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文檔簡介

1、第一部分 概論一、高爐本體發(fā)展趨勢:大型化(熱損?。中投?、高爐生產(chǎn)特點1、逆流條件下完成的復雜物理化學反應;2、無法直接觀察;3、生產(chǎn)規(guī)模大;4、鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的重要一環(huán);5、長期連續(xù)生產(chǎn),具有滯后性;6、機械化和自動化程度高;三、高爐原料1、鐵礦石(燒結礦、球團礦、天然塊礦 )成分:含(1)含鐵品位(TFe);(2)SiO2、Al2O3、;(3)酸性氧化物;2、熔劑(石灰石、白云石MgCO3 )3、燃料:焦炭、煤粉、C4、空氣:O2、N2(最多)四、高爐產(chǎn)品1、生鐵(1)成分有Fe、C、Si、Mn、S、P等(V、Ti)(2)分為煉鋼生鐵(Si1.4%、S1.4%、S0.06%;Si可以明

2、顯改善鐵水流動性)、鐵合金、錳鐵 一級品S10,因為Fe易還原;3、S、P要低,因為鐵合金在后期加入鋼水中,不能再脫S和脫P,要求P0.2%;4、較高的強度和適宜的粒度。 2 鐵礦石準備處理一、破碎與篩分破碎比:礦石進入破碎機的直徑與出來的直徑之比。臺時產(chǎn)量:1臺設備1小時的產(chǎn)量。網(wǎng)目:1英寸(2.54厘米)長度上的方孔數(shù)。200目:1英寸的篩網(wǎng)長度內有200個篩孔。-200目:直徑比200目小的,在篩網(wǎng)下面的物料。+200目:直徑比200目大的,在篩網(wǎng)上面的物料。二、混勻目的:使原料的物質和化學性質均勻與穩(wěn)定。方法:平鋪 直取。鋪料層數(shù) 600層,層數(shù)越多,每層越薄,成分越均勻。堆垛方式:三

3、角形、菱形三、焙燒(目的是改變鐵礦石性能。)主要有:還原磁化焙燒 Fe2O3+ CO= Fe3O4+ CO2 Fe2O3+H2= Fe3O4+ H2O (十分容易)磁化率:T Fe/ FeO=2.332、氧化焙燒2FeCO2+1/2 O2=Fe2O3+2CO2Fe2O3nH2O= Fe2O3+nH2O作用:提高含鐵品味(10%),可去除30%-40%的硫。3、氯化焙燒去除有色金屬、Cu、Pb、Zn 沸點低 原料為 CaCl2 缺點:腐蝕性強四、選礦作用:1、提高品位,回收有用的元素;2、去除有害雜質。方法主要有磁選、重選、浮選2 高爐用溶劑一、目的:降低熔點、脫硫。二、分類:堿性、中性、酸性三

4、、質量要求:1)CaO、MgO高;2)S、P低;3)高強度和適宜粘度;4)比較高的活性。第三部分 高爐用燃料1 焦炭一、作用:發(fā)熱劑 、還原劑、增碳劑、骨架作用 二、質量要求 : 1、 C固高; 2、A低;3、V適當; 4、S、P低;5、常溫強度高;6、高溫強度高;7、穩(wěn)定性好。三、煉焦(配煤)1、煤根據(jù)其揮發(fā)分分類:煉焦煤和非煉焦煤,前者包括氣煤,肥煤,主焦煤,瘦煤,后者包括無煙煤,貧煤,褐煤等2、焦炭性能與原煤性能的關系:1) S 主要決定于混合煤中的S (脫去30%40%)與溫度與時間有關。2)3)4)+四、煉焦工藝煤準備:貯存、配料、煉焦熄焦(干法熄焦 N2;濕法熄焦 水)2 噴吹煤粉

5、一、噴吹煤粉的作用:發(fā)熱、還原二、質量要求:1、灰分低,C高;2、S、P低,K、Na低;3、發(fā)熱值高;4、可磨性好;5、燃燒性和反應性好;6、安全性高。第四部分 燒結原理1 抽風燒結過程燒結的作用利用貧礦和粉礦;2、改善鐵礦的冶金性能;3、利用鋼鐵廠的廢棄物。燒結原料質量要求1、含鐵原料 種類:精礦粉,富礦粉,高爐爐塵,轉爐爐塵,軋鋼皮等。 質量要求:S、P低,F(xiàn)eO高,粒度10mm。2、溶劑 種類:石灰石;消石灰;生石灰;白云石;菱鎂石。 質量要求:CaO、MgO高;S、P低;粒度 3mm,要有利于分解和礦化;高活性度;成分穩(wěn)定。 3、燃料 (1)點火氣體燃料:有高爐煤氣、焦爐煤氣、天然氣,

6、一般采用高爐煤氣與焦爐煤氣混合 。 質量要求:發(fā)熱值高,點火溫度達到1100至1250;安全。 (2)固體燃料:焦粉和煤粉 質量要求:質量:A和V低;S和P低;粒度3mm。 抽風燒結過程溫度分布見教材中的圖2-1(P33)。分為5層1、燒結礦層:小于1100,空氣預熱;燒結礦冷卻;液相結晶固結。厚度逐漸增加,燒結完成時則全部都是。2、燃燒層:700至1350或1500,厚度為15-80mm。燃料燃燒;軟熔;氧化;還原;分解等。 3、干燥預熱層:露點至700,升溫速度快。水分蒸發(fā);燃料加熱;固相反應;結晶水分解。 4、過濕層:露點以下至露點。水汽重新凝結于混合料中,產(chǎn)生過濕,透氣性差。 5、混合

7、料層和鋪底料。2 燒結料中水分的蒸發(fā)、分解和凝結 (1)蒸發(fā)和凝結的條件是: 蒸發(fā):實際PH2OPH2O (飽和蒸汽壓)(2)蒸發(fā): 100時:PH2O=0.1013MPa(1atm) 實際上:燒結料層中PH2O0.9atm,因此水汽化的沸騰溫度低于100。 燒結過程中汽化在120至125完成原因有:1、燒結過程傳熱速度快,燒結混合料快速加熱;2、分子水與固體顆粒之間的結合力大,不易去除。 (3)凝結: 水分的再分布,溫度是露點:PH2O=PH2O 燒結過程中露點一般為50-60,消除水分凝結的措施是將混合料溫提高到露點以上。(4)分解: 分解吸熱,增加燃料消耗。 褐鐵礦:250至300分解。

8、高嶺土(Al2O3SiO22H2O):400開始分解,500至600大量分解,完成去除結晶水要到1000左右。3 碳酸鹽分解及礦化作用 一、分解反應: CaCO3=CaO+CO2 MgCO3=MgO+CO2 影響碳酸鹽分解因素:1)燒結溫度:高有利于分解。 2)石灰石粒度:小有利于分解,要求小于3mm。 3)雜質(Al2O3、SiO2、Fe2O3):少有利于分解。 4)活性:高有利于分解。二、碳酸鹽的礦化作用:固化反應,形成CaOSiO2、CaOFe2O3等。 如果沒有發(fā)生礦化作用,則會形成白點(CaO),CaO+ H2O= Ca(HO)2 體積膨脹,產(chǎn)生粉化。影響礦化作用的因素:1)燒結溫度

9、:高有利于礦化。 2)石灰石粒度:小有利于分解,要求3mm。 3)礦粉粒度:小有利于分解。 4)活性:高有利于分解。4 燒結過程中固體碳的燃燒一、固體碳燃燒的特征: 1)C少,稀而均勻。重量比3-5%;體積比10%左右。 2)傳熱條件好。“抽風” 3)具有一定量的空氣過剩系數(shù):=實際耗氧/理論耗氧二、固體碳的燃燒過程:完全燃燒與不完全燃燒同時存在。 xC+yO2=nCO+mCO2 t1500 CO/ CO2 =2,零級反應 燒結過程溫度實際處在1200-1500,CO/ CO2 =1-2之間,中間過渡狀態(tài),燒結廢氣中CO和CO2 共存。 燒結廢氣成分為:CO、CO2 、N2、H2、O2 三、空

10、氣過剩系數(shù)+四、燒結料層的氣氛條件:根據(jù)廢氣成分確定。 燒結過程中:自由氧為2-6%,是氧化性或弱氧化性氣氛。但在固體燃料表面附近,則是還原性氣氛。 可以說,燒結過程宏觀上氧化性氣氛;微觀上有還原性氣氛。 固體燃料粒度過大時,還原氣氛強,要求固體燃料粒度小于3mm70%。五、固體碳燃燒速度 處于擴散速度范圍內 固體燃料粒度增加,氣流速度提高,氣流中含氧增加,則料層溫度升高。 5 燒結料層的熱交換1、自動蓄熱作用:定義是熱燒結礦將熱量傳給氣體,氣體溫度上升,然后氣體將熱量帶給下層燃燒帶,這種現(xiàn)象稱為自動蓄熱作用。 自動蓄熱作用對燃料帶的溫度影響很大,可以提供燃燒帶全部熱量的40%以上。料層越厚,

11、自動蓄熱作用越強。2、垂直燒結速度:定義是燃燒帶(高溫區(qū))向下移動的速度。 與料層內的風量(料層透氣性)成正比,是決定燒結礦產(chǎn)量的重要因素。 垂直燒結速度過快:廢氣傳給物料的熱量不足,燒結溫度降低,燒結礦強度下降,燒結礦成品率下降,燒結礦產(chǎn)量下降。 垂直燒結速度過慢;燒結礦產(chǎn)量下降,顆粒內部熱量多,但表面溫度低,液相生成量不足。3、高溫區(qū)的溫度水平 決定于高溫區(qū)的熱平衡和氣流與物料間的傳熱條件。 Q1+Q2+Q3-Q4-Q5 T= - m cQ1:空氣顯熱,kJ。Q2:燒結過程中燃料燃燒放熱以及所發(fā)生的各種反應的熱效應總和,kJQ3:從燒結上層下來的廢氣中吸收的熱量,kJ。Q4:廢氣帶走的熱量

12、,kJ;Q5:高溫區(qū)熱損失,kJm :高溫區(qū)物料重量,kg;C :燒結料比熱,kJ/kg. 。 影響因素:配碳量增加,石灰石量減少,Q2增加,T升高;燒結過程越往下,Q3增加越多,T升高,抽風燒結的特點;熱風燒結,Q1增加,T升高。最好在燒結過程的前期供熱風,因為此時的Q3=04、高溫區(qū)的厚度 高溫區(qū)是料層透氣性最差的一層。 燃燒速度與傳熱速度的配合對高溫區(qū)的溫度和厚度有重要的影響。 (1)燃燒速度傳熱速度:廢氣傳入顆粒內部的熱量減少,廢氣溫度升高,帶走的熱量增加,高溫區(qū)加厚。 (3)燃燒速度傳熱速度:料層溫度最高,高溫區(qū)厚度最小。(4)燃料粒度大,則燃燒速度下降,高溫區(qū)水平下降,高溫區(qū)厚度增

13、加。 (5)配碳量增加,高溫區(qū)水平升高,高溫區(qū)厚度增加。 6 燒結料層中的氣體流動氣體流動阻力 P=f(、w、d、H), 垂直燒結速度取決于燒結料層在燒結過程中的透氣性,不是燒結料層的原始透氣性。 燒結礦層:透氣性比較好。 燃燒層有液相:P最大,此層越薄越好。 預熱干燥層:透氣性主要取決于干燥后混合料中小球的強度。 過濕層:透氣性比較差。 燒結點火后,燒結礦層未形成,P升高,而后逐漸降低。氣流分布均勻,則垂直燒結速度均勻,燒結成品率升高。7 燒結過程中氧化還原反應燒結過程宏觀上是氧化氣氛,但也存在還原氣氛,尤其在配碳量比較高和燃料粒度比較大時比較明顯。 1)Fe2O3:在燒結過程中會發(fā)生熱分解

14、和還原。 3Fe2O3=2Fe3O4+1/2O2 熱分解 3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 還原 固相反應形成CaOFe2O3系列,則難還原。2)Fe3O4:在燒結過程中分解難,但在1300-1350會發(fā)生下面的反應。 2Fe3O4+3SiO2=3(2FeOSiO2)+O2 在燒結過程中可以還原, Fe3O4+CO=FeO+CO2 900,平衡CO/CO2=3.47 同時也可以發(fā)生下面的反應: 3Fe3O4+3SiO2+2CO=3(2FeOSiO2)+2CO2,CaO存在,則不利于2FeOSiO2的形成。 在燒結過程中也可以氧化成Fe2O3:條件是料層透氣性好,配碳量比較低,氧化反應是

15、放熱反應。 (3)FeO:在燒結過程中還原比較困難,只有在配碳量特別高時才有可能。 在燒結過程中可以被氧化成Fe3O4,條件是料層透氣性好,配碳量比較低,供氧充足。 (4)錳氧化物:MnO2和Mn2O3易進行熱分解; Mn3O4不易進行熱分解,但可還原成MnO;MnO不易還原。 (5)降低燒結礦中FeO的條件 1)2)3)4)5)8 燒結過程中固相反應 1、固相反應 2、液相反應 3、冷凝結晶?影響固相反應的因素有: 礦粉粒度;混勻程度;燃料用量;燒結氣氛。 9 燒結過程中液相的生成 這些液相就是粘結相,對燒結礦質量和產(chǎn)量有非常重要的影響。 (1)鐵氧(Fe-O)體系:鐵氧化物固溶體。 高品位

16、燒結礦的主要粘結相,脈石成分比較小。(2)FeO-SiO2體系:酸性燒結礦的主要粘結相。 2FeOSiO2 熔點:1205 FeOSiO2- FeO 熔點:1177 FeOSiO2- SiO2 熔點:1178 特點:強度比較高;但還原性比較差。 生成條件:比較低的堿度,有SiO2,比較高的溫度;還原性氣氛。工藝是燃料用量高。燒結礦堿度與高爐爐渣堿度的區(qū)別和聯(lián)系: 燒結礦堿度高爐爐渣堿度:酸性(低堿度)燒結礦 燒結礦堿度 高爐爐渣堿度:自熔性燒結礦 燒結礦堿度 高爐爐渣堿度:高堿度(熔劑型)燒結礦(3)CaO-SiO2體系:熔劑性燒結礦的主要粘結相。 CaOSiO2 熔點:1544 CaOSiO

17、2- SiO2 熔點:1450 3CaO2SiO2 熔點:1460 2CaOSiO2 熔點:2130 特點:固相反應生成能力強,反應速度快。強度比較低;原因是2CaOSiO2有相變問題;不存在還原性問題。830-850:-2CaOSiO2-2CaOSiO2 體積膨脹12%675:-2CaOSiO2-2CaOSiO2 體積膨脹10% 應控制或減少2CaOSiO2的生成量和晶體轉變。 生成條件:比較高的堿度,有CaO;高溫(生成的液相量是不多的)。(4)CaO-Fe2O3體系:熔劑性燒結礦的主要粘結相。 2CaOFe2O3 熔點:1449 CaOFe2O3 熔點:1216 CaO2Fe2O3 熔點

18、:1226特點:強度比較高;還原性比較好,最好的粘結相。生成條件:1)高堿度,CaO多。 2)低溫,因為高溫(1300以上)條件下Fe2O3會分解。 3)氧化性氣氛,固體燃料配量比較低。 4)SiO2含量比較低,因為SiO2與FeO和CaO的結合力都比較大。此外,針狀鐵酸鈣比片狀和柱狀鐵酸鈣的強度高,還原性好。發(fā)展針狀鐵酸鈣是燒結發(fā)展的一個趨勢,低溫燒結就是這個目的。 (5)CaO-FeO- SiO2體系:熔劑性燒結礦的主要粘結相。 典型礦物:鐵鈣橄欖石:CaOFeOSiO2 鐵鈣方柱石:2CaOFeO2SiO2 鈣鐵輝石:CaOFeO2SiO2 特點:強度比較高;還原性比較差。 生成條件:高

19、堿度;高溫;還原性氣氛。(6)CaO-SiO2-TiO2體系:釩鈦磁鐵燒結礦的主要粘結相。 特點:硬而脆,粉末比較多;還原性比較好。 生成條件:釩鈦磁鐵礦。高堿度、高溫。10 燒結礦成礦過程中液相的冷凝和結晶、?、11 燒結過程中有害雜質的去除(1)S的去除。85-90 S的存在狀態(tài):1)有機S:含量一般比較低,僅在個別年輕煤中含量較高。 2)硫化物:如FeS2、FeS。 3)硫酸鹽:如FeSO4、CaSO4、BaSO4等,硫酸鹽在新鮮煤中含量極少,在氧化后的煤中含量比較高。燒結過程脫硫是氧化脫硫,分解只是一小部分。硫化物脫硫的主要反應有: 4FeS2+11O2 = 2Fe2O3+8SO2 3

20、FeS2+8O2 = Fe3O4+6SO2 2FeS2 = 2FeS+S2 S+O2= SO2 4FeS+7O2 = 2Fe2O3+4SO2 3FeS+5O2 = Fe3O4+3SO2 1350以下,鐵氧化物以生成Fe2O3為主;1350以上,鐵氧化物以生成Fe3O4為主。上述反應都是放熱反應。 硫化物中的硫去除比較容易,硫酸鹽中的硫去除比較困難。但在Fe2O3和SiO2等存在的條件下,CaSO4、BaSO4分解變得容易。 CaSO4+ Fe2O3= CaOFe2O3+ SO2 +1/2O2 吸熱 BaSO4+ SiO2 = CaOSiO2+ SO2 +1/2O2 吸熱影響燒結過程脫硫的因素:

21、 1)礦粉粒度:粒度細有利于脫硫,原因是有利于氧化,各類礦粉的粒度要求小于10mm。 2)礦石品位:品位高有利于脫硫,品位高則熔點高。 3)燒結礦堿度:堿度低有利于燒結脫硫,燒結脫硫的實現(xiàn)是S進入廢氣,堿度高有利于形成CaS,沒有實現(xiàn)脫硫。 4)燃料用量:恰當則有利于脫硫。燃料多易形成還原性氣氛,硫負荷高,不利于燒結脫硫;燃料少燒結溫度低,同樣不利于脫硫。燒結脫硫發(fā)熱,1kgFeS2可代替0.3kg含C為80%的焦粉。 5)返礦用量:恰當則有利于脫硫。改善料層透氣性,有利于燒結脫硫;液相量增加,不利于脫硫。 (2)去As: 氧化去As,燒透是前提。As有毒。 2FeAsS+5O2=Fe2O3+

22、As2O3+2SO2(3)脫F: 2CaF2+SiO2=2CaO+SiF4 CaO不利于去F;SiO2有利于去F;H2有利于去F。 F 對人體有害、腐蝕設備。(4)Pb和Zn的去除燃料增加到10%至11%,脫鋅率可以達到20%。加入CaCl2,可以脫除90%左右的鉛和65%左右的鋅。 (5)P在燒結過程中不能脫除 第五部分 燒結工藝1、燒結配料(P51) 采用重量法配料,根據(jù)配料計算。2、混勻與制粒 一混的主要作用是混勻;二混的主要作用是造球制粒。 影響混勻和制粒的因素: (1)原料性質:粘性大,比重相差小,粒度差別小有利于混勻和造球。 (2)水分含量和加水方法:適量、霧狀有利于混勻和造球。

23、(3)工藝因素:傾角、轉速、填充率,混勻時間長有利于混勻和造球。3、鋪底料: (1)作用:保護篦條;減少廢氣含塵量和除塵器負荷;增加有效抽風面積和料層透氣性;改善廠區(qū)環(huán)境。 (2)方法:粒度自然偏析,偏析布料。但不能是大粒度的燃料;10-25mm的成品燒結或天然塊礦。 4、布料: (1)要求:均勻(粒度、成分和水分);具有一定的松散性,但不能太松。 (2)理想布料是粒度上小下粗、碳上多下少。實現(xiàn)方法有雙層布料和偏析布料。偏析布料有磁輥、反射板和空氣吹風。5、燒結料點火和燒結礦保溫 點火溫度為1100至1300之間;點火時間為1分鐘左右。點火真空度適當?shù)鸵恍Y礦保溫是減緩上層燒結礦的冷卻速度

24、。6、燒結礦處理 破碎(單輥破碎)、篩分(固定條篩)、冷卻(帶式冷卻機和環(huán)形冷卻機) 返礦返回燒結機,小于5mm的比例應小于5%。7、燒結機生產(chǎn)能力 Q=60KBHV K:成品率 %;:堆比重;B:臺車寬;H:料層高;V:臺車速度; H=d t d :垂直燒結速度;t:燒結時間; D=f(料層透氣性);透氣性指數(shù)=Q/F(H/P)0.6; Q:抽風量;F:抽風面積;H:料層厚度;P:負壓。8、改善燒結料層透氣性 (1)適當配加富礦粉,粒度粗。 (2)加消石灰,有利于成球。 (3)加松料器。 (4)提高料溫:蒸汽、熱返礦、生石灰,消除過濕現(xiàn)象。 (5)新的布料裝置。9、增加有效風量 (1)降低漏

25、風率,主要是機頭和機尾。 (2)經(jīng)常檢查,及時堵漏,定期檢修。10、改善燒結礦質量(1)厚料層燒結;(2)提高MgO含量;(3)低溫燒結;(4)加B或P;(5)高堿度燒結礦;(6)合適的配C量;(7)配加蛇紋石;(8)配加螢石。 第六部分 球團原理1 鐵礦粉成球一、粉礦成球1、成球機理:加水潤濕礦粉是鐵礦粉成球的基本條件,對水進行研究。水在礦粉中的狀態(tài): (1)吸附水:原因是新表面具有過剩能量。具有固體的性質,不能在顆粒表面自由移動。 (2)薄膜水:結合力要差一些,可以在顆粒表面遷移。 吸附水和薄膜水組成分子結合水,礦粉含水量達到最大分子結合水后,成球才明顯開始。 (3)毛細水:礦粉中超過分子

26、水后才能形成,起作用的是毛細力。礦粉成球過程是在毛細力的作用下,礦粉顆粒被拉向水滴中心,形成小球。毛細水在礦粉成球中起主導作用。液體表面張力大、物料親水性強、液體密度小、毛細管直徑小,毛細力大,礦粉成球容易。 (4)重力水:對造球不利。2、成球過程 (1)形成母球:礦粉潤濕,在機械力的作用下形成細小的毛細管。主要是水的潤濕。 (2)母球長大:毛細管形狀和尺寸改變,過剩毛細水擠到母球的表面上,粘結上潤濕程度比較低的礦粉。潤濕和機械力同時作用。 (3)母球壓實:停止加水潤濕,在機械力的作用下,水分被擠出。擠出的水分被未充分潤濕的礦粉吸收。機械力的作用。 三個過程在造球機內一起完成。二、生球的質量要

27、求:焙燒和冶煉的要求。 (1)粒度:均勻粒度,10-16mm。 (2)抗壓強度:15-20 N/個球。 (3)落下強度:0.5m高自由落下大于4次。 (4)比較高的爆裂溫度。三、影響造球過程的因素 (1)原料性能:親水性強易成球,褐鐵礦最強,磁鐵礦最差;孔隙度大易成球;顆粒形狀:針狀和片狀好,球狀差。 (2)原料粒度:粒度小,比表面積大,組成不均勻易成球,小于200目。 (3)原料濕度:含水量大,生球大小不均勻,相互粘結,適宜的含水量。 礦粉的水分應低于造球適宜的水分,否則烘干。 (4)添加劑:皂 土(一般為0.5%至1.5%,實際3%左右)、消石灰、石灰石、生石灰、有機添加劑。(5)工藝操作

28、: 加水加料原則:滴水成球,霧水長大,無水壓緊。 造球時間: 3至10分鐘 設備指標:圓盤造球機的轉速和傾角(傾角45至50度),園盤邊高和填充率適宜,底料和刮板要適宜。 物料溫度:預熱混合料,50為宜。2 球團礦焙燒固結1、生球干燥 目的:提高強度,防止破裂。 破裂的原因:不均勻收縮。 由表面水汽化和內部水擴大散到表面的兩個過程組成,速度要適宜,防止生球破裂。 干燥速度有計算公式,但多數(shù)是定性公式。 干燥時生球的最低強度應該能承受球層的壓力和干燥介質穿過球層的壓力。 影響干燥的因素: (1)球層越高,水冷凝越嚴重,降低了下層生球的破裂溫度。 (2)縮小生球尺寸有利于干燥過程。 (3)生球孔隙

29、度下降,妨礙生球內部蒸汽的擴散。2、再結晶固結理論:要保證球團有足夠高機械強度和良好的冶金性能。1)磁鐵礦: (1)微晶鍵連接:氧化氣氛,低溫(900左右)條件下,焙燒磁鐵礦球團時,表面首先產(chǎn)生Fe2O3微晶、長大、連接。 (2)Fe2O3再結晶:Fe3O4生球在強氧化性氣氛中繼續(xù)加熱到1100以上時,F(xiàn)e3O4完全氧化,并發(fā)生Fe2O3微晶再結晶和晶粒長大。Fe2O3氧化再結晶的條件;/、?、 (3)Fe3O4再結晶:Fe3O4生球在中性或強還原性氣氛中焙燒,當溫度高于900時,生球中Fe3O4晶粒發(fā)生再結晶和晶粒長大。(4)渣鍵連接:有SiO2 存在,則在還原或弱氧化性氣氛中焙燒,高于11

30、00時: Fe2O3+SiO2+CO=2FeOSiO2+CO2 2FeO+SiO2=2FeOSiO22)赤鐵礦:Fe2O3高溫再結晶:1300左右開始,強度比較差。3、影響球團焙燒固結的因素: (1)原料性能:磁鐵礦氧化 放熱,焙燒溫度比較低,能耗低。 石英在氧化性氣氛中不影響赤鐵礦球團固結,在中性或還原性氣氛中會形成液相。 長石熔點低,可降低焙燒溫度,有利于液相粘結。 皂土有利于球團固結,形成液相。 消石灰和石灰石會使球團礦的焙燒溫度區(qū)間變窄,易出現(xiàn)渣相粘結。 (2)精礦粒度和粒度組成:粒度細,比表面積大,氧化快而完全,有利于球團造球和焙燒??紫抖鹊停欣诒簾?。粒度大小不一,有利于焙燒。

31、(3)焙燒溫度:提高焙燒溫度有利球團固結,但最高溫度不能超過Fe2O3大量分解的溫度。一般為1200至1300,不低于1150,不高于1350。 (4)升溫速度和高溫下保持時間:升溫速度過快,球團強度下降。高溫下保持時間要足夠,因為再結晶和液相生產(chǎn)都需要時間。過長:球團熔化和粘結。 (5)焙燒氣體介質特性 磁鐵礦:氧化性氣氛最好,中性和還原性氣氛球團礦 強度低,還原性差。 赤鐵礦:氧化性或中性氣氛中進行焙燒;不能在還原性氣氛中進行焙燒。 氣氛根據(jù)O2含量劃分:O21.5%,氧化性氣氛。 O2=1-1.5 % ,中性氣氛。 O2570,F(xiàn)e2O3Fe3O4 FeOFe t570,F(xiàn)e2O3Fe3

32、O4 Fe,F(xiàn)eO不存在。 Fe2O3赤鐵礦,六方晶格,剛玉型菱型晶格。還原容易。 Fe3O4 磁鐵礦,立方晶格,還原比較困難。Fe2O3FeO FeO浮氐體,立方晶格,不穩(wěn)定,F(xiàn)exO(x1.0),還原困難。 復雜鐵氧化物:CaOFe2O3 、2FeOSiO2、CaOFeOSiO2、FeOTiO2 及褐鐵礦、菱鐵礦先分解后還原。 二、鐵氧化物還原的基本反應還原劑:CO、H2、C;主要是C和CO。特點:1)T810:CO還原能力大于H2,即CO還原時的熱力學氣體利用率高于H2 。 T810:H2還原能力大于CO,即H2 還原時的熱力學氣體利用率高于 CO 。2)H2 還原時吸熱,CO還原時放熱

33、高爐CO利用率?2 直接還原和間接還原1、概念: 直接還原:用C還原,生成CO,高溫、吸熱,決定于碳的氣化反應,1100左右。 間接還原:用CO或H2還原,生成CO2,低溫、放熱(H2吸熱),決定于礦石的還原性能。 Fe2O3 FeO全部間接還原;FeO Fe一部分間接還原,一部分直接還原。2、直接還原度的表示和計算 Fe直 Fe直 rd= - = - 定義式 Fe生Fe料 Fe全rd= 1rcorH2= 1ri , ri= Fe間/ Fe全Fe間=(56/12)C間 , FeO+CO=Fe+CO2 (56/12)(C焦+C燃-C鐵-C塵)(CO2/(CO+CO2+CH4)-(12/44)CO

34、2熔+揮-(12/160)Fe2O3-(12/87)MnO2rco=-Fe生-Fe料式中:44為CO2的分子量。 Fe H2 (56/2)H2還rH2= - = - Fe全 Fe生-Fe料 式中: ,高爐下部參與還原FeO的H2的百分數(shù),一般85%。 H2還= H2總- H2煤氣一般情況下,氫在高爐內的利用率為30%至50%,即:H2還= (30-50)%H2總所以:(56/2)H2燃+(2/18)(H2O風+H2O噴) H2rH2= -Fe生-Fe料式中:H2燃:入爐各種燃料帶入的H2量,kg/t鐵。 H2O風、H2O噴:分別為鼓風和噴吹物含水量,kg/t鐵。 H2=30%-50%,=85%

35、rd的簡易計算法: C氧-C風-CSi+Mn+P-C石灰石rd= - -(12/56)(Fe生-Fe料)式中: C氧=C焦+C煤-C生-C塵 氧化的總碳量,kg/t-生鐵。 CSi+Mn+P:Si、Mn、P直接還原消耗的碳量,kg/t-生鐵。 C石灰石:石灰石分解CO2與C作用所消耗的碳,kg/t-生鐵。 C風:風口區(qū)燃燒的碳量,kg/t-生鐵。按C、N2平衡原理算出鼓風消耗量來計算,煤氣分析要準確。3、高爐直接還原度 Rd 定義:高爐冶煉過程中,直接還原奪取的氧量O直與還原過程奪取的總氧量O總的比值,用Rd表示。O直 0.5CO+CO2-N2-0.5CO2 0.5(CO+CO2)-N2Rd=

36、 -= - = -O間+ O直 0.5CO+CO2-N2 0.5CO+CO2-N2CO、CO2、N2煤氣中相應組成的含量。 0.21(1-f)+0.5f:氧氮比,= -(f:空氣中水分含量,) 0.79(1-f)3 直接還原和間接還原對燃料比的影響1、還原劑的碳量消耗 (1)直接還原: FeO+C=Fe+CO Cd=(12/56)rd(Fe生-Fe料)=0.214 rd(Fe生-Fe料) (2)間接還原: FeO+CO=Fe+CO2 Ci=(12/56) ri(Fe生-Fe料)n=0.214(1-rd)(Fe生-Fe料)n n:過剩系數(shù) 由于Fe3O4和FeO的間接還原是可逆的,反應平衡時的氣

37、相組成中CO/CO2保持有一定的比例,為了使還原反應不斷進行下去,必須使氣相CO濃度超過平衡濃度才行。即CO過剩才行。此時,Ci為理論上的最低需求量。 (3)n的計算 高爐為一逆流反應器,F(xiàn)eO來自爐子上部Fe3O4的間接還原,而還原Fe3O4的氣相成分則來自爐子下部還原FeO后的氣相組成。因此該氣相組成應滿足Fe3O4還原所需CO過剩量的要求。 FeO+n1CO=Fe+CO2+(n1-1)CO Kp1=%CO2/%CO=1/(n1-1) (根據(jù)G計算Kp1值即可求得) n1=1+(1/ Kp1)=1+(%CO/%CO2) =f(T) =100/%CO2例:700時:平衡%CO2=40%,%C

38、O=60%,則n1=2.5,還原FeO后的煤氣再上升還原Fe3O4 1/3 Fe3O4+ CO2+(n1-1)CO= FeO+4/3CO2+(n1-4/3)COKp1=%CO2/%CO=(4/3)/(n1-4/3) Kp2=(4/3)/(n2-4/3) (4/3)/(n1-4/3) 1/(n2-1) n2=(4/3)(1+1/ Kp2)=f(T)2、發(fā)熱劑的碳量消耗 直接還原:還原劑消耗碳量少,發(fā)熱劑消耗碳量多。 間接還原:還原劑消耗碳量多,發(fā)熱劑消耗碳量少。熱消耗Q=熱收入=QCO2+QCO+Q風+Q渣式中:QCO2:生成CO2產(chǎn)生的熱量。QCO2=CCO2qCO2, qCO2=33390J

39、/kg-C QCO:生成CO產(chǎn)生的熱量。QCO = CCOqCO,qCO=9791J/kg-C Q風:鼓風帶入高爐的熱量。 Q渣:成渣熱。 CCO2:生成CO2的碳。 CCO:生成CO的碳。Q-23599(1.5-rd)(Fe生-Fe料)0.214C熱= -9791+ q風+ q渣式中:Q:高爐內的熱消耗。 q風:鼓風的熱容。 q渣:成渣物質的熱容。 Q、rd升高,則C熱也升高。見圖5-2(P193) 提高品位,降低消耗,則CBD曲線向下平移。3、降低燃料比的措施 (1)減少熱量消耗Q。包括提高品位、降低渣量、降低焦炭和煤中的灰分、降低鼓風中的水分,減少石灰石的加入量。 (2)提高q風,即提高

40、風溫。 (3)降低rd,rd降低0.1,則燃料比降低50kg/t。包括生產(chǎn)高還原性的燒結礦和球團礦、改善高爐操作、富氧鼓風。 (4)噴吹燃料,發(fā)熱。 (5)改善氫的利用。rH2升高則rd降低。1、氫還原的特點:1)810以上還原能力比CO強2)吸熱3)原子半徑小,擴散能力強,是3.74倍。4)導熱性能好,為CO的7至10倍。5)粘度系數(shù)小,有利于降低壓差。 6)溫度很高會發(fā)生分解, H2=2H H=4364kJ/mol 2000以上激烈的吸熱反應。 限制溫度升高,又起到均勻爐缸溫度的作用。H2是很好的還原劑,但高爐中很少使用。因為H2生成H2O(氣),而H2O(氣)C水煤氣2、氫利用率及其計算

41、 H2還 H2O煤理論上: H2= - =- 100% H2總 H2煤+H2O煤 公式不準確,原因是H2O煤包括了爐料吸附水,分析不準。(2/22.4)V煤(H2煤+2CH4煤)計算式: H2=1- -100% H2風+H2燃+H2晶+H2焦上式中: V煤:1噸生鐵的煤氣量,m3/t。 H2煤、CH4煤:煤氣成分。 H2風、H2燃、H2晶、H2焦:鼓風、燃料、結晶水、揮發(fā)分中H2的重量。即入爐總氫量,Kg/t。當100%熟料時,H2晶=03、提高氫利用率1)噴吹燃料。煤氣中H2含量升高,H2也升高;當H2含 量達到一定值時,H2不變。2)生產(chǎn)高還原性的燒結礦和球團礦。3)富氧鼓風4)提高爐缸溫

42、度H2和CO的關系(H2:H2利用率, CO:CO利用率) CO2+H2=CO+H2O 水煤氣反應 PCO PH2O Kp = - 810時, Kp =1 PCO2 PH2 PH2O PCO2 得: Kp = - = - Kp H2 COKp PH2 PCO 即H2升高,CO也升高。 4 鐵氧化物還原的動力學1、鐵氧化物還原的動力學模型 未反應核模型 2、加速鐵礦石還原的條件 (1)改善鐵礦石條件 1)提高孔隙度,增加小氣孔。 2)縮小礦石粒度,下限取決于料層透氣性。 3)發(fā)展合理的礦物組成。Fe2O3比Fe3O4好,原因是Fe2O3還原到Fe3O4時會發(fā)生晶型轉變,體積膨脹,產(chǎn)生氣孔。4)提

43、高礦石的軟化溫度。 5)礦石中的雜質:堿性氧化物促進還原,酸性抑制還原。 6)還原過程中的體積變化,適當,過大不利于透氣性。 (2)控制煤氣流條件 1)煤氣成分:提高CO、H2含量。 CO、H2含量升高,有利于還 原,N2含量高不利于還原,它是載熱體。 2)煤氣溫度: 升高溫度有利于還原,但有反常現(xiàn)象。一是400-600, CO=CO2+C,碳黑沉積,堵塞氣孔。二是900-1100,礦石軟化,堵塞氣孔。 3)煤氣流速,有利于外擴散。提高煤氣流速對還原速度無影響,煤氣利用降低,焦比升高。 4)煤氣壓力:CO2+C= CO 煤氣壓力升高,抑制直接還原的開始,擴大了間接還原區(qū),有利于反應。 5)氣流

44、分布:均勻有利于還原。5鐵礦在還原過程中強度的變化一、球團礦的還原膨脹1、正常膨脹Fe2O3(六面體) Fe3O4(立方體) 膨脹小于20% 2、異常膨脹 Fe3O4 FeO 立方體 鐵胡須 立方體異常膨脹可以達100%至200%或更大,原因主要是形成鐵胡須。 降低球團礦還原膨脹的措施:適當提高球團礦中SiO2含量,形成渣鍵;適當提高球團礦的堿度,生產(chǎn)自熔性球團礦;提高焙燒溫度。二、燒結礦有低溫還原粉化現(xiàn)象燒結礦深度還原和高溫還原性能比較好,軟熔性能比較好。但燒結礦也有低溫還原粉化問題。RDI,原因與球團礦還原膨脹的原因基本相同。三、天然塊礦爆裂原因; 結晶水分解 與礦種有關6爐料的蒸發(fā)、揮發(fā)

45、和分解一、蒸發(fā) 吸附水蒸發(fā)。耗熱不多,對高爐影響不大。二、結晶水分解 燒結已述。 補充:結晶水析出過晚現(xiàn)象。T800時,發(fā)生反應H2O+C=H2+CO。耗熱增加,消耗C固,產(chǎn)生的CO氣體不能被充分利用。 分解比例:20-50。三、碳酸鹽分解 高爐加熔劑或爐料中存在碳酸鹽時,T升高,則發(fā)生分解,耗熱增加。 主要不利影響:CaCO3分解,消耗碳素,吸收熱量。四、析C反應 煤氣中CO在上升過程中T下降到400600時,發(fā)生反應2CO=CO+C 不利影響:破壞爐襯,加劇爐料粉化。五、氣化反應 在高爐內氣化的物質有還原元素P、As、K、Na、Pb、Zn和S;還原中間產(chǎn)物SiO、Al2O和PbO;化合物S

46、iS、CS和CaF2等。 少部分隨煤氣逸出,一部分被爐渣吸收,一部分在上升過程中隨T降低而凝聚,形成“循環(huán)累積”,造成爐料難行、懸料及結瘤等。解決方法:提高爐頂溫度、增加煤氣量、降低爐渣堿度、提高渣量。7堿金屬在高爐內的行為1、堿金屬的形態(tài): K2SiO3、K2CO3、K2O、KCN;鈉也同樣。2、熱力學上的穩(wěn)定性: K2SiO3:1100以下穩(wěn)定;1300以上不穩(wěn)定。 K2CO3: 900以下穩(wěn)定;1100以上不穩(wěn)定。 K2O:1350以下穩(wěn)定;1350以上不穩(wěn)定。 KCN:800至900開始不穩(wěn)定,活潑。 3、循環(huán): 爐料升溫還原隨煤氣上升氧化隨爐料下降還原。 堿金屬負荷:1噸生鐵入爐的堿

47、金屬。以K2O+Na2O計算。 堿金屬循環(huán)負荷:1噸生鐵中循環(huán)的堿金屬與入爐堿金屬之比。大多數(shù)為5至7。主要積累在軟熔帶。 4、影響堿金屬循環(huán)富集的因素(1)爐溫高,揮發(fā)量增加,富集程度降低。 (2)冶煉強度高,富集程度提高。 (3)渣量多,富集程度降低。 (4)爐渣堿度低,富集程度降低。5、堿金屬對高爐冶煉的影響 (1)粘附在爐墻上,K和Na熔點低,爐身結瘤。 (2)粘附在焦炭上,焦炭反應性升高,焦炭強度降低。 (3)粘附在礦石上,促進還原粉化和還原膨脹。6、控制堿金屬危害的方法 (1)控制原料中的堿金屬含量,選礦細磨。 (2)低爐渣堿度,高MgO含量,增加渣量。爐外脫硫。 (3)定期酸性料

48、洗爐。8 難還原物質和非鐵元素的還原1、硅酸鹽的還原 (1)2FeOSiO2的特點:熔點低,1150-1250,間接還原困難;結構致密,氣孔率低,內擴散困難。 (2)2FeOSiO2的來源:高FeO燒結礦,高SiO2燒結礦,低堿度燒結礦。 (3)還原反應:Fe2SiO4+2C=2Fe+ SiO2+2CO,直接還原,強吸熱反應。 (4)改善還原:提高爐渣堿度;提高爐缸溫度。因此:要生產(chǎn)高堿度、高還原性、低FeO的燒結礦。 2、Mn的還原 (1)高爐內Mn的分配。Mn是難還原元素,不能完全還原。 煉鋼生鐵:生鐵:40-50%,爐渣:40%,煤氣:5-10% 鑄造生鐵:生鐵:50-60%,爐渣:30

49、%,煤氣:5-10% 錳鐵:生鐵:70-80%,爐渣:10%,煤氣:8-20% 煉鋼生鐵對Mn含量不作要求。 (2)Mn氧化物的還原規(guī)律。 CO CO CO CMnO2 Mn2O3 Mn3O4 MnO Mn H2 H2 H2 MnO2 Mn2O3 Mn3O4比較容易還原,比相應的鐵氧化物容易還原。 Mn3O4 MnO可逆反應,需過量的CO才能進行。MnO Mn要比FeO Fe困難得多,只能用C還原,1400以上。MnO+C= Mn+CO 強吸熱反應。 提高溫度有利于Mn的還原。煉錳鐵的焦比達到1000kg/t左右,是煉鋼生鐵的1.5至2倍。 MnO與SiO2結合成MnSiO3(熔點為1291)

50、比MnO更難還原。進入爐渣中。 (MnO)+C= Mn+CO (3)影響Mn還原的因素: 足夠高的爐缸溫度。高風溫、富氧、焦比高; 提高爐渣堿度。會導致爐渣粘度升高,添加一些MgO、MnO等堿性物質,降低爐渣粘度; 高品位。Fe、SiO2、S、P低。 3、硅的還原(1)生鐵對Si的要求: 煉鋼生鐵:要求Si0.6%,部分條件下0.2-0.3%。 鑄造生鐵:要求Si=1.25%至4%。鐵水流動性 硅 鐵:要求Si高,但高爐冶煉的硅鐵Si1:堿性渣;CaO/SiO21:酸性渣。 2、爐渣粘度:粘度是指兩個速度不同的液層之間的內摩擦系數(shù)。用表示;國際單位:PaS。 1 PaS=10P。流動性與粘度成

51、倒數(shù)關系:T圖3、熔化溫度和熔化性溫度 (1)熔化溫度:爐渣的熔點。液相線溫度或爐渣在受熱升溫過程中固相完全消失的最低溫度。 必須適當:過高:難熔,爐料難行,渣鐵難分離。 過低:以維持爐缸渣鐵有足夠高的溫度為宜。 (2)熔化性溫度Ts :爐渣開始自由流動的溫度,表示熔化的難易程度。由溫度和粘度曲線確定。P110 (3)酸性渣熔化性溫度與熔化溫度有比較大的差別,堿性渣差別小。(4) 由T曲線可知: 溫度降到一定值后粘度急劇上升,稱為“短渣”。堿性渣 隨溫度降低,粘度上升緩慢者稱為“長渣” 。酸性渣4、爐渣穩(wěn)定性:定義:爐渣和Ts隨化學成分和溫度變化而波動的幅度大小。 要求爐渣的熱穩(wěn)定性好(長渣好

52、),化學穩(wěn)定性好(長渣好)。5、爐渣化學成分對粘度的影響 (1)CaO/SiO2: CaO/SiO2=0.9-1.0,和Ts最小。當CaO/SiO21.0時,CaO/SiO2升高,則和Ts升高。 CaO/SiO2升高,O/Si比升高,從結構上看應該降低,但爐渣中會出現(xiàn)高熔點的化合物,如2 CaOSiO2,熔點為2100。固體顆粒分布在爐渣中,使爐渣變成非均勻相,非均勻相濃度提高,升高。(2)MgO:一般爐渣MgO為5%-20%之間。 R不變,MgO升高,降低,流動性改善,穩(wěn)定性改善。 CaO+MgO/SiO2不變,MgO代替CaO,降低一點,但幅度比較小。 高CaO/SiO2、高Al2O3,M

53、gO不宜太高。Al2O3與MgO形成高熔點的化合物,MgOAl2O3的熔點為2130。 CaO/SiO2不同、Al2O3不同,合適的MgO不一樣。 (3)Al2O3:主要決定于礦石、焦炭和煤粉灰分,一般不超過20%至25%,爐渣可以冶煉。 Al2O3是兩性氧化物,當Al2O3低時升高,和Ts降低;大于合適含量后, Al2O3升高,和Ts就會上升。原因是會生成(AlO4)5-離子團。(4)FeO、MnO:稀釋劑。FeO升高,和Ts降低。 FeO不穩(wěn)定,在高CaO/SiO2還原,F(xiàn)eO降低,和Ts升高。MnO是比較穩(wěn)定的稀釋劑,洗爐。 (5)CaF2:強烈的稀釋劑。和Ts大幅度降低,流動性大幅度改

54、善。但Ts低,不易保證爐缸溫度。 (6)K2O、Na2O非常強的稀釋劑,流動性改善。 (7)CaS:4%-6%粘度最低。高S礦冶煉,影響冶煉,主要是脫硫和渣中帶鐵問題。 (8)TiO2:TiO2升高,降低,而Ts升高。 鈦渣的和Ts對高爐生產(chǎn)不應該引起困難,但實際上影響很大。主要是鈦渣性能不穩(wěn)定,鈦渣在還原性氣氛條件下,存在變稠現(xiàn)象。原因主要是TiC、TiN、Ti(CN)、TiO、Ti2O3的熔點都非常高,3000左右。 3生鐵脫硫1、硫在高爐內的行為:FeS以液相分布在晶界面上。 S0.03%為一級生鐵;S0.07%為合格生鐵。 硫負荷:冶煉1噸生鐵由爐料帶入的總硫量,一般3至6kg/t。6

55、0%至80%來自焦炭和煤粉。 硫存在狀態(tài):硫化物:FeS2,F(xiàn)eS;硫酸鹽:CaSO4,BaSO4;有機S(焦炭或煤中)。 分解:FeS2=FeS+S 300-600開始。 還原:SO3+3C=3CO+S 氧化:FeS2+6Fe2O3=4Fe3O4+FeS+SO2 氣體在上升過程中被爐料、爐渣、生鐵吸收。形成CaS、FeS液體,也可是固體,存在循環(huán),有一部分揮發(fā),一般5%左右。 硫在高爐冶煉過程中的分配3、爐渣脫硫理論: (1)分子理論:理論依據(jù)是分子存在。 渣 (CaO) (CaS) (FeO) - 鐵 FeS Fe FeS+ (CaO)= (CaS)+(FeO) (FeO)+C=Fe+CO

56、 |+ -FeS+ (CaO) +C=Fe+ (CaS)+CO 分為:擴散、反應、擴散過程。由于接觸條件好、溫度高,化學反應速度快,處在擴散控制。 主要決定于反應:FeS+ (CaO)= (CaS)+ (FeO) aCaSaFeO Ks= - aCaOFeS%FeS提高脫硫效果的措施:1)提高aCaO。高爐渣堿度,提高爐渣中MgO和MnO含量。 2)提高Ks。提高爐渣溫度,lgKs=-(204/T)-0.337 3)提高FeS。Si、C、Al、P高有利于提高FeS;Cu、Mn高降低FeS。煉鋼生鐵Ls=30左右;鑄造生鐵Ls=60左右。 4)降低aFeO。還原性氣氛。 3)和4)兩項是煉鐵脫硫

57、優(yōu)于煉鋼脫硫的原因。 aCaS低有利于脫硫,但爐渣中CaS含量決定于原料中的S。4、影響爐渣脫硫的因素:(1)爐渣化學成分 1)爐渣R:R適當升高,CaO脫硫,則Ls=(S)/S升高。 但R過高則Ls降低,原因是Ts和升高,惡化了脫硫反應的動力學條件。2)爐渣MgO含量:比CaO脫硫能力差一些。 在R保持不變的條件下,提高爐渣MgO含量,Ls升高。 在(CaO+ MgO )/SiO2保持不變的條件下,提高爐渣MgO含量,Ls降低。 3)爐渣Al2O3含量:典型的兩性氧化物。 在酸性爐渣中:提高爐渣Al2O3含量,Ls升高。 在堿性爐渣中:提高爐渣Al2O3含量,Ls降低。 R=0.9條件下,A

58、l2O3含量對Ls沒有影響。 4)爐渣MnO含量:可生成MnS,不太溶于鐵,Mn是比較弱的脫硫劑。 MnO含量升高,Ls升高,但效果不顯著。 5)爐渣FeO含量:FeO含量升高,Ls降低。原因是FeO含量升高會導致爐渣溫度降低,硅含量降低。6)其它成分:CaF2本身對脫硫無影響,但可使R升高,Ls升高。TiO2 含量升高,Ls降低。K2O+Na2O含量升高,Ls升高。VO含量升高,Ls升高。(2)爐渣溫度: 溫度升高,一方面Ks提高,Ls升高。另一方面用鐵水中Si含量表示爐渣溫度,Si含量升高,則FeS升高,Ls升高。 足夠的爐渣溫度是保證爐渣脫硫的充要條件。一是脫硫反應快,二是爐渣流動性好。

59、(3)爐缸工作的均勻性: 現(xiàn)場Ls=30左右;實驗室Ls=60-70,也就是說爐渣的脫硫能力沒有充分發(fā)揮。1)水平不均勻性增加,Ls降低。煤氣流不均勻、結瘤,Ls降低。爐缸中心堆積,Ls降低。 2)垂直不均勻性增加,Ls降低。上渣溫度高,下渣溫度低,導致上部鐵水S低,下部鐵水S高。黑渣,意味著FeO含量高,則S高。5、爐外脫硫:(1)原因: 1)煉鋼要求S0.01%或S0,爐料下降; =0,懸料; 0,爐料下降。W效提高,P降低,則F0。四、爐料的有效重量: 1、影響W效的因素: (1)W效=(12%-30%)W料,小于40%。 (2)動態(tài)W效靜態(tài)W效。 (3)W效隨高度增加而提高,到一定程度

60、就不再增加。原因是懸住,靜摩擦力大大增加。 2、提高W效的方法: (1)使爐料運動。風口數(shù)量增加。 (2)減少摩擦阻力。爐身角降低,爐腹角升高,P墻下降。 (3)提高W料。提高含鐵品位,提高爐料的堆比重。五、浮力P:摩擦阻力損失和局部阻力損失,P=P1-P2 P=f(w、H、d、) w:流速;:爐料的孔隙度;H:高度;d:料塊直徑;:阻力系數(shù)。2料層透氣性與軟熔帶狀況一、透氣性指數(shù): =V風/P:單位差壓所允許通過的風量。是計算式,不是機理公式。 在一定條件下,有一個適波動范圍,超過或低于這個范圍都說明風量與透氣性不適應,對高爐順行不利。 P=P風-P頂=P塊+P軟+P風;分別講。二、改善塊狀

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