[發(fā)明專利]低熱態(tài)強度焦炭下大型高爐冶煉釩鈦礦的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110132677.0
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112877485A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 季書民
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆八一鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 胡萬臣

本發(fā)明公開了一種低熱態(tài)強度焦炭下大型高爐冶煉釩鈦礦的方法，使用現(xiàn)有的八鋼自產(chǎn)燒結(jié)礦燒結(jié)礦堿度R=1.8；燒結(jié)礦：蒙庫球團：釩鈦球團=75%：17%：8%；高爐操作參數(shù)調(diào)整：焦炭負荷O/C：4.142、富氧維持在15500±100 m3/h，富氧率：4.5%?5%，頂溫：135±5°C，鐵水PT在1490°C?1510°C，鐵水[Si]：0.35?0.45，[Ti]＜0.20％,燃料比：540?560kg/t；所述焦炭的灰份為11～13％，M40≥89.5%；所述高爐入爐風(fēng)溫為1150～1250℃,所述爐頂壓力為210kPa；調(diào)節(jié)冶煉過程中燒結(jié)礦和釩鈦球團礦中的鐵的質(zhì)量百分比在56.8％以上，二元堿度為1.08?1.12，焦比為430?440kg/t，煤比為100?120kg/t，調(diào)節(jié)鼓風(fēng)溫度為1150℃以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低熱態(tài)強度焦炭下大型高爐冶煉釩鈦礦的方法。

背景技術(shù)

高爐煉鐵生產(chǎn)是冶金(鋼鐵)工業(yè)最主要的環(huán)節(jié)。高爐煉鐵冶煉是把鐵礦石還原成單質(zhì)生鐵的連續(xù)生產(chǎn)過程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規(guī)定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使?fàn)t喉料面保持一定的高度，焦炭和礦石在爐內(nèi)形成交替分層結(jié)構(gòu)，礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口、渣口放出。我國釩鈦磁鐵礦分布廣泛、儲量豐富、儲量和開采量居全國鐵礦的第三位，已探明儲量近百億噸，遠景儲量達三百億噸以上，新疆釩鈦磁鐵礦儲量豐富，已探明儲量上億噸，八鋼公司為區(qū)域資源滿足區(qū)域市場的戰(zhàn)略要求，加快開發(fā)利用新疆釩鈦礦產(chǎn)資源，實現(xiàn)綜合開發(fā)利用100萬噸/年以上釩鈦鐵精礦的目標(biāo)，增強八鋼公司鋼鐵主業(yè)的整體競爭力，八鋼高爐將持續(xù)增加釩鈦礦的冶煉，降低生鐵成本。采用釩鈦礦冶煉，由于鈦(Ti)易于與爐缸內(nèi)的碳(C)和氮(N)生成碳化鈦(TiC)和氮化鈦(TiN)， 而碳化鈦(TiC)和氮化鈦(TiN)在1400多度的爐缸內(nèi)的溫度不能熔解，它們的熔解溫度分別為2950度和3150度。所以，TiC和TiN是高爐冶煉釩鈦磁鐵礦渣、鐵不能完全分離的主要根源。渣中TiO₂長期在19～21％，生產(chǎn)實踐表明，生鐵中含鈦量增加其粘度也有不同程度的增加，因此鐵水粘罐嚴(yán)重，渣鐵溝掛孔多。含鈦爐渣在有還原氣氛并有炙熱焦炭存在的冶煉條件下，隨著還原溫度的升高或還原時間的延長，其粘度增大，使?fàn)t渣變稠。爐渣變稠還會導(dǎo)致爐況失常。釩鈦礦冶煉具有噸鐵渣量大和爐渣性能穩(wěn)定區(qū)間小的特點，因此進行釩鈦礦冶煉，必須使用較高的強度，特別是要具有良好的熱態(tài)強度的焦炭，確保料柱有良好是透氣性、透液性，使含鈦渣鐵在高爐內(nèi)部停留時間縮短，順利的由軟熔帶低落至爐缸，渣鐵及時排出，減少鈦元素的還原，降低鐵中鈦的含量，活躍爐缸，提高爐缸的空間系數(shù)，保證爐況順行。焦炭熱反應(yīng)性影響其在高爐內(nèi)反應(yīng)后的強度,制約著焦炭在高爐中料柱骨架的作用,進而影響高爐的透氣性和順行,如果焦炭反應(yīng)性過大,就會使焦炭熱強度下降,產(chǎn)生較多的碎焦和焦粉積聚,導(dǎo)致死料柱堵塞,高爐難以接受大風(fēng)量高風(fēng)溫,爐缸的活性降低。高爐下部焦炭的劣化程度對整個高爐的透氣性有直接影響,因此要求焦炭有更高的抗溶損反應(yīng)能力以提高焦炭的CSR。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗高爐冶煉釩鈦礦的焦炭熱強度條件為CSR≥65%，在我國的高爐設(shè)計規(guī)范中已規(guī)定2000～4000m³的高爐所用焦炭CRI≤25％，CSR≥62～65％。而八鋼高爐為了適應(yīng)生產(chǎn)及成本需要，進一步降低冶煉成本，焦炭中大量配加疆內(nèi)非焦煤，減少或者不配山西焦煤，使煉焦成本降至最低，進而降低生鐵成本，八鋼焦炭的CSR≤29.8%。因此，八鋼高爐在此低熱態(tài)強度焦炭下冶煉釩鈦礦，為了確保高爐活躍爐缸，長期穩(wěn)定順行，降低煉鐵生產(chǎn)的成本，需要進一步的挖掘和提高釩鈦磁鐵礦冶煉的生產(chǎn)工藝技術(shù)，以滿足高爐低耗高產(chǎn)、低成本運行需要。

發(fā)明內(nèi)容

為解決大型高爐在釩鈦礦冶煉過程中不能使用低熱態(tài)強度焦炭這一技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為采用一種低熱態(tài)強度焦炭下大型高爐冶煉釩鈦礦的方法，通過科學(xué)的技術(shù)手段分析釩鈦礦冶煉的工藝技術(shù)原理，采用創(chuàng)新的操作理念及高爐調(diào)劑手段，使高爐在低熱態(tài)強度焦炭的燃料條件下進行釩鈦礦冶煉。

實現(xiàn)上述目的的一種低熱態(tài)強度焦炭下大型高爐冶煉釩鈦礦的方法，1、選擇合適的爐料配礦結(jié)構(gòu)：