堿金屬在高爐冶煉中反應(yīng)行為的研究.pdf

1、該文以石鋼高爐生產(chǎn)條件為基礎(chǔ),對(duì)石鋼高爐中堿金屬平衡進(jìn)行了調(diào)查研究,并利用實(shí)驗(yàn)室模擬設(shè)備,研究了高爐內(nèi)堿金屬的反應(yīng)機(jī)理與分配規(guī)律.通過研究發(fā)現(xiàn):石鋼高爐的堿金屬負(fù)荷(K<,2>O+Na<,2>O)較高,為5.2~5.5kg/tFe.其中由燒結(jié)礦帶入的堿金屬占?jí)A金屬負(fù)荷的70％左右,球團(tuán)礦和焦炭各占?jí)A金屬負(fù)荷的10%左右,其它爐料帶入量較少.石鋼高爐總排堿率為73~79%,其中爐渣排堿率為68~77%,爐頂煤氣排堿率為5%.石鋼高爐蓄積率

2、保持在0.227~0.282kg/tFe·h之間,高爐處于蓄積期,且蓄積率較高.所以,建議石鋼高爐的堿金屬負(fù)荷臨界值選取為4.0kg/tFe.在高溫熔煉區(qū)堿金屬硅酸鹽大量分解形成堿金屬蒸氣并附著在爐料上,吸附量高達(dá)2.1%左右,到化學(xué)儲(chǔ)備區(qū)爐料的吸附量最高達(dá)2.8%左右,到低溫預(yù)熱、預(yù)還原區(qū)爐料的吸附量又下降到0.3%左右.堿金屬的吸附受爐料粒度大小的影響,平均粒度從17mm降到11mm,吸附量會(huì)從0.3%提高到1.3%.附著在爐料上的

3、堿金屬化合物對(duì)焦炭的熔損反應(yīng)有催化作用,K<,2>O含量超過1.5%,焦炭反應(yīng)性會(huì)提高約23%左右,焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度降低約40%左右.堿金屬化合物還會(huì)加速鐵礦石的還原反應(yīng),使低溫還原粉化率提高,當(dāng)K<,2>O含量超過2.56%,燒結(jié)礦的RDI值提高約30%,K<,2>O含量超過1.5%,球團(tuán)礦的RDI值提高約15%.選擇合適的爐渣化學(xué)成分,應(yīng)兼顧排堿與脫硫.根據(jù)石鋼爐渣模擬試驗(yàn)結(jié)果,建議石鋼高爐正常生產(chǎn)的爐渣堿度(CaO/SiO<,2>)

4、應(yīng)保持在1.0左右,SiO<,2>%應(yīng)保持在37%左右,MgO%應(yīng)保持在12%左右,Al<,2>O<,3>%應(yīng)保持在14%左右.在石鋼爐渣化學(xué)成分的基礎(chǔ)上,將CaO/SiO<,2>變?yōu)?.0后,爐渣排堿率為26%,生鐵硫含量小于0.027%;將SiO<,2>%變?yōu)?7%后,爐渣排堿率為21%,生鐵硫含量為0.026%;將MgO%變?yōu)?2%后,爐渣排堿率為24%,生鐵硫含量為0.0261%;將Al<,2>O<,3>%變?yōu)?5%后,爐渣排堿