堿金屬在高爐冶煉中反應行為的研究.pdf

1、該文以石鋼高爐生產(chǎn)條件為基礎,對石鋼高爐中堿金屬平衡進行了調查研究,并利用實驗室模擬設備,研究了高爐內堿金屬的反應機理與分配規(guī)律.通過研究發(fā)現(xiàn):石鋼高爐的堿金屬負荷(K<,2>O+Na<,2>O)較高,為5.2~5.5kg/tFe.其中由燒結礦帶入的堿金屬占堿金屬負荷的70％左右,球團礦和焦炭各占堿金屬負荷的10%左右,其它爐料帶入量較少.石鋼高爐總排堿率為73~79%,其中爐渣排堿率為68~77%,爐頂煤氣排堿率為5%.石鋼高爐蓄積率

2、保持在0.227~0.282kg/tFe·h之間,高爐處于蓄積期,且蓄積率較高.所以,建議石鋼高爐的堿金屬負荷臨界值選取為4.0kg/tFe.在高溫熔煉區(qū)堿金屬硅酸鹽大量分解形成堿金屬蒸氣并附著在爐料上,吸附量高達2.1%左右,到化學儲備區(qū)爐料的吸附量最高達2.8%左右,到低溫預熱、預還原區(qū)爐料的吸附量又下降到0.3%左右.堿金屬的吸附受爐料粒度大小的影響,平均粒度從17mm降到11mm,吸附量會從0.3%提高到1.3%.附著在爐料上的

3、堿金屬化合物對焦炭的熔損反應有催化作用,K<,2>O含量超過1.5%,焦炭反應性會提高約23%左右,焦炭反應后強度降低約40%左右.堿金屬化合物還會加速鐵礦石的還原反應,使低溫還原粉化率提高,當K<,2>O含量超過2.56%,燒結礦的RDI值提高約30%,K<,2>O含量超過1.5%,球團礦的RDI值提高約15%.選擇合適的爐渣化學成分,應兼顧排堿與脫硫.根據(jù)石鋼爐渣模擬試驗結果,建議石鋼高爐正常生產(chǎn)的爐渣堿度(CaO/SiO<,2>)

4、應保持在1.0左右,SiO<,2>%應保持在37%左右,MgO%應保持在12%左右,Al<,2>O<,3>%應保持在14%左右.在石鋼爐渣化學成分的基礎上,將CaO/SiO<,2>變?yōu)?.0后,爐渣排堿率為26%,生鐵硫含量小于0.027%;將SiO<,2>%變?yōu)?7%后,爐渣排堿率為21%,生鐵硫含量為0.026%;將MgO%變?yōu)?2%后,爐渣排堿率為24%,生鐵硫含量為0.0261%;將Al<,2>O<,3>%變?yōu)?5%后,爐渣排堿