[發(fā)明專利]大型高爐分粒級礦焦混合裝料方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610309919.8
• 申請日: 2016-05-11
• 公開（公告）號: CN105803142B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李向偉;董漢東;尹騰;張慶喜;王齊武;鄭華偉;陳進(jìn)軍;張建鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 段姣姣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高爐冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種用于大型高爐的焦炭及燒結(jié)礦分粒級入爐方法。

背景技術(shù)

高爐冶煉時，爐內(nèi)整個塊狀帶料柱都是散料床層，爐料在高爐內(nèi)的分布必須滿足3個條件：①有利改善爐料的透氣性，為高爐穩(wěn)定順行創(chuàng)造條件。②有利于間接還原，改善煤氣利用，降低高爐燃料比，為節(jié)能降耗奠定基礎(chǔ)。③盡量減少爐料熔化后粘結(jié)在爐身上，防止?fàn)t墻結(jié)厚。

要改善爐料的透氣性，就得從高爐內(nèi)影響透氣性的因素著手。煤氣在堆積的散料顆粒空隙間曲折流動，散料顆粒空隙越大，料柱的透氣性越好，料柱的透氣性越好，就有越利于高爐穩(wěn)定順行，從而提高煤氣利用率、充分利用資源。目前，高爐內(nèi)煤氣流的主要分布有：送風(fēng)入爐的一次氣流，軟熔帶的二次氣流，散料柱的三次氣流，因而散料床層的孔隙度是影響煤氣流分布的重要因素，而散料床層的孔隙度與散料粒度組成、形狀、分布有很大的關(guān)系。而大型高爐與小型高爐比，燒結(jié)入爐時，其塊狀帶高度比小型高爐大，塊狀帶阻力也大。而且大型高爐一般采用較低軟熔帶位置，以擴(kuò)大間接還原區(qū)，改善煤氣的利用，但軟熔帶位置的降低導(dǎo)致了塊狀帶區(qū)域的相對擴(kuò)大，同時，為了改善煤氣利用率和提高煤比，大型高爐的焦比大幅度降低，作為爐內(nèi)透氣性骨架的焦碳會越來越少，導(dǎo)致焦炭骨架不足，增加了礦焦界面對煤氣流的阻力，爐況波動較大，不利于高爐穩(wěn)定順行，因此，為了高爐的穩(wěn)定順行，急需改善大型高爐料柱的透氣性，提高高爐的適應(yīng)能力。

要降低燃料比，節(jié)能降耗，就得增加礦石的間接還原，改善煤氣利用。在高爐冶煉過程中，一般采取層裝方式，即礦石和焦炭按批重分次分別裝入高爐。經(jīng)對高爐解體分析，這種層狀結(jié)構(gòu)一直延續(xù)到軟融區(qū)域。因焦炭層和礦石層各自的孔隙度相差很大，對煤氣流產(chǎn)生阻力不同。礦石與焦炭混裝減輕了煤氣流在料柱中的脈沖式變化，增強了煤氣和礦石接觸的機會，提高了煤氣利用率。在層狀冶煉中，當(dāng)煤氣流通過焦炭層時，該區(qū)域內(nèi)僅僅發(fā)生焦炭的氣化反應(yīng)，起到煤氣更新作用。當(dāng)煤氣通過礦石層時，該區(qū)域僅發(fā)生氧化鐵的還原反應(yīng)，并隨著煤氣的上升，煤氣中的CO濃度降低，減弱了煤氣的還原能力。

目前有采用部分燒結(jié)分粒級入爐的。如，經(jīng)檢索，中國專利申請?zhí)枮?01110316389.7的文獻(xiàn)，公開了一種實現(xiàn)燒結(jié)礦分2級粒度入爐，僅為采取單純的燒結(jié)礦進(jìn)行。其只能部分解決料柱透氣性問題，但不能改善間接還原、提高煤氣利用降低燃料比的作用，也不能起到抑制爐身結(jié)厚的問題。

中國專利申請?zhí)枮?01110006759.7的文獻(xiàn)，公開了一種實現(xiàn)燒結(jié)礦分3級或4級粒度入爐的高爐上料工藝，其采用分段分級方式將燒結(jié)礦分級分成兩個階段進(jìn)行，第一階段是燒結(jié)廠來料預(yù)分級；第二階段是高爐槽下細(xì)化分級，實現(xiàn)燒結(jié)礦分3級或4級入爐；工藝為：設(shè)入爐級數(shù)分別為：I級、II級、III級或IV級，I級、II級粒度分界線為X，15≤X≤30；II級和III級分界粒度為Y，5≤Y≤15；III級最小分界粒度為Z，0≤Z≤5或I級、II級粒度分界線為X，15≤X≤30；II級和III級分界粒度為Y，5≤Y≤15；III級和IV級分界粒度為W，0≤W≤8，IV級最小分界粒度為Z，0≤Z≤5；第一階段燒結(jié)廠來料預(yù)分級，第二階段高爐槽下細(xì)化分級。雖然該文獻(xiàn)對燒結(jié)礦按粒度進(jìn)行了細(xì)化分級，減少了返礦量，節(jié)約了資源，一定程度上提高了煤氣利用率。但該文獻(xiàn)存在增加工作量，且對各級燒結(jié)礦比例、用量、落點方面位于關(guān)注，從而并不能有效改善大型高爐料柱的透氣性，減小煤氣流的阻力，更無法擴(kuò)大間接還原，提高煤氣利用，及防止?fàn)t墻結(jié)厚。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明在于克服新游技術(shù)存在的不足，提供一種不僅采用將燒結(jié)礦及焦炭按照粒度分級，而且將燒結(jié)礦與焦炭采取混合進(jìn)行裝料及布料的方式，從而實現(xiàn)既能改善高爐軟融區(qū)域的傳質(zhì)和傳熱，使軟融區(qū)間變薄，高溫區(qū)下移，擴(kuò)大間接還原區(qū)，減少直接還原度，有利于增產(chǎn)節(jié)焦，還能減少礦石熔化粘結(jié)在爐墻上的厚度，提高高爐作業(yè)率的大型高爐分粒級礦焦混合裝料方法。

實現(xiàn)上述目的的措施：

大型高爐分粒級礦焦混合裝料方法，其步驟：

1）按照常規(guī)確定每批礦石重量及配比；將焦炭及燒結(jié)礦分別進(jìn)行粒度分級，其中，焦炭分為三個粒度級別，即 ：粒度直徑D≥25mm；粒度直徑D為13 mm≤Ｄ＜25 mm，粒度直徑D為8 mm≤Ｄ＜13 mm；將燒結(jié)礦分為兩個粒度級別，即粒度直徑D≥12mm，粒度直徑D為4 mm≤Ｄ＜12 mm；

2）先將粒度直徑D≥25mm的焦炭裝入高爐內(nèi)，并使其布滿整個爐喉截面處；