一种高效排出高炉内锌金属的冶炼方法技术

本发明专利技术提供了一种高效排出高炉内锌金属的冶炼方法，将依次对高炉锌金属进行收支平衡分析、提高炉顶温度、改善炉缸活跃程度、适当降低炉顶压力和采取顶部排气和底部排气操作，令生产稳定，能够避免锌害引起的长期休风复风过程中风口小套中套烧损、炉缸堆积和炉凉等情况，减少炉况波动，继续保持着安全稳定高效的生产。

Smelting method for efficiently discharging zinc metal from blast furnace

【技术实现步骤摘要】
一种高效排出高炉内锌金属的冶炼方法
本专利技术属于矿业冶炼
，涉及一种高效排出高炉内锌金属的冶炼方法。
技术介绍
锌在炼铁工艺中属有害杂质，依据《炼铁工艺设计规范》，高炉稳定运行的锌负荷应小于0.150kg/t，现有高炉使用原料主要是烧结矿、球团矿和生矿等，烧结矿配比为60%-65%，其带入锌含量占入炉总锌量有时高达91%，球团、块矿占入炉总锌量6%，焦炭、煤粉占入炉总锌量3%，烧结矿成为入炉锌量的主要来源，由于环保和成本需要，高炉烧结矿配加重力灰、含铁污泥、返矿等固体废物加入高炉，锌元素在烧结、高炉工序之间循环，称为锌的“炉外循环”，另外，由于锌的熔点为419.6℃，沸点仅为907℃，含锌矿物进入高炉后生成固态ZnO，随炉料下降过程中被C、CO和Fe还原，在高炉下部1000℃以上的高温区，ZnO还原出来的Zn全部被汽化为锌蒸汽分散于煤气中并随之上升，锌蒸汽到达高炉上部低温区时冷凝而再被氧化形成ZnO细粒，一部分随煤气从炉顶逸出炉外，一部分附着于下降的炉料时就再次进入高温区重新被还原和汽化，周而复始，形成了锌在高炉内的循环富集现象，称其为“炉内循环”，且“炉外循环”进一步加剧了“炉内循环”，由于双重循环作用，导致锌在炉料、炉衬及附着物中大量沉积，给高炉生产带来多方面危害，故需研究一种高炉冶炼过程中的高效排锌方法极为重要和迫切。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种高效排出高炉内锌金属的冶炼方法，以消除炉内锌金属富集量，以便充分利用矿产资源。为此，本专利技术采取以下技术方案：一种高效排出高炉内锌金属的冶炼方法，包括以下步骤：a.对高炉锌金属进行收支平衡分析，查明入炉锌金属来源以及对入炉锌负荷影响最大炉料，适当降低锌含量偏高的原料配比；b.调整高炉上、下部操作形式以炉顶温度提高，其中，所述高炉上部操作形式包括保持炉内中心气流开放，且中心气流温度不小于500℃，还包括保持炉顶温度为150℃～200℃，所述高炉下部操作形式包括缩小5%～10%进风面积，以提高鼓风流速；c.改善炉缸活跃程度，提高高炉铁水温度，使其不低于1470℃，使用倾角为8～10度的短风口以稳定初始煤气流分布，并将炉渣碱度降低至0.97±0.03倍，配加不低于2%的锰矿进行炉缸热洗，提高渣铁热量改善其流动性，冲刷炉缸内及炉墙表面粘接的死区炉料；d.将炉顶压力适当降低5%～15%，以提高炉喉煤气流速进而增加瓦斯灰及金属锌的排出量；e.采取顶部排气和底部排气的操作，所述顶部排气包括提高并保持炉顶温度至150℃～200℃，此时锌随炉顶煤气流从炉顶逸出炉外，所述底部排气包括：①将矿焦比例在原基础上降低10%～20%；②将铁水中Si含量在原基础上提高0.3%～0.5%，或将铁水温度提高至1500℃以上；③增加出铁次数1～2次，将炉腹、炉腰及风口上部剥落下来的渣皮通过渣铁口及时排出。本专利技术的有益效果在于：本专利技术能够提高锌的排出率、减少其在炉内的富集，降低锌在炉内的破坏作用，以达到防止锌害的发生，令生产稳定，能够避免锌害引起的长期休风复风过程中风口小套中套烧损、炉缸堆积和炉凉等情况，减少炉况波动，继续保持着安全稳定高效的生产。附图说明图1为本专利技术的流程示意图。具体实施方式下面结合附图与实施方法对本专利技术的技术方案进行相关说明。如图1所示，一种高效排出高炉内锌金属的冶炼方法，包括步骤如下：a.对高炉锌金属进行收支平衡分析，查明入炉锌金属来源以及对入炉锌负荷影响最大炉料是烧结矿，如表1所示，在某高炉锌金属收支平衡分析中，烧结矿占比可达到82.16%，进一步地，烧结矿中配入5%左右的高炉除尘灰对入炉锌负荷影响最大，故将除尘灰比例应控制在4%以下，此外，在高炉出现波动时，应停止配加布袋除尘灰，此时入炉锌负荷由1.1kg/t可降低到0.9kg/t。表1某高炉锌金属收支平衡分析（%）b.调整高炉上、下部操作形式以炉顶温度提高，其中，高炉上部操作形式包括保持炉内中心气流开放，且中心气流温度达到530℃，炉顶温度达到180℃，平均温度提高50℃左右；高炉下部操作形式包括缩小5%进风面积，以提高鼓风流速，如1800m3高炉将进风面积由0.2902m2缩小为0.2740m2，提高鼓风动能，令风量上涨至60m3/min，450m3高炉将进风面积由0.1459㎡缩小至0.1331㎡，提高鼓风动能至46KJ/s，通过增加鼓风动能，开放中心气流；c.改善炉缸活跃程度，提高高炉铁水温度，使其平均温度达到1490℃，使用倾角为8度的短风口以稳定初始煤气流分布，并将炉渣碱度降低至0.97±0.03倍，配加3%的锰矿进行炉缸热洗，提高渣铁热量改善其流动性，冲刷炉缸内及炉墙表面粘接的死区炉料；d.将炉顶压力适当降低5%，以提高炉喉煤气流速进而增加瓦斯灰及金属锌的排出量；e.采取顶部排气和底部排气的操作，以加速提高锌随炉顶煤气流从炉顶逸出炉外的比例，其中，顶部排气包括提高并保持较高的炉顶温度，炉顶温度达到180℃，平均温度提高50℃；底部排气包括：①将矿焦比例在原基础上降低10%，当炉况顺行情况较差时，可将矿焦比例一次性调轻20%；②将铁水中Si含量在原基础上提高0.3%，或将铁水温度提高至1500℃以上；③增加出铁次数2次，将炉腹、炉腰及风口上部中的剥落下来的渣皮通过渣铁口及时排出。由表2可知，采取上述措施后计算平均值，得到“锌金属支出量比收入量高出了6%，炉况运行情况也得到持续好转和稳定顺行”的结论。表2采取排锌技术后某高炉锌金属收支平衡分析（%）可见，高炉排碱过程是一个实践性很强的技术，需要通过长期的跟踪研究和摸索实践才能取得较好的排锌效果，对于原料条件受限的冶金企业，更加具有推广价值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效排出高炉内锌金属的冶炼方法，包括以下步骤：/na.对高炉锌金属进行收支平衡分析，查明入炉锌金属来源以及对入炉锌负荷影响最大炉料，适当降低锌含量偏高的原料配比；/nb.调整高炉上、下部操作形式以炉顶温度提高，其中，所述高炉上部操作形式包括保持炉内中心气流开放，且中心气流温度不小于500℃，还包括保持炉顶温度为150℃～200℃，所述高炉下部操作形式包括缩小5%～10%进风面积，以提高鼓风流速；/nc.改善炉缸活跃程度，提高高炉铁水温度，使其不低于1470℃，使用倾角为8～10度的短风口以稳定初始煤气流分布，并将炉渣碱度降低至0.97±0.03倍，配加不低于2%的锰矿进行炉缸热洗，提高渣铁热量改善其流动性，冲刷炉缸内及炉墙表面粘接的死区炉料；/nd.将炉顶压力适当降低5%～15%，以提高炉喉煤气流速进而增加瓦斯灰及金属锌的排出量；/ne.采取顶部排气和底部排气的操作，所述顶部排气包括提高并保持炉顶温度至150℃～200℃，此时锌随炉顶煤气流从炉顶逸出炉外，所述底部排气包括：①将矿焦比例在原基础上降低10%～20%；②将铁水中Si含量在原基础上提高0.3%～0.5%，或将铁水温度提高至1500℃以上；③增加出铁次数1～2次，将炉腹、炉腰及风口上部剥落下来的渣皮通过渣铁口及时排出。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高效排出高炉内锌金属的冶炼方法，包括以下步骤：
a.对高炉锌金属进行收支平衡分析，查明入炉锌金属来源以及对入炉锌负荷影响最大炉料，适当降低锌含量偏高的原料配比；
b.调整高炉上、下部操作形式以炉顶温度提高，其中，所述高炉上部操作形式包括保持炉内中心气流开放，且中心气流温度不小于500℃，还包括保持炉顶温度为150℃～200℃，所述高炉下部操作形式包括缩小5%～10%进风面积，以提高鼓风流速；
c.改善炉缸活跃程度，提高高炉铁水温度，使其不低于1470℃，使用倾角为8～10度的短风口以稳定初始煤气流分布，并将炉渣碱度降低至0.97...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵贵清，党俊，王作奇，胡容，
申请(专利权)人：酒泉钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62