[发明专利]无料钟高炉高比例球团矿炉料结构布料方法

说明书

技术领域

本发明属于高炉冶炼工艺方法，特别是一种无料钟高炉高比例球团矿炉料结构布料方法。

背景技术

因炼铁厂高炉扩建和强化冶炼的需求，高炉提高熟料率的矛盾日益突出，为保高炉熟料率及高炉综合入炉品位的提高，在原有的烧结生产能力下，有必要发展球团矿生产，使高炉入炉球团矿比例达到80％左右。但是，由于球团矿本身所具有的特殊性，在球团矿用量增大到60％以后，高炉顺行难以保证，崩悬料次数增加，炉腰、炉腹结厚现象经常发生，严重制约高炉生产及技术经济指标提高。

针对无料钟高炉高比例球团矿炉料结构冶炼，目前国内及国际上尚无较好的解决方法。原因是：当球团矿比例占炉料总量60％以上时，无料钟炉顶布料存在以下问题：(1)球团矿自然堆角较焦炭自然堆角小，仅24～27°，且滚动性好、安息角小；当球团矿加入高炉后易滚动，使料面趋于平坦；(2)高炉内球团矿在温度570-1000℃区间内还原粉化较为严重，粉化率大约30％-35％；随着氧化物还原各阶段的进行，正常情况下有20％-25％的体积膨胀率，严重影响高炉料柱透气性；(3)球团矿荷重还原软化开始软化温度偏低，软化区间偏宽，造成高炉炉腹煤气通过软熔带阻力增大。

发明内容

本发明的目的是提供一种无料钟高炉高比例球团矿炉料结构布料方法，能降低通过高炉料柱垂直方向中心和边缘煤气的阻力，改善高炉料柱透气性，降低高炉压差，确保高炉稳定顺行及技术经济指标提高，降低生铁成本，延长高炉寿命。

本发明的解决方案是：一种无料钟高炉高比例球团矿炉料结构布料方法，该方法通过改善高炉料柱垂直方向中心和边缘的透气性，形成两道气流，在保证高炉顺行的条件下，提高煤气利用率；

具体步骤是：

按焦批重量的7％-15％进行中心加焦，发展中心气流；利用槽下焦炭称量斗先称量对应矿石量焦炭批重的3％-8％；待矿石和焦炭都称量准备好后，焦炭和矿石闸门同时开启，使矿石和焦炭均匀混合装入料车内，按正常加料程序进行加料；

当炉顶料罐下节流阀打开后矿焦混合料经炉顶流槽放入炉内时，因焦炭较球团矿密度小、粒度大，在流槽内滚动或滑动时离开溜槽的抛射角大于球团矿，以及炉料在下落过程中，因炉内上升煤气流浮力的影响，布料后焦炭落点圆周半径大于矿石落点圆周半径，能在矿石料层边缘形成均匀稳定的焦炭层；

矿批重控制在临界值以上，矿石在炉喉的平均厚度为炉喉直径的8％-10％。

本发明方法简单易行，采用本发明方法，当球团矿比例达到80％时所取得的冶炼效果，见下表。

由上述表中数据可知，使用本发明工艺技术调整到位后，可提高高炉利用系数8％-10％；降低高炉燃料比2-3％；生铁含[si]下降0.08％，生铁一级品率上升40％，改善生铁质量；延长炉身寿命至8年以上，能显著提高高炉生产稳定性及经济效益。本发明使用范围：高炉炉料结构中球团矿比例占总炉料量的60％-100％条件下的无钟炉顶高炉。因此，本发明方法能降低通过高炉料柱垂直方向中心和边缘煤气的阻力，改善高炉料柱透气性，降低高炉压差，确保高炉稳定顺行及技术经济指标提高，降低生铁成本，延长高炉寿命。

具体实施方式

一种无料钟高炉高比例球团矿炉料结构布料方法，通过改善高炉料柱垂直方向中心和边缘的透气性，形成两道气流，在保证高炉顺行的条件下，提高煤气利用率。

(1)无钟炉顶高炉利用多环布料技术，按焦批重量的7％-15％进行中心加焦，发展中心气流；

(2)无钟炉顶高炉采用矿中加焦技术，利用槽下焦炭称量斗先称量对应矿石量焦炭批重的3％-8％；待矿石和焦炭都称量准备好后，焦炭和矿石闸门同时开启，使矿石和焦炭均匀混合装入料车内，按正常加料程序进行加料；当炉顶料罐下节流阀打开后矿焦混合料经炉顶流槽放入炉内时，因焦炭较球团矿密度小、粒度大，在流槽内滚动或滑动时离开溜槽的抛射角大于球团矿，以及炉料在下落过程中，因炉内上升煤气流浮力的影响，布料后焦炭落点圆周半径大于矿石落点圆周半径，能在矿石料层边缘形成均匀稳定的焦炭层，起到发展稳定均匀的边缘煤气流和防止炉墙结厚的效果；

(3)无钟炉顶高炉料罐放矿石及焦炭时，根据料罐放料时料流粒度组成偏析的变化规律，采用炉顶布料溜槽从小角度向大角度方向进行布料，确保料罐放料时因质量流粒度偏析造成的小颗粒炉料及粉末，布到高炉中心至炉墙边缘的2/3处；

(4)装料方法采用正分装、矿焦不等料线；