有害元素对高炉冶炼的影响.

有害元素对高炉冶炼的影响
有害元素通常指硫(S)、磷(P)、钾(K)、钠(Na)、铅(Pb)、Zn (锌)、As(砷)、Cu。

通常高炉冶炼对铁矿石要求如下:
Pb<0.1%、Zn<0.1%、As<0.07%、Cu<0.2%、K2O+Na2O≤0.25%。

硫(S):硫对钢材是最为有害的成份,它使钢材产生“热脆性”。

铁矿石中硫含量高,高炉脱硫成本增大,所以入炉铁矿石含硫愈少愈好。

λ磷(P):磷对钢材来说也是常见有害元素之一,它使钢材产生“冷脆性”。

铁矿石中的磷,在高炉冶炼时100%进入生铁,烧结也不能脱磷,控制生铁含磷量主要是靠控制铁矿石含磷量。

脱磷只能通过炼钢来进行,增加了炼钢的脱磷成本。

因此,铁矿石含磷越低越好。

λ碱金属:碱金属主要有钾和钠。

钾、钠对高炉的影响不是正比例性质,高炉本身有一定的排碱能力,碱金属在控制范围内对高炉影响不大。

但是入炉铁矿石碱金属含量太多,超过高炉排碱能力,就会形成碱金属富集,导致高炉中上部炉料碱金属含量大大超过入炉料原始水平。

铁矿石含有较多的碱金属极易造成软化温度降低,软熔带上移,不利于发展间接还原,造成焦比升高。

球团含有碱金属会造成球团异常膨胀引起严重粉化,恶化料柱透气性。

碱金属对焦炭性能破坏也很严重。

另外,高炉中上部碱金属化合物黏附在炉墙上,促使炉墙结厚、结瘤并破坏砖衬。

因此,铁矿石含碱金属越低越好。

λ
铅(Pb):铅在高炉中几乎全部被还原,由于密度高达11.34t∕m³,故沉于死铁层之下,易破坏炉底砖缝,有可能会造成炉底烧穿。

λ
锌(Zn):锌很容易气化,锌蒸汽容易进入砖缝,氧化成为ZnO后膨胀,破坏炉身上部耐火砖衬。

λ
砷(As):砷对钢材来说也是有害元素之一,它使钢材产生冷脆性,使得钢材焊接性能变差。

铁矿石中砷基本还原进入生铁,影响生铁质量。

此外砷在烧结过程中挥发,对环境影响较大。

λ
铜(Cu):铜会使钢材“热脆”,钢材不易轧制和焊接。

少量铜能改善钢的耐蚀性。

在高炉冶炼中,铜全部还原进入生铁中。

λ
钛能改善钢的耐磨性和耐腐蚀性。

但在高炉冶炼时,会使炉渣性质变坏,约有90%的钛进入炉渣。

钛含量低时对炉渣及冶炼过程影响不大,含量高时,会使炉渣变稠,流动性差,对冶炼过程影响很大,而且易结炉瘤。

钛有护炉作用,不少高炉专门买钛矿加入高炉护炉。

λ总之,高炉冶炼要求铁矿石有元素越低越好。

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高炉炼铁对烧结矿的要求

高炉炼铁对烧结矿的要求

高炉炼铁对烧结矿的要求(1)高炉对烧结矿总的要求是:含铁品位高、碱度合适和有害成分少、化学成分稳定、还原性好;强度好,粉末少,粒度均匀。

一、烧结矿化学成分对对高炉生产的影响1、入炉烧结矿品位高、脉石少、冶炼时渣量就少,炉料在高炉中下降就顺利,炉渣带出的热量就少,这就有利于提高产量、降低焦比。

烧结矿品位提高1%,可降低焦比2%,高炉增产3%。

2、烧结中有害杂质(硫、磷、锌、铅、钛等)在高炉冶炼时有的进入生铁中,会影响生铁的品质,影响钢的性能,有的进入炉渣、有的变成气态,都会使高炉设备受到侵蚀或结瘤。

3、烧结矿化学成分波动大时,都会引起高炉炉矿波动,增加燃料消耗,影响产量。

实践证明:品位波动由1%降到0.5%,焦比可降低1%、产量可提高2%。

4、碱度波动会引起造渣的波动,降低脱硫能力,容易出号外铁。

在一般情况下,碱度波动从0.05%降到0.025%时,高炉产量可提高0.5%,焦比降低0.3%。

5、亚铁(FeO)一般用作衡量烧结矿还原性的指标,在保证强度的条件下,我们不希望它过高,同时希望它稳定,否则会引起高炉炉缸内热的波动。

实践证明:亚铁降低1%,焦比下降1.5%,产量2%。

二、烧结矿物理性能对高炉有哪些影响:强度好、粉末少、粒度均匀是对烧结矿物理性能最主要的要求。

因为,强度不够必然会产生较多的粉末,给高炉冶炼带来以下影响:1、恶化料柱透气性,炉矿失常、冶炼强度降低,恶化冶炼指标。

2、烧结矿粒度均匀,可以增加料柱的空隙度,提高透气性和改善气流分布,有利于高炉冶炼增产结焦。

实践证明:入炉矿中小于5毫米的粉末每降低10%,可使高炉增产6%~8%;烧结矿6毫米至50毫米的粒度每增加1%,焦比可降低2%。

烧结矿强度差,粉末就多,使高炉炉尘吹出量增加,增加了炼铁的原料消耗,浪费了资源。

一个1000万吨生铁的炼铁厂,若吨铁炉尘量增加50公斤,则一年多吹走的路尘量就达50万吨。

高炉冶炼中碱金属的危害及防治研究

高炉冶炼中碱金属的危害及防治研究

15Metallurgical smelting冶金冶炼高炉冶炼中碱金属的危害及防治研究柳 园(甘肃酒钢炼铁厂,甘肃 嘉峪关 735100)摘 要:在高炉冶炼中,会将各类冶炼原料加入,而这些材料中往往掺杂了碱金属。

随着原料的增加,相应的也会增加碱金属富集量,进而对高炉冶炼成效构成影响,同时还会危害高炉本身安全运行。

基于此,本文在分析高炉冶炼中碱金属化学反应的基础上,剖析了碱金属的危害,同时简单介绍了碱金属危害高炉冶炼的策略,以供参考。

关键词:高炉冶炼;碱金属;危害;防治中图分类号:TF54 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)05-0015-2 收稿日期:2021-03作者简介:柳园,男,生于1987年,汉族,甘肃金塔人,本科,助理工程师,研究方向:高炉冶炼(高炉工长)。

高炉冶炼中,即便原料中含有很少的碱金属,但是因不断循环富集的缘故导致炉内会逐渐富集大量碱金属,会对冶炼及高炉本身构成影响和危害。

绿色可持续发展背景下钢铁行业面临了较大的降成本压力,有个别企业为了提高经济效益、减少成本投入而引入了劣质料、经济料,加上大量回用各类尘泥固废杂料,大幅提高了炉内进入的碱金属含量,从而危害了高炉冶炼及其本身。

为了保障高炉冶炼效果、达成平稳生产的目的,有必要研究碱金属的危害及防治策略。

1 高炉冶炼中碱金属的化学反应高炉冶炼中,碱金属循环富集规律基本上一致于普通矿冶炼,是随着炉内铁矿石等原料的加入而进入的,同时原料中存在的碱金属往往为硅酸盐形式,高炉内高温作用下会导致碱金属产生化学反应。

而高炉内以硅酸盐形式存在的碱金属化学反应通常由两个过程组成,在炉底高温区与碳元素(具备还原性)发生反应后,会有钾、钠等碱金属生成[1]。

高温作用下,碱金属会气化且与鼓入炉内的气体间会有反应产生,同时会有碱金属硅酸盐、氮化物等物质生成。

处于上升过程的此类物质,会被具有吸附性的炭灰吸收一部分并转入高炉残渣内,含有碱金属的一部分气体会在高温蒸汽的作用下向炉外排出,剩余的会被高炉内壁所吸附。

高炉锌危害分析及其控制

高炉锌危害分析及其控制

循 环 : 一个 循环 是 高炉 内部 的小循 环 ; 二个 循环 第 第 是烧 结 、 高炉 生产 环节 间 的大循 环 。 () 1高炉 内部 的 富集 。 锌矿 物进 入 高炉后 生成 含 固态 Z O,随炉 料下 降过 程 中被 C C n 、 O和 F 还 原 , e 化 学反应 式 分别 为 :n + = ng+ Og Q;n + O z 0 c z ()c (一 Z O )
移 ( 高 温 区转移 到低温 区 )结果 使 渣铁 受 到冷 却 , 从 , 在 一 定条 件 下 , 引起 熔渣 粘 度升 高 , 不利 于铁 水 脱硫
和高炉顺行 , 导致热制 度波动 , 严重 时引起炉 凉事故 。
1 6g , . k/ 高于新 区高炉 07 g , 过 技 术标 准 规定 3 t .7 / 超 kt
大 钟 内表 面锌瘤引起大钟 自动开启 事故 。 喉及 炉 炉 身上部砖 衬上 的锌瘤影 响炉 料下 降和煤 气流上 升 , 破 坏炉 料 和煤 气 的正 常分 布 , 造成 炉 况不 顺 , 落时 滑

79 5 ,%
易烧 损风 口套 , 重时 引起风 口灌渣 。炉缸 砖衬 侵入 严 锌 后膨 胀 , 成风 口二套 上翘 后分 解 鼓风 动 能 , 造 导致 中心气 流 不 足 , 缸 活跃 程度 下 降 , 重 时 出现 炉缸 炉 严 堆 积 。锌 在高 温区 的还 原和 汽化 吸热 , 炉缸热 量 降 使

烧烧蛄矿 = 烧烧结矿 进[球嗣 蜚库球团 j
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图 1 20 0 9年 8月 老 区 高 炉 锌 元 素 收 入分 布 比 例 及 锌 负 荷
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通道 , 导致 炉顶 压 力异 常 。

碱金属及锌对高炉操作的影响分析及防治措施

碱金属及锌对高炉操作的影响分析及防治措施

267管理及其他M anagement and other碱金属及锌对高炉操作的影响分析及防治措施张永亮(河钢集团宣钢公司 炼铁厂,河北 宣化 075100)摘 要:近几年来高炉实现了强化冶炼,使高炉寿命成为一个重要技术指标,高炉寿命对降低生产成本,提高技术经济指标,安全生产具有重要意义。

针对K、Na、Zn 三种元素对高炉炉体维护带来的影响,对有害元素对炉体提升、风口上扬、炉缸底部腐蚀分别进行了系统的分析,并根据有害元素腐蚀的原理及以往的生产经验,提出了防治措施。

关键词:碱金属;锌;高炉操作;影响分析;防治措施中图分类号:TF54 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)02-0267-2 收稿日期:2021-01作者简介:张永亮,男,生于1985年,汉族,学士,工程师,研究方向:炼铁、烧结技术。

钢是世界上最重要的多功能、适应性最强的材料,是人类发展的关键因素。

有理由声称钢铁是发达经济体的支柱。

在过去十年中,世界钢铁产量显著增长,2004年超过10亿t。

尽管比能耗和二氧化碳排放量自1970年以来已经减少了一半,一吨(初级)钢的生产仍然需要近20千焦耳的能源,并造成至少1.7t 的二氧化碳排放。

因此,据估计,今天炼钢产生的人为二氧化碳排放量占全世界的6%~7%。

这证明,在开发更环保的炼钢路线方面,有必要加强旨在提高能源效率和减少排放的研究工作。

1 碱金属及锌在高炉的富集1.1 碱金属在高炉内的循环富集K、Na 的沸点为799℃和882℃。

碱金属的氧化物在炉身中温区还原出碱金属蒸气,随煤气流上升,与炉料中的矿物结合生成碱的氰化物、碳酸盐和硅酸盐等。

再随炉料返回到高炉下部高温区,又被还原成碱金属蒸气上升,除部分随煤气和溶解于渣铁中排出炉外,其余相当一部分在炉内上部和下部之间循环富集。

1.2 锌在高炉内的循环富集锌为低熔点有色重金属,其熔点420,沸点907,液态锌流动性好,易挥发,离子半径较小,能浸入和充满微细空间,有较大的表面张力系数,降温时易凝聚在一起,在局部空间内呈现较高浓度,其硫化物具有热不稳定性。

首钢京唐公司高炉有害元素分布与控制

首钢京唐公司高炉有害元素分布与控制

首钢京唐公司高炉有害元素分布与控制I. 导论A. 研究背景与意义B. 研究目的与方法C. 文章结构II. 高炉焦炭中有害元素分布与控制A. 高炉焦炭中的有害元素含量及来源B. 高炉焦炭中有害元素的影响C. 高炉焦炭中有害元素控制的方法III. 铁矿石中有害元素分布与控制A. 铁矿石中的有害元素含量及来源B. 铁矿石中有害元素的影响C. 铁矿石中有害元素控制的方法IV. 高炉渣中有害元素分布与控制A. 高炉渣中的有害元素含量及来源B. 高炉渣中有害元素的影响C. 高炉渣中有害元素控制的方法V. 高炉烟气中有害元素分布与控制A. 高炉烟气中的有害元素含量及来源B. 高炉烟气中有害元素的影响C. 高炉烟气中有害元素控制的方法VI. 结论与展望A. 结论总结B. 下一步研究方向注:此提纲仅供参考,可以根据具体情况进行修改和完善。

I.导论A. 研究背景与意义高炉是钢铁生产的核心设备,不仅直接决定钢铁生产的效益和质量,也是造成环境污染的主要来源之一。

高炉生产过程中会产生大量有害元素,如重金属、多环芳烃、氮氧化物等,对环境和人体健康造成不同程度的影响。

因此,研究高炉有害元素分布与控制对于保障工人健康、减少环境污染、提高钢铁生产效益具有重要意义。

首钢京唐公司是中国钢铁行业的重要生产基地,拥有世界一流的高炉设备和先进的环境治理技术。

本文以首钢京唐公司高炉为研究对象,系统研究高炉中有害元素的分布规律和控制方法,旨在为其他钢铁企业提供参考和借鉴,为环保事业做出贡献。

B. 研究目的与方法本文旨在研究首钢京唐公司高炉中有害元素的分布规律和控制方法,具体包括高炉焦炭、铁矿石、高炉渣和烟气等四个方面。

通过对高炉生产中这四个环节的样品采集和分析,研究有害元素在高炉各个环节中的分布规律及其来源,并提出相应的控制方法和技术措施。

本文采用实地调研与采样、原位分析、实验室分析和文献资料分析等方法,将采集的样品进行多种单一和综合的物理、化学和生物学分析,得出高炉中有害元素的分布规律和控制方法。

有害元素对高炉操作的影响

有害元素对高炉操作的影响

有害元素对高炉操作的影响1有害元素在高炉中的行为1.1碱金属危害机理碱金属主要来源于铁矿石、焦炭等物质,碱金属常以复杂硅酸盐的形式存在于各种矿石中,这些复杂化合物在常规的烧结过程中去除很少。

在高炉的中、上部,以复杂硅酸盐形式进入高炉的碱金属是很稳定的,当它随炉料下降到高炉下部高温区后,能按式(1)和式(2)进行还原,生成K 、Na [1]。

)()(2232g CO SiO g K C SiO K ++→+ (1))()(2232g CO SiO g Na C SiO Na ++=+(2)式(1)还原温度大于1550℃;式(2)还原温度大于1700℃。

由于煤气的高速运动,反应不能达到平衡,只有小部分碱金属硅酸盐参加反应,生成的碱蒸气随着煤气流向上运动。

在高温区产生的碱蒸气离开风口区后,能按式(3)至式(5)反应生成氰化物蒸气随煤气流上升。

)(2)(2)(22g KCN g N C g K →++ (3))(2)(2)(22g NaCN g N C g Na →++ (4) CON CO K COg KCN 54)(22322++→+ (5)夹杂着碱蒸气、碱金属氰化物及碳酸盐的高炉煤气流,在上升过程中与高炉料柱和内衬充分接触,其碱金属一部分被焦炭吸收,一部分沉积于耐火材料上,一部分随煤气排出炉外,炉料中大部分未还原的碱金属以硅酸盐形式随高炉渣排出[2]。

被焦炭吸收和黏附在炉料上的碱金属及其化合物,随炉料下降到高炉高温区后又将挥发而重新进入煤气流中,这样导致碱金属的循环往复,最终出现碱金属的富集,进而影响高炉冶炼的正常进行。

锌是与含铁矿物在矿石中共存的元素,在天然矿石中锌的含量是微量的。

入炉后分解成为氧化物ZnO ,随炉料下降,在CO/CO2=l ~5的条件下,于100℃以上的高温区还原成Zn 。

Zn 的沸点为907℃,蒸发进入煤气,升至高炉中上部又被氧化成ZnO ,一部分随煤气逸出,另一部分黏附在炉料上,又下降而被还原、汽化,形成循环。

烧结矿中有害元素对高炉的危害和抑制

烧结矿中有害元素对高炉的危害和抑制简介高炉是一种冶金设备,用于在高温下还原矿石并将其转化为金属。

其中烧结矿是高炉冶炼的主要原料之一。

然而,不同来源的烧结矿中含有不同的有害元素,这些元素对高炉稳定运行产生了不良影响。

因此,研究有害元素在烧结矿中的存在和危害,以及抑制这些元素的方法,具有重要的理论和实际意义。

烧结矿中的有害元素硫硫是烧结矿中最主要的有害元素之一。

当烧结温度过高或气氛不足时,硫会在高炉中还原成为气态的硫化氢,对高炉冶炼的稳定性造成威胁。

此外,硫还会影响铁的机械性能和表面质量,降低钢的质量。

硅烧结矿中的硅,主要以二氧化硅的形式存在。

当烧结矿中的硅含量过高时,不仅会导致高炉堵塞和炉壁侵蚀,还会降低高炉的冶炼效率和产量。

锰烧结矿中的锰,主要以氧化锰的形式存在。

其含量过高会导致高炉铁水中的锰含量过高,影响铁的质量和冶炼工艺。

此外,锰还会影响钢的机械性能和表面质量。

钒烧结矿中的钒,主要以氧化钒的形式存在。

含量过高会降低铁的质量和机械性能,影响钢的质量。

有害元素的抑制方法硫的抑制方法一个有效的硫抑制方法是在烧结前给烧结矿中加入含铁的硫化物,例如二硫化钠、硫酸亚铁。

这些物质可以与矿物中的硫化物发生反应,将硫还原为亚硫化物或硫化物固体,有效地抑制了硫的释放。

硅的抑制方法硅的抑制方法主要包括混合烧结和高炉添加剂两种。

混合烧结是指将高硅的物质与烧结矿混合后进行烧结,利用烧结过程中的高温高压,将烧结矿和高硅物质结合为硅酸盐,并将其置于熔池底部。

这种方法可以有效减少烧结矿中硅含量。

高炉添加剂则是指在高炉中添加硅的内控剂和外控剂来抑制硅的释放。

内控剂为铁矿物中含有的定向形态的硅酸盐;外控剂为人工添加的一些化合物,例如硅酸钙、二氧化锆等。

锰的抑制方法锰的抑制方法主要是在高炉中加入含硅的烧结辅料。

这些辅料在高温下会与锰氧化物反应,生成含锰的硅酸盐和硫酸盐。

这些硅酸盐和硫酸盐可以在炉渣中固定锰,降低锰的含量。

钒的抑制方法钒的抑制方法主要是在烧结矿中加入石灰石和氧化镁等物质。

烧结矿中有害元素对高炉的危害和抑制

烧结矿中有害元素对高炉的危害和抑制高炉是冶金炼铁工艺中的重要设备,能够把原料如铁矿石炼制成铸铁和钢铁,具有重要的经济和社会意义。

然而,在高炉生产过程中,烧结矿中的有害元素会对炉内的化学反应产生影响,造成炉料堵塞、炉墙侵蚀、炉渣品质下降等问题,对炉子运行、产量及铁水质量带来危害,其对高炉的抑制也是十分重要的。

一、高炉生产中烧结矿有害元素的来源高炉炼铁的原料主要是矿石和焦炭,其中矿石中的有害元素是炼铁行业所面临的主要问题之一。

在高炉生产过程中,烧结矿中的有害元素会对炉内的化学反应产生影响,造成炉料堵塞、炉墙侵蚀、炉渣品质下降等问题,对炉子运行、产量及铁水质量带来危害。

烧结矿中的有害元素的来源一般是矿石中所含的有害元素,如硫、磷、铜、锌、镍等,还有烧结过程中吸附的有害元素,如氯、碱金属等。

二、烧结矿中有害元素对高炉的危害1、硫硫是烧结矿中最主要的有害元素之一。

当硫进入高炉中,它会与铁、焦炭发生反应,形成铁硫化物,交互作用会导致炉内温度下降,燃烧失调,炉渣流动性差等问题。

同时,硫还会造成铁水质量下降,甚至导致铸造中铁铸件断裂、孔洞等问题,严重影响了炼铁质量。

2、磷磷在烧结矿中常以磷酸化合物的形式存在,当烧结矿中的磷含量超过一定的限制时,容易对产生偏铁鱼、振落、炉墙侵蚀及炉气特性发生影响。

另外磷含量超过限制时,也会导致炼铁成本增加,因为过多的磷需要通过钙、镁等不含磷的材料来削减。

3、铜、锌、镍等烧结矿中还含有一些其他有害元素,如铜、锌、镍等,它们能够影响生铁的质量,因为这些元素会妨碍所需的化学反应的进行和生铁的结晶行为。

如果烧结矿中含有太多的这些元素,那么将会导致生铁中这些元素的含量增加,这将会影响这些元素的终末用途,从而限制产生符合标准的产品。

三、抑制烧结矿中有害元素的措施为了减少烧结矿中有害元素对高炉带来的危害,需要采取措施,抑制这些元素的含量,以确保高炉的正常运行和冶炼质量。

目前,常用的方法是采取改善烧结的工艺条件、精选矿石、还原剂等,以及加入一些抑制剂来减少有害元素的含量。

铅锌对6#高炉的危害及处理

铅锌对6#高炉的危害及处理发表时间:2018-11-06T18:26:50.903Z 来源:《防护工程》2018年第19期作者:王功寿[导读] 在高炉的日常生产中,大量的铅锌在高炉内循环富集,对高炉的顺行程度和高效长寿有着较大的影响三钢集团有限责任公司福建三明 365000 摘要:在高炉的日常生产中,大量的铅锌在高炉内循环富集,对高炉的顺行程度和高效长寿有着较大的影响,了解铅锌对高炉危害的原理,并根据6#高炉的实际情况,提出相应的解决方案。

关键字:铅锌富集;高炉长寿 1 前言近些年来,随着钢铁行业竞争形势的日趋紧张,如何降低生铁成本成为各大钢企赖以生存的目标,福建三钢是个内陆型的钢企,控制原燃料成本就显得尤为重要,因此含有大量铅锌的廉价经济矿石被应用。

虽然铅锌在高炉原料中的含量是微量的,但他们通常以氧化物和硫化物的形式进入高炉,随着高炉炉役寿命的延长,炉内参与循环富集的铅锌越来越多,严重影响高炉的顺行和缩短高炉寿命。

因此了解铅锌在高炉内的反应机理及循环过程,采取相应的措施,以保证炉况稳定顺行和高炉长寿显得尤为重要。

2 铅锌对高炉的反应及分配 2.1铅在高炉内的反应及分配铅的各种化合物在高炉内的分解还原主要涉及到PbS,PbO,PbSO4,PbO·SiO2四种物质的还原,其反应在炉身中部1000℃左右几乎全部完成,也就是说Pb在高炉内几乎100%地被还原。

Pb蒸汽会随煤气流上升过程中遇到H2O和CO2部分会再次氧化成PbO, 煤气中的PbO和金属Pb蒸汽在上升的过程中一部分粘附于炉尘上随着煤气逸出高炉外;一部分粘附于烧结矿、球团矿或焦炭上,随炉料一起下降,在高炉内形成循环和富集;一部分会粘附在炉墙上,由于密度大而渗入炉衬,冷却壁填缝,风口各套缝隙,有时冷凝的液态铅会从炉皮开口,缝隙或裂纹处流出。

通过研究发现,正常操作条件下,炉顶煤气带走的铅占高炉铅支出的82%,其中重力灰为17%,布袋灰为65%左右。

高炉有害元素分析及控制

高炉有害元素分析及控制摘要:由于成矿原因和炼铁原料来源复杂,炼铁原料中含有锌杂质,因锌有害于高炉炼铁,要求入炉原料中锌含量应分别小于0.15 kg/t,而我国很多钢厂入炉原料中锌含量高于此标准。

近年来,国内钢铁产能过剩,钢铁价格持续低迷,钢企为节省成本少用国外铁矿石,多用周边品质差、价格低廉的国产矿石替代,使得有些高炉锌危害更加突出。

基于此,本文主要分析高炉内锌的主要来源以及对高炉的危害,提出了控制有害元素的措施和建议。

关键词:高炉炼铁;有害元素;锌元素;分析控制1锌在高炉中的行为机理1.1高炉内的循环铁矿石中的锌少量主要以铁酸盐(ZnO•Fe2O3)硅酸盐(2ZnO•SiO2)及硫化物(ZnS)的形式存在。

其锌硫化物先转化为复杂的氧化物,然后再在大于1000℃的高温区被CO还原为气态。

沸点为907℃时,加热为蒸汽,随煤气上升,到达温度较低的区域(580℃)时冷凝而再氧化。

再氧化形成的锌氧化细粒附着于上升煤气的粉尘时就被带出炉外,附着于下降的炉料时就再次进入高温区。

如此周而复始,就形成了在高炉内的富集现象。

1.2高炉内部的富集含矿物进入高炉后生成,固态ZnO,随炉料下降过程中被C、CO和Fe还原。

在高炉下部1000℃以上的高温区,ZnO还原出来的Zn全部被汽化为蒸汽分散于煤气中并随之上升,蒸汽到达高炉上部低温区时冷凝而再被氧化形成ZnO细粒,一部分随煤气从炉顶逸出炉外,一部分附着于下降的炉料再次进入高温区重新被还原和汽化,周而复始,形成了在高炉内的锌循环富集现象。

在高炉内的循环富集量可达到入炉料含量的10~30倍。

1.3在烧结、高炉系统间的循环富含锌元素的高炉煤气除尘灰被回收,用于烧结配料,含锌的烧结作为炼铁主原料重新进入高炉,形成了锌在烧结、高炉系统间的循环。

2锌对高炉危害2.1锌对高炉耐材及风口的破坏Zn被还原后,在>907℃时成为锌蒸汽,进入煤气中,渗入高炉上部耐材的缝隙,氧化后使其体积膨胀,破坏高炉上部的炉墙结构,严重时甚至可以导致炉壳胀裂,使煤气泄漏,造成一系列恶性事故。

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