[发明专利]控制高炉矿料低温还原粉化的方法及收集喷洒装置

说明书

本发明涉及控制炼铁高炉铁料低温还原粉化的方法及收集喷洒装置。

1985年，在加拿大召开的第四届国际造块会议上，原西德矿石准备研究所首次发表了题目名称为“一种降低球团矿和烧结矿在高炉内还原粉化的新方法”的研究报告。该报告提供了使用卤化物降低RDI，并主要报告了在实验室分别用1g/L、2.5g/L、5g/L、10g/L氯化钠溶液浸泡球团矿降低RDI的效果;分别用10g/L的氯化钾、氯化镁、氯化钙、溴化钾、碘化钾溶液浸泡球团矿降低RDI的效果。该文未谈到在任何一家工厂采用实验所用卤化物中的任一种降低球团矿或烧结矿的RDI-3.15，只提到供应原西德的球团矿用海水处理。

1984年5月24日公布的公开号为WO 84/01963专利申请，其发明创造名称为“最大限度地防止高炉铁矿石和烧结矿还原粉化”，该发明用NaCl、CaCl、KCl、KI、KBr、Na₂SiF₆等溶液喷洒或浸泡冶炼前的烧结矿和铁矿石，以降低其低温还原初期的粉化量，炉料种类不同，溶液浓度不同，消除粉化的程度也各不相同。

日本的特开昭59-104437，其发明名称为“烧结矿制造方法”，该方法提出将烧结矿在浓度为0.5%以上的CaCl₂溶液中浸渍5秒后，在120℃烘干来改善烧结矿的低温粉化指数。

武钢烧结厂用3%的CaCl₂溶液喷洒烧结矿，降低烧结矿的RDI-3.15，并于1991年4月进行了工业性试验，已用于生产。武汉钢铁公司钢研所李学仁等人在1993年“烧结球团”第二期发表了“降低烧结矿和球团矿RDI的新方法”，论文初步讨论了卤素水溶液处理烧结矿，球团矿的效果，武钢二烧车间烧结矿喷洒CaCl₂溶液的实践，RDI改善的机理和溶液种类和处理方法对RDI的影响，论文提到“考虑到钢铁工业废水需耗费巨资进行净化处理才能排放，故选择集尘处理水和烧结排烟处理水为宜。至于对工业废水的浓度有上述规定是因为若低于该浓度，则不能达到形成薄膜的效果，而浓度太多，反过来又对烧结矿质量产生不利影响或者导致设备损耗”。

上述技术文献表明：在实验室里，研究了用单一卤化物溶液浸泡或喷洒球团矿和烧结矿;用于高炉生产的，只有用海水浸泡的球团矿和用CaCl₂溶液喷洒的烧结矿，所处理的烧结矿碱度在1.6-1.7，且未涉及降低高TiO₂、高Al₂O₃、和高碱度矿料的RDI-3.15的问题;除海水外，用单一化工产品处理高炉矿料，成本高，工艺复杂，由于高炉矿料低温还原粉化的存在，恶化了高炉料柱的透气性，破坏了煤气流的正常分布，降低了煤气化学能的利用，吹损增加，引起煤气清洗困难和煤气管道磨损加剧，导致高炉焦比上升，产量下降，经济效益变差。

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种控制高炉矿料低温还原粉化的方法及喷洒装置，该方法及喷洒装置能非常有效地控制各种类型的高炉矿料的低温还原粉化率，特别适用于控制高TiO₂、高Al₂O₃、高碱度高炉矿料低温还原粉化率，能把各种高炉矿料低温还原粉化降低到远远低于高炉冶炼所需求的水平，保证高炉冶炼顺序，能大幅度地降低燃料，提高生铁产量。

为了达到上述发明目的，本发明的技术解决方案是：根据碱金属和碱土金属中的钠、钙、镁的氯化物的水溶液能有效地控制高炉矿料低温还原粉化率，利用含有大量钙、镁、钠的氯化物及有其它物质而被处理排放的工业废水为主要原料，经提取，配制成所需浓度的喷洒剂，然后用喷洒装置将该喷洒液喷洒在入炉前的高炉矿料上。

一、按以下步骤提取水处理排放废水为原料。

1、测定该废水的排放时间与其比重的关系。

由于被处理排放的工业废水中的CaCl₂、MgCl₂的浓度与还原方式、排放时间有关。为了获得Ca^艹、Mg^艹浓度高的废水，对流动还原操作的，测还原过程排放的废水;对浸泡还原操作的，测正洗过程排放的废水。从还原或正洗开始时起，每隔2-3分钟取样一次，用比重计测其水样的波美度，并分析水样的硬度。当该废水波美度小于3时，停止取样，得到该废水排放时间与比重和硬度的关系，由此确定收集该废水的起止时间。

2、收集波美度大于或等于3的时间段所排放的工业废水作原料。