[发明专利]烧结矿粉化抑制剂

说明书

所属技术领域：

本发明涉及一种烧结生产用添加剂，特别是烧结矿粉化抑制剂。

背景技术：

在炼铁烧结生产中，烧结矿容易出现粉化问题。目前，高炉效率的大幅度提高，对原燃料的性能提出了更高的要求，对大量使用烧结矿为主要原料的高炉而言，强化冶炼的制约因素必然是烧结矿和焦碳的各项性能，尤其是冶金性能。另一方面，随着炼铁产能的不断膨胀，适宜烧结的各种粉矿日益稀缺，且价格上扬，为了控制炼铁成本，企业不得不退求其次，大量使用某些对烧结矿和焦碳冶金性能有不良影响的资源，从而导致炼铁原料冶金性能下降，进而影响高炉增产降耗。

发明内容：

本发明目的是提供一种烧结矿粉化抑制剂，改善烧结矿的冶金性能，抑制粉化，促使高炉炉况顺行，同时改善焦炭的冶金性能，降低焦比，提高生铁产量，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

烧结矿粉化抑制剂的组分包括氯化钙、氯化镁、硼酸、溴素，各组分的重量百分比是：氯化钙70％～75％，氯化镁10％～15％、硼酸10％～15％、溴素1％～3％；

上述各组分的纯度为：氯化钙92％、氯化镁97％、硼酸99.8％、溴素99.9％。

制作工艺过程：将各种原料分别磨细至200目以下，干燥、按比例混合、混匀，包装为成品。

烧焦矿粉化抑制剂是一种灰白色粉末状混合物，有极好的水溶性，常温下在水中的饱和浓度达60％，在稀溶液条件下几乎全部溶于水。该品酸碱度呈中性，粒度-40目，常温下对人体和设备无不良影响，常期使用其稀溶液(浓度3～3.5％)未发现高炉及烧结设备的腐蚀，高炉炉顶煤气取样也未发现异常的有害物质。

使用方法：可以采用加入法和喷洒法。例如喷洒法，将烧结矿粉化抑制剂按比例溶入水中，溶液浓度以3～3.5％(重量百分比)为宜，然后再由雾化喷头喷洒到烧结矿的表面。处理后的烧结矿应延迟1小时入炉，以达到理想的渗入与同化。

烧结矿表面喷洒粉化抑制剂溶液，主要是为了强化焦碳骨架作用，降低烧结矿低温还原粉化率，改善高炉炉况，促进炉况顺行，从而达到增产降焦的目的。烧结矿低温还原粉化现象是烧结矿在高炉上部400～600℃的还原气氛下，再生Fe₂O₃在还原成Fe₃O₄的过程中，晶体的结构发生很大变化，体积膨胀，产生极大的内应力，使烧结矿结构弱化，出现粉化现象。高炉中由于粉化产生的大量粉末，使高炉上部透气性变差，影响煤气的分布及还原反应的进行，致使焦比升高，经济效益下降。采用在烧结矿表面喷洒烧结矿粉化抑制剂溶液一是解决烧结矿低温还原粉化的问题，二是强化焦碳的骨架作用。烧结矿粉化抑制剂是传统CaCl₂(卤化物)的升级换代产品，它由高温型钝化剂、固熔剂和扩散剂组方而成。

烧结矿表面喷洒粉化抑制剂溶液，能均匀地覆盖在烧结矿表面，尤其是聚集在烧结矿表面的裂缝和孔洞中，在高炉400-600℃这个粉化区间内，阻碍还原气体与烧结矿的接触，还原反应明显减缓，Fe₂O₃得到了保护，同时消除了烧结矿在还原过程中的内应力，降低了烧结矿的低温还原粉化率。由于烧结矿低温还原粉化率下降，高炉炉尘和炉瘤都将减少，尤其通过料层的煤气通道改善了，软熔带减薄，块状带扩大，促进了高炉冶炼强度的提高，风量增加，高炉透气性和煤气利用率得到改善。与此同时，烧焦矿粉化抑制剂中的扩散剂会增加矿物中玻璃相的韧性，提高玻璃相承受应力的极限，在相同相变应力作用下烧结矿形成裂纹的危险降低。另外，烧结矿粉化抑制剂还可以强化焦碳的骨架作用，所含固熔剂成分对碱金属特别是K₂O、Na₂O有极强的吸附包熔能力，与其形成共熔体，抑制K₂O、Na₂O被C还原成K、Na元素。因为K、Na气化后能强化焦炭的气化反应能力，使焦炭强度急剧降低粉化，造成料柱透气性严重恶化。同时，K₂O、Na₂O等碱金属氧化物在高炉内能降低矿石的软化温度，使矿石尚未充分还原就熔化滴落，增加了高炉下部的直接还原热量消耗，还能引起球团矿的异常膨胀而严重粉化。液固态碱金属氧化物粘附在炉衬上，既能使炉墙严重结瘤，又能直接破坏砖衬。烧焦矿粉化剂的使用彻底解决了碱金属对焦和高炉的破坏作用，使炉况顺行，产量增加。