碱金属对含氟矿高炉冶炼的影响

碱金属的循环富集是使高炉炉况恶化和导致结瘤的一个重要原因.矿石中大量氟的存在加剧了碱金属的危害.本文研究了生产高炉内碱金属的平衡及影响炉渣排碱的因素.总结了冶炼含碱金属炉料保证高炉顺行和防止结瘤的基本经验.     

首钢实验高炉解剖研究

本文综述首钢实验高炉解剖情况,重点考察炉内炉料分布,炉料下降状况,炉内温度分布,烧结矿的还原、软化、熔融以及熔铁和炉渣的滴下状态;还研究焦炭性状的变化和风口前的焦炭循环区;对碱金属的循环和硅、锰等元素的还原也进行了研究.     

钾、钠、氟在高炉冶炼过程中的行为

本文着重分析钾、钠、氟在高炉内的行为。主要的依据资料是炉内的气体、固体取样和渣铁成分分析。文中指出钾、钠、氟在炉内的循环富集主要区域是炉腹炉腰及炉身中下部,并具体叙述了在纵向和横向的分布趋势及影响因素。提高炉渣的排碱能力是防止和削弱碱金属危害的主要措施。提高烧结矿中的MgO含量,降低炉渣碱度,降低生铁含硅量,适当增加渣量等都有利于加强炉渣的排碱能力。从各种取样中查明,从炉渣排走的钾比钠少,而炉料中钾的富集比钠多,说明必须以钾为主要控制对象。从气相中钾、钠、氟含量的测定可以初步看到分布规律,并初步明确了气相中钾含量与炉料、炉况及渣碱度的关系。     

太钢6号高炉碱金属的平衡与控制

针对太钢6号高炉入炉碱负荷及焦比升高的现状,通过对高炉原燃料及支出项的碱金属进行平衡计算,得出太钢高炉碱负荷主要来源于烧结矿,而绝大部分碱金属经炉渣排出炉外。为减少高炉碱负荷和在炉内的富集量,进行排碱优化工作,寻求适合太钢高炉排碱的炉渣成分。研究结果表明,碱度对炉渣排碱能力影响最大,其他因素依次为温度、MgO含量、Al₂O₃含量。结合太钢高炉生产实际,排碱期间炉渣碱度控制在1.10~1.15范围时,高炉排碱和脱硫的综合效果较好。同时,调整烧结混匀矿和高炉炉料结构及定期排碱作业,给高炉降焦比提供一定空间。     

碱金属在高炉内平衡概况

本文概略讨论了碱金属在原料加工、烧结和炉内冶炼过程中的变化,以及在高炉内的平衡概况。提出通过控制不同冶炼参数的方法,调整炉渣中碱金属的含量,以减轻或消除碱金属在高炉冶炼中的某些危害。     

炉渣性能及软熔带对排碱的影响

根据国内外大量的理论研究,高炉解体和生产取样分析表明,炉料中碱金属氧化物在软熔滴下带到风口氧化带上方的区域里,被炽热的焦炭剧烈还原,大部分碱金属变成碱蒸气随煤气运动,并被软熔带大量吸收,如此循环富集,影响高炉冶炼和炉身寿命(见图1)。碱金属还原热力学公式一般为(以钾为例):K_2SiO_3+C=2K_((气))↑+SiO_2+CO,△F°=149000～79.25T。这表明,碱金属被还原一需要有还原剂,二需要较高的温度,两者缺一不可。在高炉中下部唯一不利于碱金属还原的区域是风口氧化带。正是由于风口氧化带的存在,才使炉内碱金属幸免于无限被还原挥发,循环富集,随炉渣顺利被排出炉外。因此,充分利用这一点,在一定原料条件下,研究熔渣对排碱的影响,提高炉渣排碱能力,是减轻炉内碱金属危害,提高冶炼水平,延长炉身寿命的经济有效措施。     

高炉内氯元素反应行为的热力学分析

利用热力学软件(HSC Chemistry 6.0)研究氯元素在高炉内可能存在的化学反应,分析氯元素在高炉内不同温度区间发生的主要化学反应,得到无碱金属、少量碱金属和大量碱金属存在三种冶炼条件下高炉内氯元素的反应行为。结果表明,在无碱金属存在时,由原燃料带入高炉内的氯多生成HCl气体;在含少量碱金属时,氯以HCl气体和碱金属氯化物的形式存在;在高炉内碱金属含量较高时,氯主要以碱金属氯化物形式存在。上述含氯产物随高炉煤气上升,部分吸附在含铁炉料和焦炭上并随之下降,部分随高炉煤气排出,少量氯元素被炉渣吸收,从而影响高炉冶炼过程。。     

首钢京唐高炉碱金属的危害及应对措施

对首钢京唐高炉碱金属的收支现状进行了简要分析,重点阐述了首钢京唐高炉碱金属对焦炭劣化、NMA炭砖侵蚀方面的影响,并提出了应对措施。目前京唐高炉带入碱金属比例最高的为球团矿,带入锌比例最高的为烧结矿,碱金属主要靠炉渣来排出,锌主要靠除尘灰排出。认为,炉内操作中应适当降低炉渣碱度,进行常态化排碱;保证适当开放的中心气流,有利于增强有害元素的排出效果,尤其是有利于锌的排出。     

范德比杰尔帕克C高炉和烧结厂添加氯化钙的短期试验报告

文章分A、B、C3个部分。A部分记述了为期4个月的高炉试验,评述了不同碱金属含量的炉料的高炉炉况,是通过在现有烧结厂里添加CaCl_2来减少烧结矿中碱金属含量的。B部分记述了减少炉料中碱金属的含量,可以稳定高炉操作,增加生铁产量。在这些实验中所发现的特殊问题可以在烧结厂进行研究,而后在纽卡斯尔厂的一些工厂进行试验。C部分记述了在高炉操作中所进行的炉外脱硫试验的实践。     

包钢高炉炉瘤及炉渣排碱实验研究

1980年以来包头钢铁公司在控制高炉结瘤方面取得了很突出的成绩,为了这项工作,本文作者们做了部分实验室研究工作.根据这些实验结果,认为包钢高炉结瘤的根本原因在于钾钠氟的循环积累,以致形成易熔的、表面张力很低的、非常容易粘附炉衬与炉料的、不稳定的初渣物相.产生易熔相是因为碱金属化合物、碱金属氟化物多为易熔成分,并且碱金属还能与枪晶石、莫莱石结合形成易熔物相,这些都是高炉上部频繁结瘤的主要原因.为了减少碱金属的危害,抑制高炉炉瘤的形成,除应加强选烧排碱以外,还应提高炉渣的排碱能力,为此作者系统地研究了炉温,炉渣碱度,MgO、CaCI_2、CaF_2 诸因素的影响,并在此基础上提出减少高炉碱害的措施.此外本文还着重讨论了作为排碱剂的CaCI_2的反应机理.     

含氟高炉型炉渣中碱金属还原动力学的研究

本文利用二次回归正交设计方法设计了试验方案。研究了含氟高炉渣中碱金属还原动力学。试验结果指出,增加炉渣碱度,提高温度和渣中CaF_2含量可以加速碱金属还原速度。得出计算在不同碱度,炉渣温度和CaF_2含量条件下氧化钾还原反应速度常数的回归方程。还原是一级反应,处于化学动力学控制范围。其表观活化能在35.9～122.8kcal/mol之间,它随炉渣碱度和 CaF_2含量的降低而增加。在条件相同时,氧化钾的还原速度是氧化钠的8.8倍,建议用(K_2O 0.113Na_2O)kg/t来表示总碱负荷。在实验研究的基础上,建立了在实际操作中可以应用的计算控制炉内碱金属循环积蓄的数学统计模型。     

碱金属对钒钛磁铁矿高炉冶炼的影响及对策

分析了碱金属在钒钛磁铁矿高炉冶炼中的循环富集行为、对炉料性能以及高炉冶炼的影响,指出了高炉内碱金属的潜在危害及防止措施.认为:攀钢高炉碱负荷较高,但炉渣排碱能力较强,目前碱害尚未凸现.碱金属对焦炭的破坏作用突出,且近年来劣化趋势明显,应加以重视.通过合理配煤或尝试对焦炭钝化处理,可以在一定程度上改善其热性能,增强焦炭的抗碱侵蚀能力.     

济钢一铁1号高炉炉缸状态的改善和维护实践

通过对影响济钢一铁1号高炉炉缸工作状态的原因分析,制定并采取了合理布料矩阵实现全风操作、改善炉渣性能、减少碱金属等有害元素在炉内的循环富集等措施,改善与维护好炉缸工作状态,提高了高炉技术经济指标.     

高炉炉衬的侵蚀与改革风口安装的研究

为深化高炉冶炼理论,提高炼铁生产技术,近年来,国内外进行了高炉解剖研究,取得了炉内状况的丰富资料(炉料分布及下降情况,炉内温度分布与炉料的还原、软化、熔融及滴落状态)。同时也获得了高炉各部位侵蚀后真实的操作炉型,进而认识了碱金属(K_2O+Na_2O)对炉衬材料的侵蚀和对高炉操作的危害。本文从回旋区的解剖,碱金属侵蚀机理、风口区域的侵蚀与风口位移出发,提出斜风口和风口斜装对高炉冶炼的作用,从而要求改革传统的风口水平安装,建议新建或大修大高炉时,将风口由水平安装改为往下倾斜5°安装,可减少风口损坏,增铁节焦。     

有害元素对攀钢高炉的危害分析

 分析了锌和碱金属等有害元素在炉内行为和攀钢高炉结瘤物成分及有害元素走向,揭示了有害元素对攀钢钒钛磁铁矿高炉冶炼产生的危害,锌对攀钢高炉已经产生危害,而碱金属目前未对高炉产生不良影响,但随着炉料结构的变化不容忽视,并提出了相应的应对措施。     

碱金属对重钢高炉冶炼的影响

重钢近年来高炉渣量下降,碱负荷上升,渣铁口出现碱液,炉衬受碱金属侵蚀,已对高炉冶炼带来危害。由重钢生产接践证明,只要控制碱负荷在适宜范围,稳定操作,坚持使用高碱度烧结矿,炉料吸收碱金属量控制到极限,碱金属可以不会危害生产。     

高炉内碱金属及其危害

近年来,国内外高炉生产实践和解体研究证明,高炉内存在着碱金属并且危害很大。使炉料粉化,影响料柱透气性,炉况不顺,风、渣口烧坏,甚至结瘤和破坏炉衬等。由此引起高炉工作者的重视,并限定碱金属负荷(公斤/吨铁)。国外一些厂碱金属负荷限定值列入表1。日本解体高炉内碱金属分布情况一例见图1。我国许多厂高炉内碱金属负荷很高,高炉长期不能正常生产。今后必须加强这方面的研究工作,为高炉进一步强化冶炼做出贡献。     

鞍凌高炉锌平衡及热力学行为分析

为掌握鞍凌高炉锌负荷水平和锌在高炉内的循环富集规律,通过入炉原燃料、炉渣、粉尘等系统取样对鞍凌高炉的锌、碱负荷及收支平衡进行了统计,并对锌在高炉内的反应行为进行了热力学分析。结果表明:高炉入炉锌负荷为0.69kg/t,碱负荷为4.66kg/t,锌和碱金属的主要来源都是烧结矿,由烧结矿带入的锌量达到锌负荷的90.7%,带入的碱金属达到碱负荷的61.7%;支出方面锌主要随炉尘排出,碱金属主要随炉渣排出。此外结合热力学分析进一步明确了锌在高炉内的存在形式和循环过程,并提出了锌富集的预防控制措施。     

酸性电炉的炉渣问题

一、炉渣中氧的活动情况酸性炉炉渣的主要成份是由:SiO_2, FeO, MnO以及有时为了某种要求而加入的CaO,和来自耐火材料的少量的Al_2O_3组成.酸性炉炉渣的来源是炉料中合金元素的氧化及余属中悬浮夹杂物的上浮,但在一般情况下这个数量是很少的,在不氧化法中,它不会超过实际炉渣量的10%,而渣的大部份系由炉体熔化而来(有时亦需人工加入),因此炉渣中大部份是SiO_2.在酸性熔渣里,碱性的MnO可与SiO_2结合,形成稳固的矽酸盐.同样,在酸性熔渣里,碱性的、由炉料带入的、     

平炉炼钢用油拌补炉料

长期以来,武钢顶吹氧平炉炼钢一直采用两次补炉操作,即在出钢后和熔化末期各补炉一次。原来使用的补炉料是3～15mm的烧结白云石,但进入炉内不易与炉衬烧结在一起,吹氧时大量卷入炉渣,结果造成一系列恶果。在第二次补炉,又必须停氧提枪,要中断吹炼