CN106399606B - 高炉二次返矿回收利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高炉二次返矿回收利用方法，包括以下步骤：1)对二次返矿进行筛分，筛出粒度＞3mm的二次返矿；2)按质量比为10∶3～5∶1的比例将步骤1)中筛出的二次返矿与回用焦丁充分混合成混合料；3)按每批炉料中二次返矿用量与每批炉料质量比为1∶15～1∶10的比例将步骤2)中的混合料添加在高炉的中间环带处，入炉回收利用。本发明顺利地将混合料布在高炉的中间环带处，解决了在高炉边缘使用过多比例的二次返矿容易影响高炉边缘气流发展，降低高炉煤气利用降低的问题；本发明方法二次返矿回收量大，回收效率高，大幅降低了能耗，节约了制造与运输成本。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术，具体地指一种高炉二次返矿回收利用方法。
背景技术
烧结矿的返矿分为一次返矿和二次返矿。其中，烧结台车运行到烧结机尾时，烧结机两侧和表层的未烧好的烧结矿经机尾单辊破碎机剪切和热振动筛筛分后的筛下物，及热烧结矿经冷却和整粒后的筛下物，这部分称为一次返矿；烧结矿经整粒后，粒度即使都在5mm以上，但在皮带运转以及卸料过程都难免会发生破碎，为保证高炉炉内有良好的透气性，烧结矿在进入高炉前要进行一次筛分，筛出粒度小于5mm的返矿返回烧结车间，这部分称为二次返矿。适量的返矿配入烧结料中，可以改善烧结料层透气性，促进低熔点液相物的生成，提高烧结矿强度和脱硫率，但烧结返矿率过高导致烧结矿的利用率降低，固体燃料消耗增加，烧结成本升高，无法保证高炉对熟料率的要求。
随着钢铁微利时代的到来，国内很多钢铁企业采取低成本配矿的战略，烧结矿品位逐年降低，小粒度烧结矿的比例逐年增多，其中烧结矿二次返矿量占整个烧结产量的10～18％，对于一个年产1500万t/a生铁企业，按生铁产量计算二次返矿量约为218～393万t/a。正常烧结矿粒度在5～40mm，例如某钢铁企业，粒度5～11mm为小烧，11～40mm为大烧，大小烧分级入炉，高炉稳定顺行。正常烧结矿中10～40mm比例大约在80％，二次返矿与正常烧结矿粒度组成差距巨大。目前绝大数企业把粒度小于5mm的返矿返回烧结车间作为烧结铺底料重新烧结，这种方式不但浪费固体燃耗，增加制造成本，同时也增加了二次返矿在高炉矿槽与烧结机之间的运输成本。
二次返矿粒度组成一般为：粒度大于5mm的占5％，粒度3～5mm的占55％，粒度小于3mm的占40％，其中，粒度大于3mm的占到60％。为提高二次返矿利用率，各工矿企业做了大量研究。其中，中国专利申请CN201010144395.4公开了一种烧结环冷机布料方法及装置，其在环冷机台车上分三层铺设烧结矿，底层以大粒度烧结矿为主，中层以小粒度烧结矿为主，顶层以中等粒度烧结矿为主，有利于回收利用小粒度烧结矿，但依然没有解决小粒度烧结矿直接回收入炉替代正常烧结矿的问题。文献“马钢2500m3高炉小粒度烧结矿回收利用”(丁晖、李帮平《炼铁》2002年2期)介绍了马钢2500m3高炉小粒度烧结矿返矿量达到280kg/t.铁，返矿量巨大，如果全部烧结机生产成本大幅增加，回收部分3～5mm的小粒度烧结矿，在7～9次正常料后，布1次小粒度烧结矿，小粒度烧结矿回收利用量26.5kg/t.铁；文献“济钢1号高炉小粒度烧结矿入炉技术开发与应用”(李传辉、安铭《钢铁》2007年12期)介绍了回收部分3～5mm的小粒度烧结矿，在6～15次正常料后，布1次小粒度烧结矿，并且布在边缘；文献“攀钢新三号高炉小粒度烧结矿的回收利用实践”(林川《四川冶金》2011年6期)介绍回收部分3～5mm的小粒度烧结矿，在布8次正常料后，布1次小粒度烧结矿；文献“降低武钢烧结返矿率的生产实践”(李红、余珊珊、郑俊平《武钢技术》2015年3期)介绍了武钢采取了适当提高烧结矿FeO含量、调整烧结点火温度、强化制粒、调整烧结筛网尺寸等一系列措施来降低烧结返矿率，2014年炼铁厂烧结返矿率降至11.5％，较2011年全年平均值下降5.9％，在高炉布料操作上采取了“稳定边缘气流，打通中心气流”的方针。上述四篇文献中提到的方法均存在以下不足：由于小粒度烧结矿与正常烧结矿粒度差异大，容易造成炉内料柱空隙度下降，透气性变差，对高炉顺利运行产生不利影响，且小粒度烧结矿量回收利用率低。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种高炉二次返矿回收利用方法，该方法二次返矿回收量大，回收效率高，高炉煤气利用率高。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高炉二次返矿回收利用方法，包括以下步骤：
1)对二次返矿进行筛分，筛出粒度＞3mm的二次返矿；
2)按质量比为10∶3～5∶1的比例将步骤1)中筛出的二次返矿与回用焦丁充分混合成混合料；
3)按每批炉料中二次返矿用量与每批炉料质量比为1∶15～1∶10的比例将步骤2)中的混合料添加在高炉的中间环带处，入炉回收利用。
进一步地，所述步骤3)中，高炉采用大小烧结矿分级入炉的方式，依次按照焦炭、大烧+球团+块矿+焦丁+二次返矿+回用焦丁、小烧的顺序布料入炉。
进一步地，所述步骤3)中，高炉采取由外环到内环的布料矩阵，将所述混合料布在高炉的中间环带处，并将小烧布在边缘。
进一步地，所述步骤2)中，将所述混合料装入排序为末端的矿石槽中，且装料时确保所述混合料在炉料集中斗的上部。
进一步地，所述步骤2)中，所述二次返矿与所述回用焦丁的质量比为10∶3～12∶3.3。
进一步地，所述步骤3)中，每批炉料中二次返矿用量为炉料批重的1∶11～12∶125。
进一步地，所述步骤2)中，所述回用焦丁的粒度为16～27mm。
更进一步地，所述步骤1)中，所述二次返矿的粒度为3～5mm。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
其一，本发明极大地利用了粒度为3～5mm的二次返矿，配合使用焦化回收的回用焦丁，极大地利用了现有废弃资源，降低了炼铁成本。
其二，本发明通过优化二次返矿和回用焦丁的粒度及混合比例等参数，使得混合料透气性指数良好，与原本炉料(未添加混合料)在中间环带的透气指数相当，从而顺利地将混合料布在高炉的中间环带处，不会影响高炉的边缘和中心气流，解决了在高炉边缘使用过多比例的二次返矿容易影响高炉边缘气流发展，降低高炉煤气利用降低的问题。
其三，二次返矿混合回用焦丁的布料方式，对高炉长期形成的固有煤气流分布影响小，高炉操作改变小，炉型控制简单，二次返矿的使用也抑制了炉内中间环带的煤气流，延长了煤气在炉内的停留时间，提高了高炉煤气利用效率，降低了高炉能耗。
其四，本发明方法二次返矿回收量大，回收效率高，大幅降低了能耗，节约了制造与运输成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
实施例1：
国内某炼铁厂8号高炉，在烧结矿槽下增加3mm孔隙的条形筛网，对二次返矿再次筛分，筛出粒度为3～5mm的返矿10t，将该10t返矿与粒度为16～27mm的3t回用焦丁充分混合；
8号高炉选取常规采用的批重为110t；
8号高炉共设计有9个矿石槽，二次返矿和回用焦丁混合后装入9B矿石槽中；
8号高炉采用大小烧结矿分级入炉的方式，布料顺序依次为：焦炭、大烧+球团+块矿+焦丁+二次返矿+回用焦丁、小烧；
8号高炉采用的装料矩阵为：其中C为焦炭，OL为大烧，OS为小烧，右上数字为布料角位(9号角位为46.7°，8号角位为44.5°，7号角位为42.3°，6号角位为39.9°，5号角位为37.3°，1号角位为5°)，右下数字为与右上数字相对应的布料环数。
结果表明，不但回收了55％的二次返矿，而且提高了煤气利用效率，大幅降低了能耗。
实施例2：
国内某炼铁厂8号高炉，在烧结矿槽下增加3mm孔隙的条形筛网，对二次返矿再次筛分，筛出粒度为3～5mm的返矿12t，与粒度为16～27mm的回用焦丁3.3t充分混合；
8号高炉选取常规采用的批重为125t；
8号高炉共设计有9个矿石槽，二次返矿和和焦丁混合后装入9B矿石槽中；
8号高炉采用大小烧结矿分级入炉的方式，布料顺序依次为：焦炭、大烧+球团+块矿+焦丁+二次返矿+回用焦丁、小烧；
8号高炉采用的装料矩阵为：其中C为焦炭，OL为大烧，OS为小烧，右上数字为布料角位(10号角位为48.8°，9号角位为46.7°，8号角位为44.5°，7号角位为42.3°，6号角位为39.9°，5号角位为37.3°，1号角位为5°)，右下数字为与右上数字相对应的布料环数。
结果表明，不但回收了55％的二次返矿，而且提高了煤气利用效率，大幅降低了能耗。
Claims (6)
1.一种高炉二次返矿回收利用方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)对二次返矿进行筛分，筛出粒度＞3mm的二次返矿；
2)按质量比为10∶3～5∶1的比例将步骤1)中筛出的二次返矿与回用焦丁充分混合成混合料；
3)按每批炉料中二次返矿用量与每批炉料质量比为1∶15～1∶10的比例将步骤2)中的混合料添加在高炉的中间环带处，入炉回收利用；所述步骤3)中，高炉采用大粒度烧结矿和小粒度烧结矿分级入炉的方式，依次按照焦炭、大粒度烧结矿+球团+块矿+焦丁+二次返矿+回用焦丁、小粒度烧结矿的顺序布料入炉；
所述步骤3)中，高炉采取由外环到内环的布料矩阵，将所述混合料布在高炉的中间环带处，并将小粒度烧结矿布在边缘。
2.根据权利要求1所述的高炉二次返矿回收利用方法，其特征在于：所述步骤2)中，将所述混合料装入排序为末端的矿石槽中，且装料时确保所述混合料在炉料集中斗的上部。
3.根据权利要求1或2所述的高炉二次返矿回收利用方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述二次返矿与所述回用焦丁的质量比为10∶3～12∶3.3。
4.根据权利要求1或2所述的高炉二次返矿回收利用方法，其特征在于：所述步骤3)中，每批炉料中二次返矿用量为炉料批重的1∶11～12∶125。
5.根据权利要求1或2所述的高炉二次返矿回收利用方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述回用焦丁的粒度为16～27mm。
6.根据权利要求1或2所述的高炉二次返矿回收利用方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述二次返矿的粒度为3～5mm。
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