噴吹煤氣高爐的爐料同化過程研究.pdf

1、噴吹煤粉是降低高爐冶煉成本、增強競爭力的有效技術(shù)措施，但也給高爐生產(chǎn)帶來了一系列負面影響。作者提出了通過煤造氣自風(fēng)口向高爐噴吹還原氣體，結(jié)合富氧進行煉鐵生產(chǎn)的新工藝，以高爐整體爐料為對象，研究了爐料的同化過程，探討了煤氣中H2含量對爐料的低溫還原粉化、還原率、熔融滴落、成渣和焦炭變化過程的影響。研究結(jié)果表明：
　　 ⑴溫度對鐵礦石的低溫還原粉化具有重要影響，在500℃時礦石的粉化最為嚴重，500～900℃區(qū)間內(nèi)礦石的粉化率(RD

2、I-3.15)隨溫度升高而降低；相同溫度下，礦石的粉化率隨煤氣中H2含量的增加而增加，隨C02含量的增加而明顯減少；相同條件下，燒結(jié)礦的低溫還原粉化率明顯高于球團礦和塊礦，鐵礦石的低溫還原粉化主要是由于赤鐵礦還原為磁鐵礦時體積膨脹造成的。
　　 ⑵新工藝條件下礦石的還原率隨著溫度的升高、時間的延長而增加，兩者基本上呈線性關(guān)系。相同條件下，礦石的還原率隨著H2含量增加而明顯增大，H2含量增加擴大了爐料在塊狀帶的間接還原，對于強化高

3、爐冶煉，降低冶煉過程能耗具有決定性作用；新工藝條件下焦炭的失碳率顯著增加，導(dǎo)致焦炭性能惡化，對于起骨架作用的焦炭提出了更高的要求。
　　 ⑶隨著H2含量增加，爐料的滴落溫度降低，滴落溫度區(qū)間減小，噴吹煤氣高爐能夠在較低溫度下進行冶煉，可以降低高爐生產(chǎn)過程的能耗；隨著H2含量增加，爐料滴落過程的最大負壓明顯降低，最大壓差降低。噴吹煤氣高爐內(nèi)的軟熔帶變薄甚至可能消失，爐內(nèi)的透氣性改善，對高爐順行非常有利。
　　 ⑷高爐初渣的

4、生成與爐料的種類有關(guān)，球團和天然塊礦生成由大量FeO和硅鋁酸鹽組成的初渣；燒結(jié)礦生成呈酸性的CaO-Al2O3-MgO-Si02初渣。球團和天然塊礦的初渣在下降過程中FeO被還原，吸收CaO和MgO轉(zhuǎn)變?yōu)榻K渣。噴吹煤氣高爐由風(fēng)口進入的酸性物質(zhì)減少，爐料的入爐堿度大幅降低，渣量降低，沒有未燃煤粉的加入，成渣過程比噴煤高爐更為合理，有利于高爐形成合理的操作爐型，強化高爐冶煉。采用合理的造渣制度可以使?fàn)t渣具有良好的冶金性能，解決渣量降低帶來的