鞍钢7号高炉护炉实践

鞍钢7号高炉护炉实践表明,高炉上部加钒钛矿和下部喷吹钛精矿粉相结合,能在炉缸、炉底析出高熔点的TiC、TiN,润湿性强,形成坚固的保护层(钛积物)粘附于炉衬而起到护炉作用。大剂量地加入钛矿(TiO_211～15kg/t铁)和提高生铁含[Si]量(1.0～1.5%),是护炉取得成效的重要原因,堵风口和加强冷却对钛矿护炉起强化作用。     

高炉使用含钛物料护炉技术的发展

介绍了控制炉缸水温差升高所采取的一般措施，简述了含钛物料护炉的原理及含钛物料的各种加入方式；并通过对国内外高炉使用含钛物料护炉经验的介绍，说明了这几种加入方式各自的特点及适用情况．     

关于含钛物料护炉技术

较系统地概括了国内高炉用含钛物料护炉的全过程及护炉的技术特点,并总结了湘钢在含钛物料入炉量的控制、加入时机、高炉操作等方面的经验,同时对护炉机理进行了研究,并对这些应注意的问题进行了探讨。     

合理利用当地资源生产含钛球团矿

结合高炉本部高炉护炉需要,提出生产高钛球团矿和低钛球团矿的Ti O2控制标准。以此控制标准组织生产后,解决了先前生产混合球团矿不利于高炉护炉配料调整的问题,节约了钒钛矿护炉资源。生产实践表明:高钛球团矿和低钛球团矿与混合球团矿相比,质量没有下降。     

高炉护炉用钛矿的还原和软熔性能

摘要：为探究高炉护炉用钛矿的还原软熔性能,利用高温激光共焦显微镜对预还原钛矿的熔化过程进行观察,并对不同钛矿的还原和软熔性能进行了对比分析。结果表明,3种护炉用钛矿的微观结构和物相组成的差异造成了其还原性能和软熔性能的差别。低钛型钛矿相比高钛型钛矿有更好的还原性和软熔性能。综合考虑3种高炉护炉料的还原性和软熔性能,认为使用球团矿P-B护炉对高炉的稳定最为有利。     

高炉加入含钛物料护炉的方法探讨

比较分析了目前高炉所采用的两种加入含钛物料护炉的方法，长期少量均匀加入法和间断大量加入法，并结合梅山１号高炉折护炉实践和停炉后的破坏调查结果，提出了第三种加入含钛物料的方法，即长期适量加入法。     

首钢高炉使用承德球团矿护炉的研究

从含钛炉料护炉的机理出发,对TiO2质量分数分别为0.49%、3.96%1、0.2%的3种不同承德球团矿的冶金性能和使用方法进行了研究。结果表明,TiO2质量分数为3.96%1、0.2%的承德球团矿是适宜的高炉护炉炉料,高炉护炉实践也表明,TiO2质量分数为3.96%的承德球团较好解决了高炉炉缸维护与强化冶炼的矛盾。     

含钛物料护炉技术浅议

介绍了国内外炼铁高炉采用含钛物料护炉技术的发展概况及所取得的主要成就，同时对含钛物料护炉机理，以及护炉的技术关键进行了论述。     

《高炉含钛物料护炉技术》简介

高炉冶炼强化后,炉缸、炉底寿命一直是高炉长寿的限制性因素。我国自80年代初开发含钛物料护炉技术后,采用该项技术,可以较好地解决炉缸炉底的寿命问题。本书概括地介绍了含钛物料护炉的有关机理、护炉经验、大中小各种类型高炉的护炉生产实践及效果、风口喷吹与铁口炮泥加入新方法等试验结果,以及新型护炉料的开发应用等,比较系统地总结了我国开发、应用护炉     

安钢7#高炉含钛炉料护炉实践与研究

根据含钛炉料的护炉机理,通过对含钛球团矿初期生产实践的研究,安钢7#高炉确定了铁水中钛含量与钛负荷、铁水成分的关系,并对高炉护炉操作要求和经济运行进行了综合优化分析,总结出合理的操作参数组合.后续护炉生产依据初期研究结果,对高炉相关操作参数进行了调整,结合适宜的热制度和造渣制度等措施,减弱钛对炉况的不利影响,取得了良好效果.     

优化球团原料的配矿

为了获得低成本、质量好的球团矿产品,以两种铁精矿粉（低铁高硅磁铁矿和高铁低硅磁铁矿）和一种膨润土为原料,以生球落下强度、抗压强度以及焙烧后成品球团抗压强度为评价指标,在相同造球工艺和膨润土加入量的条件下,研究两种质量不同的铁精矿混合配料造球对球团性能的影响。研究表明,随着低铁高硅矿配比的增加,生球落下强度、抗压强度以及焙烧后成品球团抗压强度均随之降低。通过优化配矿,当低铁高硅矿配比达40%时,生球的落下强度达到3次以上,抗压强度达20N以上,焙烧后抗压强度为3850N,完全满足生产要求。     

镁质熔剂性球团回转窑结圈探析

为充分掌握熔剂性球团回转窑结圈行为,依托链篦机回转窑生产线,分别生产了碱度0.3和碱度1.0两种球团,对原料性能和生产过程进行分析,并对回转窑结圈物的宏观形貌、微观结构和成分组成进行分析。结果表明,生产碱度0.3的球团,回转窑结圈率低于碱度1.0的熔剂性球团,其结圈物结构较致密,结圈原因主要是由于堆积的粉末经过高温固结同时产生部分低熔点的液相。而碱度1.0的熔剂性球团结圈物强度较低,呈层片状结构,其结圈原因主要是由于焙烧温度相对较低,球团粉率较高,形成粉末堆积。     

不同SiO_2源对酸性球团结构和性能的影响

应用微型烧结法 ,通过多种途径改变球团矿的SiO2 含量 ,研究了酸性球团矿显微结构及其性能。结果表明 ,添加化学纯SiO2 使团块中硅酸盐矿物增多 ,气孔率升高 ,还原性变好 ,但对团块的视密度和抗压强度具有双重性 ;配加海南矿使团块中赤铁矿增加 ,硅酸盐液相增加 ,团块抗压强度增加 ,还原性变好 ;配加膨润土使SiO2 含量由4 .98%增加到 7.83 % ,团块的视密度、抗压强度增加 ,孔隙率下降 ,还原性变差 ,进一步增加SiO2 含量导致相反的趋势。     

蛇纹石对磁铁矿和赤铁矿球团的影响

研究了蛇纹石对磁铁矿和赤铁矿2种不同矿粉球团的生球质量、抗压强度和冶金性能的影响。结果表明：配蛇纹石后赤铁矿和磁铁矿球团的生球质量都得到改善。配蛇纹石后磁铁矿和赤铁矿球团预热强度都下降,在相同温度和蛇纹石质量分数下,赤铁矿球团预热强度比磁铁矿球团低50~100 N/个,在焙烧温度小于1280 ℃时,随着蛇纹石质量分数的增加,磁铁矿和赤铁矿球团抗压强度都下降,但在1300 ℃的温度下,配蛇纹石的球团抗压强度比基准期球团抗压强度高。配蛇纹石后磁铁矿和赤铁矿球团还原膨胀率都下降。蛇纹石质量分数为1.5%时,球团矿还原度相对高。     

球团竖炉配加赤铁矿试验及对比分析

主要以球团竖炉使用的常规磁铁精矿为参考对象,使用常规磁铁精矿生产球团矿的最佳生球制备和预热焙烧等参数作为配加赤铁矿的试验条件,研究了两种不同铁精矿不同配比的生球性能和球团矿抗压强度,并分析相对于常规磁铁精矿的变化。通过试验结果分析得出两种精矿合理配比,并通过机理分析、不同温度下生球干燥速度对比和球团矿矿相性质进行研究,为后期工业生产奠定了基础数据和理论分析条件。     

低铁高硅赤铁精矿对氧化球团性能的影响

为合理利用国内低铁高硅铁精矿、降低球团生产成本,研究了低铁高硅赤铁精矿对生球、预热球和焙烧球团性能的影响。结果表明,典型的低铁高硅赤铁精矿A较磁铁精矿有更好的润磨性能。赤铁精矿A的亲水性较磁铁精矿强,在保持生球水分不变且赤铁精矿配比较高的条件下(>10%),生球水分不足,生球质量随着赤铁矿配比的提高而变差。随着赤铁精矿A的配比由0提高到50%,预热球强度由588降低到196 N/个,焙烧球团抗压强度由3 425降低到1 368 N/个,赤铁精矿A配比不宜高于30%,适当提高焙烧温度有利于球团抗压强度的提高。配加低铁高硅赤铁精矿A的球团还原膨胀性能和还原性能均有一定程度改善。     

软熔过程中烧结矿和块矿的交互作用

 为更好地明晰块矿的软熔行为并优化其在高炉内的使用,以烧结矿和澳大利亚纽曼混合块矿为研究对象,分别就两者在软熔过程中的物理和化学交互作用进行了试验研究。通过使用中子CT扫描软熔试验试样, 发现1 450 ℃时烧结矿与纽曼混合块矿的混合炉料孔隙度要高于两者单一炉料,即两者间存在着物理交互作用;通过采用扫描电镜和电子探针分析发现,1 200～1 300 ℃温度范围内烧结矿中钙和镁扩散到了块矿中,两者发生了明显的化学交互作用。在物理和化学交互共同作用下,配加约20%纽曼混合块矿的混合炉料软熔行为得到了明显改善,且其性能相似或略好于同碱度的单一烧结矿炉料,这表明块矿和烧结矿混合后能在高炉内形成温度区间更窄、位置更低、透气性更好的软熔带。     

基于软熔滴落性能的高炉合理炉料结构

 为全面掌握鞍钢的烧结矿碱度、天然块矿配加比例和不同炉料结构的软熔特性,得到可评价炉料结构的方法,通过实验室试验,系统研究了不同碱度烧结矿的冶金性能,不同碱度烧结矿与球团矿搭配、烧结矿与球团矿和天然块矿搭配的复合炉料结构高温特性。结果表明,随碱度提高,矿物组成渐趋合理,烧结矿的还原和粉化指标改善,在碱度为1.90～2.05时,单一烧结矿的软化熔融性能较好;在碱度为1.95～2.15时,透气性较好;当烧结矿与球团矿搭配,碱度为1.90～2.15时,软熔区间窄,[S]特性值低;在配加天然块矿后,复合炉料的软化区间变宽,熔融区间变窄,综合性能得到改善。基于研究结果,提出了适合鞍钢原料条件的炉料间交互反应性的评价指数,通过指数判断,高炉天然块矿的适宜配加比例为15%～20%。     

鼓风条件及块矿比例对炉料软熔性能的影响

为了研究不同鼓风条件下块矿比例对高炉含铁炉料软熔性能的影响,计算模拟了3种鼓风条件下的温度和气体含量并使用高温熔滴炉研究了块矿比例对含铁炉料软熔性能的影响,进而进行综合炉料结构优化的分析。结果表明,富氧、加湿鼓风条件下,氢气含量增加,能有效降低炉内最大压差,窄化熔融区间,改善炉内透气性;富氧、加湿鼓风条件下,块矿比例的增加虽然会导致炉内最大压差和软熔区间的增大,但是最大压差的绝对值仍远小于基准条件下的最大压差值,软熔带宽度也小于基准条件下的宽度。可以得知,在富氧和加湿鼓风条件下适当增加块矿比例,综合炉料软熔性能仍然优于基准条件,且能降低高炉生产成本,对于炉料结构是一种有效的优化措施。     

超大型高炉高球比低碳冶炼技术应用

为实现低碳炼铁生产,首钢基于秘鲁矿粉资源高品位低硅含量的特点,确定了高炉高球团比例冶炼的技术路线。依据炉渣碱度平衡、球团性能和炉料结构软熔性能试验研究,开发出35%碱性球团矿 + 20%酸性球团矿+ 40%烧结矿 + 5%块矿的高炉基础炉料结构。根据高比例球团矿同时抑制边缘和中心的特性,通过料序控制减少球团在边缘与中心的分布,实现酸碱性炉料的均匀混合,并采用中心加焦布料方式开放中心、适当疏导边缘,以稳定煤气分布。在活跃炉缸基础上,通过高富氧高顶压控制炉腹煤气指数来降低压差提高冶炼强度。低渣比下通过提高镁铝比至0.60~0.65来改善脱硫排碱能力。55%球团比例下高炉实现了高效稳定顺行,平均利用系数达到2.3 t/(m3·d),渣比低于220 kg/t,燃料比降至480 kg/t,炼铁系统碳排放降低8.6%。