高炉中有无助溶剂注入对风口渣熔融特性的影响2010

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1、高炉中有无助溶剂注入对风口渣熔融性能的影响莉娜SundqvistÖKVIST有关风口渣熔化性能的实验研究已经进行，焦炭，煤粉和助熔剂（转炉钢渣，烧石灰，烧白云石）等标本的熔点测量已经开始，有助熔剂和无助熔剂喷吹的情况下风口渣的形成过程，也已在高温显微镜进行观察。熔点理论分析根据风口渣标本化学成分来进行，结果表明，喷吹助熔剂对风口渣的熔化性能有积极影响，这可以降低风口渣的软化熔点和使风口渣的熔化温度区域变窄。通过比较熔渣的差异表明，喷吹转炉钢渣熔剂风口渣的碱度比较低，而烧石灰或白云石熔剂的渣在B2碱度上具有比较高的碱

2、度水平。相对于烧石灰和烧结白云石喷吹，喷吹转炉钢渣可以降低熔化温度和熔化性温度的温度区间。关键词：助溶剂;风口渣;熔点测量。1．序言在高炉中炉料开始下降，炉料煅烧后不同的位置将形成不同的炉渣：a）初渣由煤矸石中的颗粒形成的;b）大部分渣是炉腹渣，其中包括大部分添加剂和助熔剂还有一些直接还原和渗碳而消耗的灰分;c）风口渣是焦炭燃烧渣和熔剂渣份;d）终渣形成由降低二氧化硅的炉腹渣和风口渣共同组成的的混合物。在一级凝聚区，铁的软熔都是伴随着助熔剂的熔解而熔解。通常情况下，相对于初渣和终渣，炉腹渣具有更高的碱度。如果球团矿

3、包含非常低量的煤矸石和相当高的焦炭灰分，助熔剂将被从风口中加入。1995年期间在SSAB进行球团矿的实验表明炉腹渣渣碱度过高将是高炉中的严重问题。在实验中，炉腹渣碱度比初渣高了1.6，这与理论计算有很大差距。而风口的炉渣碱度为0.05，最终渣的碱度为1.2，这中间变化就很大，为了降低炉渣碱度和渣量的粘性区间的变化，马教授建议不要从高炉顶部加入助熔剂，而是改从风口加入，从而来改善渣的性能。经过这种改变在B2碱度上，球团矿的初渣的碱度，炉腹渣，风口渣和最终渣分别是1.0，1.1，0.9和1.2。在这种情况下，通过降低燃

4、料比和增加高炉产量就可以使渣顺利形成。在图1中显示从高炉顶部加入助熔剂和在风口喷吹助熔剂，在高炉中的不同位置渣的碱度的不同。在酸性球团矿中加入助熔剂形成高碱度渣对炉料熔化所带来的影响已经在实验室中经过多次测试了，并且得出当助熔剂加入以后，对酸性球团矿的熔化性能带来的影响是积极的。在高炉中，铁矿石和一些不同的助熔剂已经进行了很多关于除硫与硅的实验。如一项关于使用白云石熔剂在风口前进行喷吹，从中可以得出白云石的加入可以增加MgO含量并明显的降低二氧化硅含量和减少SiO气体。MgO的影响就是降低二氧化硅浓度来提高碱度。这

5、就说明如果基本熔剂和助熔剂一起混合加入的话就可以达到降低Si含量的目的。总的来说，就是助熔剂可以降低矿石中si的含量。一项关于助熔剂的研究指出，降低硅含量可在风口回旋区的局部氧压力上升并指出烧结矿中石灰的含量增加Si含量将进一步降低。另一项研究中指出炉底和炉腹渣的氧化程度是作为控制Si含量的一个标准。而不同铁矿石的颗粒大小对炉底和炉腹渣的氧化程度产生大的影响。并且当使用比较优良的铁矿石时，就会大大降低在风口回旋区中损失的FeO。图1：高炉不同位置渣碱度表格1煤灰分、焦灰分和助熔剂的化学成分表为了使高炉渣可以顺利形成

6、，我们在风口处加入助溶剂从而降低炉腹渣的大量形成和阻止炉腹渣形成时的高碱度情况，在高炉正常操作下，风口渣主要是在风口前燃烧燃料产生的酸性和高碱度的灰分组成。在风口前加入助溶剂调节了熔渣的碱度和改善了熔渣的熔化性能，低碱度风口渣可以顺利通过焦床的孔隙。这项实验研究致力于探究风口助溶剂的加入对只含焦煤灰分的的风口渣熔融性能的影响。转炉钢渣、熟石灰和烧结白云石对风口渣的影响通过对熔点的测量和通过计算机模拟及相图估算来实现。理论研究由马教授关于软熔带中渣形成的研究来进行的，理论证实助熔剂从风口加入比从高炉顶部加入要好的多，

7、基于此项项目的研究成果，我们在隶属LKAB的冶金实验中心研究所的实验性高炉内成功的进行了三次实验进行了求证，最后两个星期的测试工作将2000年11月下旬结束。表格2三种助熔剂喷吹量与不同喷吹水平对应表表格3风口渣成分和熔点测量的风口渣碱度表2.实验技术风口渣是由煤炭和焦炭混合物的在风口前燃烧形成的渣和熔剂渣份组成。为了让测量样本尽量与实际在风口前燃烧的得到的风口渣相近，我们从在吕勒奥的瑞钢奥隆公司采集了包含焦炭、煤炭和助溶剂的测试样本。其中焦炭灰分和煤炭灰分都是在熔炉中将焦和煤缓慢加热到800°C得到的。煤炭是含有

8、38–40wt%挥发性物质。这些焦煤含灰量大约在10.6到5.8wt%，碳含量大约是在78.2到89.5wt%。焦煤和三种助溶剂（转炉渣、石灰、白云石）的化学成分如表格1所示。焦、煤灰分和助溶剂的比例是依据设定喷吹的焦比、煤比和助溶剂的比例来计算，瑞钢奥隆的2号高炉的煤比是120—160kg/thm，而卢基矿业公司的高炉试点研究所使用的煤比就是110kg/t