[发明专利]一种基于高理论燃烧温度低燃料比的高炉冶炼方法

说明书

本发明涉及一种基于高理论燃烧温度低燃料比的高炉冶炼方法，经过下列步骤：原料准备；冶炼；获得低硅低硫合格生铁。本发明能够实现高炉炉况长周期稳定顺行、利用系数稳步提高、综合燃料比同比条件持续降低的冶炼效果，进一步降低生铁冶炼制备成本。

技术领域

本发明涉及一种高炉冶炼方法，尤其是一种基于高理论燃烧温度低燃料比的高炉冶炼方法，属于高炉冶炼领域。

背景技术

在钢铁联合企业生产过程中，生铁冶炼成本占吨材全成本的70～75％，而其中生铁原燃料成本又占据生铁成本的90％以上。因此，在现阶段原燃料生产条件逐步劣化情况下，采用新的高炉冶炼操作理念提高高炉产量、同条件下降低综合燃料比成为进一步降低生铁制备成本、增强钢铁企业竞争力的主攻方向。

作为发明人所处的云南内陆地区，优质海外进口铁矿昂贵的矿石价格、不断上涨的运输费用及有限运输能力，已经成为吨铁制备成本均高不下的主因。在本地和周边原料燃料资源应用比例逐步扩大之后，受限制于本地或周边原燃料资源的固有特性，传统的高炉冶炼参数使得技术经济指标难以获得进一步的改善。因此，在规模化大比例稳定地应用本地或周边临近区域原燃料资源之后，系统研发出在现有整体资源条件下，持续优选、增加性价比更佳的矿石品种，达到高炉炉况长周期稳定顺行，持续提高利用系数、同比燃料比持续降低并维持良好生铁质量的低成本生铁的冶炼方法，对于增强内陆钢铁企业市场竞争力、改善节能减排指标至关重要。但由于本地及周边临近铁矿粉资源具有的高氧化硅、高三氧化二铝、低品位及稳定性较差特性使采用其为主原料制备的烧结矿、球团矿同样具有此相似特性。同时，受本地及周边具有的优质炼焦煤少、灰硫分较高的资源分布特点影响，高炉所用的焦炭特点是灰、硫分较高，水分不稳定、发热值低。这样的原燃料特点必然造成高炉冶炼时渣量增加、生铁含Si量及炉渣碱度难以稳定，从而造成燃料比居高不下，操作中也难于形成有效稳定的技术冶炼参数。

近年来，钒钛矿资源的规模应用经济性凸显，钒钛烧结精矿比例的增加进一步恶化了烧结矿的转鼓、粒度等物理指标；入炉钒钛球团矿比例增加因其对炉温、炉渣碱度等冶炼参数控制范围变窄的特性要求，使高炉通常采取的偏高硅(生铁含Si量0.35)操作成为限制指标进一步提升的瓶颈，不稳定的高炉操作参数不仅会对技术指标产生影响，长期不稳定会使炉内工作状况、炉缸热量储备甚至高炉操作内型发生不良变化。上述种种均是造成炉况不稳定的因素，不仅引起铁水质量稳定率、综合燃料比等指标恶化，也限制了高炉进一步强化冶炼增产降耗。

因而，在云南地区，高炉冶炼中规模化大比例使用本地及周边原燃料并具有逐渐下滑的形势之下，要按照常规冶炼参数冶炼出低硅低硫合格生铁，实现高炉长周期稳定顺行并做到持续改善利用系数、燃料比等主要强化冶炼技术经济指标、降低制备成本是极其困难的。

就云南地区传统冶炼参数特点及效果看，焦炭质量的不足限制了进一步提升产量、低硅冶炼、大煤比等技术的实施。尤其是，喷煤比140kg/t以后产生较为显著的未燃煤粉现象，表现如：除尘灰固定C含量长期处于10～15％，高炉透气透液性恶化，鼓风动能不足而煤气阻力系数上升；铁水硅含量难以在低值范围内长期稳定。在随着本地资源比例增加入炉品位逐步降低及因炼焦煤不足增加非炼焦煤比例焦炭质量逐步下滑条件下，采用高风温、高富氧率等技术措施实施高理论燃烧温度强化冶炼操作，成为提高高炉利用系数、提高煤粉燃烧率、提升喷吹煤粉相对置换比、降低综合燃料比的关键。