[發(fā)明專利]一種電爐兌加鐵水噴吹高爐瓦斯灰的工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711054037.2
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107619902A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設計）人: 陸宏祖;俞海明
• 申請（專利權）人: 陸宏祖;俞海明
• 主分類號: C21C5/54
• 分類號: C21C5/54;C21B3/04
• 代理公司: 烏魯木齊新科聯知識產權代理有限公司65107
• 代理人: 李振中

技術領域

本發(fā)明涉及一種電爐兌加鐵水噴吹高爐瓦斯灰的工藝。

背景技術

高爐瓦斯泥是高爐冶煉過程中隨著高爐煤氣攜帶出的原料粉塵及高溫區(qū)激烈反應而產生的微粒經濕式除塵而得到的產物。高爐瓦斯泥作為鋼鐵工業(yè)的副產品，其主要成分是鐵和碳，即從爐頂吹出的鐵礦粉和焦粉，鐵含量大概在30％左右，碳含量在20％左右。同時由于部分高爐使用的鐵礦石中含有一定量的有色金屬，一些低沸點的有色金屬在高爐內揮發(fā)后進入高爐煤氣，最終以氧化物的形式在瓦斯泥中富集。目前還沒有一種有效的工藝方法能夠有效處理高爐瓦斯灰。

高爐瓦斯灰主要成分是鐵和炭，也含有少量鋅、鉍、銦和鉛等有色金屬，同時含有一些易揮發(fā)的砷、銻等有害雜質。高爐瓦斯泥經顯微鏡鑒定，其主要礦物組成為：①主要礦物成份是假象赤鐵礦(Fe₂0₃)，粒度多在0.02～0.1mm，大多呈單體存在，其中部分假象赤鐵礦顆粒中有少量磁鐵礦存在；②磁鐵礦(Fe₃0₄)主要存在于假象赤鐵礦顆粒中；③金屬鐵含量很少，僅有的金屬鐵珠鑲嵌在渣相之中，呈獨立的金屬鐵幾乎沒有；④焦炭含量占20％左右，粒度一般較鐵礦物粗大，以形狀各異的顆粒存在，有粗粒鑲嵌、細粒鑲嵌、絲狀等；⑤脈石主要為細粒方解石(CaC0₃)、石英(Si0₂)，另有少量粒度較粗的白灰(CaO)；⑥鋅主要以氧化物的形式存在，少量以鐵酸鹽固熔體的形式存在；⑧其他有色金屬的主要存在形式為金屬氧化物。

另外一方面，電爐兌加鐵水的冶煉過程中，需要噴吹氧氣進行脫碳、脫磷和去除Si、As等有害元素，同時為了保護爐襯，還要向電爐的渣層中間噴吹碳粉，利用碳粉與渣中的氧化鐵反應產生的CO、CO₂氣泡，促使爐渣發(fā)泡，補充脫碳反應產生的CO、CO₂氣泡不足的缺陷。

檢索文獻披露：（1）劉百臣于2007年2月在東北大學的博士論文“寶鋼固體廢棄物資源化的研究與實踐”中間有“我國高爐瓦斯泥的利用處理狀況不甚理想，目前主要有直接堆放、送燒結配料、作煉鋼造渣劑和轉底爐處理幾種方法”（2）俞海明與秦軍編著，于2009年出版的《現代電爐煉鋼操作》一書中間，有“電爐泡沫渣的形成主要是依靠動態(tài)調整渣層高度來實現泡沫渣埋弧的目的”的內容表述，以及“電爐熱兌鐵水冶煉的難點是解決供氧與脫碳、脫磷之間的矛盾”的內容表述。

根據以上的文獻可知，目前還沒有利用電爐煉鋼噴吹高爐瓦斯灰的工藝先例，以及使用利用瓦斯灰中間的氧化鐵解決電爐熱兌鐵水冶煉過程中供氧問題的工藝先例。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種電爐兌加鐵水噴吹高爐瓦斯灰的工藝，將鐵廠的瓦斯灰作為電爐噴吹碳粉，在電爐熱兌鐵水的冶煉過程中使用、對于優(yōu)化煉鋼廠固廢垃圾的循環(huán)使用和電爐的冶煉工藝，效果極其顯著。

本發(fā)明的目的是這樣實現的，一種電爐兌加鐵水噴吹高爐瓦斯灰的工藝，電爐采用噴吹碳粉作為泡沫渣操作的主要工藝手段，工藝步驟如下：1、將煉鐵廠產生的瓦斯灰拉運到電爐生產線，加入到其中的1個空的碳粉噴吹罐內；2、電爐采用兌加20%～60%的鐵水冶煉；3、電爐爐料熔清60%左右，局部形成熔池后，電爐的氧槍噴吹系統(tǒng)，開始噴吹高爐瓦斯灰進行脫碳和脫磷冶煉操作；4、電爐脫碳和脫磷任務結束，熔池內的碳含量較低時，將噴吹高爐瓦斯灰的操作切換為正常的噴吹碳粉作業(yè)，直到電爐的冶煉結束；其中所述的碳粉噴吹罐為兩個，容量均為20立方米。

以上的這種瓦斯灰具有較好的流化態(tài)性能，將其加入到電爐噴吹碳粉的噴吹罐內，在電爐熱兌鐵水的冶煉過程中使用，在冶煉過程中促進爐渣泡沫化的反應如下：

C+ Fe₃O₄→CO₂↑+Fe（1）

Fe₃O₄+C→Fe+CO↑（2）

電爐冶煉過程中，瓦斯灰中間的鋅鉛化合物與鉀鈉化合物發(fā)生反應的方程式如下：

2ZnO_(s)+C_(S)=2Zn_(g)+CO_2(g)（3）

ZnO_(s)+C_(S)=Zn_(g)+CO_(g)（4）