碱金属在高炉冶炼中反应行为的研究

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1、河北理工学院硕士学位论文碱金属在高炉冶炼中反应行为的研究姓名：张勇申请学位级别：硕士专业：钢铁冶金指导教师：吕庆20031215河北理工学院硕土学位论文摘要本文以石钢高炉生产条件为基础，对石钢高炉中碱金属平衡进行了调查研究，并利用实验室模拟设备，研究了高炉内碱金属的反应机理与分配规律。通过研究发现：石钢高炉的碱金属负荷(K20+Na20)较高，为5扣5．5kg／tFc。其中由烧结矿带入的碱金属占碱金属负荷的70％左右，球团矿和焦炭各占碱金属负荷的10％左右，其它炉料带入量较少。石钢高炉总排碱率为73N79％，其中

2、炉渣排碱率为68--77％，炉顶煤气捧碱率为5％。石钢高炉蓄积率保持在0_227～0282kg／tFe+h之问，高炉处于蓄积期．且蓄积率较高。所以，建议石钢岛炉的碱金属负荷临界值选取为4．0kg／tFcu在高温熔炼区碱金属硅酸盐人量分解形成碱金属蒸气并附着在炉料上·吸附量高达2。1％左右，到化学储备吒炉料的吸附最最高达2，8％左右，到低温预热、预还原区炉料的吸附晕又一F降到03％左右。碱金属的吸附受炉料粒度大小的影响，平均粒度从17ram降到1lmm，吸附最会从0．3％提高到13％。附着在炉辩上的碱金属化合物对焦

3、炭的熔损反应有催化作用，K20含量超过1．5％，焦炭j亚应性会提高约23％左右。焦炭反应后强度降低约40％h：／n-。碱金属化合物还会加速铁矿石的还原反应。使低温还原粉化率提商，当K20含量超过256％，烧结矿的RDI值提高约30％，K20舍景超过15％，球网矿的RDI值提高约15％。选择台适的炉渣化学成分，应兼顾排碱与脱硫。根据石铜炉渣模拟试验结果，建议石铡高炉正常生产的炉渣碱度(ca吲si02)应保持在1．0左右，si02％应保持在37％L右，MgO％／直保持在12％左右。^h03％虚保持在14％3f／：r右

4、。在石钢炉渣化学成分的綦础上，将CaO／Si02变为1．0后，炉渣排碱率为26％，生铁硫含量小于0027％；将si02％变为37％后，炉渣排碱率为21％，生铁硫含量为O．026％：将MgO％变为12％后，炉渣排碱率为24％，生铁硫含量为0．0261％：将A12(h％变为15％后，炉渣排碱率为24％，生铁硫含量为0．0275％。石钢高炉渣最降低所造成的排碱量下降是高炉碱金属危害的主要原困。关键词：高炉，碱金属，碱平衡，反应与分配，炉渣性能，排碱能力河北理工学院硕士学伉论文AbstractThepaperhadinv

5、estigatedandstudiedthebalanceofthealkalimetalsonthebasisofShiGangBFproductionconditionsandstudiedthealkalimb醴,aLsreactionmechanismanddistributionlawinBFviatheexperimentalanalogueequipment．确eresearchshowed：AlkalimetalsloadofShiGangBFswerehigh，between5．2kg／tFct

6、o5，5kg／tFe．Amongit,thealkalimetalsamountinthesimerwasabout6‘％eitherl】ellaolrcokewasabout10％．otherchargeswerelittle．TI圮totalremovingalkalirateofShiGangBFsWere73％to79％．Amongit．removingalkalimetalsmteofslagis68％to77％andtopgasis5％．Theaccumulationratesofalkalimeta

7、lsofSb以angBFswere0．227kg／tFe‘hto0．282kg／tFe·handBFswereinaccumulationage．1飞llsitsu髂es脚thatShiGangcriticalalkalimetalsloadjs4．0kg／tFe．tnthehightemperaturesmeltingzonealkalim吐talssilicatedecomposedintoalkalimetalsevaporationandalkalimetalsevaporationadheredonch

8、argesandtheadsorptionamountwasasmuchas2．I％．Theamountofadsorptioninchemiculreservationzonewas28％andthe10wtemperatureprereductionzoneisabout0-3％11lesizeofcharges啪affecttheamountofalkalimeta