[發明專利]一種基于高理論燃燒溫度低燃料比的高爐冶煉方法

有效

• 申請號: 202010266643.6
• 申請日: 2020-04-07
• 公開（公告）號: CN111455120B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 林安川;吳仕波;羅英杰;劉寧斌;胡興康;汪勤峰;李軼;李吉能;王亞力;夏海英
• 申請（專利權）人: 武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司;玉溪新興鋼鐵有限公司
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 徐玲菊;亢能

本發明涉及一種基于高理論燃燒溫度低燃料比的高爐冶煉方法，經過下列步驟：原料準備；冶煉；獲得低硅低硫合格生鐵。本發明能夠實現高爐爐況長周期穩定順行、利用系數穩步提高、綜合燃料比同比條件持續降低的冶煉效果，進一步降低生鐵冶煉制備成本。

技術領域

本發明涉及一種高爐冶煉方法，尤其是一種基于高理論燃燒溫度低燃料比的高爐冶煉方法，屬于高爐冶煉領域。

背景技術

在鋼鐵聯合企業生產過程中，生鐵冶煉成本占噸材全成本的70～75％，而其中生鐵原燃料成本又占據生鐵成本的90％以上。因此，在現階段原燃料生產條件逐步劣化情況下，采用新的高爐冶煉操作理念提高高爐產量、同條件下降低綜合燃料比成為進一步降低生鐵制備成本、增強鋼鐵企業競爭力的主攻方向。

作為發明人所處的云南內陸地區，優質海外進口鐵礦昂貴的礦石價格、不斷上漲的運輸費用及有限運輸能力，已經成為噸鐵制備成本均高不下的主因。在本地和周邊原料燃料資源應用比例逐步擴大之后，受限制于本地或周邊原燃料資源的固有特性，傳統的高爐冶煉參數使得技術經濟指標難以獲得進一步的改善。因此，在規模化大比例穩定地應用本地或周邊臨近區域原燃料資源之后，系統研發出在現有整體資源條件下，持續優選、增加性價比更佳的礦石品種，達到高爐爐況長周期穩定順行，持續提高利用系數、同比燃料比持續降低并維持良好生鐵質量的低成本生鐵的冶煉方法，對于增強內陸鋼鐵企業市場競爭力、改善節能減排指標至關重要。但由于本地及周邊臨近鐵礦粉資源具有的高氧化硅、高三氧化二鋁、低品位及穩定性較差特性使采用其為主原料制備的燒結礦、球團礦同樣具有此相似特性。同時，受本地及周邊具有的優質煉焦煤少、灰硫分較高的資源分布特點影響，高爐所用的焦炭特點是灰、硫分較高，水分不穩定、發熱值低。這樣的原燃料特點必然造成高爐冶煉時渣量增加、生鐵含Si量及爐渣堿度難以穩定，從而造成燃料比居高不下，操作中也難于形成有效穩定的技術冶煉參數。

近年來，釩鈦礦資源的規模應用經濟性凸顯，釩鈦燒結精礦比例的增加進一步惡化了燒結礦的轉鼓、粒度等物理指標；入爐釩鈦球團礦比例增加因其對爐溫、爐渣堿度等冶煉參數控制范圍變窄的特性要求，使高爐通常采取的偏高硅(生鐵含Si量0.35)操作成為限制指標進一步提升的瓶頸，不穩定的高爐操作參數不僅會對技術指標產生影響，長期不穩定會使爐內工作狀況、爐缸熱量儲備甚至高爐操作內型發生不良變化。上述種種均是造成爐況不穩定的因素，不僅引起鐵水質量穩定率、綜合燃料比等指標惡化，也限制了高爐進一步強化冶煉增產降耗。

因而，在云南地區，高爐冶煉中規模化大比例使用本地及周邊原燃料并具有逐漸下滑的形勢之下，要按照常規冶煉參數冶煉出低硅低硫合格生鐵，實現高爐長周期穩定順行并做到持續改善利用系數、燃料比等主要強化冶煉技術經濟指標、降低制備成本是極其困難的。

就云南地區傳統冶煉參數特點及效果看，焦炭質量的不足限制了進一步提升產量、低硅冶煉、大煤比等技術的實施。尤其是，噴煤比140kg/t以后產生較為顯著的未燃煤粉現象，表現如：除塵灰固定C含量長期處于10～15％，高爐透氣透液性惡化，鼓風動能不足而煤氣阻力系數上升；鐵水硅含量難以在低值范圍內長期穩定。在隨著本地資源比例增加入爐品位逐步降低及因煉焦煤不足增加非煉焦煤比例焦炭質量逐步下滑條件下，采用高風溫、高富氧率等技術措施實施高理論燃燒溫度強化冶煉操作，成為提高高爐利用系數、提高煤粉燃燒率、提升噴吹煤粉相對置換比、降低綜合燃料比的關鍵。