[发明专利]一种含钛炉渣高炉护炉剂和护炉方法

说明书

技术领域

本发明属于铁矿石冶炼技术领域，具体涉及一种含钛炉渣高炉护炉剂和护炉方法。

背景技术

普通高炉采用含钛炉料保护炉缸已是公开的技术，其原理是含有TiO₂的原料在高炉下部被还原为TiN(熔点2950℃)，TiC(熔点3150℃)，这些高熔点物质沉积并覆盖在炉缸炉底的衬砖表面，从而防止炉渣与铁水侵蚀、冲刷炉缸，减少炉缸烧穿等事故，延长高炉一代寿命。世界上普通矿冶炼采用TiO₂护炉技术的高炉据统计可延长寿命1/3～1/2，这对于降低高炉基建投资与冶炼成本具有重大意义。

但采用的含钛炉料护炉与添加方法千差万别，概括起来含钛炉料有钒钛铁精矿、钛精矿、含钛高炉渣。前二种都是工业产品，无疑增加了护炉成本，其添加方法一是将钛铁精矿、钛精矿加入烧结，但必然降低烧结矿质量；二是将含钛铁精矿、钛精矿、含钛高炉渣从风口喷入炉缸，但需要磨矿至200mm70％以上，使用方法复杂，特别是将高炉渣进行细磨，工艺复杂且成本上升。

专利文献CN201210003044.0公开了一种炼铁高炉护炉方法，其权利要求1是将含钛物料从高炉风口喷入炉内。很显然，该方法具有一定的局限性，从风口喷入对原料与炉况要求较高，成本也较高，难以达到推广实用化程度。

我国是钒钛铁矿石资源丰富的国家，目前用于高炉冶炼的按炉渣TiO₂高低有三种类型，即高钛渣冶炼，炉渣TiO₂含量20～30％，代表企业是攀钢；中钛渣冶炼，炉渣TiO₂含量10～20％，代表企业是承钢；低钛渣冶炼，炉渣TiO₂含量1～10％，代表企业是马钢。这些企业每年产生的含钛高炉渣总量在1000万吨以上，除少量用于建材行业，大量炉渣废弃填埋，占地大还可能产生二次污染，限于技术条件与成本因素，综合利用提取炉渣有用元素几乎没有。基于环保要求与废弃物重复利用为出发点，同时能够降低护炉成本达到实用化程度，而世界上采用普通矿冶炼的高炉占99％以上，对TiO₂护炉的需求量很大，用含钛炉渣替代含钛铁精矿、钛精矿等工业产品具有广阔的前景，更为重要的是实现废弃物的二次利用，变废为宝，降低冶炼成本。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种含钛炉渣高炉护炉剂。该含钛炉渣高炉护炉剂为钒钛铁矿石冶炼高炉产生的含钛炉渣，其中TiO₂含量为1～30％。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述含钛炉渣高炉护炉剂的护炉方法。该方法为：将含钛炉渣破碎至粒度为5～25mm，按需求称重后从高炉炉顶加入进行护炉。

优选的，上述含钛炉渣高炉护炉剂的护炉方法中，所述的按需为每吨生铁需TiO₂添加量为0.1～20kg。

优选的，上述含钛炉渣高炉护炉剂的护炉方法中，当含钛炉渣中TiO₂含量为20～30％，每吨铁需加入0.4～80kg含钛炉渣。

优选的，上述含钛炉渣高炉护炉剂的护炉方法中，当含钛炉渣中TiO₂含量为10～20％，每吨铁需加入0.7～133kg含钛炉渣。

优选的，上述含钛炉渣高炉护炉剂的护炉方法中，当含钛炉渣中TiO₂含量为1～10％，每吨铁需加入1.8～364kg含钛炉渣。

本发明以含钛炉渣作为护炉剂，该护炉剂既不用从烧结加入、也不用从风口加入，而可以直接从炉顶加入，工艺简便，可操作性与可靠性强，配料与装料灵活可变，对炉况稳定性没有影响；而现有的以钛铁精矿、钛精矿为护炉剂时也可以从风口加入，但是工艺复杂，增加成本，喷吹系统需要设置烘干、磨粉、输粉、喷吹等环节与设备，还需输送介质如高压空气，且对高炉炉况要求较高，喷吹后本身对炉况的稳定性影响也较大。所以，本发明含钛炉渣作为护炉剂，具有操作简单、成本更低的优点。

具体实施方式

含钛炉渣作为高炉护炉剂的护炉方法，包括以下步骤：

a、含钛炉渣的准备：钒钛磁铁矿冶炼高炉产生的含钛炉渣一般用渣灌盛装用火车倾倒于自然界填埋，与泥土混合后含有很多杂质，会降低炉渣的TiO₂有用成分，为此必须将废弃的炉渣妥善堆放，不能混有泥土与其它杂物；