金属化炉料治理高炉炉缸堆积

成果编号：39479

价格：面议

完成单位：北京科技大学

单位类别：

完成时间：未填写

成熟程度：研制阶段

服务产业领域：能源环保

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发布人：江苏省生产力促进中心科技资源开发与技术转移处在线

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1. 建立了高炉综合数学模型，该模型是以高炉物料平衡、全炉热平衡为理论基础，并结合对山钢炼铁厂现场及各历史数据综合分析后，从理论上计算了高炉废钢比不同时的能耗情况。综合计算结果并分析可知，随着废钢比例的增加，在煤比不变的情况下，焦比、矿比（含废钢）明显下降，其中每加入 100kg 废钢的平均节焦量为 30kg；可增加 6%的铁水产量。 2. 为了保证高炉的正常冶炼，依据不同废钢种类制定相应的质量标准及规格要求，重点关注废钢尺寸，可以提高上料效率，避免上料过程中废钢划伤和撕裂皮带、引起炉顶卡料，造成高炉休慢风等现象的出现，一般将入炉废钢的粒级控制在：10-80mm，80mm 的粒度比例均不超过 10%，料形整齐，规格相近，堆密度控制在 1~3g/cm3。 3. 废钢入炉前准备环节具体可以总结如下：1）打包压切设备。利用此类设备，进行薄板和盘条状废钢的处理，便于运输，同时可以增加堆比密度。2）剪切设备。利用此类装置，进行重型废钢以及大型构件的处理，按照精料入炉的研究，将废钢加工为所需的各类形状。具体使用的设备，包括鳄鱼剪以及牛头剪等。3）打包剪切两用设备。此类设备既具有打包机的功能，也具有剪切机的功能。4）专业废钢装卸设备。为提高装卸率，配置高性能的抓钢机。5）废钢破碎设备。可以使用废钢破碎机生产线，用作破碎生产设备，可以提高生产效率。6）辐射检测设备。考虑到废钢污染问题，配置此类设备，比如通道式辐射探测系统，可以提升废钢加工过程的安全性。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：

合作方式：技术开发

参与活动：

专利情况：未申请专利

成果简介

成果概况

创新要点

1. 高炉炉内控制合适的废钢比例，不仅可以增强高炉料柱透气性降低炉内压差，同时可以改善综合炉料的软化熔滴特性，降低高炉炼铁过程中的焦比和燃料比，提高高炉利用效率，达到高炉低碳炼铁目的；缓解了资源紧张，降低了企业能耗和能源利用，既有利于保护资源，又有利于节约能源、减少环境污染，对节能减排起到较大推动作用。 2. 开发了一种高炉添加废钢生产铁水的工艺，在冶炼过程中通过高炉炉顶加入 85%-90%废钢，通过铁沟和铁水包方式加入 10-15%的废钢。 3. 研发了高炉废钢定点加料的高炉炉顶布料技术，在布料器炉料落点下方400-600mm 处设置分料区，并将主滑槽和辅助滑槽间的角度设置大于 30°，通过调整布料器，确保不同粒度的炉料装入到高炉径向不同的位置，实现原燃料的分级、分质入炉。 4. 基于废钢在高炉冶炼过程石墨快速渗碳特点，开发出添加废钢解决炉缸石墨碳堆积的新工艺，当高炉发生炉缸石墨碳堆积时，利用炉缸温度≥1500℃加入合适比例的废钢迅速处理炉缸石墨堆积。

主要技术指标

1. 高炉冶炼理论是基础，本技术进行了系统的理论分析与计算。建立了高炉综合数学模型，包括高炉物料平衡、全炉热平衡、成本测算模型，结合山钢炼铁厂现场及各历史数据，可得加入 100kg 废钢节焦 30kg，增产 6%。 2. 高炉冶炼原料和设备是保障，本技术制定了废钢的质量标准、规格要求及布料制度。一般入炉废钢的粒级控制为 10-80mm，80mm 比例均不超过 10%，料形整齐，规格相近，堆密度控制在 1~3g/cm3。 3. 废钢入高炉的物理性质及冶金性能变化是关键，针对废钢加入高炉炉料软熔性能、加料方式、渣铁滞留量等方面进行了系统的研究。随着废钢比增加（＜15%），软熔区间向下移动变窄，透气性变好，透气性指数由未加废钢的 169.34 KPa·℃降低至配加 15%钢筋头的 10.43KPa·℃，降低了 158.91 KPa·℃；铁水滞留量由未加废钢的 4.4%降低至加入 15%废钢的 3.7%，综合改善了高炉下部的透气透液性。 4. 基于废钢特殊的软化熔滴性能以及其熔化后铁液中碳的不饱和现象，可利用废钢处理高炉炉缸的石墨化堆积。由软化熔滴实验滴落物的检测结果可以看出，随着废钢比的增加铁液中的碳含量由不加废钢的 3.21%降低至加入 15%废钢的 2.55%，铁液中的碳含量明显降低。

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