[发明专利]一种改善高炉炼铁过程中高铝渣流动性的方法

说明书

技术领域

本发明属于炼铁领域，涉及利用硼铁矿代替部分铁矿石入高炉进行高炉冶炼，从而改善高炉炼铁过程中高炉渣尤其是高铝渣流动性的方法。

背景技术

我国硼资源比较丰富，约占世界硼矿储量的16%，大多数以硼铁矿的形式存在，主要成分有：Fe 27%～30%，B₂O₃ 6%～7.5%，MgO 20%～24%，SiO₂ 10%～14%，其B₂O₃的储量占全国总储量的58%。硼铁矿组成复杂，多元素共生，且铁和硼的镶布非常细，必须经过选矿才能使用。

硼铁矿经选矿后可以得到硼精矿（B₂O₃＞10%）和含硼铁精矿（Fe＞50%、B₂O₃＜10%），由于含硼铁精矿中硼的富集程度不够，不能作为含硼原料提硼。若作为含铁原料直接进入高炉冶炼，会使高炉能耗增高，炉渣性能不稳定，给冶炼带来诸多问题。因此，硼铁矿资源的开发利用仍有待研究。

另一方面，在现今的高炉炼铁生产中，含铁原料日渐短缺，进口矿石大量投入使用；为了节能降焦，高炉也在不断追求高喷煤量。但进口矿（如澳矿、印度矿）和喷吹的煤粉都会带入高炉大量的Al₂O₃，使高炉渣中Al₂O₃大量增加而变成高铝渣。

熔化性温度偏高就是高铝渣面临的最主要的问题。在对一些钢厂的高铝渣进行测定后，其结果显示，Al₂O₃在高炉渣中的含量达到15%时，其熔化性温度大于1360℃，有些甚至达到1380℃；若渣中的Al₂O₃含量达到17%，其熔化性温度则接近1400℃。此时就容易出现冶炼能耗高，炉况不顺，炉渣粘稠且脱硫能力下降等问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种将含硼铁精矿作为部分含铁原料加入高炉中进行冶炼，从而改善高炉炼铁过程中高炉渣尤其是高铝渣流动性的方法。

本发明的技术方案是：一种改善高炉炼铁过程中高铝渣流动性的方法。

本发明包括以下步骤：首先，在高炉炼铁过程中利用含硼铁精矿部分代替铁矿粉，将占质量百分比为8-27%的含Fe＞50%、B₂O₃＜10%的含硼铁精矿、占质量百分比为8-15%的溶剂、占质量百分比为2.5-4.5%的燃料和占质量百分比为53-82%的铁矿粉制成混合料，将混合料运到烧结机进行布料、点火、烧结；将制成的烧结矿进行破碎、筛分、冷却得到粒度在5mm～50mm的符合高炉冶炼要求的含硼烧结矿，备用；

其次，将占投入高炉中含铁原料的含硼烧结矿75-100%，占0-25%的铁矿石和/或球团矿混合入高炉冶炼，由此可将高炉渣的熔化性温度保持在1250℃～1350℃，且可有效改善高炉炼铁过程中高铝渣流动性。

炉渣的熔化性温度与渣中的硼含量(B)%的对应关系要通过实验来确定：取高炉的原渣配入不同梯度量B₂O₃进行粘度测定实验，确定熔化性温度，即可得到不同熔化性温度与渣中的硼含量(B)%的对应关系。这样就可以根据不同的高炉对炉渣熔化性温度的要求不同，推断出渣中需要的硼含量(B)%。实验结果还显示，高炉渣的熔化性温度在1250℃～1350℃的适当范围时，渣中的硼含量(B)%应控制在0.5%～1.5%。

上述方法已经能够根据高炉所需的炉渣熔化型温度确定渣中的硼含量(B)%。硼的来源是含硼铁精矿，由于含硼铁精矿是硼铁矿经过选矿后得到的粒度很细的矿粉，不可能直接作为高炉原料来使用，因此要将含硼铁精矿配入烧结原料中与铁矿粉混合制成烧结矿，其配入量要经过进一步的计算推倒得到。以下是根据含硼铁精矿成分和高炉冶炼参数推导出的配入烧结原料（包括铁矿粉、溶剂、燃料等）中的含硼铁精矿的百分比的计算公式：

                                   公式①

其中：——配入烧结原料中的含硼铁精矿的百分比

——含硼铁精矿中B₂O₃的百分含量

k——高炉的渣铁比

——高炉的平均入炉品位

(B)%——渣中所需要的硼含量

w_S——烧结矿占入炉含铁原料(包括烧结矿、球团矿和铁矿石)的百分比