[发明专利]一种富氧竖炉的熔炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种富氧竖炉的熔炼方法。

背景技术

富氧竖炉是一种以焦炭燃烧为热源的立式热法熔炼设备，主要用于生产铸铁材料以及用来还原金属氧化物中的金属，实现渣与铁的分离。在钢铁企业中，作为利用含铁除尘灰（泥）的循环利用的重要设备之一。

用富氧竖炉熔炼废钢，生产附加值高的铸铁，焦比远低于高炉，而且焦炭所占生产成本较低。

而利用含铁除尘灰的金属含量较矿粉低，约为矿粉的一半左右，这就造成入炉品位低，渣量大，约为普通高炉的2倍，造成富氧竖炉吨铁焦比高，同时生产出的铁水品质较差，含硫、磷较高，附加值低，而焦炭成本占富氧竖炉生产成本的比重较大（约40%）左右。

一般富氧竖炉的热利用效率在50%左右，其产生的煤气CO含量很高（34.5～40.2%），约为高炉煤气（CO含量24～26%）的1.5倍，说明在竖炉内焦炭没有进行完全燃烧，远低于高炉焦炭的利用率。

发明内容

为了克服现有富氧竖炉的熔炼方法的上述不足，本发明提供一种提高煤气利用率、冶炼生产成本低的富氧竖炉的熔炼方法。

本发明的技术方案

富氧竖炉内的铸造焦，在焦炭表层被加热到燃点时，O与C发生燃烧反应，在反应过程中，由于焦炭的不完全燃烧等原因，产生的煤气中含有较高的CO，没有充分发挥焦炭的潜热，部分煤气外排，白白浪费掉能源。

富氧竖炉在熔炼过程中，需要向炉内鼓热风，保证焦炭的燃烧以及炉内的氧化还原反应的持续进行。该方法在向炉内的鼓风过程中，将富氧竖炉自身产生经过净化的煤气，通过增加加压风机引入到富氧竖炉的鼓风机内，将煤气与空气混合，通过风口鼓入到炉内，用于使煤气进行二次燃烧以及在炉内再次发生还原反应，向炉内提供热源以及还原剂，部分替代焦炭的作用，从而降低竖炉焦比，达到降低生产成本的效果。充分利用富氧竖炉煤气中的潜热，降低富氧竖炉能耗。

本富氧竖炉的熔炼方法，它包括下述依次的步骤，配料、装炉料、冶炼与出铁，其特征是：

在用焦炭燃烧为热源熔炼含铁物质的过程中，产生含（体积比）CO 34.5～40.2%的废气，废气的温度300~350℃，将产生的废气由竖炉排气口经管道输入到清洗塔进风口，废气经煤气清洗塔净化后，废气成（体积比）CO含量达35～40%的煤气，把煤气从清洗塔出风口经管道输出到（冶炼设备已有一个鼓风机）另外设置的鼓风机进风口，再由鼓风机的增压后，从鼓风机出风口输送给热风炉进风口进入热风炉加热到720～800℃，再由热风炉出风口用管道从竖炉进风口输送给富氧竖炉。

上所述的富氧竖炉的熔炼方法，其步骤特征是：

Ⅰ配料

每批料的组成

渣钢和除尘灰压块（重量）3800~4200份； 焦炭950~1150份；

硅石65~75 份； 萤石 3.5~4.5 份；

渣钢和除尘灰压块中成分的要求：入炉平均值Tfe≥48%；

渣钢的粒度不大于400mm；除尘灰压块小于30mm；

Ⅱ装炉料

将配好的料装入富氧竖炉，每小时装料6~8批；

Ⅲ 冶炼

从料装入富氧竖炉后到炉内,在风口区理论燃烧温度达到1750~1850℃，风量（空气+煤气）18000~22000m³/h，炉料经过1小时20分钟到达风口区，910~110分钟炼成铁水，冶炼过程中，产生体积分数含（体积比）CO 34.5～40.2%的废气，废气的温度255~330℃，将产生的废气由竖炉排气口经管道输入到清洗塔进风口，废气经煤气清洗塔净化后，废气成含（体积比）CO达35～40%的煤气，把煤气从清洗塔出风口经管道输出到另外设置的鼓风机进风口，再由鼓风机的增压后，从鼓风机出风口输送给热风炉进风口进入热风炉加热到750~800℃，再由热风炉出风口用管道从竖炉进风口输送给富氧竖炉，循环进行，经110~130分钟炼成铁水；

Ⅳ出铁

铁水温度大于1400℃，水的成分的质量百分比达下述要求出铁；

C3.2~5.2%； Si1.3~1.7%； P0.06~0.08%; S0.05~0.25%；

其余为Fe与不可避免的杂质。

上所述的富氧竖炉的熔炼方法，其步骤特征是：在步骤Ⅲ 冶炼中按照竖炉鼓风量的15~30%增配煤气，使热风中CO的含量从0%增加到6.5~12.4%，吨铁降低焦比0.53kg~20.09kg。