高硫煤對高爐生產(chǎn)的影響

不同配比高硫煤的入爐硫負荷焦炭平均S%0.75焦炭平均S%0.75焦炭S%0.75普煤粉80%s%0.68普煤粉80%S%0.68普煤粉70%S%0.68咼硫煤10%S%1.25咼硫煤20%S%1.25咼硫煤30%S%1.25燒結S%0.02燒結S%0.02燒結S%0.02塊礦S%0.014塊礦S%0.014塊礦S%0.014球團S%0.012球團S%0.012球團S%0.012焦比kg420焦比kg420焦比kg420煤比kg120煤比kg120煤比kg120礦耗kg1710礦耗kg1710礦耗kg1710燒結配比90%燒結配比90%燒結配比90%球團配比4%球團配比4%球團配比4%塊礦配比6%塊礦配比6%塊礦配比6%硫負荷kg/t4.36硫負荷kg/t4.43硫負荷kg/t4.50硫負荷上升對高爐的影響一、影響因素分析1、硫在高爐中的行為存在循環(huán)富集現(xiàn)象對于目前的爐料結構，爐料帶入的硫使得硫負荷4.0kg/t?Fe以上。從理論上講并不是很高，在高爐冶煉過程中，除了少部分硫在爐身處揮發(fā)外，大部分在風口循環(huán)區(qū)發(fā)生燃燒反應以氣體化合物或者是單質(zhì)的形式進入煤氣，隨著煤氣上升與下落的爐料和滴落的渣鐵相遇而被吸收。爐料中自由堿性氧化物多，渣量大而且堿度高，流動性好，吸收的硫就越多。結果是軟熔帶處的總硫量大于爐料帶入爐內(nèi)的硫量。被爐料和渣鐵吸收的硫少部分進入燃燒帶再次氧化參加循環(huán)運動，大部分在渣鐵反應時轉(zhuǎn)入爐渣后排出爐外，也有極少部分隨煤氣逸出。2、隨煤氣揮發(fā)的硫S影響S揮的主要因素有以下幾個方面焦比和爐溫升高時，生成的煤氣量增加，煤氣流速加快，煤氣在爐內(nèi)停留的時間短，從而增加了S揮。當然焦比升高必然導致硫負荷升高，因而沖減了爐溫升高對提高脫硫效率的促進作用；同時又會造成生鐵成本的提高，這種方法不建議采用。但是在原燃料條件較好時，可以采用大風量、大煤量、重焦炭負荷的方法，此時煤氣量增加，煤氣流速加快，增加了S揮，從而有利于脫硫。(2)堿度和渣量當爐渣堿度升高時，其中CaO和MgO增加，有利于反應向右進行。又當渣量增加后，增加了爐料的吸硫能力而減少了S揮。3、渣鐵比當(S料-S揮)不變時，渣鐵比提高，鐵中硫越低。增加渣量是有利于減少鐵水中的含硫量的，但事實上并非如此。渣量的增加意味著熱量消耗的增加，該過程要通過增加焦比來實現(xiàn)，隨焦炭帶入的硫就會增加。此外，增大渣量對爐況的順行也有不利影響，會使料柱透氣性變差，爐況難行和減產(chǎn)。因此增加渣量是有限度的。但在特定的市場條件下適當增加渣比是可行的，這取決于低品位給礦石帶來差價的多少，同時又要求較好的整粒作為料柱透氣性的保證。4、硫分配系數(shù)Ls硫的分配系數(shù)是硫在爐渣中的百分含量和硫在鐵水中的百分含量之比。高爐具有非常好的脫硫熱力學條件，因此理論上的硫分配系數(shù)是很高的，但是由于動力學條件差導致實際的硫分配系數(shù)很小。影響的熱力學主要因素是爐渣的溫度、堿度以及其氧化性，動力學因素是較強攪拌，5、爐渣成分對脫硫的影響堿度提高利于脫硫，適量的MgO和MnO有利于降低爐渣的熔點，降低粘度，增加了爐渣的穩(wěn)定性和流動性，有利脫硫，但含量過高時沖淡了CaO的濃度，反而會降低爐渣的脫硫能力。另外，提高MgO和MnO同時提高了生產(chǎn)成本?？煽刂芃gO/Al2O3的范圍0.6?0.7，而MnO只是在爐況需要時才使用。6、爐溫對脫硫的影響爐溫包括渣、鐵物理熱和渣、鐵化學熱。提高爐溫對脫硫是有利的，高溫能加速FeO的還原，減少渣中FeO。一方面因為脫硫過程是個吸熱的過程；另一方面因為爐渣溫度的升高有助于過熱度的增加，降低了爐渣黏度，減小了硫、氧的擴散阻力。7、爐渣粘度對脫硫的影響降低爐渣粘度，改善了脫硫反應的動力學擴散條件，因而有利脫硫。爐渣粘度的影響因素有溫度、堿度、MgO、MnO、CaF2、FeO、Al2O3、TiO2等，目前我公司原料條件不具備。8、操作因素保持合理的操作爐型、選擇合適的操作制度、保持較高的煤氣利用率和均勻活躍的爐缸、提高工長操作水平保持爐溫總體水平穩(wěn)定均有利于提高脫硫效率。此外渣鐵在爐內(nèi)的接觸面積和停留時間也會影響脫硫效率。因此在市場條件不好時適當降低冶煉強度，減少出鐵次數(shù)是切實可行的。二、如果增加入爐硫負荷我們需采取的應對措施爐料帶入的硫是以有機硫、硫化物和硫酸鹽形式存在。有機硫在到達風口前約有50%?70%以S、SO、HS等形態(tài)揮發(fā)到煤氣中，22余下部分在風口前燃燒生成SO,在高溫下，SO很快被C還原，生成22硫化物和硫蒸氣，在隨煤氣上升過程中，除一小部分被煤氣帶走外，其余部分被爐料中的CaO、鐵氧化物吸收轉(zhuǎn)入爐料中。除揮發(fā)的硫外，硫在高爐中都變成了CaS和FeS，CaS不溶于生鐵而全部進入爐渣，F(xiàn)eS則溶于生鐵，生鐵脫硫主要是將FeS變成CaS。在高爐冶煉中硫是吸熱反應，對高爐燃料消耗有一定影響，理論上硫每增加0.1%焦比上升1.2-1.5%,另外主要是對焦炭強度產(chǎn)生影響，造成風口上部爐料透液性降低，影響煤氣分布，并極易造成風口小套損壞，同時硫?qū)t缸側壁有較大損壞作用，影響高爐使用壽命。如果增加入爐硫負荷我們需采取以下應對措施(1)保持合理爐型、采用提高煤氣利用率的裝料制度。(2)適當提高爐渣堿度R2和提高燒結礦中MgO含量，要求R2控制在1.15?1.20，爐渣MgO控制在10.5%?12%。保證焦炭質(zhì)量條件穩(wěn)定(尤其是降低焦炭的硫含量)，控制焦炭CSR>55%,CRIV35%，焦炭含硫量<0.8%。同時加強篩分，改善入爐粒度組成，改善料柱透氣性。選擇適宜的送風參數(shù)、采用適當縮小風口面積方法，既降低了冶煉強度又增加了鼓風動能，有利于保持爐缸長期均勻活躍。提高工長操作水平等是提高脫硫效率的主要手段。通過選擇恰當?shù)脑剂吓浔?、重視高爐日常調(diào)劑操作以達到穩(wěn)定爐溫和堿度的目的。以提高硅命中率為考核手段促使工長提高自身操作水平。三、結語根據(jù)原燃料含硫量合理搭配使用入爐原燃料，使硫負荷控制在爐況能夠承受的范圍之內(nèi)，是完成脫硫任務的大前提。選用適當送風參數(shù)、控制適宜的冶煉強度、提高和穩(wěn)定焦炭熱性能、加強原料的篩分，使料柱的透氣性與爐腹煤氣量相適應是脫硫的順行前提。保持合理爐型、采取較好煤氣利用率的裝料制度、選用適當?shù)娘L口面積