一种分析瓦斯灰中不同含铁原料损失量的方法

摘要

本发明公开了一种分析瓦斯灰中不同含铁原料损失量的方法，属于高炉炼铁技术领域。包括以下步骤：通过鉴定瓦斯灰中含铁颗粒原料种类的结果，利用数点法来确定不同原料之间的表面积比，利用岩相检测中的用面积比代替体积比的方法，从而求出不同原料的重量百分比；利用不同原料的重量百分比，结合化学分析所得到的瓦斯灰中全铁含量，确定瓦斯灰中来源于不同原料的铁含量；利用瓦斯灰中来源于不同原料的铁含量、吨铁瓦斯灰总量及矿石的品位，从而求出瓦斯灰中未被利用的不同原料的吨铁损失量。本发明通过结合瓦斯灰全铁含量和吨铁瓦斯灰总量可以分别计算出烧结矿、球团矿、块矿在瓦斯中的损耗情况，为稳定高炉生产、降低消耗和节能减排提供数据支持。

说明书

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，特别涉及一种分析瓦斯灰中不同含铁 原料损失量的方法。

背景技术

高炉大型化已经成为我国钢铁行业的大趋势，随着高炉的大型化，对 于原料强度的要求等方面有了更高的要求。为了保持炉况的稳定和减少高 炉煤气中的原料损失，有必要了解高炉所使用不同矿物在瓦斯灰中的损失 情况。

利用化学分析方法对瓦斯灰中含铁原料的含量进行检查，只能得到瓦 斯灰中的TFe含量，结果只能对原料的总体利用情况进行分析评价，由于 现代高炉的炉料并不是单一炉料，而是多种炉料的配合使用，所以检测结 果法无法对不同种炉料（烧结矿、球团矿、块矿）的损失和利用情况进行 评价。

应用X衍射的方法只能给出磁铁矿和赤铁矿的百分比，而磁铁矿和赤 铁矿在各种含铁原料中均可存在，所以X衍射的方法并不适用。

所以目前检化验方法均不能应用于高炉瓦斯灰中不同含铁原料损失量 的检查。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以确定高炉瓦斯灰中不同含 铁原料铁含量的分析瓦斯灰中不同含铁原料损失量的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种分析瓦斯灰中不同含铁原料 损失量的方法。包括以下步骤：

通过鉴定瓦斯灰中含铁颗粒原料种类的结果，利用数点法来确定不同 原料之间的表面积比，利用岩相检测中的用面积比代替体积比的方法，从 而求出不同原料的重量百分比；

利用不同原料的重量百分比，结合化学分析所得到的瓦斯灰中全铁含 量，确定瓦斯灰中来源于不同原料的铁含量；

利用瓦斯灰中来源于不同原料的铁含量、吨铁瓦斯灰总量及矿石的品 位，从而求出瓦斯灰中未被利用的不同原料的吨铁损失量。

进一步地，所述鉴定瓦斯灰中含铁颗粒原料种类包括以下步骤：

利用矿石中的物相分析和显微镜的粒度观察分析，用矿相显微镜对比 观察瓦斯灰中不同原料及不同原料低温还原粉化后所获得的粉末的微观结 构，通过结构、色泽、颗粒大小综合判断出瓦斯灰中不同含铁颗粒的来源。

进一步地，所述瓦斯灰中不同原料的全铁含量为W_i，其中W_i=R_i/(R_总) ·W_TFe，W_i为瓦斯灰中来源于原料i的铁含量，R_i为原料i的面积比，R_总为含铁原料的面积比的和，W_TFe为瓦斯灰中全铁含量。

进一步地，所述不同原料的吨铁损失量M_i=W_i·M/TFe_i，其中M_i为原 料i吨铁损失量，M为吨铁瓦斯灰总量，W_i为瓦斯灰中来源于原料i的全 铁含量，TFe_i为原料i的全铁含量。

进一步地，所述原料种类为烧结矿、团球矿及块矿。

本发明提供的一种分析瓦斯灰中不同含铁原料损失量的方法，可以确 定高炉瓦斯灰中不同含铁原料铁含量，通过结合瓦斯灰全铁含量和吨铁瓦斯 灰总量可以分别计算出烧结矿、球团矿、块矿在瓦斯中的损耗情况，为稳定 高炉生产、降低消耗和节能减排提供数据支持。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种分析瓦斯灰中不同含铁原料损失量的 方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例提供的一种分析瓦斯灰中不同含铁原料损 失量的方法。包括以下步骤：

通过鉴定瓦斯灰中含铁颗粒原料种类的结果，利用数点法来确定不同 原料之间的表面积比，利用岩相检测中的用面积比代替体积比的方法，从 而求出不同原料的重量百分比；本实施例中，原料种类的鉴定通过对试样 进行分类统计，是实现检测和计算的前提。

鉴定瓦斯灰中含铁颗粒原料种类包括以下步骤：

利用矿石中的物相分析和显微镜的粒度观察分析，用矿相显微镜对比 观察瓦斯灰中不同原料及不同原料低温还原粉化后所获得的粉末的微观结 构，通过结构、色泽、颗粒大小综合判断出瓦斯灰中不同含铁颗粒的来源。 本实施例中，原料种类为烧结矿、团球矿及块矿,对于经验丰富的矿相分析 人员来说是可以对矿物的来源进行分类。

高炉瓦斯灰中存在3种类型的未利用含铁原料颗粒：

1）烧结矿未利用颗粒：烧结矿未利用颗粒多以磁铁矿、铁酸钙交织结构 或赤铁矿骸状结构形式存在，并且其粒径在100μm-300μm；

2）球团矿未利用颗粒：球团矿未利用颗粒要明显小于烧结矿未利用颗 粒，其粒径多小于100μm，并且其多以赤铁矿形式存在；

3）块矿未利用颗粒：块矿为自然生成矿物，其微观结构均匀，并且由 于其未经过人工造块处理过程，所以块矿未利用颗粒的微观结构没有明显 的熔融后再结晶的显微痕迹。

本实施例中，岩相检测中的用面积比代替体积比的方法是基于试样检 测厚度较薄，并且烧结矿、球团矿、块矿3种含铁原料之间的密度相近，因 此可以用面积比代替体积比。

利用不同原料的重量百分比，结合化学分析所得到的瓦斯灰中全铁含 量，确定瓦斯灰中来源于不同原料的铁含量。

W_烧结矿=R_烧结矿/(R_烧结矿+R_球团矿+R_块矿)·W_TFe

W_球团矿=R_球团矿/(R_烧结矿+R_球团矿+R_块矿)·W_TFe

W_块矿=R_块矿/(R_烧结矿+R_球团矿+R_块矿)·W_TFe

W_烧结矿-瓦斯灰中来源于烧结矿的铁含量，W_球团矿-瓦斯灰中来源于球 团矿的铁含量，W_块矿-瓦斯灰中来源于块矿的铁含量，R_烧结矿-烧结矿面积 比，R_球团矿-球团矿面积比，R_块矿-块矿面积比，W_TFe-瓦斯灰全铁含量。

在高炉生产过程中，利用瓦斯灰中来源于不同原料的铁含量、吨铁瓦 斯灰总量及矿石的品位，从而求出瓦斯灰中未被利用的不同原料的吨铁损 失量。

M_烧结矿=W_烧结矿·M/TFe_烧结矿

M_球团矿=W_球团矿·M/TFe_球团矿

M_块矿=W_块矿·M/TFe_块矿

其中，M_烧结矿为烧结矿吨铁损失量，M_球团矿为球团矿吨铁损失量，M_块矿为块矿吨铁损失量，M为吨铁瓦斯灰总量，W_烧结矿-瓦斯灰中来源于烧结矿的 铁含量，W_球团矿-瓦斯灰中来源于球团矿的铁含量，W_块矿-瓦斯灰中来源于块 矿的铁含量，TFe_烧结矿为烧结矿的全铁含量，TFe_球团矿为球团矿的全铁含量， TFe_块矿为块矿的全铁含量。

本发明提供了一种分析瓦斯灰中不同含铁原料损失量的方法的具体实施 例，以某企业高炉实际生产情况进行说明。

从利用矿相分析对高炉瓦斯灰中的不同矿物进行分类并计算瓦斯灰中出 不同含铁原料在的比例。对高炉瓦斯灰进行检查，检查包括TFe成分检查和 瓦斯灰中矿物组成分析。瓦斯灰性质分析及生产数据显示：块矿占高炉重力 灰中含铁原料比例为13%，球团矿占高炉重力灰中含铁原料比列为27%，烧 结矿占高炉重力灰中含铁原料比例为60%，高炉重力灰中的全铁含量TFe为 33.09%，灰铁比为7.9kg/t，矿石的品位为58%；

高炉二次灰中检测结果为：块矿占高炉二次灰中含铁原料比例为16％， 球团矿占高炉二次灰中含铁原料比列为49%，烧结矿占高炉中含铁原料二次 灰比例为34%，高炉二次灰中的全铁含量TFe为33.22％，灰铁比为3.9kg/t， 矿石的品位为58%；

确定了高炉瓦斯灰中不同矿物比例后，利用吨铁瓦斯灰总量、瓦斯灰全 铁含量、矿石的品位以及瓦斯灰中不同含铁矿物所占比例，分别计算出不同 瓦斯灰中不同含铁原料的含量。其中，块矿随高炉重力灰排出量为 0.59kg/t，球团矿随高炉重力灰排出量为1.22kg/t，烧结矿随高炉重力灰排出 量为2.70kg/t；块矿随高炉二次灰排出量为0.36kg/t，球团矿随高炉二次灰排 出量为1.12kg/t，烧结矿随高炉二次灰排出量为0.76kg/t。故在该高炉在生产 过程中，每生产一吨生铁，有0.94kg块矿、2.33kg球团矿、3.46kg烧结矿未 被利用，而被煤气带出高炉。

本发明工作原理：通过对瓦斯灰的检测结果，来分别定量给出瓦斯灰 中的不同含铁原料的含量，以此来计算原料条件变化或炉料结构改变时， 原料的劣化和损失情况。

本发明提供的一种分析瓦斯灰中不同含铁原料损失量的方法，为稳定 高炉生产、降低消耗和节能减排提供数据支持。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案 而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人 员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离 本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。