高喷煤比操作对焦炭劣化的影响

为考查提高喷煤量对焦炭在炉内劣化的影响,在宝钢高炉上进行了风口取样研究.结果表明,喷煤量达到200 kg/t以上时焦炭劣化严重.高炉生产实绩回归显示,焦炭的热性能对高炉透气性的影响比冷强度显著.分析认为焦炭热性能指标CRI、CSR对高炉高煤比操作更重要.借此还提出了提高喷煤量和改善焦炭质量需加强研究的课题.     

高喷煤比操作对焦炭劣化的影响

为考查提高喷煤量对焦炭在炉内劣化的影响,在宝钢高炉上进行了风口取样研究。结果表明,喷煤量达到200kg/t以上时焦炭劣化严重。高炉生产实绩回归显示,焦炭的热性能对高炉透气性的影响比冷强度显著。分析认为焦炭热性能指标CRI、CSR对高炉高煤比操作更重要。借此还提出了提高喷煤量和改善焦炭质量需加强研究的课题。     

钾、钠对焦炭劣化作用

为了研究碱金属钾、钠对焦炭劣化作用的区别,首先将焦炭置于不同含量的钾、钠气氛下进行吸附实验,然后对吸附碱金属后的焦炭进行扫描电镜观察、能谱及X射线衍射分析和热态性能测试.由于钠更加容易以表面吸附的形式覆盖在焦炭表面,所以在碱蒸气质量比相同的气氛下,钠的吸附量要高于钾.表面吸附的碱金属对焦炭溶损反应有阻碍作用.在相同吸附量情况下,吸附钾后的焦炭中与碳化学结合的钾居多,反应性更高.另外,钾金属本身对焦炭破坏作用就很大,钾原子会插入碳层引起微晶多维膨胀,使焦炭微观组织产生破裂,并且这些新生的裂纹导致吸附钾焦炭与吸附钠焦炭在溶损方式上的不同.     

京唐高炉入炉碱金属及锌负荷的解析与调控技术

对京唐高炉入炉原燃料碱金属(Na2O+K2O)与ZnO的主要来源情况进行了全面调查分析,并在此基础上采取了有效调控技术.实践表明,京唐公司通过组建铁前一体化平台,以高炉为中心,实现了工序间的高效协同,为高炉降低碱金属及锌负荷起到了关键作用.认为降低膨润土碱金属带入量攻关、优化焦化废水处理方式,是今后降低碱金属负荷的重要...     

高炉内焦炭劣化因素的研究进展

焦炭以其坚硬的质地、多孔的结构和较高的发热量等特性在高炉冶炼过程中发挥着不可替代的骨架作用以及供热、还原、渗碳等重要功能。但焦炭在高炉内多种因素(热应力、机械作用、碱金属侵蚀、溶损反应等)作用下会发生劣化,使其质量降低。焦炭抵抗劣化的能力对高炉的稳定顺行及其产品质量、技术经济指标和寿命等具有重大影响。因此,亟需深入探索高炉内造成焦炭劣化的因素,从而制备出符合高炉冶炼需求的焦炭。综述了高炉内热应力、机械磨损、碱金属侵蚀、溶损反应等劣化因素对焦炭宏观性能、孔隙和微晶结构的影响。同时提出亟需利用宏观和微观相结合的方法,完整模拟高炉内焦炭实际劣化过程,建立适合现代高炉炼铁的各类焦炭的质量评价指标,为高炉高效稳定冶炼提供参考。     

最大喷煤量与焦炭质量问题

讨论风口喷粉的极限量以及与提高喷煤量相关的焦炭质量问题，并预测了随喷煤量提高焦炭劣化的演变程度以及使用上前优质焦炭能够达到的最大喷吹量。也提出了缓解焦炭劣经的措施。     

高炉内焦炭质量的控制

通过分析研究高炉内焦炭劣化的规律，得出了强化高炉冶炼措施与抑制焦炭劣化手段一致的结论。抑制焦炭气化、选择合理的鼓风参数、控制炉内的碱金属及硫含量等均为控制焦炭质量的手段。指出了进一步抑制焦炭劣化的方向。     

高炉碱金属富集区域钾、钠加剧焦炭劣化新认识及其量化控制模型

碱金属对高炉内焦炭的破坏大多通过研究碱金属碳酸盐对焦炭气化反应的影响,从而得出钾、钠破坏性相近,在控制碱金属入炉时也基本不对二者进行区分;但高炉调研表明在碱金属富集明显加剧的区域碱金属碳酸盐已分解且焦炭中钾含量均大于钠.本文通过热力学计算得知在碱富集区域碱金属主要以单质蒸气而非碳酸盐或氧化物形式存在,据此设计了模拟此区域有无CO₂时钾、钠单质蒸气在焦炭上的自主吸附和破坏实验,结合原子吸收光谱法、X射线衍射法和扫描电镜-能谱分析发现钾蒸气和焦炭中灰分大量结合形成钾霞石后体积膨胀、裂纹扩展导致碱金属富集区域钾在焦炭上的吸附和破坏能力均远大于钠,因此建议尽量采用低灰分焦炭并严格控制入炉钾负荷.进一步研究体系中不同钾蒸气含量对气化反应的影响规律,得出当钾蒸气与焦炭的气固质量比率超过3%后焦炭反应性陡升.依据碱金属富集区域钾、钠在焦炭上的不同吸附和破坏性,建立了钾、钠各自入炉上限及总量上限的量化控制模型.     

钾蒸气对顶装焦与捣固焦劣化的影响

为了探究钾蒸气对顶装焦和捣固焦劣化行为的影响,在相同试验条件下向两种焦炭赋相同含量的钾蒸气,研究相同钾蒸气条件下,捣固焦与顶装焦粉化率及热态性能变化的差异。结果表明,在钾蒸气设定量低于5%时,捣固焦的粉化率较高,即钾蒸气对捣固焦结构的直接破坏能力强于顶装焦;在钾蒸气设定量超过5%后,两者相差不大。吸附钾蒸气后,两种焦炭的反应性均随钾蒸气的增多而增强,反应后强度则降低。     

冶金焦的本质特性与现代高炉冶炼的对应关系

 在对鞍钢焦炭质量现状进行科学分析的基础上,研究了焦炭强度、热态性能、化学组成、粒度及质量波动等对高炉冶炼的影响规律,并通过对高炉风口焦炭的实际取样与研究加以验证,指导高炉操作实践;同时,系统地掌握焦炭质量、焦炭质量对高炉冶炼的影响、焦炭质量的评价方法等;尤其是利用“风口取样”,掌握焦炭在炉内的变化规律和炉缸工作状况,为高炉操作提供技术支持,同时为焦化厂低成本生产出符合高炉运行要求的焦炭提供了依据。     

碱金属对焦炭热性能的影响

通过模拟高炉内焦炭同时受钾和钠蒸汽影响的实际情况,得到在钾和钠不同比例条件下焦炭结构和热性能(CRI、CSR)的变化。结果表明,碱金属的比例达到3%时,就会破坏焦炭结构,而且随着钾蒸汽比例的提高,焦炭粉末也会增多,这表明钾蒸汽对焦炭结构造成了巨大破坏。当钾和钠的质量比为3︰7时,焦炭的反应性(CRI)达到最高,反应后强度(CSR)达到最低。通过扫描电镜和能量光谱仪观察发现,焦炭基体和矿物质中均存在钾和钠;通过X射线衍射检测发现,焦炭和碱金属蒸汽发生反应生成了霞石,霞石中钾和钠的含量取决于碱金属蒸汽中两者的比例。     

首钢外购焦炭质量恶化后的高炉生产实践

针对焦炭质量劣化的状况,高炉操作以活跃炉缸为主,从上下部调剂入手,采取疏导煤气、控制合理的实际风速和鼓风动能、缓解焦炭在高温区的粉化等措施,有效地改善了高炉的顺行状况,并逐步恢复高炉指标。     

高炉内碱金属和碱金属氯化物对焦炭的影响

针对近年炉料劣化,碱金属严重影响高炉冶炼的问题,对某钢厂碱金属对焦炭的影响进行了研究.前人大多是采用焦炭浸泡碱金属碳酸盐的方法("浸碱"法)研究碱金属对焦炭的影响,根据实际高炉炉身中下部区域,绝大部分碱金属是以气态形式存在,设计了一个吸附碱金属蒸气的装置,研究了碱金属蒸气对焦炭的影响;还研究了用来改善烧结矿低温还原粉化...     

小块焦对高炉焦比的影响

在高炉冶炼过程中小块焦一直被认为只是作为资源再利用,使用时常常不被看好。通过实验室的探索性研究,了解到小块焦的粒度效应对其失重率作用很大,小块焦的反应性相对于冶金焦有很大的提高。可以认为小块焦在炉内改善了还原性,有促进矿石还原作用。小块焦的大量气化吸热有降低热储备区温度的倾向,对高炉的燃料消耗进一步降低起了一定作用。750 m3高炉的生产性试验结果表明,提高小块焦的用量有利于燃料消耗的降低,其他工艺参数不变,增加1 kg/t的小块焦相当于置换焦比1.19 kg/t。     

高炉炼铁煤焦置换新概念

煤焦置换比是衡量喷煤效果的重要指标,在一定冶炼条件下,置换比与喷煤量的关系遵循递减规律,如何优化高炉操作提高煤焦置换比是高炉炼铁的重要工作之一。为了明确置换比的可调控因素,首先通过对比分析实际置换比和理论置换比的计算方法,确定了高炉喷煤置换比与入炉焦炭成分、煤粉性能和煤粉在高炉内行为之间的数学关系。其次通过统计分析焦比和置换比随着煤比的变化关系,发现焦比随着煤比的变化存在一个拐点,拐点之后焦比降低程度减小,表明置换比开始显著降低。焦比拐点和置换比显著降低开始点是表征置换比稳定区的重要指标,延迟拐点位置是高炉炼铁节能降耗、降本增益必须关注的问题。影响喷煤置换比的主要因素包括3个方面:喷吹煤粉特性、高炉操作以及实际喷煤量。改善置换比的主要措施包括3个方面:提高燃料的燃烧性、保持合理的炉料分布以及改善原燃料质量。     

焦炭质量对高炉冶炼影响的研究

运用数理统计方法,对鞍钢10号、11号高炉近10年来的生产数据进行了回归分析,得出了鞍钢目前条件下,焦炭质量对高炉冶炼的影响,并预测了鞍钢新建的3200m3高炉开炉后所需的焦炭质量.