料柱空隙度明显偏大，使还原炉内的实际还原煤气流速高于合理的还原煤气流速，降低了还原欧冶炉还原炉煤气的还原势，不利于满足含铁炉料还原的热力学和动力学条件。矿石的还原不仅与煤气的还原势相关，而且与矿石在炉内接触还原煤气的有效时间有关，还原煤气流速高于合理的还原煤气流速后，还原煤气与矿石的有效接触时间缩短降低了矿石的间接还原度。2、气化炉拱顶的沫煤从气化炉拱顶加入后热爆裂产生粉，大颗粒落下形成半焦床。粒度小到终端速度小于煤气流速的会随煤气排除炉外，成为粉尘，进入热旋风，通过煤气除尘排出煤气系统，小颗粒沫煤是造成燃料比升高的主要因素。从欧冶炉的燃料消耗以及实践运行表明：欧冶炉从燃料结构、粒度组成、焦炭质量、欧冶炉操作等技术上还有很大的优化提升空间，另外，与相同规模的高炉炼铁工艺相比，欧冶炉的生产成本要在此燃料结构下略高于高炉成本，因此，寻求欧冶炉燃料的下降是降低生铁成本，提高欧冶炉竞争力难题。欧冶炉还原炼铁工艺从生产实践的现状来看，存在还原炉内煤气利用不足造成还原炉金属化率只有25%。受还原炉金属化率的限制，使气化炉焦比较高，风口鼓入纯氧，风口理论燃烧温度达到3800℃左右，铁水硅含量偏高，铁水硅含量平均2.66%，风口易烧损，无法进一步降低焦比。为解决欧冶炉燃料比高这一技术难题，本专利技术目的在于提出一种降低欧冶炉燃料比的炼铁方法。一种降低欧冶炉燃料比的炼铁方法，降低燃料比的工艺参数控制如下：1、基本配矿结构比例，烧结矿：球团矿=35%：65%，质量百分比，其中所述球团矿的抗压强度大于2200N；使用的烧结矿的碱度Cao/Sio2=2.35,所述的烧结矿中MgO质量百分比含量为2.4%，烧结矿的转鼓机械强度＞80%；通过稳定此3项指标，降低烧结矿的粉化，提高竖炉的透气性和煤气流均匀分布，使竖炉稳定顺行和金属化率达到55%以上；2、控制热制度和造渣制度：通过配加顶煤气8000Nm3-10000Nm3，使生铁含硅[Si]稳定到0.45%左右；炉渣碱度二元碱度Cao/Sio2稳定在1.05-1.15倍；3、气化炉拱顶温度产生的煤气温度在1050℃左右，通过冷煤气掺混，温度调节至850℃后进入还原欧冶炉还原炉，冷态铁矿石从竖炉炉顶加入，热态煤气从竖炉中下部鼓入，在气固两相的逆流中逐步完成铁氧化物到金属铁的转变，同时形成了炉料自上而下逐步升高的温度场分布，因此在炉料的下降过程中，温度调节至850℃防止矿石软熔，防止在竖炉下部大量高金属化率海绵铁的相互挤压，发生粘结；4、欧冶炉下部气化炉内部压力在0.28-0.32MPa之间，气化炉单位吨铁氧耗为490-520NM3/tHM；5、气化炉料线：气化炉放射性料位计共有5对，位号为：04621、04622、04623、04624、04625；5对料位计分别位于标高18440mm、21090mm、22140mm、22690mm、23520mm；保持出铁前料位计04625开口开度＞50%，出铁后使料位计04624开口开度>100%的原则进行料位管理；6、欧冶炉还原炉料线控制在1.6m，布料平台宽度为1.5m左右，中心漏斗深度为1.0-1.5m，布料矩阵各档位之间的角差不超过2°；7、准备粒度为5-25mm之间的小粒度焦炭，下称小焦，准备粒度为25-60mm之间的焦炭，准备粒度大于5mm的沫煤；8、风口和拱顶喷煤各控制在100kg/t；9、优化中心煤气导入装置的功能，控制中心煤气流量在6000Nm3/h；10、将所述粒度的小焦和气煤焦、粒度5-15mm或兰炭、粒度5-15mm，按照所述小焦配比100kg/t，所述气煤焦或兰炭30kg/t，加入欧冶炉还原炉中，同时向欧冶炉还原炉中加入所述的烧结矿和球团矿，烧结矿和球团矿按照1750kg/t铁加入；气化炉拱顶加入所述的焦炭120kg/t，气化炉拱顶加入所述的沫煤300kg/t，气化炉拱顶和风口喷煤合计200kg/t，合计燃料比在750kg/t，还原炉内部的烧结矿和球团矿通过还原气氛的预还原生成海绵铁由还原炉的8组海绵铁螺旋通过下料管输送至气化炉内部。本专利技术的目的是针对还原炉内煤气利用不足，还原炉金属化率低，受还原炉金属化率的限制，使气化炉焦比较高，铁水硅含量偏高，风口易烧损，无法进一步降低焦比，欧冶炉成本居高不下的问题，提出欧冶炉还原炉使用5-25mm的部分小焦和具有一定强度的气煤焦（5-15mm）或兰炭（5-15mm），通过还原炉顶部的矿布料器与欧冶炉还原炉烧结矿和球团矿混合配入。因还原炉加入粒度合适的不同质量不同粒度的焦炭进行混合配比，增加还原欧冶炉还原炉内煤气与矿石的有效接触面积，利于进入还原欧冶炉还原炉烧结矿和球团矿的还原，进而增加还原欧冶炉还原炉矿石的还原金属化率，减少气化炉的焦炭使用量。提出欧冶炉气化炉使用筛分分级的装置将沫煤或兰炭筛选，去除粉末（小于5mm），配加入气化炉，从而降低上述粒度较小的未反应煤粉进入煤气、排出炉外的量，降低无法利用的几率。使高挥发分沫煤产生还原煤气，粉料中粒度达到临界流化速度高于煤气流速的会沉降下来，成为固定床的组成部分，较大的颗粒则很快通过流化床，沉积下来形成半焦床，替代焦炭完成铁的还原、渗碳、熔化，碳素的燃烧等物理化学反应。因此气化炉配加筛分分级沫煤或兰炭，替代了部分焦炭使用量，达到降低生产成本降低焦比的目的。欧冶炉进一步优化燃料结构，降低冶金焦比，提高燃料成本竞争力，通过经济性核算将低品质的焦炭M40=76%的焦炭替换成M40=86.0%的焦炭，降低焦比至150kg/tHM，替换成M40=89.0%的焦炭，降低焦比至120kg/tHM。由于欧冶炉还原炉可使用高炉不能大量使用的小焦5-25mm，拓展了小粒度焦炭的使用途径，做到了高炉和欧冶炉的燃料成本互补，进一步降低了生铁成本，提高了高炉和欧冶炉的竞争力。本专利技术炼铁方法，还原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低欧冶炉燃料比的炼铁方法，降低燃料比的工艺参数控制如下：/n1）、基本配矿结构比例，烧结矿：球团矿=35%：65%，质量百分比，其中所述球团矿的抗压强度大于2200N；使用的烧结矿的碱度Cao/Sio

【技术特征摘要】
1.一种降低欧冶炉燃料比的炼铁方法，降低燃料比的工艺参数控制如下：
1）、基本配矿结构比例，烧结矿：球团矿=35%：65%，质量百分比，其中所述球团矿的抗压强度大于2200N；使用的烧结矿的碱度Cao/Sio2=2.35,所述的烧结矿中MgO质量百分比含量为2.4%，烧结矿的转鼓机械强度＞80%；通过稳定此3项指标，降低烧结矿的粉化，提高竖炉的透气性和煤气流均匀分布，使竖炉稳定顺行和金属化率达到55%以上；
2）、控制热制度和造渣制度：通过配加顶煤气8000Nm3-10000Nm3，使生铁含硅[Si]稳定到0.45%左右；炉渣碱度二元碱度Cao/Sio2稳定在R=1.05-1.15倍；
3）、气化炉拱顶温度产生的煤气温度在1050℃左右，通过冷煤气掺混，温度调节至850℃后进入还原欧冶炉还原炉，冷态铁矿石从竖炉炉顶加入，热态煤气从竖炉中下部鼓入，在气固两相的逆流中逐步完成铁氧化物到金属铁的转变，同时形成了炉料自上而下逐步升高的温度场分布，因此在炉料的下降过程中，温度调节至850℃防止矿石软熔，防止在竖炉下部大量高金属化率海绵铁的相互挤压，发生粘结；
4）、欧冶炉下部气化炉内部压力在0.28-0.32MPa之间，气化炉单位吨铁氧耗为490-520NM3/tHM；
5）、气化炉料线：气化炉放射性料位计共有5对，位号为：04621...

【专利技术属性】
技术研发人员：季书民，
申请(专利权)人：新疆八一钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65