一種提高高爐護爐效率的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及護爐領域，公開了一種提高高爐護爐效率的方法，包括：將燒結(jié)礦、球團礦和塊礦三種爐料分別運輸?shù)礁郀t，其中，燒結(jié)礦中二氧化鈦TiO2含量為0.2％～0.4％，球團礦的TiO2含量為0.4％～1.0％；將三種爐料在高爐內(nèi)經(jīng)過反應生成鐵水，三種爐料總共的TiO2含量為6-7kg/t(千克/噸)，其中，三種爐料中的一部分TiO2經(jīng)過還原反應生成鈦Ti進入鐵水中，進而使鐵水中Ti含量為0.1％～0.2％。該方法是通過在燒結(jié)和球團工序配加鈦粉來實現(xiàn)的，較傳統(tǒng)的僅通過外購塊礦或含鈦球團的方式來加鈦護爐的優(yōu)勢為：可在顯著降低企業(yè)采購高價格含鈦資源成本的同時，提高進入鐵水中Ti的含量，即提高了高爐護爐效率。
【專利說明】一種提高高爐護爐效率的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及煉鋼【技術領域】，尤其涉及一種提高高爐護爐效率的方法。

【背景技術】
[0002] 爐內(nèi)鈦的還原主要是通過渣中TiO2與焦炭中固定碳反應進行的，高爐內(nèi)還原出的 鈦可以溶入鐵水中，但當含量超過一定限度后就會從鐵中析出，并很易與C，N等生成高熔 點的鈦化物（TiC，TiN，Ti (CN))等。這些鈦的氮化物和碳化物在爐缸、爐底生成、發(fā)育和集 結(jié)，與鐵水及鐵水中析出的石墨等凝結(jié)在溫差較大的邊界區(qū)域（如被嚴重侵蝕的爐缸、爐 底的磚縫和內(nèi)襯表面），由于TiN和TiC的熔化溫度很高，從而對爐缸、爐底內(nèi)襯起到了保護 作用。鐵水中Ti含量的提高，一定程度上代表護爐效果變好。
[0003] 高爐內(nèi)鈦的進入一般是通過塊礦或球團礦加入，即采購含鈦塊礦來提高爐料的含 鈦負荷。然而，含鈦塊礦的價格較高，并且，一般高爐中燒結(jié)礦和球團礦一一即所謂熟料的 比例在80-90 %以上，而塊礦使用比例僅在10-20%水平，含鈦塊礦更是僅僅為塊礦中的一 部分，因此高爐所使用的含鈦塊礦的量較小，如圖1所示，為加入高爐的原料示意圖：其中 包含65 %的燒結(jié)礦、26 %的球團礦、6 %的常規(guī)塊礦、以及3 %的含鈦塊礦，前三種的TiO2的 含量的低于〇. 08%，故而導致含鈦塊礦中的TiO2發(fā)生化學反應時，傳質(zhì)的接觸面較小，從而 導致存在著護爐效率較低的技術問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種提高高爐護爐效率的方法，以解決現(xiàn)有技術中通過含鈦塊礦來提 高爐料的含鈦負荷時護爐效率的技術問題。
[0005] 本發(fā)明實施例提供一種提高高爐護爐效率的方法，包括：
[0006] 將燒結(jié)礦、球團礦和塊礦三種爐料分別運輸?shù)礁郀t，其中，所述燒結(jié)礦中二氧化鈦 TiO2 含量為 0· 2%?0· 4% ;
[0007] 將所述三種爐料在所述高爐內(nèi)經(jīng)過反應生成鐵水，所述三種爐料總共的TiO2的含 量為6_7kg/t (千克/噸），其中，所述爐料中的一部分TiO2經(jīng)過還原反應生成鈦Ti進入鐵 水，進而使所述鐵水中Ti含量為0. 1 %?0.2%。
[0008] 可選的，所述燒結(jié)礦通過以下方式獲得：
[0009] 將TiO2含量為2-30%的鈦富礦粉或鈦精粉與第一混合物配比成第一原料，其中， 所述鈦富礦粉或所述鈦精粉總配比為：〇. 5-10% ;
[0010] 將所述第一原料輸送到一次圓筒混合機內(nèi)，并加入水分濕潤物料，通過所述一次 圓筒混合機混合使所述第一原料的配水量在7±0. 5%之間；
[0011] 將混合過的所述第一原料輸入到二次圓筒混合機中制粒，制粒時間2-4min ;
[0012] 將制粒過的所述第一原料布撒在燒結(jié)機臺車上，并且使燒結(jié)料層的厚度控制在 500-900mm的范圍內(nèi)；
[0013] 控制燒結(jié)機的點火溫度為950-1250 °C，點火時間l_3min，點火負壓為 6000-9000Pa；
[0014] 在所述燒結(jié)機點火完畢后，所述第一原料中的焦粉開始燃燒，控制燒結(jié)負壓為 10000-18000Pa，進而獲得燒結(jié)礦顆粒；
[0015] 對所述燒結(jié)礦顆粒進行冷卻，使所述燒結(jié)礦半成品的溫度降低至200°C以下；
[0016] 采用篩孔為3. 5-6mm的振動篩對冷卻處理后的所述燒結(jié)礦顆粒進行篩分，篩上物 為所述燒結(jié)礦。
[0017] 可選的，所述第一混合物具體包含：巴西礦20-40 %，澳洲礦30-50 %，雜料 10-20 %，返礦10-30 %，白灰配比2-6 %，石灰石配比2-5 %，焦粉配比3-5 %，其中，所述鈦 富礦粉或所述鈦精粉與所述第一混合物的總配比為1〇〇%。
[0018] 可選的，所述燒結(jié)礦的成分具體為：堿度氧化鈣CaO/二氧化硅SiO2 = 1. 8-2. 0,全 鐵TFe含量為55-60 %，SiO2含量為4-6 %，氧化鎂MgO含量為1. 5-2. 5 %，氧化亞鐵FeO含 量為 7. 5-10%。
[0019] 可選的，所述球團礦中TiO2的含量為0· 4-L 0%。
[0020] 可選的，所述球團礦通過以下方式獲得：
[0021] 將TiO2含量2-30%的鈦精粉與第二混合物配比成第二原料，其中，所述鈦富礦粉 或所述鈦精粉總配比為：〇. 5-10% ;
[0022] 將所述第二原料用混料機進行混合，并對所述第二原料的水分進行調(diào)節(jié)，使所述 原料的的水分在7. 0?8. 5% ;
[0023] 將混合之后的所述第二原料逐步放入圓盤造球機進行造球，進而獲得生球；
[0024] 將所述生球進行干燥和預熱，其中，干燥溫度為200?450°C，干擾時間7? l〇min，預熱溫度700?1050°C，預熱時間為7?15min ;
[0025] 對預熱后的所述生球采用1250?1350°C的高溫焙燒8?20min，獲得球團礦半成 品；
[0026] 對所述球團礦半成品進行降溫處理，使球團礦半成品的溫度降低至KKTC以下，進 而獲得所述球團礦。
[0027] 可選的，所述第二混合物具體包括：包括國內(nèi)礦0-80%，巴西礦0-15%，秘魯?shù)V 0-90%，添加劑0. 5-6%，其中，所述鈦精粉與所述第二混合物的總配比為100%。
[0028] 可選的，所述球團礦的成分具體為：TFe含量為60_67%，Si02含量為2_4%，F(xiàn)eO含 量為0-1%。
[0029] 本發(fā)明有益效果如下：
[0030] 由于在本發(fā)明實施例中，在高爐中的爐料組合包括燒結(jié)礦、球團礦和塊礦，而燒結(jié) 礦中的TiO 2含量為0. 2%?0. 4%，也就是主要通過燒結(jié)礦來提高爐料的含鈦負荷，而通常 情況下，高爐中燒結(jié)礦的配比較高，從而能夠增加燒結(jié)礦中TiO2參加化學反應時，傳質(zhì)的接 觸面積，使得TiO 2在爐內(nèi)更容易進入鐵水中形成Ti離子，而不是以TiO2的形式留在渣中， 進而提高護爐效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 圖1為現(xiàn)有技術中加入高爐的原料示意圖；
[0032] 圖2為本發(fā)明實施例中提高高爐護爐效率的方法的流程圖；
[0033] 圖3為本發(fā)明實施例提高高爐護爐效率的方法中制備燒結(jié)礦的流程圖；
[0034] 圖4為本發(fā)明實施例提高高爐護爐效率的方法中制備球團礦的流程圖；
[0035] 圖5為現(xiàn)有技術中高爐的配料比例與本發(fā)明實施例中高爐的配料比例示意圖。

【具體實施方式】
[0036] 本發(fā)明提供一種提高高爐護爐效率的方法，以解決現(xiàn)有技術中通過含鈦塊礦來提 高爐料的含鈦負荷時護爐效率的技術問題。
[0037] 本申請實施例中的技術方案為解決上述的技術問題，總體思路如下：
[0038] 提供了一種提高高爐護爐效率的方法，包括：將燒結(jié)礦、球團礦和塊礦三種爐料 分別運輸?shù)礁郀t，其中，燒結(jié)礦中二氧化鈦TiO 2含量為0. 2%?0. 4% ;將三種爐料在高爐 內(nèi)經(jīng)過反應生成鐵水，三種爐料總共的TiO2的含量為6_7kg/t (千克/噸），其中，三種爐 料中的一部分TiO2經(jīng)過還原反應生成鈦Ti進入鐵水中，進而使鐵水中Ti含量為0. 1 %? 0. 2%。也就是主要通過燒結(jié)礦來提高爐料的含鈦負荷，而通常情況下，高爐中燒結(jié)礦的配 比較高，從而能夠增加燒結(jié)礦中TiO2參加化學反應時，傳質(zhì)的接觸面積，使得TiO 2在爐內(nèi)更 容易進入鐵水中形成Ti離子，而不是以TiO2的形式留在渣中，進而提高護爐效率。
[0039] 為了更好的理解上述技術方案，下面通過附圖以及具體實施例對本發(fā)明技術方案 做詳細的說明，應當理解本發(fā)明實施例以及實施例中的具體特征是對本發(fā)明技術方案的詳 細的說明，而不是對本發(fā)明技術方案的限定，在不沖突的情況下，本發(fā)明實施例以及實施例 中的技術特征可以相互組合。
[0040] 本發(fā)明實施例提供一種提高高爐護爐效率的方法，請參考圖2,包括以下步驟：
[0041] 步驟S201 :將燒結(jié)礦、球團礦和塊礦三種爐料分別運輸?shù)礁郀t，其中，燒結(jié)礦中二 氧化鈦TiO2含量為0· 2%?0· 4% ;
[0042] 步驟S202 :將三種爐料在高爐內(nèi)經(jīng)過反應生成鐵水，三種爐料中總的TiO2的含量 為6_7kg/t (千克/噸），其中，三種爐料中的一部分TiO2經(jīng)過還原反應生成鈦Ti進入鐵水， 進而使鐵水中Ti含量為0. 1 %?0. 2%。
[0043] 作為進一步的優(yōu)選實施例，球團礦中TiO2的含量為0. 4-1. 0%。
[0044] 由于高爐中燒結(jié)礦和球團礦的含量在80-90%以上，如果燒結(jié)礦和球團礦中包含 濃度較高的TiO 2的話，能夠進一步的提高TiO2進行化學反應時，傳質(zhì)的接觸面積，并且提高 爐中TiO 2的總含量，從而提高護爐效率。
[0045] 在具體實施過程中，步驟S201中所使用的TiO2含量為0.2%?0.4%的燒結(jié)礦， 請參考圖3,可以通過以下方式獲得：
[0046] 步驟S301 :將Ti02含量為2-30%的鈦富礦粉或鈦精粉與第一混合物配比成第一 原料，其中，鈦富礦粉或鈦精粉總配比為：〇. 5-10%;其中鈦富礦粉的粒度較粗，-6. 3mm比例 >90%，而鈦精粉的粒度較細，-200目比例>70%。
[0047] 作為進一步的優(yōu)選實施例，第一混合物具體包含：巴西礦20-40 %，澳洲礦 30-50 %，雜料10-20 %，返礦10-30 %，白灰配比2-6 %，石灰石配比2-5 %，焦粉配比3-5 %， 其中，鈦富礦粉或鈦精粉與第一混合物的總配比為100%。
[0048] 步驟S302 :將第一原料輸送到一次圓筒混合機內(nèi)，并加入水分濕潤物料，通過一 次圓筒混合機混合使第一原料的配水量在7±0. 5%之間；
[0049] 通過一次圓筒混合機的處理，使第一原料混合均勻。
[0050] 步驟S303 :將混合過的第一原料輸入到二次圓筒混合機中制粒，制粒時間 2_4min ;
[0051] 步驟S304 :將制粒過的第一原料布撒在燒結(jié)機臺車上，并且使燒結(jié)料層的厚度控 制在500-900mm的范圍內(nèi)；較佳的，將第一原料盡量均勻的布撒在燒結(jié)機臺上。
[0052] 步驟S305 :控制燒結(jié)機的點火溫度為950-1250°C，點火時間l_3min，點火負壓為 6000-9000Pa；
[0053] 步驟S306 :在燒結(jié)機點火完畢后，第一原料中的焦粉開始燃燒，控制燒結(jié)負壓為 10000-18000Pa，進而獲得燒結(jié)礦顆粒；
[0054] 步驟S307:對燒結(jié)礦顆粒進行冷卻，使燒結(jié)礦半成品的溫度降低至200°C以下，在 對燒結(jié)礦顆粒進行冷卻時，可以采用任意一種機上冷卻方式或者機外冷卻方式；
[0055] 步驟S308 :采用篩孔為3. 5-6mm的振動篩對冷卻處理后的燒結(jié)礦顆粒進行篩分， 篩上物為燒結(jié)礦。另外，振動篩的篩下物為燒結(jié)返礦。
[0056] 在具體實施過程中，在獲得TiO2含量較高的燒結(jié)礦之后，還可以對燒結(jié)礦進行指 標檢測，具體為：對燒結(jié)礦的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)和粒度等常用指標進行檢測。
[0057] 作為進一步的優(yōu)選實施例，燒結(jié)礦的成分具體為：堿度氧化鈣CaO/二氧化硅SiO2 =1. 8-2. 0,全鐵TFe含量為55-60% ,SiO2含量為4-6%，氧化鎂MgO含量為1. 5-2. 5%，氧 化亞鐵FeO含量為7. 5-10%。
[0058] 在具體實施過程中，1102的含量為0. 4-1. 0%的球團礦，請參考圖4,可以通過以下 方式制得：
[0059] 步驟S401 :將TiO2含量2-30%的鈦精粉與第二混合物配比成第二原料，其中，鈦 富礦粉或鈦精粉總配比為：〇. 5-10% ;
[0060] 作為進一步的優(yōu)選實施例，第二混合物具體包括：包括國內(nèi)礦0-80%，巴西礦 0-15%，秘魯?shù)V0-90%，添加劑0. 5-6%，其中，鈦精粉與第二混合物的總配比為100%。
[0061] 步驟S402 :將第二原料用混料機進行混合，并對第二原料的水分進行調(diào)節(jié)，使原 料的的水分在7. 0?8. 5% ;在具體實施過程中，盡量將第二原料混勻。
[0062] 步驟S403 :將混合之后的第二原料逐步放入圓盤造球機進行造球，進而獲得生 球，造球方法具體如下：將混勻好的第二原料逐步放入圓盤造球機內(nèi)，在造球盤轉(zhuǎn)動過程中 首先形成母球，母球在連續(xù)加料和加水下，繼續(xù)長大和壓實，成為合格粒度的生球。
[0063] 步驟S404 :將生球進行干燥和預熱，其中，干燥溫度為200?450°C，干擾時間7? l〇min，預熱溫度700?1050°C，預熱時間為7?15min ;
[0064] 步驟S405 :對預熱后的生球采用1250?1350°C的高溫焙燒8?20min，獲得球團 礦半成品；
[0065] 步驟S406 :對球團礦半成品進行降溫處理，使球團礦半成品的溫度降低至KKTC 以下，進而獲得球團礦。
[0066] 在具體實施過程中，在獲得球團礦之后，還可以對球團礦進行指標檢測，例如為： 對球團礦的抗壓強度等常用指標進行檢測。
[0067] 作為進一步的優(yōu)選實施例，球團礦的成分具體為：TFe含量為60-67%，SiO2含量 為 2-4%，F(xiàn)eO 含量為 0-1%。
[0068] 在具體實施過程中，步驟S202中，三種爐料在爐內(nèi)經(jīng)過反應、還原后產(chǎn)生鐵水，而 爐料所帶的TiO2含量約6-7kg/t鐵水，部分TiO 2經(jīng)過還原形成Ti后進入了鐵水中，部分 TiO2則殘留在高爐渣中排出。最終控制三種爐料貢獻高爐鐵水的Ti含量在0. 15±0. 05% 水平。
[0069] 進一步的，還可以通過進一步的，通過調(diào)整上述燒結(jié)礦和球團礦所配加含鈦物料 的配比來控制燒結(jié)礦和球團礦中各自的TiO2含量，進而控制進入高爐鐵水的含鈦量?？刂?的手段是通過爐料結(jié)構(gòu)調(diào)整來實現(xiàn)的，即在三種爐料TiO 2總量穩(wěn)定的基礎上，通過將TiO2 從塊礦轉(zhuǎn)移到燒結(jié)礦和球團礦中，使得TiO2在爐內(nèi)更容易進入鐵水中形成Ti,而不是以 TiO2的形式留在渣中--也就是說Ti的收得率通過爐料結(jié)構(gòu)調(diào)整而提高了。
[0070] 下面將以本發(fā)明實施例中的方案在實際中的應用來對本發(fā)明的有益效果作進一 步的闡述。
[0071] 在以下例子中包含三組實現(xiàn)數(shù)據(jù)，分別為：基準例、實施例1、實施例2,其中基準 例為現(xiàn)有技術中的方案，爐料中燒結(jié)礦和球團礦不配加含鈦料而使用含鈦塊礦3 %增加含 鈦負荷；實施例1和實施例2為本發(fā)明的方案，施例1和2中所使用的含鈦富粉和含鈦精粉 的TiO2含量均為12%。
[0072] 如表1所示，為基準例、實施例1和2中燒結(jié)礦、球團礦和塊礦使用中含鈦爐料的 調(diào)整以及其TiO 2含量變化，同時顯示了這種調(diào)整變化后爐料TiO2負荷以及鐵水含Ti離子 量的變化。
[0073] 表 1
[0074]

【權(quán)利要求】
1. 一種提高高爐護爐效率的方法，其特征在于，包括： 將燒結(jié)礦、球團礦和塊礦三種爐料分別運輸?shù)礁郀t，其中，所述燒結(jié)礦中二氧化鈦Ti02含量為0. 2%?0. 4% ; 將所述三種爐料在所述高爐內(nèi)經(jīng)過反應生成鐵水，所述三種爐料總共的Ti02的含量為 6-7kg/t，其中，所述三種爐料中的一部分Ti02經(jīng)過還原反應生成鈦Ti進入鐵水中，進而使 所述鐵水中Ti離子含量為0. 1 %?0. 2%。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述燒結(jié)礦通過以下方式獲得： 將Ti02含量為2-30%的鈦富礦粉或鈦精粉與第一混合物配比成第一原料，其中，所述 鈦富礦粉或所述鈦精粉總配比為：〇. 5-10% ; 將所述第一原料輸送到一次圓筒混合機內(nèi)，并加入水分濕潤物料，通過所述一次圓筒 混合機混合使所述第一原料的配水量在7±0. 5%之間； 將混合過的所述第一原料輸入到二次圓筒混合機中制粒，制粒時間2-4min ; 將制粒過的所述第一原料布撒在燒結(jié)機臺車上，并且使燒結(jié)料層的厚度控制在 500_900mm的范圍內(nèi)； 控制燒結(jié)機的點火溫度為950-1250°C，點火時間l_3min，點火負壓為6000-9000Pa ; 在所述燒結(jié)機點火完畢后，所述第一原料中的焦粉開始燃燒，控制燒結(jié)負壓為 10000-18000Pa，進而獲得燒結(jié)礦顆粒； 對所述燒結(jié)礦顆粒進行冷卻，使所述燒結(jié)礦半成品的溫度降低至200°C以下； 采用篩孔為3. 5-6mm的振動篩對冷卻處理后的所述燒結(jié)礦顆粒進行篩分，篩上物為所 述燒結(jié)礦。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一混合物具體包含：巴西礦20-40%， 澳洲礦30-50 %，雜料10-20 %，返礦10-30 %，白灰配比2-6 %，石灰石配比2-5 %，焦粉配比 3-5%，其中，所述鈦富礦粉或所述鈦精粉與所述第一混合物的總配比為100%。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述燒結(jié)礦的成分具體為：堿度氧化鈣CaO/ 二氧化硅Si02 = 1. 8-2. 0,全鐵TFe含量為55-60 %，Si02含量為4-6 %，氧化鎂MgO含量為 1. 5-2. 5%，氧化亞鐵FeO含量為7. 5-10%。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述球團礦中Ti02的含量為0. 4-1. 0%。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述球團礦通過以下方式獲得： 將Ti02含量2-30%的鈦精粉與第二混合物配比成第二原料，其中，所述鈦富礦粉或所 述鈦精粉總配比為：〇. 5-10% ; 將所述第二原料用混料機進行混合，并對所述第二原料的水分進行調(diào)節(jié)，使所述原料 的的水分在7. 0?8. 5% ; 將混合之后的所述第二原料逐步放入圓盤造球機進行造球，進而獲得生球； 將所述生球進行干燥和預熱，其中，干燥溫度為200?450°C，干擾時間7?lOmin，預 熱溫度700?1050°C，預熱時間為7?15min ; 對預熱后的所述生球采用1250?1350°C的高溫焙燒8?20min，獲得球團礦半成品； 對所述球團礦半成品進行降溫處理，使球團礦半成品的溫度降低至l〇〇°C以下，進而獲 得所述球團礦。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二混合物具體包括：包括國內(nèi)礦 0-80%，巴西礦0-15%，秘魯?shù)V0-90%，添加劑0. 5-6%，其中，所述鈦精粉與所述第二混合 物的總配比為100%。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述球團礦的成分具體為：TFe含量為 60-67%，Si02 含量為 2-4%，F(xiàn)eO 含量為 0-1%。
【文檔編號】C21B5/00GK104372127SQ201410642338
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】張衛(wèi)東, 趙志星, 馬澤軍, 裴元東, 安鋼, 潘文, 霍吉祥, 青格勒, 程崢明, 季斌, 宋靜林, 張賀順, 王曉鵬, 石江山, 馬懷營, 趙勇, 武建龍, 蔡浩宇, 徐萌, 羅堯升, 駱振勇, 郭艷永 申請人:首鋼總公司, 首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司