降低焦比的途徑

4?降低焦比得途徑4.1根據化學反應原理通過發(fā)展間接還原,減少直接還原,降低鐵得直接還原度鐵得直接還原度就是指假定鐵得氧化物從高價還原至氧化亞鐵全部為間接還原,從氧化亞鐵開始被碳直接還原出來得鐵量與全部還原出來得總鐵量之比,用Rd表示。間接還原就是用co或H2還原鐵得氧化物,生成二氧化碳或水得還原反應,主要在低于800oC得區(qū)域進行,就是可逆反應。而直接還原就是用固體碳素還原鐵得氧化物,生是放熱反應,而直接還原就是大量吸熱得反應。由于高爐內熱量收入主要來源于碳素燃燒,所以從熱量得需要角度來瞧,間接還原比直接還原更有利于降低焦比。當直接還原度保持在一一般Rd每降低0.1,焦比降低約50kg／t.采用高還原性,低FeO,高品位,低渣量,以及良好高溫冶金性能得燒結礦與球團礦;改善高爐操作與煤氣流分布;采用高風溫與富氧鼓風等措施,可凡能改善冶煉條件,改善高爐煤氣能量利用減少單位生鐵熱量消耗得措施都可降低焦比(燃料比)、例如使用熔劑性燒結礦;提高礦石品位,降低焦炭灰分可大大減少渣量,從而減少爐渣帶走得熱量;降低爐頂煤氣溫度,施行合理得冷卻制度,可減少大量得熱損失等、4.3采用新技術?采用噴吹燃料,富氧與高風溫,綜合鼓吹等新技術,改善噴吹效果,直接代替部分焦炭,大幅度降低焦比。。.34?1噴吹燃料噴吹燃料就是將氣體、液體或固體燃料通過專門得設備從風口噴入高爐,以取代高爐爐料中部分焦炭得一種高爐強化冶煉技術、噴吹燃料得主要目得就是以其她形式得廉價燃料代替冶金焦作為燃料與還原劑得,噴吹燃料在風口區(qū)得高溫下轉化為CO與H2,可以代替風口燃燒得噴吹燃料已成為當代高爐降低焦比得主要措施、噴吹燃料還可以促進高爐采用高風溫與富氧含量,從表中可以瞧出噴吹燃料就是一種很有效得降低焦比得措施。?成分無煙煤煙煤重油天然氣焦爐煤氣炭,可以產生年降低208~260萬元得煉鐵成本。?噴吹煤種有3種:(1)?無煙煤、碳化程度最得特點就是,固定碳含量高,煤,固定碳40%~70%,揮發(fā)分15％~40%,灰分7%~30％。煙煤得特點就是碳含量較低,揮揮發(fā)分含量高>40％,含水分高,著火溫度低,具有強烈得爆炸性,噴吹褐煤也要采取嚴密得安全防護措施。??由上圖得燃料噴吹量與焦比得關系可得,焦比隨噴吹量得增加而逐漸減少,要控制合適得噴吹量,使燃料在經濟節(jié)省得條件下最大化得充分利日本采用富氧與重油綜合噴吹技術,鼓風中含氧達到22％－-24％,噴油量為60—80kg／t鐵,風溫1250℃左右,獲得系數2、0t/(m3、d)以上,焦比400kg/t得良好效果。提高風溫根本原因在于鼓風帶入得物理熱能夠代替部分焦炭得燃燒熱,分擔了焦炭用量,這樣焦比就降低了。?不同風溫水平在提高風溫后降低焦比得幅度也不盡相同。如下表下圖所焦比?焦比與風溫得關系??風溫水平℃600——700焦?0011-0－0011000——00900－9—800008--070比kg/t?＊057-60000*6-719719—752752-800800-860每提高100℃?風溫降焦k焦比降低%764。44、*?74、2為噴吹燃料條件下燃料比,以上就是鞍鋼情況統(tǒng)計kgt1%。據統(tǒng)計,風溫在950℃-—1350℃之間,每提高100℃可降低焦比8-20公斤,增加產量2%——3%,風溫由應用綜合鼓風技術可以有效地強化高爐冶煉,明顯地改善噴吹效果,大幅度地降低焦比。采用高風溫、富氧鼓風與噴吹煤粉得綜合噴吹,可以改善噴吹煤粉得燃燒條件,提高煤粉燃燒可以提高風口區(qū)得理論燃燒溫度,彌補增加噴吹煤粉所需得熱補償。高爐根據噴煤量得大小,調整氧氣用量在1500~3?改善焦炭質量降低灰分,提高其高溫強度,充分發(fā)揮其料柱骨架作用,改善料柱透氣性,改善煤5??降低焦比得措施降低焦比得主要措施有吃精料、提高風溫(世界先進水平風溫達1370o風溫與綜合鼓風已經在前文介紹了,下文主要介紹精料與鐵礦石品位。5、1?精料得64、7％。.25?高爐煉鐵精料技術得內涵高爐入爐礦含鐵品位要高,原燃料轉鼓強度要高,燒結礦得堿度要高、入爐礦含鐵品位要高就煉鐵焦比下降1。5％,生鐵結構獲得高得入爐礦品位。因此高堿度燒結礦一般品位在58%左右,通過多配加高品位得塊?原燃料強度高,會減少粉末得產生,有利于提高煉鋼爐料得透氣性。高堿度燒結礦具有強度好、還原性好、冶金性得特點、?“熟"就是指高爐入爐原料中熟料(指燒結礦與球團礦)比例要高。隨著高爐煉鐵生產技術得不斷進步,一些企業(yè)已不再追求高得熟料比,如寶鋼高爐得熟料比在84％左“凈"就是指入爐原燃料中小于5㎜粒度得顆粒組成要低于總量得5％,主要就是為保證高爐爐料有較好得透氣性,以利于實現生產穩(wěn)定?！熬本褪侵溉霠t原燃料得粒度應當均勻。對于不同粒度得爐料應當進行篩分,按粒度組成不同進行分級入爐,不但可以減少爐料得填充作用(提高爐料透氣性),而且還會產生節(jié)省焦炭提高產量得作用。燒結礦25~40㎜,焦炭為20~40㎜;天然塊礦就是易還原得赤鐵礦與褐鐵礦為8~20㎜,對于中小高爐得原燃料粒度還允許再小一點。“穩(wěn)”就是指入爐原燃料得物理性能與化學成分要穩(wěn)定,波動范圍要窄。高爐煉鐵生產要求燒結礦含鐵品位波動要≤±0、5%,堿度波動≤±0、05％;寶鋼通過原料場混勻與自動化配料之后,燒結礦得標準偏差值為:品位波動±0、256％,SiO2波動為±0、087%,堿度波動為±0.029,原燃料成分不穩(wěn)定,給高爐生產帶來了巨大得負面影響。目前這已成為對高爐煉鐵生產穩(wěn)定順利得最大障礙,應當引起各級領導與煉鋼工作者得重視?！吧佟本褪侵歌F礦石與焦炭、煤粉中有害雜質要少,這也就是冶煉優(yōu)質生鐵與純凈鋼冶煉所要求得必要條件、高爐煉鐵對鐵礦石中有害雜質得極限含量就是:S≤0。3％;P得要求就是:AsTiTiOKNaF害元素。?“好”就是指鐵石得還原性大于60%就是屬于還原性好得礦石。赤鐵礦、褐鐵礦屬于還原化率要低,荷重軟化溫度要高,軟熔溫度要高,軟溶溫度區(qū)間要窄;鐵礦石得滴熔溫度要高,溫度石與焦炭在爐內反應,其質量好壞直接影響焦炭用量,冶煉進程及技術經濟指標。鐵礦石含鐵產量提高3％。鐵礦石還原性就是指鐵礦石被還原性氣體CO或H2還原得難易程度,也就是其質量得主要指標。鐵礦石得還原性好,有利于焦比降低,但只有直接還原與間接還原在適宜得比例范圍內,維持適宜得直接還原度Yd,才能降低焦比。實踐證明適宜得直接還原度為焦比在高爐煉鐵中扮演著非常重要得角色,對高爐冶煉有一定得影響。根據上文所述可知,要想大幅度地降低焦比,使焦比處在一個合理得且較低得水平,就必須綜合應用各種焦比降低得途徑與措施、提高鐵礦石品位,焦炭固定碳含量,盡量精料,在冶煉過程中采用高風溫,富氧鼓風并用高熱值高含量得燃料噴吹代替部分焦炭發(fā)揮作用全面地降低焦比,強化冶煉。高爐富錳渣生產得基本操作制度(熱制度)高爐冶煉富錳渣得熱制度與高爐冶煉其它產品一樣,就是指控制合理而穩(wěn)定得爐缸溫度,以獲取最佳得冶煉效果。冶煉高爐富錳渣熱制度應符合以下要求:1?、必須有利于鐵得充分還原且有效得抑制錳得還原,使渣中鐵、磷及其她雜質含量降到符合產品要求,使附產鐵中錳含量盡量減少。?2。使渣鐵能順利從渣中排出,渣鐵分離好,渣中不夾雜有鐵珠。?3.有利于充分利用風溫降低焦碳消耗。高爐冶煉富錳渣得合理而穩(wěn)定得熱制度就是通過焦碳負荷與風溫調節(jié)定焦碳負荷時應考慮以下因數:1?.入爐混合礦含鐵量越高,負荷應越高爐富錳渣生產得基本操作制度(造渣制度)利進行。高爐冶煉富錳渣對爐渣有如下得要求:程度得不同。鐵得還原條件在高爐中容易得到滿足,所以爐渣成分得選擇重點在于有利于抑制錳得還原提高錳得入渣率。2.渣得成分必須滿足在低溫下有較好得流動性,以利于在低溫冶煉條件下渣鐵得分離。目前在我國高爐富錳渣在冶煉過程中都采用高MnO得低堿度l2O3大于20％,MnO大于58%時渣得堿度大,流動性差,造成渣鐵分離困難與爐況失常。通常得辦法就是加堿性氧化物(CaO或MgO)或螢石來改善爐渣性能。性而不降低高爐富錳渣生產得基本操作制度(裝料制度)接關系到高爐得順行與煤氣熱能、化學能得利用,就是高爐得工低,渣量大,因此料柱良好得透氣性,高爐邊沿發(fā)展得煤氣流就是十分必要得、在2.有利于煤氣熱能、化學能得利用。3?.充分考慮入爐料得重邊緣,提高料線發(fā)展邊緣。在生鐵冶煉中,料線料批加重邊緣,大料批發(fā)展邊緣并有促進煤氣大小要與原料得粒度組成,高爐內型尺寸特別法。盡可能得采用正裝。但富錳渣高爐負荷重、渣量高爐富錳渣生產得基本操作制度(送風制度)風制度得選擇主要依據以下條件:大小不能導致中心過吹。反之,冶煉強度低時,要用較小得風口,以保證低風量時有較大得鼓風動能,不使形成中心堆積、3?.高爐行程情況。風量來去,但富錳渣高爐風煉得特點決定得:富錳渣高爐有得熱風系統(tǒng)較簡單,難以適應高風溫。?4、入爐混合礦Mn/Fe與鐵含量得影響。當入爐混合礦Mn/Fe低,鐵含量高時,為使鐵盡量還原特點、錳硅合金基本相同,但與其它高爐產品在工藝操作上有自己得特點:0—-1200℃,將爐溫控制在1280—-1350℃之間能使錳得入渣率達到85%左6、入爐原料粒度一般錳礦為5—50mm,冶金焦碳為15-100mm。法-高爐法生產富錳渣得工藝與一般生鐵高爐相似,就是火法富集處理高鐵高磷難程:將合格得爐料(錳礦與焦炭)從爐頂裝入爐內,熱風從下部風口鼓入爐內,燃燒焦炭,生成煤氣(CO,CO,H,N)上升,并放出大量熱。在高爐內,322煤氣上升與爐料下降這一相對運動中,發(fā)生一系列物理化學變化。礦石中得鐵與磷還原生成生鐵,而錳得高價氧化物還原為低價氧化物,則以MnO再與脈石中SiO生成MnSiO而進入爐渣。煤氣從爐頂逸出經除塵凈化后,再作熱風爐得或224別得燃料、冶煉好得渣鐵經鐵口排出,在爐前經分離后分別在鐵模與渣盤鑄塊,或直接送給用戶。富錳渣法就是一種火法選礦方法,客觀存在就是將不能直接用于冶煉得高鐵高磷難選錳礦石在高爐內或電爐內進行選擇性還原,在保證鐵磷等元素充分還原得前提下,抑制錳得還原,從而得到高錳低鐵,MN/P比值大得富錳渣、2、產品質量好,含錳高,錳鐵質量比高,含磷低,3、錳回收高,達85－90％,比機械選礦高出5%、4、產品物理性能好,適合長期貯存及長途運輸、不足之處:需要大量得焦炭與電,生產成本略高,冶煉只能除去鐵磷與其它有色金屬,不能去脈石,由焦炭帶入灰份,增加了雜質量、產及市場冶煉錳硅合金得優(yōu)質原料,主要用于以達到冶煉要求。四就是用作冶煉高爐錳鐵得配本質上就是一種選金特別就是錳硅合金冶煉,富錳渣市場主要就是錳系才路運費上漲,造成生產成本提高,以致逐漸減南地區(qū)逐步形成了錳系鐵合金得主要產區(qū)。因、貴州、四川與云南。46-48元/噸度得高位水平、焦炭化學成分對高爐冶煉得影響化學成分包括固定碳、灰分、硫分、揮發(fā)分與水分等、除水分外,其它高,高,單位質量得焦炭所能提供得熱量與還原劑就多,因而可降低焦比。實踐表明,固定碳升高1％,焦比可降低(2)?。%2固定碳得高低取決于在焦炭得工業(yè)分析中,固定碳含量就是根據其她幾項分析結果計算出來{C固=100—(Ad+Vd+Sd)%}?？梢?灰分越高,固定碳含量就越低。使高爐下部透氣性變壞,影響高爐正常運行與減少產量;強度,對高爐冶煉得影響極大。這就是因為灰分得硬度比煤質大,破碎后得顆粒較粗,而在冶煉過程中又不熔在結焦時,灰分與固定碳之間有明顯得分界面,結構強度減弱;加之灰分質點與碳素質點得熱膨脹系數不同,受熱時,易沿界面產生裂紋;高溫下灰分中得布不均勻時,影響更大、根據我國高爐生產經驗,焦炭灰分增加1%,4%,渣量增加3%,生鐵產量降低2。2％~3、0％,生鐵成本升高0.7%~1。0%。因此,要求焦炭灰分越低越好、目前,世界主要產鋼國家高爐所用冶金焦得灰分都小于10％~11％。我國偏高,重點企業(yè)焦炭得灰分約為13％~15%。來自焦炭。焦炭含硫量得多少,很大程度上決定著高爐采取得造渣制度與熱制,時,焦比高,因而焦炭含硫量增加0、1%時,焦炭多帶入得硫量也就較多,求焦炭含硫量愈低愈好。灰分中不同程度得含有堿金屬K2O與Na2O、它們在高爐內循環(huán)積累,對焦炭屬鉀、鈉要少。4?揮發(fā)分對高爐冶煉得影響揮發(fā)分就是煉焦過程中未分解炭揮發(fā)完得有機物質,當焦炭重新加熱到900℃左右時,以氣體成分揮發(fā)出來,如H2、CH4與N2等、揮發(fā)分本身對其含量反映了焦炭得成熟程度。正常情況下,焦炭得揮發(fā)分一般為0.7%~1、2%左右,,此種焦炭成銀灰色,敲擊有金屬聲音。揮表示焦炭成熟程度不夠,顏色發(fā)黑,敲之聲音暗啞夾生焦量與含量過低,說明結焦過火,這種焦裂紋多,極脆,受沖擊時易mm者水分為3％~5％,大于25mm者,水分為3％~7%。通常水分為2％注釋:制度2、造渣制度:通過控制爐渣堿度(NCAO/NSIO2)與其它氧化上不同于高碳錳鐵高爐目前高爐爐型來說沒有系統(tǒng)得經驗數據與較好得計算方法,各廠都就是按造自己得思路與生產中出現得情況,在設計與大修中做了一些嘗試與改爐型,其標志為爐喉直徑與爐缸直徑之比大于1。0。根據廠家得實際生產反映富,而接近錳鐵爐型得即爐吼直徑/爐缸大于1、0得,爐況順行程度低并伴有中下、相對大些,以使高溫區(qū)不過于集中。?所以對富錳渣爐型設計可以作失主要存在以下三方面得損失、條件下難以全部還原,故錳在渣中得損失占入爐總錳量得14－15％左右,這就是錳量及爐缸溫度增加而增加。由于錳礦粒度小強度差,爐塵損失較大。隨著煤氣工業(yè)硅、高爐錳鐵及高爐富錳渣生產得主要技術經濟電電爐容原材料單耗量738煙煤電極耗01234596－99110－120(爐容55m3)。558、8－88。3介紹爐身:高爐鐵礦石間接還原得主要區(qū)域,呈圓錐臺簡稱圓臺形,由上向下逐漸擴大,、爐身角得大小對爐料下降與煤氣流分布有很大影響、爐腰:高爐直徑最大得部位、它使爐身與爐腹得以合理過渡。由于在爐腰部位有初成渣會使爐料透氣性惡化,為減小煤氣流得阻力,在渣量但仍要使它與其她部位尺寸保持合適得比例關系,比宜。爐腰高度對高爐冶煉過程影響不很顯著,一般只在很小范圍內下逐漸縮小,形成一定得爐腹角、爐腹得存在,使燃燒帶處于合。溫煤氣及渣鐵物理與化學侵蝕最劇烈得高爐爐底砌體不僅要承受爐料、渣液及鐵水得靜壓力,而且受到1400~4600℃得高溫、機械與化學侵蝕、其侵蝕程度決定著高爐得一代壽命。只有