高炉炼铁资料8.2高炉炉渣与脱硫

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造渣与脱硫

造渣与脱硫

按上述方法得到6座高炉炉渣软化开始、软化终 了及其软化区间温度,见下表。
1#炉 软化开始温度, ℃ 1192
2#炉 1282.6 1370.2
3#炉 4#炉 5#炉 6#炉 1203 1273 1219 1226 .4 .6 .4 1376 1363 1361 1360 .6 .2 .9 .2
软化终了温度, 1361.2 ℃
四、矿石软化 高炉中矿石内部或块矿表面因固相反应生 成的低熔点化合物在进一步加热过程中,熔 点最低的易熔部分首先出现微小的局部熔化, 这是矿石软化的开始。随着温度的进一步升 高,出现的液相不断增多,最终变成了流动 状态。 从软化开始到终了(变为液态)它的温度 区间及对应的位置就是高炉内软容带的温度 区间和位置。 根据固相反应理论,可判断烧结矿、球团 矿、生矿的软化开始温度高低、软化区间的 大小。
0.818 0.659 0.815 0.599 0.415
0.66
0.711 0.518 0.628 0.453 0.333 0.487 95.6 109.6 109.2 114
可操作温度区间, 113.6 104.2 ℃
高炉生产要求炉渣性能具有适当宽的可 操作空间(以前普遍定为150℃,现在 高铝渣操作一般定为100℃左右)、较 低的粘度(良好的流动性)、良好的脱 硫能力等。从表3找出高温下炉渣流动性 较好的(粘度小)的是5#、4#、2#、6# 炉渣,较差的是1#、3#炉渣;可操作区 间较大的是6#、1#、4#、5#炉渣,2#炉 渣次之,3#炉渣最差。
优点:1)减少炉腹渣量。2)降 低初渣、中间渣的碱度,改善流 动性,增加透气性。 缺点:
七、终渣 进入炉缸以后的炉渣认为是终渣。终渣完成 铁水的脱硫反应,终渣的成分、温度、均匀 性相对较稳定。但不同高炉不同时段的炉渣 温度、流动性及成分取决于操作参数及原燃 料和炉况。

炼铁渣脱硫与综合利用技术研究

炼铁渣脱硫与综合利用技术研究

炼铁渣脱硫与综合利用技术研究1. 背景炼铁过程中,产生大量的渣,其中含有大量的硫这些渣如果不经过处理直接排放,将会对环境造成严重污染因此,炼铁渣的脱硫和综合利用技术研究具有重要的意义2. 炼铁渣的性质及成分炼铁渣是高炉炼铁过程中产生的副产品,其成分复杂,主要由铁、硅、铝、镁等元素组成,同时还含有一定量的硫炼铁渣的性质取决于原料的成分、炉温和冷却速度等因素3. 炼铁渣脱硫技术炼铁渣脱硫技术主要分为两大类:化学脱硫和物理脱硫3.1 化学脱硫化学脱硫是利用化学反应将硫从炼铁渣中去除常用的方法有碱性脱硫和酸性脱硫碱性脱硫是利用碱性物质与硫反应生成硫化物,然后通过沉淀、过滤等方法将硫化物从炼铁渣中去除酸性脱硫是利用酸性物质将硫转化为气态的二氧化硫,然后通过吸收装置将其捕集3.2 物理脱硫物理脱硫是利用物理方法将硫从炼铁渣中去除常用的方法有吸附法、吹脱法和浮选法等吸附法是利用吸附剂将硫从炼铁渣中吸附,然后通过再生将硫从吸附剂中去除吹脱法是利用气体将硫从炼铁渣中吹脱,然后通过吸收装置将其捕集浮选法是利用浮选剂将硫从炼铁渣中浮选,然后通过分离装置将其去除4. 炼铁渣的综合利用炼铁渣除了进行脱硫处理外,还可以进行综合利用综合利用的方法有:4.1 作为建筑材料炼铁渣可以作为建筑材料,如砖、瓦、混凝土等这是因为炼铁渣具有一定的硬度和强度,同时还可以减少环境污染4.2 作为土壤改良剂炼铁渣可以作为土壤改良剂,提高土壤的肥力和通透性这是因为炼铁渣中含有一定量的营养成分,同时还可以改善土壤结构4.3 作为金属回收原料炼铁渣中含有大量的金属,可以通过回收利用,减少资源的浪费常用的方法有火法炼铜、湿法炼铜等5. 结论炼铁渣脱硫与综合利用技术研究具有重要的意义通过化学脱硫和物理脱硫技术,可以有效去除炼铁渣中的硫,减少环境污染同时,通过综合利用技术,可以提高炼铁渣的利用率,减少资源的浪费高炉炼铁渣脱硫与资源化利用技术探讨1. 概述高炉炼铁过程中,炉渣的产生是不可避免的炉渣中不仅含有大量的金属铁,还含有多种有价金属和非金属元素,其中硫含量较高炉渣的任意排放将对环境造成严重污染,影响生态平衡因此,高炉炼铁渣的脱硫与资源化利用技术研究具有重要的现实意义和应用价值2. 炼铁渣的性质及成分高炉炼铁渣是高炉炼铁过程中产生的副产品,其成分复杂,主要由铁、硅、铝、镁等元素组成,同时还含有一定量的硫炼铁渣的性质取决于原料的成分、炉温和冷却速度等因素3. 炼铁渣脱硫技术炼铁渣脱硫技术主要分为两大类:直接利用法和转化利用法3.1 直接利用法直接利用法是指不经过化学或物理处理,直接将炼铁渣作为原料或辅料进行利用如炼铁渣可以作为钢铁生产过程中的原料或辅料,或者用于制备建筑材料、土壤改良剂等3.2 转化利用法转化利用法是指通过化学或物理处理,将炼铁渣中的有价金属或有害元素转化为可回收的金属或无害的物质如通过湿法冶金技术提取炼铁渣中的有价金属,或通过高温熔炼技术实现炼铁渣中有害元素的解毒4. 炼铁渣的综合利用炼铁渣除了进行脱硫处理外,还可以进行综合利用综合利用的方法有:4.1 作为建筑材料炼铁渣可以作为建筑材料,如砖、瓦、混凝土等这是因为炼铁渣具有一定的硬度和强度,同时还可以减少环境污染4.2 作为土壤改良剂炼铁渣可以作为土壤改良剂,提高土壤的肥力和通透性这是因为炼铁渣中含有一定量的营养成分,同时还可以改善土壤结构4.3 作为金属回收原料炼铁渣中含有大量的金属,可以通过回收利用,减少资源的浪费常用的方法有火法炼铜、湿法炼铜等5. 结论高炉炼铁渣脱硫与资源化利用技术研究具有重要的现实意义和应用价值通过直接利用法和转化利用法,可以有效去除炼铁渣中的硫,减少环境污染同时,通过综合利用技术,可以提高炼铁渣的利用率,减少资源的浪费在实际应用中,应根据炼铁渣的具体性质和应用需求,选择合适的脱硫和资源化利用方法,实现炼铁渣的高值化利用应用场合炼铁渣脱硫技术的应用场合1.钢铁工业:在高炉炼铁过程中,炼铁渣脱硫技术可以用于减少炉渣中的硫含量,提高铁水质量,降低后续炼钢过程中的环境污染2.环境保护:炼铁渣脱硫技术可以用于处理含有高硫量的炼铁渣,防止其对土壤和水源的污染3.建筑行业:炼铁渣经过脱硫和综合处理后,可以作为建筑材料,如砖、瓦、混凝土等,提高材料的强度和耐久性4.农业领域:炼铁渣中的金属元素和矿物质可以作为肥料或土壤改良剂,提高土壤的肥力和通透性5.资源回收:炼铁渣中含有大量的金属,可以通过回收利用,减少资源的浪费,应用于各种金属的生产和加工炼铁渣综合利用技术的应用场合1.建筑材料生产:炼铁渣可以用于生产砖、瓦、混凝土等建筑材料,减少对天然资源的需求2.土壤改良与修复:炼铁渣作为土壤改良剂,可以提高土壤的肥力和结构稳定性,适用于土地退化、盐碱化地区的土壤改良3.金属回收与提炼:炼铁渣中的有价金属可以通过回收和提炼,用于金属材料的制造,降低生产成本4.环境保护与治理:炼铁渣的综合利用可以减少环境污染,适用于环境治理和生态恢复项目注意事项炼铁渣脱硫技术的注意事项1.选择合适的脱硫方法:根据炼铁渣的性质和生产需求,选择化学脱硫、物理脱硫或其他组合脱硫方法2.脱硫效率:确保脱硫过程的高效率,以最大程度减少硫的排放,降低对环境的影响3.能耗与成本控制:在脱硫过程中,要注意控制能耗和成本,提高经济效益4.废渣处理:脱硫后的废渣需要进行妥善处理,避免二次污染炼铁渣综合利用技术的注意事项1.综合利用的适宜性:根据炼铁渣的成分和性质,选择适宜的综合利用途径2.资源回收率:提高资源回收率,减少资源浪费,降低生产成本3.产品质量:在炼铁渣转化为建筑材料或其他产品时,要确保产品质量符合相关标准4.环境影响评估:在炼铁渣综合利用过程中,要进行全面的环境影响评估,确保不会对环境造成污染5.安全与健康:在处理和利用炼铁渣的过程中,要遵守安全生产和职业健康的相关规定,保护工作人员的安全与健康炼铁渣脱硫与综合利用技术在多个领域具有广泛的应用,可以有效减少环境污染,提高资源利用率但在实际应用中,需要注意选择合适的处理和利用方法,确保高效、经济、安全地实现炼铁渣的价值化利用。

钢渣、高炉渣烟气脱硫技术介绍共40页

钢渣、高炉渣烟气脱硫技术介绍共40页

S 0.2~1.5%
高炉渣由这些金属和非金属氧化物 (CaO、SiO2、Al2O3、MgO等)构成矿物, 构成的矿物主要有:
钙铝黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2) 钙镁黄长石(2CaO·MgO·SiO2) 硅酸二钙(2CaO·SiO2) 假硅灰石(CaO·SiO2) 钙长石(CaO·Al2O3·2SiO2) 钙镁橄榄石(CaO·MgO·SiO2) 镁蔷薇辉石(3CaO·MgO·2SiO2) 镁方柱石(2CaO·MgO·2SiO2)等。
3)、钢渣、高炉渣组成的异同
钢渣和高炉渣化学组成极为相似,都是 Ca、Mg、Al、Fe、Si等金属和非金属氧化 物,但钢渣Fe高Al低,高炉渣Fe低Al高。
因其金属和非金属氧化物含量和成渣条 件不一样,由其构成的矿物也不同。钢渣中
Al低Fe高,易生成铁橄榄石(2FeO·SiO2)、
铁酸钙(CaO·FeO),而高炉渣中Al高Fe低, 易生成钙铝黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2)、 钙长石(CaO·Al2O3·2SiO2)
一、钢渣、高炉 炼钢炉渣化学成分主要是Ca、Mg、Si、 Fe等的氧化物,钢渣中各种成分的含量因 炼钢炉型、钢种以及每炉钢冶炼阶段的不 同,有较大的差异。 国内4家炼钢厂的转炉钢渣化学成分如 表1所列。
表1 国内4家炼钢厂的转炉钢渣化学成分 %
2 3
-+
-12
O2
=
S
O
2
4
-
(4
(
第二步反应是钢渣、高炉渣与SO2水 溶液反应,组成钢渣、高炉渣的物质不一 样,其反应也不一样。
1)、钢渣与SO2水溶液的反应
以钢渣中的矿物镁蔷薇辉石和硅酸三 钙为例列出其反应式如下:
表2 不同碱度转炉钢渣的矿物组成 %

高炉精脱硫的原理和方法

高炉精脱硫的原理和方法

高炉精脱硫的原理和方法【摘要】高炉精脱硫是钢铁生产中一项重要的环保措施,具有重要性和必要性。

该技术通过气相脱硫、液相脱硫和固体脱硫等方法,将含硫废气中的有害物质去除,从而减少环境污染。

气相脱硫是指通过在高炉煤气中注入氨水或其他脱硫剂来吸收硫化氢等硫化物。

液相脱硫则是利用化学反应将硫化物转化为不溶于水的硫酸盐来去除。

固体脱硫利用添加含钙、镁等金属离子的材料将硫化物转化为易溶解的硫酸盐,实现脱硫目的。

尽管高炉精脱硫技术仍有一些需要改进的地方,但其发展前景仍然十分广阔。

关键影响因素包括脱硫剂的选择和反应条件的优化等。

高炉精脱硫技术的不断发展将为钢铁行业的绿色可持续发展提供重要支持。

【关键词】高炉精脱硫、重要性、必要性、原理、方法、气相脱硫、液相脱硫、固体脱硫、技术发展前景、关键影响因素。

1. 引言1.1 高炉精脱硫的重要性高炉精脱硫是钢铁生产过程中非常重要的一环,它的主要作用是降低高炉烟气中的硫含量,减少对环境的污染。

硫在燃烧过程中会形成二氧化硫等有害气体,如果直接排放到大气中,会对人体健康和周围的生态环境造成严重影响。

高炉精脱硫可以有效地降低硫排放量,保护环境。

高炉精脱硫还对钢铁生产过程有着重要的影响。

高硫铁矿石在高炉内的使用会导致铁水中硫含量增加,容易影响钢铁的质量。

通过高炉精脱硫,可以有效地减少铁水中的硫含量,提高钢铁的质量,保证产品符合相应的标准要求。

高炉精脱硫的重要性在于减少环境污染,保护生态环境,以及提高钢铁生产的质量和效率。

研究和应用高炉精脱硫技术具有非常重要的意义。

1.2 高炉精脱硫的必要性高炉精脱硫是一项极为重要的环保工作,其必要性主要体现在以下几个方面:高炉精脱硫是为了保护环境和人类健康。

硫化物大量排放会导致酸雨的形成,对大气、水体和土壤造成严重污染,对植物生长和动物生存造成危害。

通过高炉精脱硫技术,可以有效减少硫化物排放,降低环境污染,改善空气质量,保护生态环境,减少人类健康受到的影响。

高炉造渣与脱硫、炉缸反应

高炉造渣与脱硫、炉缸反应

炉缸燃烧反应过程
烧缸煤气成分沿半径方向的变化
燃烧带及其大小的确定
1、定义 所谓燃烧带就是风口前有CO2和CO的存在,并进行着碳素燃烧 反应的区域,即回旋区空腔加周围疏松焦炭的中间层。 在燃烧带里由于是氧化性气氛,所以又称为氧化带。从上面滴下经过 这里的铁水,其中已还原的元素(如铁、硅、碳等)有一部分又被氧化。称为 再氧化现象。这些元素氧化放热,而到炉缸渣、铁盛聚带还原,又吸热。 所以再氧化只引起热量的转移,而对整个热平衡无影响。
硫在高炉中的变化
随着炉料的下降,一部分硫逐渐挥发进人煤气,当炉料到 达风口时,剩下的硫量一般为原有硫量的50~75%,这部分硫 在风口前燃烧成SO2进入煤气。但接着在炉子下部的还原气氛 下,又被固体碳还原生成CO和硫的蒸汽(SO2+2C=2CO+S)。 FeS2在下降过程中,温度达到565以上时开始按下式分解: FeS2 =FeS+S↑生成硫的蒸汽。 在有SO2与之接触时,硫酸钙在高炉中有以下反应:
高炉脱硫
一、硫在高炉中的变化及决定生铁含硫的因素 高炉内硫的来源及分布规律
炉料中的焦炭带入的硫量最多,约占60~80%,而矿石带 入的硫一般不超过三分之一,喷吹燃料如为重油,则带入的 硫量较少。硫负荷一般要求每吨铁在10kg/t以下。焦炭中的硫 主要是有机硫,另一部分以FeS和硫酸盐的形态存在于灰分中。 矿石及熔剂中则主要呈黄铁矿(FeS2)的形态,有少量呈硫酸钙、 硫酸钡及其它金属(Cu, Sn,Pb)的硫化物形态。
按离子论观点,渣铁间脱硫反应分以下步骤:
离子式脱硫反应的平衡常数为
不论从分子论还是离子论观点看以上脱硫反应均可得到类似结 论: (1)由于脱硫反应是吸热反应,故当温度提高后。脱硫反应平衡 常数K增大,有利脱硫反应进行。同时温度提高后炉渣粘度降 低可改善分子扩散条件,也有利脱硫反应进行。 (2)当温度一定,增加CaO或其它碱性氧化物浓度均可使[FeS]降 低。从离子论看,炉渣中凡是碱性氧化物均可提供氧负离子O2-。 使NO2-提高而有利LS的提高。但过多的CaO会造成渣中 2CaO.SiO2增加而使炉渣熔点提高,粘度增大,不利去硫。

高炉内的物理化学反应

高炉内的物理化学反应

【本章学习要点】本章学习炉料在高炉内的物理化学变化,高炉内铁氧化物的还原反应,高炉内非铁元素的还原,生铁的生成与渗碳过程,高炉炉渣的成分与作用,硫的分布情况,炉渣脱硫反应及其条件,高炉内燃烧反应的作用,影响燃烧带大小的因素,炉料和煤气运动情况。

第一节炉料在炉内的物理化学变化炉料从炉顶装入高炉后,自上而下运动。

被上升的煤气流加热,发生了吸附水的蒸发、结晶水的分解、碳酸盐的分解、焦炭中挥发分的挥发等反应。

图3-1 炉内的状况一、高炉炉内的状况通过国内外高炉解剖研究得到如图3—1所示的典型炉内状况。

按炉料物理状态,高炉内大致可分为五个区域或称五个带:1)炉料仍保持装料前块状状态的块状带;2)矿石从开始软化到完全软化的软熔带;3)已熔化的铁水和炉渣沿焦炭之间的缝隙下降的滴落带;4)由于鼓风动能的作用,焦炭作回旋运动的风口带;5)风口以下,贮存渣铁完成必要渣铁反应的渣铁带。

高炉解剖肯定了软熔带的存在。

软熔带的形状和位置对高炉内的热交换,还原过程和透气性有着极大的影响。

二、水分的蒸发与结晶水的分解在高炉炉料中,水以吸附水与结晶水两种形式存在。

1.吸附水吸附水也称物理水,以游离状态存在于炉料中。

常压操作时,吸附水一般在105℃以下即蒸发,高炉炉顶温度常在250℃左右,炉内煤气流速很快,因此吸附水在高炉上部就会蒸发完。

蒸发时消耗的热量是高炉煤气的余热。

所以不会增加焦炭的消耗。

相反,由于吸附水蒸发吸热,使煤气的温度降低,体积缩小,煤气流速降低,一方面减少了炉尘的吹出量,另一方面对装料设备和炉顶金属结构的维护还带来好处。

2.结晶水结晶水也称化合水,以化合物形态存在于炉料中。

高炉炉料中的结晶水一般存在于褐铁矿(nFe203·mH20)和高岭土(A1203·2Si02·2H20)中,结晶水在高炉内大量分解的温度在400~600℃,分解反应如下:这些反应都是吸热反应,消耗高炉内的热量。

三、挥发物的挥发挥发物的挥发,包括燃料挥发物的挥发和高炉内其他物质的挥发。

第三章 炉渣与脱硫

第三章 炉渣与脱硫

第三章炉渣与脱硫一、炉渣概述(一)炉渣的来源及主要成分:1、炉渣的来源:(1)矿石中的脉石:SiO2Al2O3(2)燃料中的灰分:SiO2Al2O3(3)熔剂中的氧化物:Ca O MgO(4)被侵蚀的炉衬:Al2O32、炉渣的主要成分:SiO2Al2O3CaO MgO用特殊矿石冶炼时,炉渣中还会含有CaF2TiO2BbO MnO等氧化物。

炉渣中总含有少量的FeO :0.5%(二)炉渣碱度:碱度:炉渣中的碱性氧化物和酸性氧化物的比值。

1、二元碱度:R2= CaO/ SiO2 一般为1.0-1.2之间2、三元碱度:R3=(CaO+ MgO )/ SiO2 一般为1.3左右3、四元碱度:R4=(CaO+ MgO )/(SiO2+Al2O3)(三)炉渣的作用1、炉渣具有熔点低,比重小,不熔于铁的特点,使渣铁分离,得到纯净的生铁。

2、去除生铁中的硫,并有利于选择或抑制Si Mn的还原,起控制生铁成分的作用。

3、炉渣的生成形成了高炉内的软熔带和滴落还,影响煤气流分布及炉料的下降。

4、炉渣附在炉墙上,形成渣皮,起保护炉衬的作用。

(四)酸性炉渣和碱性炉渣炉渣中主要氧化物有:K2O、Na2O、BaO、PbO、CaO、MgO、MnO、ZnO、FeO、CaF2 Fe2O3、Al2O3、TiO2、SiO2、P2O5其中:CaF2以前为碱性氧化物Fe2O3、Al2O3为中性氧化物TiO2、SiO2、P2O5为酸性氧化物碱性炉渣:以碱性氧化物为主的炉渣。

酸性炉渣:以酸性氧化物为主的炉渣。

按成渣过程分:初渣:开始形成的炉渣。

终渣:最后排出炉外的渣。

中间渣:化学成分和物理性质处于不断变化过程中的炉渣。

二、炉渣性能(一)炉渣的熔化性:表示炉渣熔化的难易程度。

炉渣熔化性常用熔化温度和熔化性温度来表示。

1、熔化温度:(1)定义:指过热的液体炉渣开始凝固的温度或炉渣加热时固体完全消失的温度。

(2)熔化温度是炉渣熔化性的标志之一①熔化温度高,表示炉渣难熔。

高炉热风炉脱硫工艺

高炉热风炉脱硫工艺

高炉热风炉脱硫工艺1. 引言高炉是冶金工业中的重要设备,用于将铁矿石还原为铁。

在高炉冶炼过程中,由于原料中含有硫元素,会产生大量的二氧化硫排放。

为了保护环境、降低大气污染,高炉热风炉脱硫工艺应运而生。

2. 脱硫原理高炉热风炉脱硫工艺主要通过化学吸收法进行脱硫。

该方法利用吸收剂与二氧化硫发生反应,生成可溶于水的硫酸。

常用的吸收剂有氢氧化钠、氢氧化钙等碱性物质。

3. 工艺流程高炉热风炉脱硫工艺一般包括以下几个步骤:3.1 准备工作在开始脱硫之前,需要对设备进行检查和维护,确保其正常运行。

同时还需要准备好吸收剂、储存罐、输送管道等设备和材料。

3.2 吸收剂喷射在高炉热风炉进风口处设置喷射装置,将吸收剂喷射到进入高炉的空气中。

吸收剂与二氧化硫发生反应,生成硫酸。

3.3 反应过程在高炉内部,二氧化硫与吸收剂发生反应,生成硫酸。

这个过程主要发生在高炉内部的冷却壁上,通过与冷却壁接触,二氧化硫被吸收剂吸收。

3.4 清洗过程经过一段时间的运行,吸收剂会逐渐饱和,需要进行清洗和更换。

清洗过程中,可以使用水或其他溶液进行冲洗,将吸收剂中的硫酸洗出。

3.5 废气处理脱硫后的废气仍然含有一定量的二氧化硫和其他污染物。

为了达到环保要求,需要对废气进行处理。

常用的处理方法包括干法除尘和湿法脱硫等。

4. 工艺优势高炉热风炉脱硫工艺具有以下优势:4.1 高效脱硫采用化学吸收法进行脱硫,能够高效地将二氧化硫转化为可溶于水的硫酸,从而达到脱硫的目的。

4.2 环保节能通过对废气进行处理,可以减少大气污染物的排放,保护环境。

脱硫过程中产生的热量可以被回收利用,提高能源利用效率。

4.3 经济可行高炉热风炉脱硫工艺相对成本较低,设备简单易操作。

脱硫后的产品硫酸可以作为副产品销售,增加经济效益。

5. 工艺改进与展望目前,高炉热风炉脱硫工艺在提高脱硫效率、降低能耗、减少废气排放等方面仍有改进空间。

未来可以进一步优化吸收剂配方、改善反应条件,提高工艺的可持续性和经济性。

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碱度不变而用MgO代替CaO时,这种作用不明显。
11
(3)Al2O3
Al2O3对粘度的影响是,CaO/SiO2=1和MgO含量不变时, 随渣中Al2O3的增加粘度增加。当碱度高时,少量Al2O3可 使渣粘度降低。因此,渣中Al2O3含量较多时,炉渣碱度或 三元碱度应当稍高些。渣中Al2O3能改善炉渣的稳定般终渣含FeO很少,约0.5%右, 影响不大。
(5)MnO
MnO对炉渣粘度的影响和FeO相似。所不同的是FeO对酸性影 响较强烈,而MnO对碱性影响较大。
12
(6)CaS
CaS在渣中小于7%时能降低炉渣的粘度。这是由于CaS在高炉中都是 由CaO与S作用的结果。生成了CaS实际上就是降低了炉渣中CaO的 成分,所以CaS降低炉渣粘度可看成是炉渣中CaO减少的结果。 (7)CaF2
(4)对炉衬寿命的影响。当炉渣的熔化性温度高于高炉某处的炉墙温 度时,在此炉墙处炉渣容易凝结而形成渣皮,对炉衬起到保护作用。 易熔炉渣的熔化性温度低,则在此处炉墙不能形成保护炉衬的渣皮, 相反由于其流动性过大会冲刷炉衬。
7
二、炉渣粘度
1.炉渣粘度的概念 炉渣粘度是流动性倒数。粘度是指流动速度不同的两 层液体之间的内摩擦系数。粘度越大,流动性越差。 炉渣黏度单位在高炉上用Pa.S(帕.秒)表示,过去用 “泊”(P)为单位。 1P=0.1Pa.S
CaF2能显著的降低炉渣的熔化温度和粘度,对炉渣有强烈的稀释作 用。
(8)TiO2
TiO2对炉渣粘度的影响,在粘度为0.8~1.4和TiO2含量为10%~ 20%的范围内,钛渣的熔化温度在1300~1400℃之间,1500℃的 温度下的年度为5P以下。碱度相同时,炉渣的熔化温度随TiO2含量 的增加而升高,但粘度随TiO2含量的增加而降低。
4
5
3.炉渣熔化性对高炉冶炼的影响
(1)对软熔带位置高低的影响。难熔炉渣开始软熔温度较高, 从软熔到熔化的范围较小,则在高炉内软熔带的位置低,软 熔层薄,有利于高炉顺•。行。当难熔炉渣在炉内温度不足的情 况下可能黏度升高,影响料柱透气性,这不利顺行。易熔炉 渣在高炉内软熔带位置较高,软熔层厚,料柱透气性差。另 一方面易熔炉渣流动性能好,有利于高炉顺行。
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3.影响炉渣粘度的因素 影响炉渣粘度的主要因素是温度。炉渣的粘度随温度的升 高而降低。不过长渣(酸性渣)和短渣(碱性渣)的粘度随 温度变化的规律有所不同,一般短渣在温度超过熔化温度以 后,粘度比较低,随温度的变化也不大;而长渣超过熔化温 度后,粘度继续随温度升高而降低,粘度也高于短渣。除了 温度以外,炉渣的粘度还受化学成分的影响:
炉渣融化后能自由流动的温度叫熔化性温度。也可以说:熔化性 温度是炉渣粘度一温度曲线的转折点温度。它能较确切地表明炉 渣由自由流动变为不能自由流动时的温度值。图8-1是炉渣粘度一 温度曲线。图中A为短渣,其特点是在熔化性温度外,固液相突变, 粘度也急变,由自由流动变为不能流动,所以在冷却时炉渣能在 很窄的温度范围内,由自由流动而变为凝固,故称短渣,用棍蘸 液体炉渣,不能拉长丝,成滴状下落,或凝固在棍上。B为长渣, 其粘度随温度缓慢变化,无明显转折点。确定熔化性温度的方法 是依横坐标作45°切线,其切点即熔化性温度。一般要求其切点的 粘度均小于20~25泊,允许从炉内自由流出。酸性渣属长渣用棍 蘸液体炉渣,连续下流,最后拉长丝。
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2.炉渣粘度对高炉冶炼的影响 (1)粘度大小影响成渣带以下料柱的透气性。炉渣粘度过高,在滴落带 不能顺利流动,降低焦炭骨架的空隙度,增加煤气阻力,影响高炉顺行。 (2)粘度影响炉渣的脱硫能力。粘度流动性好的炉渣有利于脱硫,粘度 高流动性差的炉渣不利于脱硫。这是因为粘度低的炉渣有利于硫离子的 扩散,促进脱硫反应。 (3)炉渣粘度影响炉前放渣操作。粘度高的炉渣发生粘沟、渣口凝渣等 现象,造成放渣困难。 (4)炉渣粘度影响高炉寿命。粘度高的炉渣在炉内容易形成渣皮,起保 护炉衬的作用,而粘度过低,流动性好的炉渣容易冲刷炉衬,缩短高炉 寿命。
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[课堂练习]
1.简述高炉造渣过程。 2.分析说明成渣带薄厚、位置的高低、形状等对高炉冶炼 过程的影响。
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(2)对高炉炉缸温度的影响。难熔炉渣在熔化前吸收的热量多,进入 炉缸时携带的热量多,有利于提高炉缸的温度。相反,易熔渣对提 高炉缸温度不利。对冶炼不同的铁种时应控制不同的炉缸温度。
(3)影响高炉内的热消耗和热量损失。难熔渣要消耗更多的热量,流 出炉外时炉渣带出热量较多,热损失增加,使焦比增高。反之,易 熔炉渣有利于焦比降低。
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三、炉渣的稳定性
炉渣的稳定性是指炉渣的化学成分和温度变化时,炉渣的粘 度和熔化性温度变化不大的性能。即对炉渣物理性能影响的 程度。炉渣的稳定性又分为热稳定性和化学稳定性。若炉渣 的温度变化时对炉渣的物理性能影响不大,此渣具有良好的 热稳定性;若炉渣的化学成分变化时对炉渣的物理性能影响 不大,此渣具有良好的化学稳定性。
一、炉渣的熔化性
溶化性表示炉渣熔化的难易程度。若炉渣需要较高 温度才能熔化,称为难熔炉渣;相反则叫易熔炉渣。 炉渣溶化性常用熔化温度和溶化性温度来表示。 1.熔化温度 炉渣的熔化温度是指过热的液体炉渣开始结晶的温 度或固体炉渣加热时晶体完全消失的温度,它就是 状态图上液相线温度。
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2.熔化性温度
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(1)炉渣的碱度(CaO/SiO2) CaO与SiO2是炉渣中的主要成分,二者之和常高达70%~ 80%以上,原料条件不变时,碱度(CaO/SiO2)在一定程 度上决定了炉渣的熔化性,粘度和脱硫能力。
(2)MgO MgO对炉渣粘度的影响,在一定范围内随着MgO的增加
粘度下降。碱度不变而MgO增加时,这种作用更明显,三元
高炉炼铁技术
项目八 ----高炉炉渣与脱硫
任务8.2——炉渣的性能
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[学习任务]
1.掌握高炉炉渣熔化性的概念, 2.熔化性的表示; 3.掌握炉渣熔化温度; 4.熔化性温度; 5.炉渣粘度; 6.炉渣稳定性的概念、表示方法以及对高炉冶炼的影响; 7.掌握长渣和短渣的概念、判断方法以及对冶炼的影响。
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