[发明专利]一种促进高炉冶炼高纯生铁过程中氮化钛在炉内析出的方法

说明书

本发明提供一种促进高炉冶炼高纯生铁中氮化钛在炉内析出的方法，包括如下步骤：(1)将含氮物料经过破碎、筛分后与高炉喷吹普通煤粉混合均匀，得到高炉含氮喷煤料，混合的质量百分比为含氮物料10％～30％，煤粉70％～90％，含氮物料包括以下重量百分比的组分：N 25～35％、Mn 5～10％、Fe 10～15％、Si 35～45％；(2)将高炉含氮喷煤料放入高炉喷煤系统的喷吹罐中，经喷吹管路输送到高炉风口，经风口喷煤枪进入高炉内。本发明高炉喷吹一种含氮喷煤料，含氮物料进入铁水，避免了渣层的影响，改善了TiN析出环境。结合正常喷煤过程，含氮物料均匀喷吹，不产生煤粉与含氮物料的偏析现象，能够显著提高TiN析出量，没有改变高炉生产工艺和设备流程，工业生产适应性强。

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，具体涉及一种促进高炉冶炼高纯生铁过程中氮化钛在炉内析出的方法。

背景技术

高纯生铁是指Ti，Mn，S，P等元素含量低、特定微量元素含量很少的专供优质铸件生产的生铁。目前，高纯生铁的冶炼方法主要有氧化法和精料法。

氧化法是指对铁液用氧气或空气吹炼，脱除其中的Si，Mn，Ti，V，Cr，P等。该工艺对高炉原料无特殊要求，生铁中微量元素可以控制，但是该工艺技术复杂，成本高，产量低。国外大多采用氧化法生产高纯生铁。

精料法是通过选用优质精矿粉、焦炭、煤等原燃料，采用配矿方法，控制有害元素入炉量，改善高炉操作制度，优化高炉冶炼条件，实现对某些有害元素还原的控制，从而生产高纯生铁。我国大多铸铁生产企业采用此方法。但是，随着精料的供应量不断减少，精料法生产高纯生铁的局限性逐渐显现，以Ti元素为典型代表。

Ti是个十分活泼的元素，与C，N，O具有很强的化学亲和力，易形成TiN，TiC和Ti(N、C)固溶体等化合物，对铸件的拉伸和疲劳性能有较大危害。高纯生铁必须严格控制Ti含量。2014年由中华人民共和国工业和信息化部制定并颁布的机械行业《铸造用高纯生铁》标准，化为两级，C1：wTi≦0.01％，C2：wTi≦0.03％。但随着低Ti精料的日益短缺，因Ti超标导致高纯生铁“不纯”的现象，屡见不鲜。

从热力学和动力学条件分析，TiN、TiC和Ti(N、C)固溶体析出与铁水中Ti、N含量和温度有关。在Ti含量一定时，铁水温度越高，铁水中N含量越高，达到析出条件的TiN就越多。现有的高纯生铁冶炼方式，可以控制和提高铁水温度，但不能提高铁水中N含量，因此导致铁水中不能析出更多的TiN并留在炉内。

因此，在不改变现有的高纯生铁生产方式及流程的条件下，急需开发一种促进高炉冶炼高纯生铁过程中氮化钛在炉内析出的方法。

发明内容

本发明目的是为了弥补已有技术缺陷，提供一种促进高炉冶炼高纯生铁中氮化钛在炉内析出的方法，促使析出更多的TiN并留在炉内。

为实现上述目的，本发明通过以下方案予以实现：

本发明提供一种促进高炉冶炼高纯生铁中氮化钛在炉内析出的方法，包括如下步骤：

(1)将含氮物料经过破碎、筛分后与高炉喷吹普通煤粉混合均匀，得到高炉含氮喷煤料，混合的质量百分比为含氮物料10％～30％，煤粉70％～90％，含氮物料包括以下重量百分比的组分：N 25～35％、Mn 5～10％、Fe 10～15％、Si 35～45％；

(2)将高炉含氮喷煤料放入高炉喷煤系统的喷吹罐中，经喷吹管路输送到高炉风口，经风口喷煤枪进入高炉内。

优选地，含氮物料固体料最大粒径≤2.0mm，小于200目粒度的占60～90％。

优选地，高炉含氮喷煤料按质量百分比包括含氮物料15～25％，高炉喷吹普通煤粉75～85％。

优选地，高炉含氮喷煤料按质量百分比包括含氮物料18％，高炉喷吹普通煤粉82％。