[發明專利]堿性高爐噴吹煤基直接還原劑及其生產方法

無效

• 申請號: 200910010313.4
• 申請日: 2009-02-06
• 公開（公告）號: CN101476003A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 楊子毅
• 申請（專利權）人: 楊子毅
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00;C21B3/02
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司
• 代理人: 王東煜

技術領域

本發明涉及高爐煉鐵時噴吹的一種還原劑，特別是涉及堿性高爐噴吹煤基直接還原劑及其生產方法。

背景技術

現有的煉鐵高爐噴吹的使用技術，目前還沒有在煉鐵高爐生產工藝中使用堿性高爐噴吹煤基直接還原劑的技術來大量替代焦炭或完全替代焦炭來直接還原鐵和此種原材料的生產工藝；煉鐵高爐的高爐噴吹材料還沒有按照煉鐵高爐冶煉技術對所使用的原材料性能的要求來對高爐噴吹粉進行系統性的、技術性加工生產，只能做到從原煤到洗精煤的階段，基本屬于原始的時代；現有的煉鐵高爐的堿度平衡的調節只是利用爐內的煉鐵原料及其輔料來進行堿度的調節平衡，還沒有使用煉鐵高爐外的原材料的堿度來進行煉鐵高爐內外的堿度平衡調節。

發明內容

本發明要解決的技術問題，是提供一種堿性高爐噴吹煤基直接還原劑應用于傳統的煉鐵高爐大部分替代或全部替代焦炭和替代高爐內的其他部分堿性材料，而又不改變現有煉鐵高爐生產設備工藝的條件下，用于煉鐵高爐內外的調節堿度平衡，不斷地提高高爐噴吹材料的堿性而又不降低最低熱值標準，且高爐噴吹材料的堿度能夠替代高爐內部分堿度材料和熱值材料，讓它具有高爐加熱升溫、直接還原鐵、造渣的堿性高爐噴吹煤基直接還原劑及其生產方法。

在研究開發本發明的煤基直接還原劑時參考了大量國內外高爐煉鐵噴吹煤粉的技術資料，提出了堿性高爐噴吹煤基直接還原劑的技術依據：

國內的某鋼鐵公司曾經對陽泉高爐噴吹煤粉和寧夏的高爐噴吹煤粉進行高爐噴吹試驗時發現了如下問題：

用寧夏的高爐噴吹煤粉時，其高爐利用系數相對地提高；

而用陽泉的高爐噴吹煤粉時，其高爐的利用系數相對地降低；

探求這一現象的原因，我們首先對其灰分構成進行了分析比較，通過對煤炭的灰分的成分的研究我們會發現，其灰分的主要組成部分也是由SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO等為主要的組成部分；

還有，對鞍山地區的鐵精礦原料分析研究如下：

其品位達到66％以上，而SiO2的含量達到8％，CaO、MgO的含量很低；為了提高其堿度，必須經過加工燒結，但加工后的燒結礦的品位最高只能達到58％，還要平衡煉鐵高爐爐內的其他爐料的堿度沖銷等因素；

又如，寧夏的高爐噴吹煤粉灰分構成如下：

SiO₂：18％-35％

Al₂O₃：12.21％-24.32％

CaO：11.28％-34％

MgO：3.46％-13％

Fe₂O₃：11.2％-23.58％

陽泉的高爐噴吹煤粉灰分構成如下：

SiO₂：50.47％

Al₂O₃：36.16％

CaO：2％

MgO：0.69％

Fe₂O₃：6.04％

經過對其兩個地區的煤的堿度計算分析如下：

寧夏的堿度數值：

(34％CaO+13％MgO)÷(35％SiO₂+24.32％Al₂O₃)＝0.79

陽泉的堿度數值：

(2％CaO+0.69％MgO)÷(50.47％SiO₂+36.16％Al₂O₃)＝0.03

二者相比如下：

寧夏的高爐噴吹煤粉的堿度比陽泉的高爐噴吹煤粉的堿度數值相對要高出0.79÷0.03＝26倍

解釋煉鐵高爐渣堿度概念：

(CaO+MgO)之和與(SiO₂+Al₂O₃)之比稱之為堿度，其倍數，稱之為堿度數值；

當(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)之比的倍數大于1稱之為堿性；

當(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)之比的倍數小于1稱之為酸性；

燒結礦的堿度(CaO/SiO₂)與燒結礦的冶金性能：

日本研究的結果，堿度對燒結礦冶金性能有如下影響：