[发明专利]一种利用高反应性焦炭提高高炉冶炼高铝铁矿效率的方法

说明书

本发明公开了一种利用高反应性焦炭提高高炉冶炼高铝铁矿效率的方法，属于钢铁冶金炼铁领域。该方法特征在于基于当前炼铁生产普遍采用的矿焦混装工艺，针对高炉冶炼高铝铁矿石透气性差、软熔区间变宽、渣铁分离困难的问题，通过采用高反应性的焦炭替代普通冶金焦炭制成焦丁装入高炉，由于高反应性焦丁优良的反应性，可以降低热储备区温度，提高含铁炉料的预还原度，降低含Al₂O₃初生渣相中的FeO含量，提高含Al₂O₃初生渣相的熔点，使熔化区间变窄，软熔带下移，在矿焦混装基础上进一步改善料层的透气性，从而达到提高高炉冶炼高铝铁矿石效率的目的。该工艺有助于利用劣质铁矿石和劣质焦炭资源，降低钢铁企业炼铁生产成本，保证炼铁生产效率，具有较好的经济和社会效益。

技术领域

本发明属于钢铁冶金炼铁领域，具体涉及到一种利用高反应性焦炭提高高炉冶炼高铝铁矿效率的方法。

背景技术

由于铁矿资源有限和高品位铁矿石消耗量逐渐增加，铁矿石中的Al₂O₃含量呈逐渐增加的趋势。尽管这些变化比较缓慢，但仍然给高炉操作带来了问题。当烧结料中Al₂O₃含量少量增加时，可能会使烧结矿的强度和低温还原粉化性能变差，进而导致高炉上部透气性变差。还可能改变软熔带附近烧结中所形成初渣的组成和性质，从而对高炉下部透气、透液性以及炉料的还原产生负面影响。近年来随着我国钢铁产能的大幅增长，对铁矿石的需求量迅猛增加，国内铁矿石供应严重不足，对外依存度达到60％左右。由于世界范围内高品质铁矿石资源日趋减少，同时为了降低生产成本，钢铁企业不得不在烧结生产中配加一定量的廉价的铝含量相对较高的铁矿粉，在生产过程中遇到了一系列的问题。

国内进口的高Al₂O₃铁矿大部分是铁矿粉形式，通过烧结生产进入钢铁冶炼流程。一般高碱度烧结矿中70～80％的物质为与液相有关的粘结相，其中包括次生铁矿物(赤铁矿和磁铁矿，体积含量为40～70％)、铁酸钙(体积含量为20～50％)、硅酸盐(主要是Ca₂SiO₄，体积含量约为10％)和玻璃相(体积含量约为10％)，其余为未反应的铁矿核颗粒。目前，烧结矿中最主要的成分是复合铁酸钙(SFCA)。SFCA在无Al₂O₃的环境下生成量很少，呈分解残余态；Al₂O₃/SiO₂值为0.1时，SFCA分解现象基本消失，SFCA含量急剧增加，烧结相体积膨胀；Al₂O₃含量继续增加，SFCA增加，体积膨胀趋缓；Al₂O₃/SiO₂值达到0.3以上时，SFCA由针状向片状发展。以上变化规律说明，Al₂O₃是SFCA生成的必要成分，但含量偏高时SFCA将向片状发展，烧结矿中最佳Al₂O₃/SiO₂值应控制在0.1～0.2为宜。