一种消除高炉冶炼钒钛矿中心堆积的方法技术

本发明专利技术公开了一种消除高炉冶炼钒钛矿中心堆积的方法，针对高炉冶炼钒钛矿时形成的富含熔点高、黏度大的TiC、TiN及其固溶体所导致的炉缸中心堆积，将废钢作为一种含铁炉料单独加入高炉内，在向炉内装入废钢时，将废钢布于炉喉中心；对于无料钟炉顶，废钢的布料角度采取中心布料的角度或比中心布料更小的布料角度；按每批废钢的TFe重量与不加废钢时每批含铁炉料理论TFe重量的比例为30

【技术实现步骤摘要】
一种消除高炉冶炼钒钛矿中心堆积的方法


[0001]本专利技术属于高炉炼铁
，具体涉及一种消除高炉冶炼钒钛矿中心堆积的方法。

技术介绍

[0002]攀钢以攀西地区钒钛磁铁矿精矿为主要含铁原料，高炉渣中TiO2含量超过20％。在冶炼过程中，炉渣中的TiO2极易被还原生成TiC、TiN及其固溶体Ti(C，N)等在高炉冶炼条件下不能被熔化的高熔点物相，从而导致炉渣粘稠，使高炉冶炼的难度增大。严重时，TiC、TiN及其固溶体Ti(C，N)等在高炉内特别是炉缸中与炉渣混合在一起，不能及时从铁口排出高炉。当这种富含TiC、TiN及其固溶体Ti(C，N)的混合物逐渐聚集，体积逐渐增大，就在高炉内形成极其粘稠混合物，从而形成炉缸堆积。
[0003]冶炼不含TiO2的普通矿的高炉在冶炼过程中也会形成炉缸堆积，但这种炉缸堆积大多是由于高炉内温度场和气流分布失常，在热量和煤气流不能有效地传递到的区域，炉渣、铁水和粒度细小的碎焦炭混合物由于温度降低而不能被熔化形成的。而冶炼高钛型钒钛矿的高炉形成的炉缸堆积主要是富含TiC、TiN及其固溶体Ti(C，N)的混合物，其熔点高、黏度大，仅仅通过添加焦炭以提高炉缸内温度和改善炉缸的透气透液性等手段，很难将其减小或消除。特别是在消除此种炉缸堆积的过程中，渣中的TiO2还会进一步与焦炭反应生成更多的TiC、TiN及其固溶体Ti(C，N)，加剧粘稠的堆积物的形成。如炉缸堆积物的消除速率小于其生成速率，炉缸堆积进一步发展。如炉缸堆积物的消除速率大于其生成速率，则炉缸堆积逐渐减少至消失。
[0004]将这些富含TiC、TiN及其固溶体Ti(C，N)的堆积物排出炉外，是使冶炼钒钛矿高炉恢复正常生产的基础。根据对钒钛矿高炉停炉时炉缸中堆积物的试验研究，液态铁水可以吸收渣中的TiC、TiN及其固溶体Ti(C，N)，其次铁水密度大、冲刷力强，因此通过液态铁水的侵蚀和冲刷可以逐渐将这些堆积物逐渐消除。研究表明，受煤气流分布和炉顶装料制度的影响，从软熔带滴落的渣铁主要从高炉中心与边缘之间的环带区域滴落进入炉缸。当炉缸中心形成堆积后，进入炉缸的液态铁水只能从堆积物的边缘对其进行冲刷。因此，在生产实践中，通过液态铁水包括高温炉渣对炉缸堆积物的消除作用不明显，需要经过很长时间才能缓慢地将炉缸中心堆积消除。
[0005]近年来，往高炉添加废钢逐渐成为低品位高炉提高产量和冶炼强度的有效措施之一。对于冶炼钒钛矿的高炉而言，改变废钢的使用方式，不仅可以提高入炉品位从而提高产量和冶炼强度，而且可以起到消除炉缸堆积的作用。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术将废钢作为一种含铁炉料单独加入高炉内，不与烧结矿、球团矿或块矿等含铁炉料或与焦炭混合使用；解决了传统工艺生产实践中，通过液态铁水包括高温炉渣对炉缸堆积物的消除作用不明显的技术问题。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种消除高炉冶炼钒钛矿中心堆积的方法，包括如下步骤：
[0008]①
对高炉冶炼钒钛矿过程中炉缸堆积现象进行判断；所述的判断方法包括：高炉接受风量的能力减弱，风量逐渐降低，并且长时间无法恢复到常规的水平；产量降低。
[0009]②
将废钢作为一种含铁炉料单独加入高炉内，不与烧结矿、球团矿或块矿等含铁炉料混合后加入炉内，也不与焦炭混合后一同加入炉内。
[0010]③
在向炉内装入废钢时，将废钢布于炉喉中心；对于无料钟炉顶，废钢的布料角度采取中心布料的角度或比中心布料更小的布料角度；例如矿石布料角度，从炉喉外侧向中心，最大角度为40
°
，最小角度为35
°
；焦炭布料角度最大为41
°
，最小为26
°
。则废钢的布料角度为26
°
或更小，如20
°
、12
°
。
[0011]④
按每批废钢的TFe重量与不加废钢时每批含铁炉料理论TFe重量的比例为30％
‑
100％来计算集中加入每批废钢的重量；例如矿石批重为41吨，入炉品位为51.5％，理论TFe重量为21.115吨，如铁水中Fe含量为94.5％，可以获得理论生铁产量22.344吨。按每批料TFe重量21.115吨，如废钢TFe含量为90％，集中加入的每批废钢重量为7.038～23.461吨。
[0012]⑤
按设定的综合入炉品位决定集中加入废钢的重量和批数，计算公式为：
[0013]a＝[TFe0×
(1
–
TFe1/TFe
F
)
×
β]/(TFe1–
TFe0)
[0014]式中，a为集中加入废钢时需要间隔的矿石批数，TFe0为加入废钢前的入炉品位，TFe1为加入废钢后的入炉品位，TFe
F
为废钢TFe含量，β为设定的废钢TFe重量占原每批矿石中的TFe重量的比例。
[0015]例如，矿石批重41吨，入炉品位51.5％；高炉使用废钢后，预计将入炉品位提高至52.5％；如废钢TFe含量为90％，一次性集中加入的废钢的TFe量为原矿批理论TFe重量的50％。则根据上述公式可以计算出每间隔a批矿石后应集中加入一批废钢，由此得到a为10.73批；这样，约每加入11批矿石后，可集中加入一次废钢。
[0016]一种上述方法在高炉冶炼中的应用。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0018]本专利技术针对高炉冶炼高钛型钒钛矿时形成的富含熔点高、黏度大的TiC、TiN及其固溶体混合物所导致的炉缸中心堆积，采用独特工艺方式，将废钢作为一种含铁炉料单独加入高炉内，不与烧结矿、球团矿或块矿等含铁炉料或与焦炭混合使用；并采取集中加入的方式，将废钢布于炉喉中心；解决了传统工艺通过液态铁水包括高温炉渣对炉缸堆积物的消除作用不明显的技术问题。
具体实施方式
[0019]以下结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不以任何方式限制本专利技术。为免赘述，以下实施例中的原材料若无特别说明则均为市购，所用方法若无特别说明则均为常规方法。
[0020]实施例1
[0021]某有效容积为1750m3的高炉，其装料制度如表1所示，焦炭和喷吹煤质量如表2所示，炉料结构和化学成分如表3所示。
[0022]表1某1750m3高炉装料制度
[0023]角度(
°
)393836.534.532.526.5重量(t)料线(m)矿石(环数) 2332 41.501.9焦炭(环数)4211149.101.9
[0024]表2燃料成分和质量
[0025]燃料名称A
d
S
td
V
daf
CRICSRM
10
M
40
焦炭13.700.661.1125.8466.834.9089.70喷吹煤粉12.700.6910本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消除高炉冶炼钒钛矿中心堆积的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
①
对高炉冶炼钒钛矿过程中炉缸中心堆积现象进行判断；
②
将废钢作为一种含铁炉料单独加入高炉内，不与烧结矿、球团矿或块矿等含铁炉料混合后加入炉内，也不与焦炭混合后一同加入炉内；
③
在向炉内装入废钢时，将废钢布于炉喉中心；对于无料钟炉顶，废钢的布料角度采取中心布料的角度或比中心布料更小的布料角度；
④
按每批废钢的TFe重量与不加废钢时每批含铁炉料理论TFe重量的比例为30％
‑
100％来计算集中加入每批废钢的重量；
⑤
按设定的综合入炉品位决定集中加入废钢的重量和批数，计算公式为：a＝[TFe0×
(1
–

【专利技术属性】
技术研发人员：谢洪恩，郑魁，董晓森，蒋胜，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：