[發(fā)明專利]一種提升高爐噴吹用煤灰熔融性能的熔劑及使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110569400.4
• 申請(qǐng)日: 2021-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN113416806B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張立國(guó);劉寶奎;張偉;王亮;范振夫;張海明;謝明輝;張磊;朱建偉;李仲;張大偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號(hào): C21B5/00
• 分類號(hào): C21B5/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發(fā)明涉及一種提升高爐噴吹用煤灰熔融性能的熔劑，以鋼渣粉、除塵灰、生石灰、含鈣類石頭作為原料，分別研磨后混合制得；原料粒度和配入質(zhì)量比例：鋼渣粉20％～70％，粒度≤8mm；除塵灰10％～40％，粒度≤5mm；生石灰5％～20％，粒度≤5mm；含鈣類石頭10％～40％，粒度≤6mm。本發(fā)明通過利用鋼鐵廠二次產(chǎn)物，來進(jìn)行低成本改善噴吹用煤會(huì)熔融性能的熔劑加工制造，可實(shí)現(xiàn)顯著提升高爐噴吹用煤會(huì)熔融性能，再有采用本技術(shù)方案后，加入此種熔劑后，可實(shí)現(xiàn)低成本煤粉的大量配入，拓寬噴吹用煤范圍，從而可以降低混合煤粉成本，提升煉鐵生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提升高爐噴吹用煤灰熔融性能的熔劑及使用方法。

背景技術(shù)

作為鐵水制造的最為主體生產(chǎn)設(shè)備，高爐的重要性是不言而喻的，由于其在生產(chǎn)過程中具有熱利用效率高，操作及維修簡(jiǎn)便等諸多優(yōu)勢(shì)，使得高爐在諸多煉鐵工藝中占據(jù)著優(yōu)勢(shì)地位，當(dāng)今加工鋼鐵產(chǎn)品所用的鐵水，絕大部分都是來源于高爐煉鐵工藝。在這其中，高爐煉鐵工藝還有一個(gè)最為突出的優(yōu)點(diǎn)，就是冶煉過程經(jīng)濟(jì)性最高，可實(shí)現(xiàn)生鐵加工制造的成本最低化，從而可達(dá)到企業(yè)效益的最大化的目的。高爐煉鐵工藝的經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在于，就是其在冶煉過程中燃料消耗數(shù)量最少，即無論是所消耗的煤粉，亦或是焦炭，對(duì)比其它不同冶煉工藝，均是在生產(chǎn)過程中消耗數(shù)量最低。而在高爐日常作業(yè)過程中，由于焦炭和煤粉之間具有較大的價(jià)格差，加之煤粉資源豐富，可用資源較多且分布廣泛，這些優(yōu)勢(shì)的存在，使得近些年噴吹煤粉工藝得到迅速發(fā)展，突出表現(xiàn)就是噴吹煤量的不斷攀升。再有就是伴隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步發(fā)展，使得不少新技術(shù)得以應(yīng)用實(shí)施，如在噴吹煤粉工藝中的自控技術(shù)、濃相輸送、中速磨制粉、混合煤粉噴吹等等，而這些新工藝、新設(shè)備的投入使用，又強(qiáng)化了噴吹煤粉工藝在高爐生產(chǎn)中存在地位，在這其中，如隨著防爆技術(shù)的進(jìn)步，使得噴入高爐中的煤種不斷豐富，尤其是廉價(jià)的高揮發(fā)分的煙煤等配入比例不斷升高，使得高爐噴吹用煤選擇范圍進(jìn)一步擴(kuò)廣，噴吹混合煤粉成本進(jìn)一步下降，而這些都促使煉鐵生產(chǎn)成本的不斷降低，反過來又促進(jìn)了煉鐵經(jīng)濟(jì)性。

與此同時(shí)，隨著高爐冶煉強(qiáng)化水平的不斷提升以及輔助技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得諸如風(fēng)溫、富氧水平、風(fēng)壓等控制指標(biāo)進(jìn)一步提升。對(duì)比過去中小高爐，爐內(nèi)的冶煉環(huán)境較過去更加惡劣，如內(nèi)部溫度水平等等。而在這里需要指出的是，高爐噴吹用的高揮發(fā)分的煙煤大多數(shù)都有一個(gè)顯著特點(diǎn)，就是由于成煤地質(zhì)條件、年代等因素影響，其灰分中含有較高的酸性物質(zhì)，而過多酸性物質(zhì)的存在會(huì)導(dǎo)致灰熔融性能較低，煤粉至煤槍噴入高爐后，在較高風(fēng)溫作用下，加之煙煤自身具有較高的揮發(fā)分，會(huì)快速燃燒，從而導(dǎo)致其會(huì)在風(fēng)口等處，遇到冷卻就會(huì)產(chǎn)生結(jié)渣、結(jié)焦現(xiàn)象，會(huì)影響風(fēng)口等使用壽命以及高爐進(jìn)風(fēng)量的均勻性，會(huì)對(duì)高爐生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。因此，從高爐煉鐵合理生產(chǎn)的角度來講，是希望高爐噴吹到爐內(nèi)的煤粉具有較高的灰熔融特性，從而來避免如結(jié)渣等此類不利于生產(chǎn)的現(xiàn)象發(fā)生。而現(xiàn)代高爐噴吹煤粉工藝下，為應(yīng)對(duì)此類不利于生產(chǎn)現(xiàn)象的發(fā)生，主要采取有如下幾種技術(shù)措施，首先是從噴入的煤粉角度出發(fā)，在噴入煤粉成本可接受和資源條件滿足的情況下，盡力去噴入一些如無煙煤等高灰熔融性能煤粉，從而提升混合煤粉的灰熔融性能，以避免風(fēng)口結(jié)渣等影響生產(chǎn)現(xiàn)象發(fā)生，但此類方法也有如下缺陷，就是諸如無煙煤的資源存儲(chǔ)量較少，此外價(jià)格偏高，再有就是可磨性較低，制粉量會(huì)受到一定限制，會(huì)導(dǎo)致噴吹煤比受到一定限制，同時(shí)也不利于降低煉鐵生產(chǎn)成本，生產(chǎn)中會(huì)受到一定制約。再有就是通過在混合煤粉中加入一些熔劑類物質(zhì)，去改善混合煤粉灰分構(gòu)成，從而提升灰熔融性能，以避免結(jié)渣、結(jié)焦等生產(chǎn)問題發(fā)生，此類熔劑通過如增加三氧化二鋁、氧化鈣等高熔點(diǎn)氧化物，來調(diào)整煤粉灰分中的酸堿比，進(jìn)而達(dá)到提升灰熔融性的目的，此類技術(shù)也在不少企業(yè)得到實(shí)施，并且取得一定效果，但就現(xiàn)有技實(shí)施過程來講，其也還存在一定問題，就是單純采用此類熔劑，由于熔劑自身成本較高，會(huì)一定程度上增加企業(yè)噴吹煤粉成本，從而對(duì)于高爐經(jīng)濟(jì)性冶煉不利。再有就是采用一些其它方式，如調(diào)整煤槍、風(fēng)口結(jié)構(gòu)及材質(zhì)等方法，去減輕結(jié)渣等問題發(fā)生，但此類技術(shù)實(shí)施起來，也有發(fā)現(xiàn)一些問題，如某些高爐結(jié)構(gòu)不允許、或者是設(shè)備自身設(shè)計(jì)不合理，都會(huì)導(dǎo)致安裝后效果有限，不能夠從根本上解決噴吹煤粉過程中在風(fēng)口等處的結(jié)渣現(xiàn)象發(fā)生。而本技術(shù)方法中，在針對(duì)不同原煤和混合煤粉的煤灰熔融性能長(zhǎng)期研究過程中，認(rèn)為通過熔劑的加入，進(jìn)而人為調(diào)節(jié)混合煤粉灰熔融性能是最為可實(shí)施的，也是最經(jīng)濟(jì)最好的方案。在此基礎(chǔ)上，充分結(jié)合鋼鐵廠實(shí)際情況，發(fā)掘出自身高熔融性物質(zhì)，并將二者結(jié)合，經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間研究和實(shí)踐后，從而制造成必要熔劑產(chǎn)品，可改善高爐煤粉灰熔融性能，從而優(yōu)化高爐噴吹煤粉工藝效果。