邯钢西区2号高炉碱金属平衡的分析

通过分析邯钢西区2号高炉碱金属平衡数据,查明入炉原料中烧结矿和焦炭是高炉碱金属的主要来源,该高炉的碱负荷为3.88kg/t。适当改变燃料结构,提高煤比,降低焦比,可以有效地降低碱金属负荷。降低炉温和炉渣碱度,增大渣量,有利于炉渣的排碱。严格控制矿石、焦炭、煤粉的碱金属带入量是减少碱金属危害的根本措施。     

高炉内碱金属的平衡

碱金属是导致高炉料柱透气性恶化、炉况失常、频繁悬料和在炉身结瘤的一个重要原因。本文研究了包钢高炉内碱金属在炉渣和煤气中的分布,炉子有效容积为1513m~3。文章指出当冶炼含碱金属炉料时,为了防止碱金属在炉内的循环富集,必须首先保证最大限度地将碱金属通过炉渣排出炉外。降低炉渣碱度是去除碱金属的一个有效途径。分析了碱负荷、生铁中硅含量和单位渣量对炉渣排碱的影响。     

太钢烧结矿与包头烧结矿冶炼对比试验

以包头高碱度烧结矿和太钢高碱度烧结矿冶炼试验为依据,从六个方面作了对比分析。两种烧结矿的根本区别在于包头矿中含有较多的钾、钠、氟。由于碱金属和氟的循环富集,促使高炉下部的压差增大,软熔带上移。从两种矿石的碱负荷差异,计算出高炉碱负荷每增加1％,产量平均降低2.5％,焦比升高0.8％。为了改善冶炼包头矿的技术经济指标,防止结瘤,必须降低碱负荷和矿石的含氟量,同时还要在操作中采取排碱措施,保持炉况顺行。     

攀钢高炉碱金属行为研究

对樊钢高炉现有原燃料条件的碱金属含量，碱负荷进行了调研，并对高炉现有冶炼条件下碱金属富集及排碱情况进行了分析，通过调查得出攀钢高炉现阶段的碱负荷为6－7kg/tFe，排碱率在97％以上，故障金属不会对高炉冶炼造成危害。     

重钢五高炉碱金属调查及提高炉渣排碱能力的探讨

本文通过对重钢五高炉碱金属调查结果进行分析，得出了炉渣碱度与排碱能力的关系和渣中ＭｇＯ含量与排碱能力的关系，提出了提高炉渣排碱能力的措施。     

酒钢高炉碱金属分析和控制措施

重点分析了酒钢高炉碱负荷与排碱率,结果表明:由烧结矿带入的碱金属占入炉碱负荷的56%,炉渣是高炉排碱的主要渠道。并提出了预防碱金属富集与日常排碱的主要措施:做好入炉原燃料管理工作、优化炉渣成分、[Si]的控制、控制煤气流分布。     

承钢2500 m~3高炉碱金属负荷的研究及应对措施

对承钢2 500 m3高炉钒钛矿冶炼入炉原燃料碱金属含量、碱负荷、排碱率进行了检测和测算。根据生产实践,提出了"高炉入厂原燃料碱金属含量控制标准、碱负荷控制范围及碱负荷长期超过5 kg/t应当定期排碱"的观点。经过对碱金属的研究及采取应对措施,承钢3座2 500 m3高炉钒钛矿冶炼稳定周期明显延长,每年创效益约707万元。     

碱金属对湘钢高炉生产的影响

研究了湘钢高炉的碱负荷，炉渣的排碱能力及碱金属对高炉生产的影响，并提出防治湘钢高炉碱害的主要措施。     

1~#1080m~3高炉排碱操作研究

根据莱钢1#1 080 m~3高炉Zn元素及碱金属富集炉况表现,分析引起Zn元素及碱金属富集的原因,探索高炉排碱操作期间的高炉操作制度,通过对排碱过程进行跟踪,对排碱结果进行归纳总结得出,在保证渣铁热量的前提下,降低炉渣碱度、控制合适炉温,有利于提高排碱效率。     

降低邯钢高炉碱金属危害的研究

通过研究邯钢烧结机和高炉碱金属的走向及平衡,得出烧结矿中的碱金属绝大多数来源于混匀料,机头除尘灰碱金属含量较高,必须进行脱碱处理才能返回利用。高炉的碱金属负荷为4.69 kg/t,排碱率仅为44.78%,必须控制焦炭和烧结矿的碱金属含量,适当改变炉料结构,并提高煤比,有利于降低高炉碱负荷。     

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%。     

包钢6号高炉中钾、钠的平衡与控制

针对包钢高炉碱金属循环富集严重、影响高炉顺行和生铁质量这一现状,通过测定包钢炼铁厂6号高炉入炉原燃料及产出项的碱金属含量,并结合取样期间高炉实际生产数据,对6号高炉做了碱金属的分布计算。研究表明,包钢6号高炉中的碱负荷为4.888 kg/t,其中有69.29%的碱金属由烧结矿带入;支出项中,炉渣带走的碱金属量最多,占到总支出量的83.41%。为降低碱金属对高炉生产造成的危害,结合包钢6号高炉实际情况,给出了降低碱金属危害的措施。     

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。     

高炉冶炼钒钛磁铁矿合理炉料结构的研究

合理的炉料结构是高炉冶炼钒钛磁铁矿最重要的内容之一.本文基于现场生产条件,在保证炉渣二元碱度、焦比、煤比等不变的条件下,进行不同碱度钒钛烧结矿和不同球团比例的综合炉料软熔滴落的试验,研究了高炉冶炼钒钛磁铁矿的合理炉料结构.结果表明,随着综合炉料中烧结矿碱度的提高和球团比例的增加,综合炉料的软化开始温度T4基本不变,软化终了温度T40升高,软化区间（T40-T4）变宽;综合炉料的熔化开始温度TS逐渐升高,熔化终了温度TD逐渐上升,熔化区间TD-Ts明显收窄,综合炉料的透气性能明显改善;同时初铁中V、Cr含量增加,V、Cr收得率明显提高.因此,在一定的范围内,提高综合炉料中钒钛烧结矿的碱度和球团比例,有利于高炉冶炼钒钛矿合理炉料结构的形成.     

入炉碱负荷与焦炭劣化的关系

为了研究首钢高炉入炉碱负荷与炉内焦炭劣化的关系,利用碱金属循环富集模型计算碱金属在高炉内的最大富集量及在高炉内部不同部位的分布,然后进行焦炭在不同浓度碱蒸气下的熔损试验,通过反推计算最终得到了在不同入炉碱负荷情况下焦炭劣化的程度。结果表面,钾和钠在首钢高炉内最大的富集量分别为34.89和7.44kg/t,炉内焦炭已经发生严重劣化,反应性CRI为53.14%,反应后强度CSR为61.69%。要想控制住碱金属对首钢高炉的危害,入炉K2O和Na2O质量必须分别限制在0.48和3.11kg/t以内。     

K2O和Na2O对高Al2O3炉渣组元活度和MgO含量的影响

 随着高品位铁矿石消耗的加快,资源逐渐趋于贫化,钢铁企业可利用的铁矿石原料逐渐向中低品位原料转变,尤其是高铝铁矿,这类原料的使用无疑会增加高炉渣中Al₂O₃质量分数,影响高炉现有的操作制度。Al₂O₃质量分数为15%～17%的高炉渣,由于Al₂O₃含量高而使高炉渣的冶金性能变差,为了保证高炉渣的冶金性能,必须在其中添加8%左右的MgO。然而,Al₂O₃含量相似的浦项钢铁的高炉渣,其MgO质量分数仅为4%左右,高炉实现了高效、稳定、顺行。因此,从高炉CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO四元渣系的物理化学机理出发,研究了K₂O、Na₂O对高炉渣四元渣系CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO中各组元活度的影响;研究了“渣-气”平衡条件下渣中碱金属氧化物和气体中碱金属的关系;计算了K₂O、Na₂O和MgO对黏度的影响。结果显示,在考虑高炉渣CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO中各组元活度、碱金属在渣-气间的分布和炉渣黏度的情况下,当碱金属氧化物K₂O和Na₂O存在时,可以适当减小MgO含量,并可以保证高炉渣各组元活度及炉渣黏度基本不变。这不仅有助于减少高炉原料中添加含镁熔剂、提高原料品位、高效排碱、降低碱危害、减少碳排放、延长高炉寿命及降低成本,还能促进钢铁企业实现节能减排的目标。     

邯钢高炉低烧比炉料结构的优化

鉴于环保压力的影响,高炉应减少烧结矿的使用,多使用相对清洁的球团矿和块矿进行高炉冶炼。为配合酸性炉料的大比例加入,需要提高烧结矿的碱度。然而,随着烧结矿碱度的提高,高炉炉内压差升高,透气性恶化,高炉相应生产质量指标难以提升。为了避免烧结矿碱度过高所带来的问题,提出了新的技术思路,即将烧结矿中碱性熔剂取出直接加入高炉,选择适宜的球团矿种类、适宜碱度的烧结矿配加一定量的石灰石与一定比例块矿组成高炉炉料结构。研究结果表明,与综合炉料中直接加入碱度为2.3的烧结矿相比,外配石灰石的方式所组成的综合炉料熔滴性能更优,炉料透气性得到了改善。在熔滴性能满足高炉要求的情况下,通过外配石灰石的方式,炉料结构中烧结矿比例可以降低至47%左右。     

2 680 m3高炉使用非主流块矿的稳产降本实践

某企业2 680 m3高炉炉料结构为“75%高碱度厂烧+7%酸性外球+18%天然块矿”,为了降低高炉原料成本,选取不同非主流块矿与当前高炉使用的主流P块、N块进行了多种冶金性能检测,结果证明R块相较于P块、N块,矿石结构紧密,具有较好的抗热裂性能,同时还兼顾较高的还原性能。综合炉料的熔滴特性表明,配加R块后,料柱的软融区间降低25 ℃,但由于R块高铝的属性,导致渣系中极易形成高熔点渣相,降低炉渣流动性,料柱最大压差ΔPmax增加4.6 kPa。实际生产中,2 680 m3高炉配加R块后,仍可以实现稳产顺行并取得了较好的经济效益。     

京唐2号高炉炉缸侧壁温度异常升高原因分析

炉缸的运行状况对高炉长寿起着决定性作用。首钢京唐2号高炉2017年8月开始炉缸侧壁温度急剧上升,对高炉的正常生产和人员安全提出了严峻考验。炉缸侧壁高温点的位置坐标表明,首钢京唐2号高炉炉缸侧壁温度异常升高的直接原因是炉缸内部铁水环流加剧对炉缸内衬的化学侵蚀和物理冲刷。进一步从铁水成分、炉底温度、铁口深度和铁水流速等因素分析,证实了2号高炉炉缸侧壁温度升高的根源在于炉缸活跃性恶化。此外,较高的硫负荷和焦炭灰分、较低的终渣碱度及水箱漏水等因素也在一定程度上促成了炉缸不活的状态。