[發明專利]控制燒結礦鋅含量和高爐入爐鋅負荷的方法及裝置

有效

• 申請號: 201410079127.7
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN103870684B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 徐萌;孫健;潘文;王金花;馬澤軍;趙志星;張衛東;陳輝;范正赟;裴元東;蔡皓宇;劉文運
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G05B13/04;C21B5/00
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所11302
• 代理人: 劉杰

技術領域

本發明屬于煉鐵生產技術領域，特別涉及一種控制燒結礦鋅含量和高爐入爐鋅負荷的方法及裝置。

背景技術

高爐生產中鋅的富集存在于兩個循環上，一個循環是高爐內部的小循環，另一個循環是燒結，即高爐生產環節間的大循環。其中大循環指的是氧化鋅細粒混合與上升煤氣的粉塵中被帶出爐外，由收塵裝置撲集下來。由于燒結過程不能脫鋅，當這部分高爐除塵灰直接被用于燒結原料時，會導致含鋅燒結礦作為高爐的主要原料重新回到高爐中，進而導致鋅富集。

在高爐煉鐵工藝流程中涉及的有害元素鋅對高爐煉鐵工藝的正常運行及裝備壽命等均會產生負面影響，具體表現在：經常性出現高爐熱制度的穩定性失常、高爐煤氣氣流穩定性失常、高爐消耗升高、煤氣取樣極易堵塞、煤氣切斷閥閥桿易卡死、高爐結瘤頻度增多等現象。這些危害會直接影響高爐壽命、穩產及高產。因此，國家和企業均非常重視對鋅的檢測和控制?；诔杀竞铜h保兩方面的平衡，國內大部分鋼鐵企業在高爐煉鐵工序中產生的高爐除塵灰(重力灰、旋風灰及布袋灰等)都回收燒結以便循環使用。

然而，在高爐除塵灰中富集有大量的鋅，這些鋅會匯聚在燒結礦內，進而導致燒結礦的鋅含量及高爐入爐鋅負荷急劇上升。目前的解決辦法一般為通過人工檢測分析，以便知曉結礦鋅含量及高爐入爐鋅負荷水平。如此，用戶既無法事前預測與定量評估高爐除塵灰回收并用至燒結工藝中對燒結礦中鋅含量富集程度的影響，也無法事前預測與定量評估使用含有高爐除塵灰燒結礦作為高爐爐料對高爐入爐鋅負荷循環富集程度的影響。進而無法及時準確的控制高爐內燒結礦鋅含量和高爐入爐鋅負荷。

另外，還可通過專用設備脫除高爐除塵灰中的鋅。例如，專利號為200710176903.5-分離高爐干法高爐除塵灰含鋅物質的方法，在真空度為0.4～0.6kgf/cm2的負壓條件下，粒度小于80目的高爐除塵干粉被抽送至氣流分級主機內，通過自分流效應將高鋅灰分為兩部分，較細的干粉在氣流作用下上升至分級機主機的分級輪部位，再次被高速切割成兩部分，一部分為粒徑小于800目的氧化鋅含量很高的細粉，由旋風收集器和布袋收塵器收集下來，并通過粉末包裝機定量裝袋，另一部分與自分流下沉的大部分物料一同匯集在分級機主機底倉并排出。但如此需增加購置專用設備的成本，及持續的設備使用費用和維護費用。

因此，亟需提供一種控制燒結礦鋅含量和高爐入爐鋅負荷的方法及裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種控制燒結礦鋅含量和高爐入爐鋅負荷的方法，在保持較低設備的投入、使用和維護費用的同時，將高爐入爐鋅負荷始終維持在低于高爐入爐鋅負荷標準的狀態，提高了高爐的可靠性。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種控制燒結礦鋅含量和高爐入爐鋅負荷的方法，包括步驟A：計算高爐除塵灰返回燒結后燒結礦的極限鋅含量和高爐入爐極限鋅負荷；步驟B：當所述高爐入爐極限鋅負荷高于高爐入爐鋅負荷標準時，確定所述高爐入爐極限鋅負荷不高于所述高爐入爐鋅負荷標準的最大燒結礦鋅含量及燒結礦的鋅含量達到所述最大燒結礦鋅含量對應的第一高爐除塵灰循環次數；步驟C：當高爐除塵灰循環次數達到第一高爐循環次數時，停止向高爐提供所述高爐除塵灰，并計算燒結礦鋅含量降低到預設值的第二高爐除塵灰循環次數；步驟D：當停止向高爐提供所述高爐除塵灰后所述高爐除塵灰循環次數達到第二高爐除塵灰循環次數時，恢復向高爐提供所述高爐除塵灰，并轉至步驟B。

進一步，所述確定高爐除塵灰返回燒結后燒結礦的極限鋅含量和高爐入爐極限鋅負荷包括在無高爐除塵灰返回燒結時，根據公式計算燒結礦極限鋅含量，然后根據公式計算高爐入爐極限鋅負荷，

其中，Q_sd為燒成1噸成品燒結礦配入的高爐除塵灰量，Q_sd＝0表示高爐除塵灰不返回燒結使用，kg/t；

x_i為每種燒結原輔料中鋅的質量百分含量，％，i從1到k；

q_i為燒成1噸成品燒結礦每種燒結原輔料消耗量，kg/t；

為燒成1噸成品燒結礦時，除返礦以外所有燒結原輔料帶入鋅的質量，kg/t；

R為燒成1噸燒結礦時燒結返礦量，kg/t；

η為燒結過程鋅的脫除率，％；

為高爐除塵灰不返回燒結后燒結礦的極限鋅含量，％；

為高爐入爐極限鋅負荷；

M為高爐冶煉1噸鐵水由燒結礦以外的爐料和燃料帶入的鋅量，包括球團礦、塊礦、焦炭、煤粉以及其它入爐的物料，kg/t；