專利名稱：一種降低爐內(nèi)反應(yīng)溫度低成本的煉鐵方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煉鐵方法，尤其涉及一種降低爐內(nèi)反應(yīng)溫度低成本煉鐵的方法。
技術(shù)背景
高質(zhì)量低成本冶煉是冶金企業(yè)追求的目標(biāo)。目前,有如下幾個(gè)問題在高爐冶煉過程中值得研究
燒結(jié)礦、球團(tuán)礦等高爐冶煉的主體鐵料，其入爐粒度要求在5mm以上。故高爐槽下返礦(燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦等入爐鐵料中小于5_部分)需返回?zé)Y(jié)機(jī)重新參與燒結(jié)后再使用，且高爐槽下返礦比例通常高達(dá)13%左右，雖然少部分是由于篩網(wǎng)磨損遺漏出的大于5mm 的礦，這些礦可通過再次用篩網(wǎng)將大于5_的礦回收入爐冶煉，而剩下的大部分是小于5_ 的礦渣，大都返回?zé)Y(jié)制成燒結(jié)礦。由此不僅導(dǎo)致燒結(jié)機(jī)利用率下降、燒結(jié)燃耗增加所帶來(lái)的燒結(jié)成本增加等問題，同時(shí)有較多燒結(jié)返礦參與燒結(jié)的燒結(jié)礦在爐內(nèi)易粉化，影響高爐順行。
冶金焦炭作為煉鐵還原劑及高爐骨架主體，在高爐冶煉中起著非常關(guān)鍵的作用。 但冶金焦炭反應(yīng)性低、限制了高爐中上部的間接還原率，使?fàn)t頂溫度偏高、燃料比高，高爐冶煉成本增加。
由此，急需研制出降低爐內(nèi)反應(yīng)溫度的低成本煉鐵方法。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)高爐槽下返礦造成的諸多問題，發(fā)明人自主研制設(shè)計(jì)了一種降低爐內(nèi)反應(yīng)溫度低成本煉鐵的方法。該方法可以較好地解決因大量高爐槽下返礦參與再燒結(jié)而導(dǎo)致的燒結(jié)礦質(zhì)量差與成本高的問題，同時(shí)通過利用具有較高反應(yīng)性的煤面與焦粉等反應(yīng)性高、 廉價(jià)、資源較充足的材料生成的新制成品代替部分冶金焦炭與鐵料，實(shí)現(xiàn)降低爐內(nèi)反應(yīng)溫度、降低焦比從而降低高爐冶煉成本、確保高爐穩(wěn)定順行的目的。
本發(fā)明提供一種煉鐵方法，包括下述步驟
( I)配料
將50 70%的高爐槽下返礦，25 40%的焦粉與煤面，5 15%的粘結(jié)劑按比例混合均勻，加水?dāng)嚢瑁纬苫旌闲\(zhòng)料；
(2)壓塊
將步驟(I)得到的混合漿料利用壓塊機(jī)壓制成塊；
(3)冶煉
將步驟(I)得到的壓制塊，與燃料和綜合鐵料混合后送入高爐進(jìn)行冶煉。
優(yōu)選的，所述高爐槽下返礦，焦粉與煤面，粘結(jié)劑的重量配比為高爐槽下返礦 55-65%，最優(yōu)選65% ;焦粉與煤面30-35%，最優(yōu)選30% ;粘結(jié)劑5_10%，最優(yōu)選5%。
優(yōu)選的，所述焦粉與煤面的重量比6 9 :4 1，優(yōu)選7 8. 5 :3 I. 5，最優(yōu)選8 2。
優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑為高溫水泥，優(yōu)選純鋁酸鈣水泥。
優(yōu)選的，所述壓塊步驟將混合料壓制成正六棱柱體，或橫向縱向截面均為橢圓形的四角圓滑的正方形。
優(yōu)選的,所述壓制塊的碳重量含量為18 35%,全鐵重量含量為28 40%。
優(yōu)選的，冶煉過程中，爐內(nèi)熱貯備帶的起始溫度為800-860°C，平均溫度 890-900。。。
優(yōu)選的，所述壓制塊的投入重量比例為入爐綜合鐵料的5-10%，優(yōu)選8-10%，優(yōu)選 958%。
本發(fā)明還涉及一種高爐鐵，通過上述煉鐵方法煉制而成。
本發(fā)明的煉鐵方法的優(yōu)點(diǎn)為
I、降低高爐冶煉過程中爐內(nèi)的反應(yīng)溫度。
2、降低高爐冶煉成本。
3、實(shí)現(xiàn)高爐槽下返礦的經(jīng)濟(jì)合理利用。


圖I為垂直壓磚機(jī)壓成的正六棱柱體含炭冷壓返礦塊的立體示意圖。
圖2a為對(duì)輥壓磚機(jī)壓成的近似橄欖球體的含炭冷壓返礦塊的主視圖。
圖2b為對(duì)輥壓磚機(jī)壓成的近似橄欖球體的含炭冷壓返礦塊的俯視圖。
圖2c為對(duì)輥壓磚機(jī)壓成的近似橄欖球體的含炭冷壓返礦塊的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
以下述的實(shí)例詳細(xì)敘述如下，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)局限于此。
以下實(shí)施方式中所用的原料，設(shè)備等均為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。
本發(fā)明的煉鐵原料
高爐槽下返礦由于煉鐵時(shí)入爐礦料要求粒度5mm以上，小于5mm部分的燒結(jié)礦、 球團(tuán)礦、塊礦等作為高爐槽返礦需要重新加工才能進(jìn)入高爐使用，將這些需要重新加工以再次進(jìn)入高爐冶煉的粒度小于5mm的燒結(jié)礦、球團(tuán)礦和塊礦被稱作高爐槽下返礦。
焦粉和煤面焦粉和煤面，均作為煉鐵還原劑，由于其與二氧化碳的反應(yīng)性大于常規(guī)的冶金焦炭，因此得到使用。一般焦粉的灰分為11. 5 13%，煤面的揮發(fā)份為7 11%，焦粉和煤面均采用所在工廠其他工藝回收利用的產(chǎn)品，焦粉產(chǎn)品較單一，而煤面產(chǎn)品較豐富， 一般情況下，煤面中揮發(fā)份越大，成本越低，但其壓制成的壓塊強(qiáng)度較低，會(huì)影響高爐冶煉的操作穩(wěn)定性，又在長(zhǎng)遠(yuǎn)角度上增加了成本。因此，可通過選擇煤面的種類控制其揮發(fā)份含量從而調(diào)整冶煉的成本和壓塊強(qiáng)度達(dá)到最優(yōu)值。焦粉與煤面的重量比例根據(jù)焦粉的灰分和煤面的揮發(fā)份的值進(jìn)行變化，可在6、4 I中選取，優(yōu)選7 8. 5 :3 I. 5。當(dāng)煤面揮發(fā)份為10%，焦粉灰分為12%時(shí)，焦粉與煤面的重量比例最優(yōu)選8 :2。原因是焦粉揮發(fā)份低， 而反應(yīng)后煤氣中焦油含量很少，煤面揮發(fā)份較高，但反應(yīng)后煤氣中焦油含量增加，因此煤面配比過高，不利于煤氣除塵系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
粘結(jié)劑粘結(jié)劑使用高溫水泥，即耐高溫水泥，可選純鋁酸鈣水泥，例如N型超早強(qiáng)鋁酸鹽水泥。
本發(fā)明的關(guān)鍵設(shè)備
破碎機(jī)、皮帶機(jī)、皮帶電子稱(用于配料)、混料機(jī)(用于物料混勻)、攪拌機(jī)(用于加水?dāng)嚢?、垂直壓磚機(jī)或?qū)亯呵驒C(jī)(用于壓塊)。
本發(fā)明的煉鐵的具體過程
( I)配料
此步驟利用高爐槽下返礦、焦粉及煤面、粘結(jié)劑(高溫水泥)以一定的配比混勻后， 加水?dāng)嚢?，冷壓成塊。
原料配比為高爐槽下返礦占50% 70%，焦粉與煤面占25 40% (其中焦粉與煤面的重量比為6 9 :4 1，優(yōu)選 、· 5 :3 I. 5，最優(yōu)選8 :2)、粘結(jié)劑(高溫水泥)占5 15%。
(2)壓塊
將上述混合漿料利用壓塊機(jī)壓制成塊，在常溫下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)冷卻固化成含炭冷壓返礦塊。
壓塊成品
1)成品規(guī)格
①當(dāng)使用垂直壓磚機(jī)時(shí)，成品為正六棱柱體，如圖I所示。六棱柱體相對(duì)于四棱柱體角部耐磨性和抗碎性能好，但棱數(shù)過多，模具制作成本增加。由于大型高爐所要求的爐料強(qiáng)度高，優(yōu)選正六棱柱體，例如外接直徑和高均為40mm的六棱柱體。
②當(dāng)使用對(duì)輥壓球機(jī)時(shí)，成品為近似橄欖球體，如圖2所示。近似橄欖球體對(duì)輥壓球機(jī)的壓力比垂直壓磚機(jī)小，成品形狀必須盡量減少角棱，以提高其耐磨性和抗碎性能。 由于小型高爐所要求的爐料強(qiáng)度低，而近似橄欖球體的壓制成本低而強(qiáng)度尚可，小型高爐優(yōu)選近似橄欖球體，例如橫向縱向截面均為長(zhǎng)軸40mm、短軸25mm的橢圓形,俯看為邊長(zhǎng)為 40mm的四角圓滑的正方形。這樣的構(gòu)造幾乎沒有棱角，邊角不容易脫落，又不是標(biāo)準(zhǔn)橄欖球形，因此不容易滾動(dòng)。
2)成品成份
由于加入焦粉和煤面，成品中包含一定量的碳。由于加入燒結(jié)礦、球團(tuán)礦等鐵料， 成品中包含大量的鐵。為了得到更好的燃燒效果，優(yōu)選成品中的碳、鐵成分符合以下標(biāo)準(zhǔn)
權(quán)利要求
1.一種煉鐵方法，其特征在于，包括下述步驟 (1)配料 將50 70%的高爐槽下返礦，25 40%的焦粉與煤面，5 15%的粘結(jié)劑按比例混合均勻，加水?dāng)嚢?，形成混合衆(zhòng)料； (2)壓塊 將上述混合漿料利用壓塊機(jī)壓制成塊； (3)冶煉 將壓制塊、燃料和綜合鐵料，混合后送入高爐進(jìn)行冶煉。
2.如權(quán)利要求I所述的煉鐵方法，其特征在于，所述高爐槽下返礦，焦粉與煤面，粘結(jié)劑的重量配比為高爐槽下返礦55-65%，最優(yōu)選65% ;焦粉與煤面30-35%，最優(yōu)選30% ;粘結(jié)劑5-10%，最優(yōu)選5%。
3.如權(quán)利要求I或2所述的煉鐵方法，其特征在于，所述焦粉與煤面的重量比6 9:4 1，優(yōu)選7 8.5 :3 I. 5，最優(yōu)選8 :2。
4.如權(quán)利要求I 3任一項(xiàng)所述的煉鐵方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑為高溫水泥，優(yōu)選純鋁酸鈣水泥。
5.如權(quán)利要求I 4任一項(xiàng)所述的煉鐵方法，其特征在于，所述壓塊步驟將混合料壓制成正六棱柱體，或橫向縱向截面均為橢圓形的四角圓滑的正方形。
6.如權(quán)利要求I 5任一項(xiàng)所述的煉鐵方法，其特征在于，所述壓制塊的碳重量含量為18 35%，全鐵重量含量為28 40%。
7.如權(quán)利要求I 6任一項(xiàng)所述的煉鐵方法，其特征在于，冶煉過程中，爐內(nèi)熱貯備帶的起始溫度為800-860°C，平均溫度890-900°C。
8.如權(quán)利要求I 7任一項(xiàng)所述的煉鐵方法，其特征在于，所述壓制塊的投入重量比例為入爐綜合鐵料的5-10%，優(yōu)選8-10%，優(yōu)選9. 58%。
9.ー種高爐鐵，通過權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的煉鐵方法煉制而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種降低爐內(nèi)反應(yīng)溫度低成本的煉鐵方法，該煉鐵方法以經(jīng)過下列步驟處理的產(chǎn)品作為原料將50～70%的高爐槽下返礦，25～40%的焦粉與煤面，5～15%的粘結(jié)劑按比例混合均勻，加水?dāng)嚢瑁瑝簤K，將壓制塊、燃料和綜合鐵料，混合后送入高爐進(jìn)行冶煉。該煉鐵方法降低了高爐冶煉過程中爐內(nèi)的反應(yīng)溫度；降低了高爐冶煉成本；實(shí)現(xiàn)了高爐槽下返礦的經(jīng)濟(jì)合理利用。
文檔編號(hào)C21B5/00GK102978306SQ20121040492
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者楊志榮, 王紅斌, 李夯為, 閆利娥, 王曉冰 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司