一种高炉在护炉状态下使用高比例球团的休风方法

摘要

本发明公开了一种高炉在护炉状态下加入高比例球团的休风方法所述方法包括高炉炉料成分控制、铁水含钛量控制、休风时间控制；所述高炉炉料成分控制，以烧结矿、球团矿、石灰石为原料，根据炉渣成分要求确定原料配比。本发明配矿结构的球团矿配比较高，降低了烧结矿在高炉中的使用比例，拓宽了高炉炉料结构的使用范围；在高炉护炉状态下，高炉休风前减少含钛的球团矿配比，提高了烧结矿在高炉中的使用比例，提高炉内料柱的透气性，使高炉在送风后迅速恢复炉况，减少铁水含钛量波动，由于炉况的快速恢复，铁水含硅量很快降至正常水平，既达到护炉的目的，又可以稳定炉况，具有生产成本低、工艺简单的特点。

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高炉在护炉状态下使用高比例球团的休风方法。

背景技术

当前国内环保压力极大，烧结工序在整个铁前工序污染物排放占比较高。而传统的高炉炉料结构主要是以烧结矿为原料，球团矿、生矿为辅，高炉在休风前基本不调整炉料结构。为了减少污染物排放，高炉开始使用较大比例球团矿，在高炉使用高比例球团矿且在护炉状态下，由于高炉对快速恢复炉况及送风后炉况顺行的要求，休风前需要对铁水成分进行调整，这就需要高炉调整炉料结构。当前，对于高炉使用高比例烧结矿炉料结构的生产已经很成熟，而国内使用高比例球团技术尚不成熟，尤其是在高炉休送风过程中，在护炉状态下，如何保持料柱透气性及炉缸透液性是需要解决的问题。因此，解决护炉状态下高比例球团高炉休风问题，可以改善送风后炉况顺行程度，同时保证护炉效果，改善高炉技术指标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高炉在护炉状态下使用高比例球团的休风方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种高炉在护炉状态下使用高比例球团的休风方法，所述方法包括高炉炉料成分控制、铁水含钛量控制、休风时间控制；所述高炉炉料成分控制，以烧结矿、球团矿、石灰石为原料，根据炉渣成分要求确定原料配比。

本发明所述高炉炉料成分控制，炉料成分配比为：烧结矿比例为5-40%，球团矿比例为60-90%，石灰石比例为0-5%，将各成分混合加入高炉，即为高比例球团的炉料结构。

本发明所述铁水含钛量控制，铁水含钛量为0.120-0.180%。

本发明所述球团矿包括熔剂性球团矿和镁质酸性球团矿，镁质熔剂性球团矿占比为0-60%，镁质酸性球团矿占比为0-30%。

本发明所述熔剂性球团矿成分及质量百分含量为：SiO₂：4～6%，MgO：1.5～2%，CaO：4～6%，TiO₂：0.5～1.5%。

本发明所述镁质酸性球团矿成分及质量百分含量为：SiO₂：5～7%，MgO：1～3%，CaO：1～3%，TiO₂：0.3～1.5%。

本发明根据休风时间，提前48h准备烧结矿，需求量为3-6个冶炼周期，烧结矿配加比例为10-50%。

本发明根据休风时间，提前5-24h调整球团矿配比，球团矿配加比例按铁水Ti含量0.10-0.15%计算，少加或停加石灰石，炉渣碱度1.0-1.2。

本发明休风前最后一次铁水含硅量为0.5-0.8%；入炉焦比提高10-100kg/t，休风时轻负荷料到达炉腹上沿下返1m。

本发明的设计思路如下：高炉原料中钛以TiO₂形式存在，在高炉冶炼过程中TiO₂部分被还原成Ti元素进入铁水，其它没有被还原的TiO₂进入炉渣中。TiO₂被还原进入铁水的量，受高炉内冶炼过程中许多因素的影响，只能是一个趋势，即：高炉原料中含有的TiO₂高些，TiO₂被还原进入铁水的比例就高一些。

而且在护炉状态下的高炉，对于铁中含钛量的要求也不一样，炉缸耐火材料侵蚀严重的高炉需要铁水含钛量高一些，相反，侵蚀不严重的需要铁水含钛量低一些。

休风时间长则要求铁水含钛量降低的多一些，镁质熔剂性球团矿配比要降低的多一些；反之，休风时间短，则要求铁水含钛量降低的少一些，镁质熔剂型球团矿比例可以不调整或者少调整。

休风时间越长，要求铁水含钛量越低，相应的烧结矿比例越高，镁质熔剂性球团矿比例越低，本领域技术人员可以根据经验判断降低铁水含钛量的水平。烧结矿、镁质酸性球团矿、镁质熔剂性球团矿、石灰石在高炉炉料结构中所占比例满足两方面的需要：一方面是生产需要，另一方面是高炉炉渣碱度的需要，高炉炉渣碱度的计算公式如下：

炉渣碱度R2=渣中CaO含量/渣中SiO₂含量；

渣中CaO含量=烧结矿CaO含量+石灰石CaO含量+镁质酸性球团矿CaO含量+镁质熔剂性球团矿CaO含量+燃料CaO含量-除尘灰CaO含量；

渣中SiO₂含量=烧结矿SiO₂含量+石灰石SiO₂含量+镁质酸性球团矿SiO₂含量+>2含量+燃料SiO₂含量-除尘灰SiO₂含量-铁水含硅量×60/28。

本发明方法在高炉护炉状态下，减少高炉炉料结构中含钛球团矿的配比，少加或者停止配加石灰石，减少铁水含钛量波动，既可以达到护炉效果，又可使高炉液态渣铁不至于因温度的下降过分黏稠。

本发明方法在高炉送风后，由于炉况的稳定顺行，可以迅速提高球团矿配比至休风前水平，高炉技术指标迅速达到正常水平。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明配矿结构的球团矿配比较高，可使用熔剂性球团和镁质酸性球团矿（两种球团的比例根据炉渣碱度的需要调整），降低了烧结矿在高炉中的使用比例，拓宽了高炉炉料结构的使用范围。2、本发明在高炉护炉状态下，高炉休风前减少含钛的球团矿配比，提高了烧结矿在高炉中的使用比例，提高炉内料柱的透气性，使高炉在送风后迅速恢复炉况，减少铁水含钛量波动；由于炉况的快速恢复，高炉铁水含硅量很快的降低至正常水平，既达到了护炉的目的，又可以稳定炉况。3、采用本方法可以使高炉在送风时炉况顺行，而且不影响护炉效果，尤其是可以采用高比例球团的炉料结构。4、本方法具有生产成本低、工艺简单的特点。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

本实施例高炉在护炉状态下使用高比例球团的休风方法具体工艺步骤如下所述：

（1）在护炉状态下正常炉况的参数如下：

高炉炉料结构：烧结矿比例18%，球团矿比例80%，石灰石比例2%。

铁水含钛量：0.150%。所述熔剂性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：5%，MgO：1.8%，CaO：6%，TiO₂：0.9%；所述镁质酸性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：6.5%，MgO：1.5%，CaO：2.3%，TiO₂：0.5%。

炉渣碱度1.15；铁水含硅量0.5%；入炉焦比380kg/t。

（2）生产安排8h休风，炉况的参数调整如下：

高炉炉料结构：烧结矿比例23.5%，球团矿比例75%，石灰石比例1.5%。

铁水含钛量：0.140%。所述熔剂性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：5%，MgO：1.8%，CaO：6%，TiO₂：0.9%；所述镁质酸性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：6.5%，MgO：1.5%，CaO：2.3%，TiO₂：0.5%。

炉渣碱度1.12；铁水含硅量0.55%；入炉焦比提高至400kg/t；休风时轻负荷料到达炉腹上沿下返1m。

实施例2

本实施例高炉在护炉状态下使用高比例球团的休风方法具体工艺步骤如下所述：

（1）在护炉状态下正常炉况的参数如下：

高炉炉料结构：烧结矿比例18%，球团矿比例80%，石灰石比例2%。

铁水含钛量：0.180%。所述熔剂性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：4.5%，MgO：1.7%，CaO：5.2%，TiO₂：0.52%；所述镁质酸性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：5.5%，MgO：1.5%，CaO：2.0%，TiO₂：0.3%。

炉渣碱度1.15；铁水含硅量0.5%；入炉焦比380kg/t。

（2）生产安排24h休风，炉况的参数调整如下：

高炉炉料结构：烧结矿比例35%，球团矿比例64.5%，石灰石比例0.5%。

铁水含钛量：0.120%。所述熔剂性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：4.5%，MgO：1.7%，CaO：5.2%，TiO₂：0.52%；所述镁质酸性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：5.5%，MgO：1.5%，CaO：2.0%，TiO₂：0.3%。

炉渣碱度1.08；铁水含硅量0.65%；入炉焦比430kg/t；休风时轻负荷料到达炉腹上沿下返1m。

实施例3

本实施例高炉在护炉状态下使用高比例球团的休风方法具体工艺步骤如下所述：

（1）在护炉状态下正常炉况的参数如下：

高炉炉料结构：烧结矿比例18%，球团矿比例80%，石灰石比例2%。

铁水含钛量：0.120%。所述熔剂性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：4.8%，MgO：1.6%，CaO：5.1%，TiO₂：0.75%；所述镁质酸性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：6.3%，MgO：1.3%，CaO：2.3%，TiO₂：0.3%。

炉渣碱度1.15；铁水含硅量0.5%；入炉焦比380kg/t。

（2）生产安排16h休风，炉况的参数调整如下：

高炉炉料结构：烧结矿比例30%，球团矿比例70%，石灰石比例1%。

铁水含钛量：0.10%。所述熔剂性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：4.8%，MgO：1.6%，CaO：5.1%，TiO₂：0.75%；所述镁质酸性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：6.3%，MgO：1.3%，CaO：2.3%，TiO₂：0.3%。

炉渣碱度1.10；铁水含硅量0.65%；入炉焦比410kg/t；休风时轻负荷料到达炉腹上沿下返1m。

实施例4

本实施例高炉在护炉状态下使用高比例球团的休风方法具体工艺步骤如下所述：

（1）在护炉状态下炉况的参数如下：

高炉炉料结构：烧结矿比例16%，球团矿比例80%，石灰石比例4%。

铁水含钛量：0.150%。所述熔剂性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：4.7%，MgO：1.8%，CaO：5.3%，TiO₂：0.93%；所述镁质酸性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：6.4%，MgO：1.1%，CaO：2.1%，TiO₂：0.35%。

炉渣碱度1.15；铁水含硅量0.5%；入炉焦比380kg/t。

（2）生产安排48h休风，炉况的参数调整如下：

高炉炉料结构：烧结矿比例40%，球团矿比例60%，石灰石比例0%。

铁水含钛量：0.10%。所述熔剂性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：4.7%，MgO：1.8%，CaO：5.3%，TiO₂：0.93%；所述镁质酸性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：6.4%，MgO：1.1%，CaO：2.1%，TiO₂：0.35%。

炉渣碱度1.05；铁水含硅量0.75%；入炉焦比450kg/t；休风时轻负荷料到达炉腹上沿下返1m。

实施例5

本实施例高炉在护炉状态下使用高比例球团的休风方法具体工艺步骤如下所述：

（1）在护炉状态下炉况的参数如下：

高炉炉料结构：烧结矿比例5%，球团矿比例90%，石灰石比例5%。

铁水含钛量：0.175%。所述熔剂性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：4.0%，MgO：1.5%，CaO：4.0%，TiO₂：0.5%；所述镁质酸性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：5%，MgO：1.0%，CaO：1.0%，TiO₂：0.7%。

炉渣碱度1.15；铁水含硅量0.5%；入炉焦比380kg/t。

（2）生产安排12h休风，炉况的参数调整如下：

高炉炉料结构：烧结矿比例10%，球团矿比例85%，石灰石比例5%。

铁水含钛量：0.15%。所述熔剂性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：4.0%，MgO：1.5%，CaO：4.0%，TiO₂：0.5%；所述镁质酸性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：5%，MgO：1.0%，CaO：1.0%，TiO₂：0.7%。

炉渣碱度1.10；铁水含硅量0.6%；入炉焦比390kg/t；休风时轻负荷料到达炉腹上沿下返1m。

实施例6

本实施例高炉在护炉状态下使用高比例球团的休风方法具体工艺步骤如下所述：

（1）在护炉状态下炉况的参数如下：

高炉炉料结构：烧结矿比例25%，球团矿比例72%，石灰石比例3%。

铁水含钛量：0.145%。所述熔剂性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：6%，MgO：2%，CaO：5.5%，TiO₂：1.5%；所述镁质酸性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：7%，MgO：3%，CaO：3%，TiO₂：0.3%。

炉渣碱度1.15；铁水含硅量0.5%；入炉焦比380kg/t。

（2）生产安排36h休风，炉况的参数调整如下：

高炉炉料结构：烧结矿比例50%，球团矿比例50%，石灰石比例0%。

铁水含钛量：0.110%。所述熔剂性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：6%，MgO：2%，CaO：5.5%，TiO₂：1.5%；所述镁质酸性球团矿成分要求的质量分数为：SiO₂：7%，MgO：3%，CaO：3%，TiO₂：0.3%。

炉渣碱度1.05；铁水含硅量0.8%；入炉焦比480kg/t；休风时轻负荷料到达炉腹上沿下返1m。上述实施例既达到了护炉的目的，又可以稳定炉况；采用本方法可以使高炉在送风时炉况顺行，而且不影响护炉效果，尤其是可以采用高比例球团的炉料结构，具有生产成本低、工艺简单的特点。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施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：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。