攀鋼焦炭質(zhì)量惡化對(duì)爐況的影響機(jī)理及應(yīng)對(duì)措施.pdf

1、焦炭是高爐冶煉不可缺少的原料之一，高爐采用富氧噴煤技術(shù)以來，爐內(nèi)焦炭劣化加劇，焦炭質(zhì)量優(yōu)劣對(duì)高爐冶煉影響更加突出。 焦炭從入爐到風(fēng)口不斷受侵蝕，最后經(jīng)燃燒完全消耗，整個(gè)過程焦炭經(jīng)歷了加熱、溶損反應(yīng)、初渣侵蝕、鐵水滲碳、風(fēng)口燃燒等作用。 軟熔帶焦炭使氣流暢通，由于該區(qū)域?yàn)閴A富集區(qū)，碳的溶損反應(yīng)劇烈，焦炭劣化主要發(fā)生在該部位。焦炭與CO<,2>反應(yīng)，碳的損失可達(dá)20％，氣孔壁變薄，強(qiáng)度下降，產(chǎn)生較多的碎焦和焦粉，惡化高爐透氣

2、性，影響高爐順行。因此焦炭應(yīng)具有足夠的熱強(qiáng)度，以保持適當(dāng)?shù)牧６?，從而保證高爐料柱的透氣性，維持正常的冶煉生產(chǎn)。在滴落帶，焦炭處于1350℃以上的高溫區(qū)中，此處碳的溶損反應(yīng)已經(jīng)減弱，對(duì)焦炭的破壞作用主要來自不斷滴落的液態(tài)渣鐵的沖刷。在風(fēng)口回旋區(qū)，雖然焦炭被迅速燃燒粉化，但對(duì)高爐順行不具有決定性影響。 高爐內(nèi)外部機(jī)械力不是焦炭劣化的主要原因，在高爐下部1300℃以上的區(qū)域，高溫?zé)釕?yīng)力是焦炭劣化的一個(gè)重要因素，而焦炭溶損反應(yīng)和堿金屬的

3、影響是高爐內(nèi)焦炭粒度降解劣化的主要原因。Ti對(duì)焦炭的溶損反應(yīng)起負(fù)催化作用，在攀鋼高爐中存在大量的TiO<,2>，還原生成高熔點(diǎn)的TiC、TiN進(jìn)入焦炭微氣孔，抑制了CO<,2>的擴(kuò)散，降低了反應(yīng)性，起到了保護(hù)焦炭的作用。噴煤使各種劣化焦炭的作用加劇，隨著冶煉強(qiáng)度的提高，焦炭氣化反應(yīng)加劇，劣化程度上升。 焦炭的氣孔結(jié)構(gòu)決定其機(jī)械強(qiáng)度，焦炭的顯微結(jié)構(gòu)對(duì)其熱強(qiáng)度有較大的影響，高灰分焦炭對(duì)高爐冶煉非常不利。 M<,40>和M<,

4、10>能準(zhǔn)確反映焦炭在實(shí)際生產(chǎn)過程的強(qiáng)度，但不能表征焦炭在高爐低溫區(qū)的行為特性，CRI和CSR可以較好地表征焦炭的熱性能。焦炭灰分含量對(duì)衡量攀鋼焦炭質(zhì)量很有價(jià)值。焦炭含硫量、水分和揮發(fā)分含量不是攀鋼煉鐵生產(chǎn)的限制性環(huán)節(jié)。高爐生產(chǎn)要求焦炭成分和性能的穩(wěn)定，減少爐況的波動(dòng)，降低操作的難度，便于生產(chǎn)的組織和管理。 攀鋼焦炭有如下特點(diǎn)：冷強(qiáng)度較好，但指標(biāo)波動(dòng)大；熱性能差；化學(xué)成分波動(dòng)大，質(zhì)量不穩(wěn)定；灰分、揮發(fā)分隨配煤煤種和結(jié)焦時(shí)間的變化

5、，波動(dòng)較大。因裝爐煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性變差；配煤結(jié)構(gòu)不合理，裝爐煤礦物質(zhì)中堿金屬的含量升高，攀鋼焦炭質(zhì)量下降。 焦炭質(zhì)量下降對(duì)爐況的影響：(1)不接受風(fēng)量；(2)高爐冶煉強(qiáng)度下降，焦比上升；(3)高爐產(chǎn)量下降；(4)短期內(nèi)爐缸不活躍，風(fēng)、渣口的損壞頻率大大增加，易發(fā)展為爐缸中心堆積。 攀鋼焦炭質(zhì)量下降對(duì)爐況的影響機(jī)理： 焦炭熱性能下降導(dǎo)致焦炭抗碳的溶損反應(yīng)能力下降，使焦炭在高爐內(nèi)劣化加劇，產(chǎn)生較多的碎焦和焦粉，惡化

6、高爐的透氣性，作為氣窗的焦炭沒有足夠的強(qiáng)度維持中心氣流的發(fā)展，造成高爐難行，崩、懸料增加，高爐減風(fēng)頻繁，風(fēng)量不足，冶煉強(qiáng)度下降，高爐生產(chǎn)效率降低。焦炭堿金屬含量的升高加劇了焦炭的劣化。 對(duì)高爐臨時(shí)和短期操作最具指導(dǎo)意義的指標(biāo)是灰分含量、M<,40>和M<,10>；對(duì)中長期操作調(diào)劑指標(biāo)，CRI、 CSR更為全面準(zhǔn)確。 針對(duì)焦炭質(zhì)量惡化，應(yīng)當(dāng)采用的高爐操作措施為： 1)上部調(diào)劑：采用疏松邊緣和中心兩道氣流的裝料制度

7、；適當(dāng)減輕焦炭負(fù)荷。 2)中部調(diào)劑：防止渣皮脫落和爐墻結(jié)厚。 3)下部調(diào)劑：使用較小風(fēng)量，保證順行?？s小進(jìn)風(fēng)面積，維持足夠的鼓風(fēng)動(dòng)能，保證吹透中心，爐缸活躍。適當(dāng)提高風(fēng)溫水平；減少富氧；減少噴煤量。 4)熱制度：維持中上限爐溫。 5)造渣制度：維持中限(TiO<,2>)含量和中下限爐渣堿度。 6)作好精料工作：改善爐料結(jié)構(gòu)，增加入爐礦石鐵分；減少入爐粉末。 7)爐前工作：及時(shí)出凈渣鐵，減少