申请/专利权人：武汉钢铁有限公司

申请日：2019-03-01

公开（公告）日：2020-09-08

公开（公告）号：CN109706277B

主分类号：C21B5/00(20060101)

分类号：C21B5/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.09.08#授权;2019.05.28#实质审查的生效;2019.05.03#公开

摘要：本发明公开了一种不同起始反应温度的焦炭在高炉内的使用方法，包括如下步骤：步骤一、检测获得焦炭的起始反应温度；步骤二、将生产焦炭分为一类焦炭和二类焦炭；步骤三、保持高炉的布料制度不变，将焦炭的布料角位分为三个部份：中心、中间、边缘；在中间部分全部布置二类焦炭，在中心部分和边缘部分布置一类焦炭与二类焦炭的混合焦炭；步骤四、根据高炉炉容确定中心和边缘部分的混合焦炭中一类焦炭的使用量的重量百分比；步骤五、正常布料；步骤六、当高炉生产不顺时，调整中心和边缘部位的一类焦炭使用量；步骤七、按照调整后的方案继续布料。本发明有效地解决了不同起始反应温度的焦炭在高炉内的使用问题，为焦炭起始反应温度指标在高炉内的应用提供参考。

主权项：1.一种不同起始反应温度的焦炭在高炉内的使用方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、对生产焦炭进行起始反应温度检测，获得焦炭的起始反应温度；步骤二、将生产焦炭分为两类，一类焦炭：起始反应温度在970～1010℃；二类焦炭：起始反应温度在900～970℃；步骤三、保持高炉的布料制度不变，将焦炭的布料角位分为三个部份：中心、中间、边缘；在中间部分全部布置二类焦炭，在中心部分和边缘部分布置一类焦炭与二类焦炭的混合焦炭；步骤四、根据高炉炉容确定中心和边缘部分的混合焦炭中一类焦炭的使用量的重量百分比，具体方案为：4000m3级以上高炉一类焦炭使用量：中心60%、边缘30%3000m3级高炉一类焦炭使用量：中心40%、边缘20%2000m3级以下高炉一类焦炭使用量：中心30%、边缘10%；步骤五、将一类焦炭和二类焦炭根据炉容，按比例进行组合，排好中心、中间、边缘三个部位的组合焦炭，并将排好的焦炭装入高炉炉顶料罐，按照给定的布料制度和角位进行布料；步骤六、当高炉生产不顺时，结合高炉生产状况，适当调整中心和边缘部位的一类焦炭使用量，从而保障高炉顺行；调整方法为：当需要开放中心或边缘时，适当增加边缘或中心的一类焦炭使用量；当需要加重中心或边缘时，适当减少边缘或中心的一类焦炭使用量；调整方案为：4000m3级以上高炉一类焦炭使用量：中心60±5%、边缘30±5%3000m3级高炉一类焦炭使用量：中心40±5%、边缘20±5%2000m3级以下高炉一类焦炭使用量：中心30±5%、边缘10±5%步骤七、按照调整后的方案，将一类焦炭和二类焦炭按比例进行组合，排好中心、中间、边缘三个部位的组合焦炭，并将排好的焦炭装入高炉炉顶料罐，按照给定的布料制度和角位进行布料；当高炉出现边缘粘接时，增加边缘部分的一类焦炭比例；当高炉边缘气流过旺时，降低边缘部分的一类焦炭比例；当高炉风量偏小，透气性较差时，增加中心部分的一类焦炭比例；当高炉风量偏小，且进风量不大时，同时增加中心部分和边缘部分的一类焦炭比例。

全文数据：不同起始反应温度的焦炭在高炉内的使用方法技术领域本发明涉及一种高炉炼铁过程中焦炭的使用方法，具体涉及一种不同起始反应温度的焦炭在高炉内的使用方法，属于高炉炼铁技术领域。背景技术焦炭是高炉炼铁的最主要原料之一，对高炉生产操作的稳定顺行起着非常重要的作用，在高炉内主要起到骨架、还原剂和热源三个方面的作用，其中还原剂和热源的作用可以通过喷煤来替代，但其骨架作用是难以替代的。作为高炉炼铁原料的焦炭，其质量对高炉炼铁有着十分重要的影响，因此随着高炉大型化和炼铁技术的发展，高炉不断地对焦炭提出更高的要求。随着焦炭热强度指标CSR在国内炼铁厂的广泛应用，现阶段国内很多大型钢铁厂的焦炭热强度指标CSR已达到67％以上，但在高炉内的使用效果却差别很大，因此越来越多的炼铁工作者对CSR的模拟作用提出质疑，并积极探索和开发新的焦炭热性质指标，来完善焦炭质量评价。现阶段焦炭起始反应温度这一指标越来越受炼铁工作者的重视，目前很多大型钢铁企业已经开始了这方面的研究工作，但是对焦炭起始反应温度这一指标在高炉内的应用尚没有明确的方法。目前多数炼铁工作者认为高起始反应温度的焦炭对高炉有益，认为其开始反应温度高，在高炉内劣化量少，在高炉内可以保持较高的强度和粒度，从而起到很好的骨架作用。在日常的炼铁生产过程中经常会发现，当将起始反应温度高的焦炭用在其他高炉上时，该高炉经济指标明显得到改善，因此这一观点和现阶段的实际生产状况在一定程度上可以相互印证，从而导致高起始反应温度焦炭为优质焦炭这一观点逐渐成为主流思想。要生产高起始反应温度的焦炭，在保障其他焦炭指标的前提下，需要使用大量优质焦煤，会导致配煤成本升高。因此优质的高起始反应温度焦炭是有限的，各炼铁厂为了保障大高炉生产，都是优先将其用在大高炉，这就难免导致其他高炉的经济指标相对较差。这种使用方式由于没有有效利用高起始反应温度焦炭的骨架作用，不仅会导致资源浪费，还会影响其他高炉生产，增加炼铁成本。本发明的目的是提供一种方法，合理地将不同起始反应温度的焦炭在高炉内使用，充分利用高起始反应温度焦炭的骨架作用，保障不同容积的高炉都有一个相对优异的经济指标，从而降低炼铁成本。发明内容本发明的目的在于提供一种不同起始反应温度的焦炭在高炉内的使用方法，用于合理使用高起始反应温度的优质焦炭，从而保障不同容积的高炉都有一个相对优异的经济指标，从而降低炼铁成本。本发明是这样实现的：一种不同起始反应温度的焦炭在高炉内的使用方法，包括如下步骤：步骤一、对生产焦炭进行起始反应温度检测，获得焦炭的起始反应温度；步骤二、将生产焦炭分为两类，一类焦炭：起始反应温度在970～1010℃；二类焦炭；起始反应温度在900～970℃；步骤三、保持高炉的布料制度不变，将焦炭的布料角位分为三个部份：中心、中间、边缘；在中间部分全部布置二类焦炭，在中心部分和边缘部分布置一类焦炭与二类焦炭的混合焦炭；步骤四、根据高炉炉容确定中心和边缘部分的混合焦炭中一类焦炭的使用量的重量百分比，具体方案为：4000m3级以上高炉一类焦炭使用量：中心60％、边缘30％；3000m3级高炉一类焦炭使用量：中心40％、边缘20％；2000m3级以下高炉一类焦炭使用量：中心30％、边缘10％；步骤五、将一类焦炭和二类焦炭根据炉容，按比例进行组合，排好中心、中间、边缘三个部位的组合焦炭，并将排好的焦炭装入高炉炉顶料罐，按照给定的布料制度和角位进行布料；步骤六、当高炉生产不顺时，结合高炉生产状况，适当调整中心和边缘部位的一类焦炭使用量，从而保障高炉顺行；调整方法为：当需要开放中心或边缘时，适当增加边缘或中心的一类焦炭使用量；当需要加重中心或边缘时，适当减少边缘或中心的一类焦炭使用量；调整方案为：4000m3级以上高炉一类焦炭使用量：中心60±5％、边缘30±5％；3000m3级高炉一类焦炭使用量：中心40±5％、边缘20±5％；2000m3级以下高炉一类焦炭使用量：中心30±5％、边缘10±5％；步骤七、按照调整后的方案，将一类焦炭和二类焦炭按比例进行组合，排好中心、中间、边缘三个部位的组合焦炭，并将排好的焦炭装入高炉炉顶料罐，按照给定的布料制度和角位进行布料。更进一步的方案是：对生产焦炭进行起始反应温度检测，具体方法如下：每次取300±0.5g焦炭样，以10℃min的升温速率升温，在400℃时以7.5Lmin的速率通入N2保护，700℃时以7.5Lmin的速率通入体积比：25％CO2、75％N2的混合反应气体进行反应，当焦炭的熔损率达到0.5％时的温度记为焦炭的起始反应温度。更进一步的方案是：当高炉出现边缘粘接时，增加边缘部分的一类焦炭比例；当高炉边缘气流过旺时，降低边缘部分的一类焦炭比例；当高炉风量偏小，透气性较差时，增加中心部分的一类焦炭比例；当高炉风量偏小，且进风量不大时，同时增加中心部分和边缘部分的一类焦炭比例。本发明具有如下突出的有益效果：1、本发明有效地解决了不同起始反应温度的焦炭在高炉内的使用问题，为焦炭起始反应温度指标在高炉内的应用提供参考。2、本发明合理利用有限的高起始反应温度优质焦炭，充分利用其骨架作用，保障不同容积的高炉都有一个相对优异的经济指标，降低炼铁成本。3、本发明可以根据高炉炉容和生产状况调整优质焦炭在炉内不同部位的使用比例，从而改善炉内煤气流分布，减少炉况波动，保障高炉生产稳定顺行，降低炼铁成本。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。一种不同起始反应温度的焦炭在高炉内的使用方法，包括如下步骤：步骤一、对生产焦炭进行起始反应温度检测，获得焦炭的起始反应温度；对生产焦炭进行起始反应温度检测，具体方法如下：每次取300±0.5g焦炭样，以10℃min的升温速率升温，在400℃时以7.5Lmin的速率通入N2保护，700℃时以7.5Lmin的速率通入体积比：25％CO2、75％N2的混合反应气体进行反应，当焦炭的熔损率达到0.5％时的温度记为焦炭的起始反应温度。步骤二、将生产焦炭分为两类，一类焦炭：起始反应温度在970～1010℃；二类焦炭；起始反应温度在900～970℃；步骤三、保持高炉的布料制度不变，将焦炭的布料角位分为三个部份：中心、中间、边缘；在中间部分全部布置二类焦炭，在中心部分和边缘部分布置一类焦炭与二类焦炭的混合焦炭；步骤四、根据高炉炉容确定中心和边缘部分的混合焦炭中一类焦炭的使用量的重量百分比，具体方案为：4000m3级以上高炉一类焦炭使用量：中心60％、边缘30％；3000m3级高炉一类焦炭使用量：中心40％、边缘20％；2000m3级以下高炉一类焦炭使用量：中心30％、边缘10％；步骤五、将一类焦炭和二类焦炭根据炉容，按比例进行组合，排好中心、中间、边缘三个部位的组合焦炭，并将排好的焦炭装入高炉炉顶料罐，按照给定的布料制度和角位进行布料；步骤六、当高炉生产不顺时，结合高炉生产状况，适当调整中心和边缘部位的一类焦炭使用量，从而保障高炉顺行；调整方法为：当需要开放中心或边缘时，适当增加边缘或中心的一类焦炭使用量；当需要加重中心或边缘时，适当减少边缘或中心的一类焦炭使用量；调整方案为：4000m3级以上高炉一类焦炭使用量：中心60±5％、边缘30±5％；3000m3级高炉一类焦炭使用量：中心40±5％、边缘20±5％；2000m3级以下高炉一类焦炭使用量：中心30±5％、边缘10±5％；步骤七、按照调整后的方案，将一类焦炭和二类焦炭按比例进行组合，排好中心、中间、边缘三个部位的组合焦炭，并将排好的焦炭装入高炉炉顶料罐，按照给定的布料制度和角位进行布料。需要说明的是，4000m3级以上高炉是指高炉炉容≥4000m3的高炉；3000m3级高炉是指高炉炉容介于3000m3和4000m3之间的高炉；2000m3级以下高炉是指高炉炉容﹤3000m3的高炉。实施例1以3200m3级高炉为例以前全部使用二类焦炭，将不同起始反应温度的焦炭根据高炉炉况分类在高炉内使用。1.对全厂生产焦炭进行起始反应温度检测，按一类焦炭：起始反应温度在970～1010℃；二类焦炭；起始反应温度在900～970℃，进行分类使用。2.首先将料面等面积的划分为11等份，分别测出每等份实际对应的布料角位和料流角度，从中心到边缘依次为1#→11#位，将1#→3#定义为中心部位；4#→7#定义为中间部位；8#→11#定义为边缘部位。3.以其现行的焦炭布料制度上标876541表示高炉料面划分的环带,下标332223表示相应环带的布料圈数为例，按焦炭的批重将焦炭分为15等份，其中中心部位为3等份；中间部位为9等份；边缘部位为3等份。4.各部位焦炭按中心部位：“40％一类+60％二类”；中间部位：“100％二类”：边缘部位：“20％一类+80％二类”进行组合布置。5.将上述排好的焦炭装入高炉炉顶料罐，按照给定的布料制度和角位进行布料。6.当高炉开始出现边缘粘接时，则调整各部位的焦炭比例为：中心部位：“40％一类+60％二类”；中间部位：“100％二类”：边缘部位：“24％一类+76％二类”。适当增加边缘部位的一类焦炭比例，保障边缘气流的稳定性，增强边缘气流对炉墙的冲刷。7.当高炉边缘气流过旺时，则调整各部位的焦炭比例为：中心部位：“40％一类+60％二类”；中间部位：“100％二类”：边缘部位：“15％一类+85％二类”。适当减少边缘部位的一类焦炭比例，加重边缘。8.当高炉风量偏小，透气性较差时，则调整各部位的焦炭比例为：中心部位：“44％一类+56％二类”；中间部位：“100％二类”：边缘部位：“20％一类+80％二类”。适当增加一类焦炭在中心的比例，保障中心气流的稳定性，同时让更多的一类优质焦炭沿中心进入中心料柱，提高炉缸焦炭的强度，从而保障炉缸的活跃性。9.当高炉风量偏小，且进风量不大时，则调整各部位的焦炭比例为：中心部位：“45％一类+55％二类”；中间部位：“100％二类”：边缘部位：“25％一类+75％二类”。同时增加边缘和中心部位的一类焦炭比例，让更多的一类优质焦炭沿边缘进入风口，从而保障风口区域透气性，保障风口可以吹透中心；让更多的一类优质焦炭沿中心进入中心料柱，提高炉缸焦炭的强度，从而保障炉缸的活跃性。实施前后高炉指标变化如下表：不同起始反应温度的焦炭分类使用后，3200m3级高炉炉况波动减少，日产量提高，焦比、煤比、燃料比都有小幅度的下降，高炉整体经济指标向好，高炉生产成本降低。实施例2以4000m3级高炉为例以前全部使用一类优质焦炭，将不同起始反应温度的焦炭根据高炉炉况分类在高炉内使用。1.对全厂生产焦炭进行起始反应温度检测，按一类焦炭：起始反应温度在970～1010℃；二类焦炭；起始反应温度在900～970℃，进行分类使用。2.首先将料面等面积的划分为11等份，分别测出每等份实际对应的布料角位和料流角度，从中心到边缘依次为1#→11#位，将1#→3#定义为中心部位；4#→7#定义为中间部位；8#→11#定义为边缘部位3.以其现行的焦炭布料制度为例，按焦炭的批重将焦炭分为15等份，其中中心部位为3等份；中间部位为9等份；边缘部位为3等份.4.各部位焦炭按中心部位：“60％一类+40％二类”；中间部位：“100％二类”：边缘部位：“30％一类+70％二类”进行组合布置。5.将上述排好的焦炭装入高炉炉顶料罐，按照给定的布料制度和角位进行布料。6.当高炉开始出现边缘粘接时，则调整各部位的焦炭比例为：中心部位：“60％一类+40％二类”；中间部位：“100％二类”：边缘部位：“35％一类+65％二类”。适当增加边缘部位的一类焦炭比例，保障边缘气流的稳定性，增强边缘气流对炉墙的冲刷。7.当高炉边缘气流过旺时，则调整各部位的焦炭比例为：中心部位：“60％一类+40％二类”；中间部位：“100％二类”：边缘部位：“26％一类+74％二类”。适当减少边缘部位的一类焦炭比例，加重边缘。8.当高炉风量偏小，透气性较差时，则调整各部位的焦炭比例为：中心部位：“64％一类+36％二类”；中间部位：“100％二类”：边缘部位：“30％一类+70％二类”。适当增加一类焦炭在中心的比例，保障中心气流的稳定性，同时让更多的一类优质焦炭沿中心进入中心料柱，提高炉缸焦炭的强度，从而保障炉缸的活跃性。9.当高炉风量偏小，且进风量不大时，则调整各部位的焦炭比例为：中心部位：“65％一类+35％二类”；中间部位：“100％二类”：边缘部位：“35％一类+65％二类”。同时增加边缘和中心部位的一类焦炭比例，让更多的一类优质焦炭沿边缘进入风口，从而保障风口区域透气性，保障风口可以吹透中心；让更多的一类优质焦炭沿中心进入中心料柱，提高炉缸焦炭的强度，从而保障炉缸的活跃性。实施前后高炉指标变化如下表：名称日产量t煤气利用率％焦比kgt煤比kgt燃料比kgt实施前994048.3332.5160.2492.7实施后994148.4332.9159.6492.5变化量+1+0.1+0.4-0.6-0.2不同起始反应温度的焦炭分类使用后，4000m3级高炉日产量基本不变，焦比、煤比、燃料比几乎没有变化，但是优质的一类焦炭使用比例减少，高炉炼铁成本降低。尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

权利要求：1.一种不同起始反应温度的焦炭在高炉内的使用方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、对生产焦炭进行起始反应温度检测，获得焦炭的起始反应温度；步骤二、将生产焦炭分为两类，一类焦炭：起始反应温度在970～1010℃；二类焦炭；起始反应温度在900～970℃；步骤三、保持高炉的布料制度不变，将焦炭的布料角位分为三个部份：中心、中间、边缘；在中间部分全部布置二类焦炭，在中心部分和边缘部分布置一类焦炭与二类焦炭的混合焦炭；步骤四、根据高炉炉容确定中心和边缘部分的混合焦炭中一类焦炭的使用量的重量百分比，具体方案为：4000m3级以上高炉一类焦炭使用量：中心60％、边缘30％；3000m3级高炉一类焦炭使用量：中心40％、边缘20％；2000m3级以下高炉一类焦炭使用量：中心30％、边缘10％；步骤五、将一类焦炭和二类焦炭根据炉容，按比例进行组合，排好中心、中间、边缘三个部位的组合焦炭，并将排好的焦炭装入高炉炉顶料罐，按照给定的布料制度和角位进行布料；步骤六、当高炉生产不顺时，结合高炉生产状况，适当调整中心和边缘部位的一类焦炭使用量，从而保障高炉顺行；调整方法为：当需要开放中心或边缘时，适当增加边缘或中心的一类焦炭使用量；当需要加重中心或边缘时，适当减少边缘或中心的一类焦炭使用量；调整方案为：4000m3级以上高炉一类焦炭使用量：中心60±5％、边缘30±5％；3000m3级高炉一类焦炭使用量：中心40±5％、边缘20±5％；2000m3级以下高炉一类焦炭使用量：中心30±5％、边缘10±5％；步骤七、按照调整后的方案，将一类焦炭和二类焦炭按比例进行组合，排好中心、中间、边缘三个部位的组合焦炭，并将排好的焦炭装入高炉炉顶料罐，按照给定的布料制度和角位进行布料。2.根据权利要求1所述不同起始反应温度的焦炭在高炉内的使用方法，其特征在于：对生产焦炭进行起始反应温度检测，具体方法如下：每次取300±0.5g焦炭样，以10℃min的升温速率升温，在400℃时以7.5Lmin的速率通入N2保护，700℃时以7.5Lmin的速率通入体积比：25％CO2、75％N2的混合反应气体进行反应，当焦炭的熔损率达到0.5％时的温度记为焦炭的起始反应温度。3.根据权利要求1所述不同起始反应温度的焦炭在高炉内的使用方法，其特征在于：当高炉出现边缘粘接时，增加边缘部分的一类焦炭比例；当高炉边缘气流过旺时，降低边缘部分的一类焦炭比例；当高炉风量偏小，透气性较差时，增加中心部分的一类焦炭比例；当高炉风量偏小，且进风量不大时，同时增加中心部分和边缘部分的一类焦炭比例。

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