[发明专利]一种高炉冶炼高纯生铁铁水增氮剂及增氮方法

说明书

本发明提供了一种高炉冶炼高纯生铁铁水增氮剂，包括以下重量百分比的组分：N 25‑30％，Mn 10‑15％，Si 35‑55％。本发明还提供了上述高炉冶炼高纯生铁铁水增氮剂的增氮方法，包括以下步骤：S1、将增氮剂经过破碎、筛分，然后按比例与高炉正常喷吹煤粉混合均匀，得到混合喷煤料；S2、将含增氮剂的混合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。本发明喷入增氮剂，增氮剂进入铁水，避免了渣层的影响，改善了铁水增氮的环境。结合正常喷煤过程，增氮剂均匀喷吹，不产生增氮剂与煤粉的偏析现象，能够显著增加铁水中N含量，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，具体涉及一种高炉冶炼高纯生铁铁水增氮剂及增氮方法。

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。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。

国外大多采用氧化法生产高纯生铁，我国大多铸铁生产企业采用精料法。但是，随着精料的越来越少，精料法生产高纯生铁的局限性较逐渐显现。尤其Ti元素，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。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。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Ti和N不能充分结合析出更多的TiN而留在炉内，导致铁水中的Ti居高不下。因此，在不改变现有的高纯生铁生产方式及流程的条件下，急需开发一种高炉冶炼高纯生铁过程中炉内铁水增氮剂和增氮方法。

发明内容

本发明目的是为了弥补已有技术缺陷，提供一种高炉冶炼高纯生铁铁水增氮剂及增氮方法，提高铁水中的N含量，促进了TiN的析出，从而提高了高纯生铁的品质。

为实现上述目的，本发明通过以下方案予以实现：

本发明提供了一种高炉冶炼高纯生铁铁水增氮剂，包括以下重量百分比的组分：N25-30％，Mn 10-15％，Si 35-55％。

优选地，增氮剂固体料最大粒径≤2.0mm，小于200目粒度的占比为60-90％。

本发明还提供了一种高炉冶炼高纯生铁铁水增氮方法，包括以下步骤：

S1、将增氮剂经过破碎、筛分，然后按比例与高炉正常喷吹煤粉混合均匀，得到混合喷煤料；

S2、将含增氮剂的混合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，增氮剂占混合喷煤料的质量比为10-30％，喷吹煤粉占混合喷煤料的质量比为70-90％。

优选地，增氮剂占混合喷煤料的质量比为25％，增氮剂占混合喷煤料的质量比为75％。

优选地，步骤S1中增氮剂和喷吹煤粉混合的具体步骤如下：

(1)将上述增氮剂装入高炉喷煤原煤场的配煤仓，通过配煤仓仓底的给料装置加入到原煤的主皮带，与原煤一起进入制粉的原煤仓；