阅读说明：本技术 高炉停炉前洗炉的方法 (Method for washing blast furnace before blowing out ) 是由 陈小东 丘文生 柏德春 余骏 陈国忠 陈生利 范国光 邢文青 于 2020-06-23 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种高炉停炉前洗炉的方法,属于高炉炼铁的空料线停炉技术领域。高炉停炉前洗炉的方法包括在高炉的喉部进行布料,然后进行洗炉冶炼。洗炉冶炼步骤的标准包括：边缘温度为250～300℃,且铁水温度≥1480℃。通过布料步骤使得洗炉冶炼步骤中：炉渣中,R为1.05～1.16,MgO的含量为8.0～9.0wt％,且Al<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>的含量≤15.0wt％；铁水中,Si的含量为0.60～0.90wt％,S的含量为0.025～0.045wt％,且Mn的含量为0.50～0.80wt％。能缩短炉墙和炉缸的清理时间,有效节省了高炉停炉的时间。(The application provides a method for cleaning a blast furnace before blowing out, belonging to the technical field of blowing out of an empty charge line for blast furnace ironmaking. The method for washing the blast furnace before blowing out comprises the steps of distributing materials at the throat part of the blast furnace and then washing and smelting the blast furnace. The standard of the smelting step of the washing furnace comprises the following steps: the edge temperature is 250-300 ℃, and the temperature of molten iron is not less than 1480 ℃. The furnace washing smelting step comprises the following steps of: in the slag, R is 1.05 to 1.16, MgO content is 8.0 to 9.0 wt%, and Al 2 O 3 The content of (A) is less than or equal to 15.0 wt%; in the molten iron, the content of Si is 0.60-0.90 wt%, the content of S is 0.025-0.045 wt%, and the content of Mn is 0.50-0.80 wt%. The cleaning time of the furnace wall and the furnace hearth can be shortened, and the blowing-out time of the blast furnace is effectively saved.)

高炉停炉前洗炉的方法

技术领域

本申请涉及高炉炼铁的空料线停炉技术领域，具体而言，涉及一种高炉停炉前洗炉的方法。

背景技术

目前，高炉大中修一般采用空料线停炉法，一是可以为大中修创造方便条件，并实现安全顺利停炉；二是减少停炉后的扒料工作，为高炉大中修缩短停炉时间。

现有技术中，采用空料线停炉法停炉后的炉墙不干净，炉墙仍有不少位置有粘结物，且炉缸有堆积物，高炉停炉冷却后对炉墙粘结物和炉缸堆积物处理时间长，延长了高炉停炉的时间。

发明内容

本申请的目的在于提供一种高炉停炉前洗炉的方法，能缩短炉墙和炉缸的清理时间，有效节省高炉停炉的时间。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种高炉停炉前洗炉的方法，包括在高炉的喉部进行布料，然后进行洗炉冶炼。

洗炉冶炼步骤的标准包括：边缘温度为250～300℃，且铁水温度≥1480℃。

通过布料步骤使得洗炉冶炼步骤中：炉渣中，R为1.05～1.16，MgO的含量为8.0～9.0wt％，且Al₂O₃的含量≤15.0wt％；铁水中，Si的含量为0.60～0.90wt％，S的含量为0.025～0.045wt％，且Mn的含量为0.50～0.80wt％。

本申请实施例提供的高炉停炉前洗炉的方法，有益效果包括：

按照洗炉冶炼步骤中炉渣和铁水的要求控制布料步骤，炉渣具有合适的碱度，使得渣铁具有较好的流动性；布料步骤中调配包括含Mn的物料的用量，合理提高铁水中的Mn含量，布料步骤中调配包括含MgO的物料的用量，合理控制了炉渣中MgO的含量，能降低炉渣粘度。铁水穿过炉芯带时，铁水能够有效稀释滞留的渣铁而改善炉缸中心堆积的问题。

铁水中具有合适的Mn含量和S含量，能够改善铁水的流动性。洗炉冶炼步骤中，根据铁水的Mn含量和S含量控制铁水具有合适的温度，使得铁水具有合适的粘度；根据铁水的粘度控制合适的边缘温度，使得边缘气流量与铁水的粘度匹配，铁水在炉墙流过时配合边缘气流的冲刷，能够有效冲洗掉炉墙粘结物。

本申请实施例提供的高炉停炉前洗炉的方法，能够有效改善炉缸中心堆积的问题，并有效冲洗掉炉墙粘结物，缩短了炉墙和炉缸的清理时间，有效节省了高炉停炉的时间。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

需要说明的是，本申请中的“和/或”，如“方案A和/或方案B”，均是指可以单独地为方案A、单独地为方案B、方案A加方案B，该三种方式。

下面对本申请实施例的高炉停炉前洗炉的方法进行具体说明。

本申请实施例提供一种高炉停炉前洗炉的方法，包括：在高炉的喉部进行布料，然后进行洗炉冶炼。示例性的，洗炉冶炼步骤完成后，加入休风料进行预休风作业。

洗炉冶炼步骤的标准包括：边缘温度为250～300℃，且铁水温度≥1480℃。

通过布料步骤使得洗炉冶炼步骤中：炉渣中，R为1.05～1.16，MgO的含量为8.0～9.0wt％，且Al₂O₃的含量≤15.0wt％；铁水中，Si的含量为0.60～0.90wt％，S的含量为0.025～0.045wt％，且Mn的含量为0.50～0.80wt％。

可以理解的是，洗炉冶炼步骤中炉渣中和铁水中的成分含量，是通过布料步骤中调节物料的组分实现的。铁水中含有Mn，表明，布料步骤中采用了包括含Mn的物料。

在本申请的实施例中，炉渣具有合适的碱度，使得渣铁具有较好的流动性；布料步骤布置的物料中的一部分MgO会进入炉渣，合理控制了炉渣中MgO的含量，能降低炉渣粘度。使得铁水穿过炉芯带时，铁水能够有效稀释滞留的渣铁而改善炉缸中心堆积的问题。铁水中具有合适的Mn含量和S含量，能够改善铁水的流动性。洗炉冶炼步骤中，根据铁水的Mn含量和S含量控制铁水具有合适的温度，使得铁水具有合适的粘度；根据铁水的粘度控制合适的边缘温度，使得边缘气流量与铁水的粘度匹配，铁水在炉墙流过时配合边缘气流的冲刷，能够有效冲洗掉炉墙粘结物。

另外，研究发现，在本申请的实施例中，铁水中具有合适Si含量和S含量，使得铁水具有合适的流动性，还能够有效地将1150℃的等温线推至碳砖表面附近，能够在高炉停炉前将炉缸内残渣铁尽可能多地排放出来，有利于为高炉的大中修缩短停炉时间。

关于布料步骤：

在本申请的实施例中，布料步骤中，采用辅料调节炉渣和铁水的组分含量。

可选的，辅料不包括含氟矿物，例如，辅料不包括萤石。

在一些示例性的实施方案中，辅料包括硅石、中云石和锰矿中的至少一种，或辅料包括硅石、中云石和锰矿，或辅料由硅石、中云石和锰矿组成。

由于高炉停炉进行大中修的情况下，炉壁通常存在较薄弱的区域，布料步骤中，采用例如萤石等含氟矿物实现对炉壁的清洗时，含氟化钙的炉渣对硅铝质耐火材料有强烈的侵蚀作用，会对炉壁会产生严重的腐蚀现象，容易导致将炉缸烧穿。采用硅石、中云石和锰矿等性质温和的矿物原料作为辅料，配合合适的布料要求、铁水粘度和边缘气流，能够在温和的条件下实现对炉壁的有效清理。

在本申请的实施例中，关于布料要求，洗炉冶炼步骤中炉渣中的成分含量要求示例性地如下：

R(碱度，alkalinity)例如为1.05～1.15；或者，例如但不限于为1.05、1.06、1.07、1.08、1.09、1.10、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15和1.16中的任一者或任意两者之间的范围。

MgO的含量例如但不限于为8.0wt％、8.1wt％、8.2wt％、8.3wt％、8.4wt％、8.5wt％、8.6wt％、8.7wt％、8.8wt％、8.9wt％和9.0wt％中的任一者或任意两者之间的范围。

在一些可能的实施方案中，炉渣中MgO的含量和Al₂O₃的含量之比为0.53～0.60，炉渣中MgO和Al₂O₃之间有合适的比例，能够将炉渣降低到更合适的粘度。

在本申请的实施例中，关于布料要求，洗炉冶炼步骤中铁水中的成分含量要求示例性地如下：

Si的含量例如但不限于为0.60wt％、0.65wt％、0.70wt％、0.75wt％、0.80wt％、0.85wt％和0.90wt％中的任一者或任意两者之间的范围。

S的含量例如但不限于为0.025wt％、0.030wt％、0.035wt％、0.040wt％和0.045wt％中的任一者或任意两者之间的范围。

Mn的含量例如但不限于为0.50wt％、0.55wt％、0.60wt％、0.65wt％、0.70wt％、0.75wt％和0.80wt％中的任一者或任意两者之间的范围。

关于洗炉冶炼步骤：

在本申请的实施例中，边缘温度例如但不限于为250℃、260℃、270℃、280℃、290℃和300℃中的任一者或任意两者之间的范围。

在一些可能的实施方案中，洗炉冶炼的时间≥5天，例如为5天，保证能够较好地实现洗炉。

在一些示例性的实施方案中，洗炉冶炼步骤包括依次进行的第一喷煤冶炼阶段和第二喷煤冶炼阶段，第二喷煤冶炼阶段的喷煤比小于第一喷煤冶炼阶段的喷煤比。进一步的，洗炉冶炼步骤还包括在第二喷煤冶炼阶段之后进行的降荷冶炼阶段；降荷冶炼阶段先逐渐降低喷煤比，然后进行全焦冶炼。

在本申请实施例中，洗炉冶炼中通过降低喷煤比，能够有效改善高炉的透气性，确保高炉顺行良好。在降荷冶炼阶段之前通过第二喷煤冶炼阶段初步降低喷煤比，然后在降荷冶炼阶段先逐渐降低喷煤比，为全焦冶炼提供较好的过渡，有利于高炉料柱中的煤粉完全燃烧，从而有利于减少炉尘的吹出量。

示例性的，第一喷煤冶炼阶段的喷煤比为150～170kg/t，或155～165，例如但不限于为150kg/t、155kg/t、158kg/t、160kg/t、162kg/t、165kg/t和170kg/t中的任一者或任意两者之间的范围。可选的，第一喷煤冶炼阶段的时间为2.8～3.2天，例如为3天。

示例性的，第二喷煤冶炼阶段的喷煤比为100～120kg/t，例如但不限于为100kg/t、105kg/t、110kg/t、115kg/t和120kg/t中的任一者或任意两者之间的范围。可选的，第二喷煤冶炼阶段的时间为1.3～1.7天，例如为1.5天。

示例性的，全焦冶炼操作时的负荷为2.8～3.0t/t，例如但不限于为2.8t/t、2.85t/t、2.9t/t、2.95t/t和3.0t/t中的任一者或任意两者之间的范围。可选的，降荷冶炼阶段的时间为0.3～0.7天，例如为0.5天；全焦冶炼在全焦冶炼在洗炉冶炼结束前的一个班时开始进行。

本申请实施例提供的高炉停炉前洗炉的方法，能够有效改善炉缸中心堆积的问题，并有效冲洗掉炉墙粘结物，缩短了炉墙和炉缸的清理时间，有效节省了高炉停炉的时间。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

在本申请中，关于实施例和对比例的洗炉冶炼步骤，铁水中的主要成分含量及铁水的温度如表3所示，炉渣中的主要成分含量如表4所示。

实施例1

一种高炉停炉前洗炉的方法，包括：

S1.以硅石、中云石和锰矿为辅料，在高炉的喉部进行布料。

S2.在275℃的边缘温度的条件下，洗炉冶炼5天：先按照160kg/t的喷煤比冶炼3天；然后按照110kg/t的喷煤比冶炼1.5天；再逐步降低喷煤比，到第4.67天时开始进行全焦冶炼。

S3.加入休风料进行预休风作业。

在本实施例中，高炉的型号是1050m³级，实现边缘温度要求的布料操作具体为:

将布料矩阵由表1的布料方式调整为表2的布料方式。其中，矿石外环布料由3圈减少为2圈，矿石第三环布料由2圈改为3圈；焦炭外环布料由2圈增加为3圈。

表1.调整前布料方式

表2.调整后布料方式

实施例2

一种高炉停炉前洗炉的方法，包括：

S1.以硅石、中云石和锰矿为辅料，在高炉的喉部进行布料。

S2.在250℃的边缘温度的条件下，洗炉冶炼5天：先按照155kg/t的喷煤比冶炼3天；然后按照100kg/t的喷煤比冶炼1.3天；再逐步降低喷煤比，到第4.67天时开始进行全焦冶炼。

S3.加入休风料进行预休风作业。

其中，铁水中的成分含量及铁水的温度与实施例1相同，炉渣中的成分含量与实施例1相同。

实施例3

一种高炉停炉前洗炉的方法，包括：

S1.以硅石、中云石和锰矿为辅料，在高炉的喉部进行布料。

S2.在300℃的边缘温度的条件下，洗炉冶炼5天：先按照165kg/t的喷煤比冶炼3天；然后按照120kg/t的喷煤比冶炼1.7天；再逐步降低喷煤比，到第4.67天时开始进行全焦冶炼。

S3.加入休风料进行预休风作业。

其中，铁水中的成分含量及铁水的温度与实施例1相同，炉渣中的成分含量与实施例1相同。

实施例4

一种高炉停炉前洗炉的方法，其与实施例1的不同之处在于：S2步骤中，先按照160kg/t的喷煤比冶炼，到第4.67天时开始进行全焦冶炼。

对比例1

一种高炉停炉前洗炉的方法，其与实施例1的不同之处在于：铁水中的成分含量及铁水的温度与实施例1不同，炉渣中的成分含量与实施例1不同。

对比例2-3

一种高炉停炉前洗炉的方法，其与实施例1的不同之处在于：铁水中的Mn含量与实施例1不同。

对比例4-5

一种高炉停炉前洗炉的方法，其与实施例1的不同之处在于：铁水中的S含量与实施例1不同。

对比例6

一种高炉停炉前洗炉的方法，其与实施例1的不同之处在于：铁水的温度与实施例1不同，第1-5天的铁水温度依次为1470℃、1460℃、1450℃、1440℃和1430℃。

对比例7

一种高炉停炉前洗炉的方法，其与实施例1的不同之处在于：S2步骤中的边缘温度为200℃。

对比例8

一种高炉停炉前洗炉的方法，其与实施例1的不同之处在于：S2步骤中的边缘温度为350℃。

表3.铁水主要参数

表4.炉渣主要成分

试验例

对实施例和对比例提供的高炉停炉前洗炉的方法的洗炉效果进行评估：在洗炉完成后，均组织30个工人分成两班，对高炉的炉墙和炉缸进行清洗，清理标准：炉墙无粘结物，炉缸扒料到风口中心线以下2.50米处。对清理时间进行统计，其结果如表5所示。

表5.清理耗时表

	耗时h
		实施例1	24
实施例2	32
		实施例3	28
实施例4	40
		对比例1	120
对比例2	96
		对比例3	60
对比例4	72
		对比例5	84
对比例6	64
		对比例7	80
对比例8	88

根据表5可知，本申请实施例提供的高炉停炉前洗炉的方法，洗炉后能够缩短对高炉的清洗时间，有效节省高炉停炉的时间。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。