噴吹煤氣高爐的爐料同化過程研究.pdf

1、噴吹煤粉是降低高爐冶煉成本、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效技術(shù)措施，但也給高爐生產(chǎn)帶來了一系列負(fù)面影響。作者提出了通過煤造氣自風(fēng)口向高爐噴吹還原氣體，結(jié)合富氧進(jìn)行煉鐵生產(chǎn)的新工藝，以高爐整體爐料為對(duì)象，研究了爐料的同化過程，探討了煤氣中H2含量對(duì)爐料的低溫還原粉化、還原率、熔融滴落、成渣和焦炭變化過程的影響。研究結(jié)果表明：
　　 ⑴溫度對(duì)鐵礦石的低溫還原粉化具有重要影響，在500℃時(shí)礦石的粉化最為嚴(yán)重，500～900℃區(qū)間內(nèi)礦石的粉化率(RD

2、I-3.15)隨溫度升高而降低；相同溫度下，礦石的粉化率隨煤氣中H2含量的增加而增加，隨C02含量的增加而明顯減少；相同條件下，燒結(jié)礦的低溫還原粉化率明顯高于球團(tuán)礦和塊礦，鐵礦石的低溫還原粉化主要是由于赤鐵礦還原為磁鐵礦時(shí)體積膨脹造成的。
　　 ⑵新工藝條件下礦石的還原率隨著溫度的升高、時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，兩者基本上呈線性關(guān)系。相同條件下，礦石的還原率隨著H2含量增加而明顯增大，H2含量增加擴(kuò)大了爐料在塊狀帶的間接還原，對(duì)于強(qiáng)化高

3、爐冶煉，降低冶煉過程能耗具有決定性作用；新工藝條件下焦炭的失碳率顯著增加，導(dǎo)致焦炭性能惡化，對(duì)于起骨架作用的焦炭提出了更高的要求。
　　 ⑶隨著H2含量增加，爐料的滴落溫度降低，滴落溫度區(qū)間減小，噴吹煤氣高爐能夠在較低溫度下進(jìn)行冶煉，可以降低高爐生產(chǎn)過程的能耗；隨著H2含量增加，爐料滴落過程的最大負(fù)壓明顯降低，最大壓差降低。噴吹煤氣高爐內(nèi)的軟熔帶變薄甚至可能消失，爐內(nèi)的透氣性改善，對(duì)高爐順行非常有利。
　　 ⑷高爐初渣的

4、生成與爐料的種類有關(guān)，球團(tuán)和天然塊礦生成由大量FeO和硅鋁酸鹽組成的初渣；燒結(jié)礦生成呈酸性的CaO-Al2O3-MgO-Si02初渣。球團(tuán)和天然塊礦的初渣在下降過程中FeO被還原，吸收CaO和MgO轉(zhuǎn)變?yōu)榻K渣。噴吹煤氣高爐由風(fēng)口進(jìn)入的酸性物質(zhì)減少，爐料的入爐堿度大幅降低，渣量降低，沒有未燃煤粉的加入，成渣過程比噴煤高爐更為合理，有利于高爐形成合理的操作爐型，強(qiáng)化高爐冶煉。采用合理的造渣制度可以使?fàn)t渣具有良好的冶金性能，解決渣量降低帶來的