高炉炉渣碱度可保持在1. 15~1.25的范围内。
根据入炉料的硫负荷确定炉渣碱度冶炼过程中硫的去向有三:一部分挥发后随煤气排出炉外;另有一部分进入生铁;其余部分都进入炉渣,占85%以上。
高炉炼铁的原料,除焦炭外,主要是球团矿和烧结矿。高炉炉渣主要是调整球团矿与烧结矿的配比。烧结矿碱度一般在1.7左右,属于碱性,球团矿的碱度在1以下,属于酸性。适当调整烧结矿与球团矿配比,就可以达到调整高炉炉渣碱度的要求。
炉温(炉渣温度)。炉温高脱硫效果好。②炉渣的化学组成(炉渣碱度和FeO含量)。碱度高和FeO含量低,脱硫效果就好。若渣量少、原燃料的硫负荷又偏高时,在适当提高炉温的同时,使炉渣碱度保持在1.15~1.25的范围内。
碱金属含量达到多少对高炉造成影响
中国高炉的碱金属问题是高炉易于结瘤、炉壳开裂、炉缸炉底烧穿等。
(1)降低了炉料透气性造成气流分布失常和难行、悬料。特别是在原燃料质量差、碱负荷高、炉渣碱度高的情况下更易出现气流分布失常,直至形成悬料难行。
(2)高炉易于结瘤。在高炉结瘤的许多复杂原因中,碱金属是其中一个重要的原因。由于在炉内循环富集过程中将生成一些熔点很低的碱金属化合物如KCN、KF、和K2CO3等,其熔点分别为662℃、850℃和901℃,使炉料过早地局部软化和熔融,当温度波动时容易粘结在炉墙上。在边缘气流过剩时,碱金属被黏土质耐火材料吸收结成炉瘤。中国一些高炉的炉瘤取样中含K2O一般为8%~19%,有的高达36%,含Na2O1%~13%。
(3)使耐火砖膨胀、炉壳开裂、炉缸炉底烧穿。苏州钢铁厂在高炉炉身、炉腰和炉底耐火砖取样中,K2O的含量为10%~35%,Na2O含量为0.48%~1.31%。侵入碱金属的耐火砖引起的线膨胀平均为9.356%,体积膨胀最大为28.3%~32.45%。昆明钢铁厂在1979~1980年3座高炉曾先后发生炉底、炉缸钢壳开裂和炉缸烧穿事故。
(1)统计数据表明,烧结矿含铁品位下降1%,高炉焦比上升2%,产量下降3%。
(2)烧结矿的FeO变动1%,影响高炉焦比1%~5%,影响产量1%~5%。FeO同时影响烧结矿的还原性和软熔性能。
(3)烧结的碱度(CaO/SiO2)在1.2以下,每变动0.10,影响高炉焦比和产量3%~3.5%。
(4)烧结矿的强度对高炉冶炼也有一定的影响,强度不够时,容易破碎成粒度小于5mm的粉矿,而粉矿含量变动1%,影响高炉焦比0.5%,影响高炉产量0.5%~1.0%。
(5)烧结矿的还原性对焦比和产量的影响:烧结矿在高炉内的直接还原度(rd)增加10%,焦比上升8%~9%。烧结矿试样在60min10000C条件下的间接还原度每提高5%,高炉煤气中CO利用率(ηco)提高0.66%。
(6)烧结矿的低温还原强度(RDI)每提高5%,煤气中的CO的利用率(ηco)降低0.5%,产量下降1.5%,焦比上升1.55%。
(7)荷重软化性能对高炉操作的影响:据意大利的皮昂比诺(pionbino)公司4号高炉于1980年统计,含铁原料的荷重软化温度由12850C提高13350C,高炉的透气性△P由5.2kPa降低到4.75kPa,产量提高16%。
(8)熔融滴落性能对高炉操作的影响:烧结矿的熔滴性能是冶金性能最重要的性能,大量研究检测表明,含铁炉料熔滴带的阻力损失占整个高炉阻力损失的三分之二以上,熔滴性能直接影响高炉内熔滴带的位置和厚度,影响Si、Mn等元素的直接还原,从而影响生铁的成分和高炉技术经济指标。
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