[发明专利]一种熔态转炉渣改质中降低终渣FeO含量的方法

摘要

本发明公开一种熔态转炉渣改质冶炼中降低终渣FeO含量的方法，利用铁尾矿中二氧化硅的成分来降低炉渣碱度，利用高炉除尘灰碳去还原熔渣中铁氧化物，根据泡沫渣理论，采用分级配料、分级原料混合预热、分级上部加料的方式，提高了高炉除尘灰的利用效率，降低熔态转炉渣改质冶炼中终渣FeO含量，最终改善终渣使用性能，提高铁的回收率降低生产成本。

主权项

1.一种熔态转炉渣改质中降低终渣FeO含量的方法，其特征在于包括以下步骤：熔态转炉渣热装—高温电弧冶炼—分级配料—分级原料混合预热—分级上部加料—渣金分离；所述的熔态转炉渣热装是把熔融转炉渣直接到入保温渣罐内，经保温渣罐热装至高温电弧炉内部，熔态转炉渣温度大于1500℃，炉渣二元碱度R₂范围为2.6～4.0；所述的高温电弧冶炼温度控制范围为1350～1450℃；所述的分级配料是以高炉除尘灰，铁尾矿为原料，采用二次配料，一次配料炉渣控制碱度R₄＝(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)＝1.4～1.8，其中炉渣质量分数为70％～90％，高炉除尘灰质量分数为5～21％，铁尾矿的质量分数为3％～15％；二次配料炉渣控制碱度R₄＝(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)＝0.8～1.3，其中炉渣质量分数为50％～70％，高炉除尘灰质量分数为9％～25％，铁尾矿的质量分数为15％～35％；根据熔态转炉渣初始的化学成分，炉渣碱度R₄＝(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)，还原剂与铁氧化物含量及终渣铁氧化物含量作为依据，改质冶炼中加入含碳总质量关系式：MC＞K×(α×(M₁+M₂+M₃)+β×(M₄+M₅+M₆)+λ×(M₇+M₈+M₉)+ε×(M₁₀+M₁₁+M₁₂))；其中MC为加入的含碳总量，kg；K为含碳量过剩系数，其范围为1.2～2；α为碳还原Fe₂O₃相关系数，其范围为0.20～0.25；M₁为转炉渣中Fe₂O₃的质量，kg，M₂为高炉除尘灰中Fe₂O₃的质量，kg，M₃为铁尾矿中Fe₂O₃的质量，kg；β为碳还原FeO相关系数，其范围为0.162～0.172；M₄为转炉渣中FeO的质量，kg，M₅为高炉除尘灰中FeO的质量，kg，M₆为铁尾矿中FeO的质量，kg；λ为碳还原P₂O₅相关系数，其范围为0.413～0.433；M₇为转炉渣中P₂O₅的质量，kg，M₈为高炉除尘灰中P₂O₅的质量kg，M₉为铁尾矿中P₂O₅的质量，kg；ε为碳还原MnO相关系数，其范围为0.164～0.174；M₁₀为转炉渣中MnO的质量，kg，M₁₁为高炉除尘灰中MnO的质量，kg，M₁₂为铁尾矿中MnO的质量，kg；所述的分级原料混合预热是以高炉除尘灰，铁尾矿为原料按照上述配料后进行二次混合，采用电弧炉的高温烟气预热，预热温度范围为300～600℃；所述的分级上部加料为在电弧炉炉盖上部设有多个加料斗，一次加料总速度为V₁＝V₀‑μ₁(T‑1350)ⁿ¹+ρ₁(R₄‑1.4)^m1，二次加料总速度为V₂＝V₀‑μ₂(T‑1350)ⁿ²+ρ₂(R₄‑1.4)^m2，其中V₁为第一次加料速度，kg/min，V₂为第二次加料速度，kg/min，V₀加料初时速度，kg/min，其范围为100～110kg/min；μ₁为第一次加料时炉渣温度相关系数，其范围为0.97～1.07，n₁为第一次加料时炉渣温度指数相关系数，其范围为0.80～0.90，ρ₁为第一次加料时炉渣碱度相关系数，其范围为2.0～3.0，m₁为第一次加料时炉渣碱度指数相关系数，其范围为0.29～0.39，μ₂为第二次加料时炉渣温度相关系数，其范围为1.67～1.77，n₂为第二次加料时炉渣温度指数相关系数，其范围为0.70～0.80，ρ₂为第二次加料时炉渣碱度相关系数，其范围为3.0～4.0，m₂为第二次加料时炉渣碱度指数相关系数，其范围为0.70～0.80，T为冶炼温度，℃，R₄为四元碱度。