本申請涉及冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑及其制備方法、轉(zhuǎn)爐冶煉方法和轉(zhuǎn)爐冶煉系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、轉(zhuǎn)爐高廢鋼比冶煉是降低鋼鐵行業(yè)碳排的一個重要方法，但當廢鋼比較高時，容易轉(zhuǎn)爐冶煉熱量不足的情況，使得冶煉過程鋼液結(jié)瘤，終點鋼液偏離目標成分過大，回爐鋼比例大大增加。因此為保證高廢鋼比冶煉時轉(zhuǎn)爐順行，通常加入炭質(zhì)升溫劑如焦炭和無煙煤補充熱量，但這些升溫劑浮在鋼液表面，其提供的化學(xué)熱難以被鋼液吸收，其利用率過低，造成氧耗和碳排增加。

2、因此，需要開發(fā)一種新型的轉(zhuǎn)爐升溫劑以解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供一種冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑及其制備方法、轉(zhuǎn)爐冶煉方法和轉(zhuǎn)爐冶煉系統(tǒng)，以解決上述問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本申請采用以下技術(shù)方案：

3、一種冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑，其原料以總質(zhì)量為100％計算，包括：

4、含鐵物料1％-89％、生物質(zhì)炭粉1％-95％和粘合劑4％-10％；

5、所述含鐵物料包括氧化鐵皮、渣鐵、燒結(jié)礦、鐵礦石中的一種或多種。

6、優(yōu)選地，所述冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑包括高炭比冷壓塊、中炭比冷壓塊和低炭比冷壓塊中的一種或多種；

7、所述高炭比冷壓塊以其自身總質(zhì)量為100％計算，包括：所述含鐵物料1％-15％、所述生物質(zhì)炭粉79％-95％和所述粘合劑4％-6％；

8、所述中炭比冷壓塊以其自身總質(zhì)量為100％計算，包括：所述含鐵物料15％-50％、所述生物質(zhì)炭粉42％-79％和所述粘合劑6％-8％；

9、所述低炭比冷壓塊以其自身總質(zhì)量為100％計算，包括：所述含鐵物料50％-89％、所述生物質(zhì)炭粉1％-42％和所述粘合劑8％-10％。

10、優(yōu)選地，所述高炭比冷壓塊、所述中炭比冷壓塊和所述低炭比冷壓塊的抗壓強度不低于1500n。

11、優(yōu)選地，所述冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑滿足以下條件中的一個或多個：

12、a.所述粘合劑包括硅酸鈉和/或煉鋼污泥；

13、b.所述含鐵物料的全鐵含量為40％-60％；

14、c.所述生物質(zhì)炭粉為玉米秸稈、小麥秸稈、木屑中的一種或多種作為原料熱解得到的生物質(zhì)炭粉。

15、本申請還提供一種所述的冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑的制備方法，包括：

16、將所述含鐵物料、所述生物質(zhì)炭粉和所述粘合劑混合，然后壓制成所述冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑。

17、優(yōu)選地，所述含鐵物料使用前預(yù)先粉碎成細度為100-200目的粉狀含鐵物料；

18、和/或，

19、所述壓制的線壓力為40-150kn/cm。

20、本申請還提供一種轉(zhuǎn)爐冶煉方法，包括：在轉(zhuǎn)爐冶煉的過程中加入所述的冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑。

21、優(yōu)選地，所述冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑包括高炭比冷壓塊、中炭比冷壓塊和低炭比冷壓塊；

22、所述加入滿足以下條件中的一個或多個：

23、(1)在轉(zhuǎn)爐冶煉的前期加入所述高炭比冷壓塊，加入量為總加入量的60-90wt％；

24、(2)當轉(zhuǎn)爐冶煉過程中熱量充足，即tsc副槍測量的溫度大于1580℃，但中期出現(xiàn)返干情況，加入所述低炭比冷壓塊；當轉(zhuǎn)爐冶煉過程中熱量不足，即tsc副槍測量的溫度小于1580℃，但中期出現(xiàn)返干情況，加入所述中炭比冷壓塊；

25、(3)當轉(zhuǎn)爐終點拉碳溫度過高時，即tso副槍測量的溫度大于1650℃，加入所述低炭比冷壓塊；

26、(4)所述高炭比冷壓塊中的生物質(zhì)炭粉的質(zhì)量含量與所述轉(zhuǎn)爐冶煉的廢鋼比之間的關(guān)系為：

27、當廢鋼比為20-30％時，所述高炭比冷壓塊中的生物質(zhì)炭粉的質(zhì)量含量為79-85％；當廢鋼比為30-35％時，所述高炭比冷壓塊中的生物質(zhì)炭粉的質(zhì)量含量為85-90％；當廢鋼比為35-40％時，所述高炭比冷壓塊中的生物質(zhì)炭粉的質(zhì)量含量為85-95％；當廢鋼比為40-45％時，所述高炭比冷壓塊中的生物質(zhì)炭粉的質(zhì)量含量為90-95％；

28、(5)所述轉(zhuǎn)爐冶煉的過程中，頂吹o2強度為3.10-3.80nm3/(min·t)，底吹強度為0.02-0.08nm3/(min·t)，底吹氣體為ar、n2或co2中的一種。

29、本申請還提供一種轉(zhuǎn)爐冶煉系統(tǒng)，包括：混料機、壓塊裝置、料倉和轉(zhuǎn)爐；

30、所述混料機用于混合冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑的原料，所述壓塊裝置用于將原料壓制成為所述冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑，所述料倉用于儲存來自所述壓塊裝置的所述冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑并向轉(zhuǎn)爐添加所述冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑，所述轉(zhuǎn)爐用于冶煉。

31、優(yōu)選地，所述料倉包括高炭比冷壓塊料倉、中炭比冷壓塊料倉和低炭比冷壓塊料倉；

32、和/或，

33、所述轉(zhuǎn)爐冶煉系統(tǒng)還包括用于粉碎含鐵物料的粉碎機。

34、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的有益效果包括：

35、本申請?zhí)峁┑睦鋲簤K轉(zhuǎn)爐升溫劑，利用生物質(zhì)炭與含鐵物料在粘合劑的作用下進行壓塊，作為轉(zhuǎn)爐升溫劑，提高了轉(zhuǎn)爐冶煉對生物質(zhì)炭的利用效率，有利于降低轉(zhuǎn)爐冶煉成本并減少碳排放。

36、本申請?zhí)峁┑睦鋲簤K轉(zhuǎn)爐升溫劑的制備方法，操作簡單。

37、本申請?zhí)峁┑霓D(zhuǎn)爐冶煉方法和系統(tǒng)，利用上述冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑，有利于轉(zhuǎn)爐冶煉過程更加平穩(wěn)，轉(zhuǎn)爐冶煉異常爐次減少。同時可以將轉(zhuǎn)爐廢鋼比提高至45％，減少噸鋼炭質(zhì)升溫劑用量54-136kg，噸鋼co2排放量降低200-500kg。

技術(shù)特征：

1.一種冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑，其特征在于，其原料以總質(zhì)量為100％計算，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑，其特征在于，所述冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑包括高炭比冷壓塊、中炭比冷壓塊和低炭比冷壓塊中的一種或多種；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑，其特征在于，所述高炭比冷壓塊、所述中炭比冷壓塊和所述低炭比冷壓塊的抗壓強度不低于1500n。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑，其特征在于，滿足以下條件中的一個或多個：

5.一種權(quán)利要求1-4任一項所述的冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑的制備方法，其特征在于，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑的制備方法，其特征在于，所述含鐵物料使用前預(yù)先粉碎成細度為100-200目的粉狀含鐵物料；

7.一種轉(zhuǎn)爐冶煉方法，其特征在于，包括：在轉(zhuǎn)爐冶煉的過程中加入權(quán)利要求1-4任一項所述的冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)爐冶煉方法，其特征在于，所述冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑包括高炭比冷壓塊、中炭比冷壓塊和低炭比冷壓塊；

9.一種轉(zhuǎn)爐冶煉系統(tǒng)，其特征在于，包括：混料機、壓塊裝置、料倉和轉(zhuǎn)爐；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)爐冶煉系統(tǒng)，其特征在于，所述料倉包括高炭比冷壓塊料倉、中炭比冷壓塊料倉和低炭比冷壓塊料倉；

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑及其制備方法、轉(zhuǎn)爐冶煉方法和轉(zhuǎn)爐冶煉系統(tǒng)，涉及冶金領(lǐng)域。冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑，其原料以總質(zhì)量為100％計算，包括：含鐵物料1％?89％、生物質(zhì)炭粉1％?95％和粘合劑4％?10％；所述含鐵物料包括氧化鐵皮、渣鐵、燒結(jié)礦、鐵礦石中的一種或多種。冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑的制備方法包括：將含鐵物料、生物質(zhì)炭粉和粘合劑混合，然后壓制成冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑。轉(zhuǎn)爐冶煉方法，包括：在轉(zhuǎn)爐冶煉的過程中加入所述的冷壓塊轉(zhuǎn)爐升溫劑。轉(zhuǎn)爐冶煉系統(tǒng)，包括：混料機、壓塊裝置、料倉和轉(zhuǎn)爐。本申請?zhí)峁┑睦鋲簤K轉(zhuǎn)爐升溫劑，提高了轉(zhuǎn)爐對升溫劑生物質(zhì)炭的利用效率，有利于降低轉(zhuǎn)爐冶煉成本并減少碳排放。

技術(shù)研發(fā)人員：馮超,楊華鵬,朱榮,張倩,屠明偉,薛波濤,趙子恒
受保護的技術(shù)使用者：北京科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2