[發明專利]一種利用超高富氧鼓風的高爐冶煉釩鈦磁鐵礦的方法

有效

• 申請號: 201810162301.2
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108330238B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 張建良;王廣偉;姜曦;王海洋
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發明涉及釩鈦磁鐵礦冶煉技術領域，提供了一種利用超高富氧鼓風的高爐冶煉釩鈦磁鐵礦的方法，將高爐熱風中氧氣含量提高到26~41%水平，對應鼓風富氧率為5~20%，提高煤粉在風口前端的燃燒率；提升煤氣還原勢；優化釩鈦磁鐵礦在高爐內部的還原、軟熔、滴落以及造渣過程，改善高爐透氣性，保障高爐生產的穩定順行；解決了高爐工藝冶煉釩鈦磁鐵礦過程中面臨的煤比低、能耗高、爐渣粘稠、透氣性差和強化冶煉困難的難題。本發明采用向高爐熱風中額外配加高濃度氧氣，提高熱風中的含氧量，可以提高噴煤比，降低焦比，減少高爐煉鐵能耗，提高冶煉強度，穩定高爐生產，降低釩鈦磁鐵礦高爐冶煉成本。

技術領域

本發明涉及釩鈦磁鐵礦冶煉技術領域，特別涉及一種利用超高富氧鼓風的高爐冶煉釩鈦磁鐵礦的方法。

背景技術

高爐冶煉釩鈦磁鐵礦的過程中，釩鈦磁鐵礦的配比增加使爐渣中TiO2含量升高時易出現爐渣稠化，高爐透氣性變差，煤比難以提高，能耗居高不下，高爐強化冶煉難以實現。究其原因，爐渣性能變差，高爐壓差升高主要與渣中鈦氧化物過還原而產生高熔點物相碳氮化鈦有關。通常情況下，配加部分普通礦降低渣中鈦氧化物含量可減少鐵損，但在普通礦價較高的情況下提高普通礦配比對降低生鐵成本不利，且配加普通礦會影響轉爐提釩，不利于釩鈦礦的綜合利用。從實際生產角度出發，通過調節操作參數來抑制渣中鈦氧化物的過還原從而減少碳氮化鈦的生成，改善高爐透氣性，提升冶煉強度，對于傳統高爐煉鐵流程經濟高效冶煉釩鈦磁鐵礦具有重要意義。

現行冶煉釩鈦磁鐵礦的高爐鼓風不富氧或者低富氧率，鼓風中有75~79%為氮氣，使得高爐爐身煤氣中CO+H2含量不足40%，低還原勢的煤氣不利于釩鈦磁鐵礦在爐身、爐腰區域的快速還原，礦石間接還原發展不充分，造成高溫區域爐料中存在大量FeO。FeO在高溫區域直接還原需要消耗大量C，造成焦炭熔損量大，高溫強度降低，影響爐料的透氣性同時也使高爐焦比增加；高FeO初渣的存在使得爐料的軟化、熔融滴落溫度降低，使高爐軟熔帶厚度增加，造成爐料透氣性變差，壓差升高，不利于提高高爐冶煉強度。

發明內容

本發明的目的就是克服現有技術的不足，提供了一種利用超高富氧鼓風的高爐冶煉釩鈦磁鐵礦的方法，在對目前高爐主體不做大改動的前提下，采用提高鼓風中的氧氣含量，提高噴煤比，降低焦比，減少噸鐵煤氣量，提高料柱透氣性，從而達到降低能耗、強化釩鈦磁鐵礦冶煉強度的目的，解決了高爐工藝冶煉釩鈦磁鐵礦過程中面臨的煤比低、能耗高、爐渣粘稠、透氣性差和強化冶煉困難的難題。

本發明一種利用超高富氧鼓風的高爐冶煉釩鈦磁鐵礦的方法，包括：利用高爐超高富氧鼓風提高噴煤比；提升煤氣還原勢；通過控制噴煤比和鼓風濕度來調整風口回旋區的燃燒溫度；該方法能促進釩鈦磁鐵礦間接還原、改善礦石熔滴性能、抑制渣鐵中T_iN/T_iC的生成、減少噸鐵煤氣量、改善高爐透氣性；

進一步的，所述提高噴煤比，具體為：利用向高爐熱風中額外配加高濃度氧氣，使熱風富氧率達到5~20%，利用高濃度氧氣促進煤粉在風口回旋區高效燃燒，提高煤粉在爐內的燃燒效率和利用率，高爐冶煉釩鈦磁鐵礦高爐噴煤量由目前的100~130kg/tHM，增加到140 ~250kg/tHM，同時降低焦比到300~400kg/tHM。

進一步的，所述提升煤氣還原勢，具體為：高爐煤氣中CO+H₂含量增加到45~65%，N₂含量降低到35~55% （相比較傳統的不富氧熱風高爐出風口回旋區煤氣中CO+H2含量在35~40%，N2含量在60~65%，超高富氧操作之后，爐內煤氣還原勢提升明顯）；

進一步的，所述釩鈦磁鐵礦為釩鈦燒結礦、球團礦或塊礦；高爐煉鐵用能源介質主要為焦炭、煤粉和氧氣；噸鐵噴吹煤粉量為140~230kg/tHM，焦炭用量為310～390kg/tHM，消耗氧氣量為50~140m3/tHM。

進一步的，鼓風氧氣加入方式為：