高炉炼铁对碱性熔剂3个质量要求
2019-01-04 11:57:16
高炉炼铁对碱性熔剂3个质量要求 (1)碱性气化物(CaO+MO)含金高,酸性氧化物(SiO2十AL2U3 )愈少愈好。否则,冶炼单位生铁的熔刘消耗量增加,渣量增大.焦比升高。一般要求石灰石中CaO的质量分数不低丁50%.Si02和Al2O3的总质量分数不超过3.5%, 2)有害杂质硫、磷含量要少。石灰石中一般硫的质量分数只有0.01%-8.O8%,磷的质量分数为0.001%-0。03%。 (3)要有较高的机械强度要均匀,大小适中。适宜的石灰石入炉粒度范围是;大中型高炉为20-50mm,小型高炉为10-30mm。 当炉渣黏稠引起炉况失常时还可短期适量加人萤石(CaF2 ),以稀释渣和洗掉炉衬上的堆积物,因此常把萤石称洗炉剂.
废铝熔剂
2017-06-06 17:50:04
废铝熔剂的研究在我国目前还是在发展研发阶段,有许多发明和创新都在废铝熔剂上面进行的,主要也是因为废铝回收利用这个工业在我国的发展比较慢,废铝熔剂必定是废铝回收利用的过程中使用的产品之一。接下来让我们简单介绍一下废铝熔剂。从废铝熔渣中回收
金属
的废铝熔剂,特别适用于从铝渣中回收
金属
铝(铝合金),属于
金属
处理或回收技术领域。通常从废铝熔渣中回收铝,工艺过程复杂,条件差,回收率低,本废铝熔剂包括由NaNO3,Na2SiF6和NaCl,KCl的予熔混合物等组成,使用它,可以在各种不同情况下回收铝,方法简单,使用量少,回收率高。从废铝熔渣中回收
金属
铝的废铝熔剂,其中含有Na↓[2]SiF↓[6](或Na↓[3]AlF↓[6])、NaCl和KCl的予熔混合物,其特征在于:(1)主要发热剂是NaNO↓[3](或KNO↓[3]) (2)熔剂中各成份的重量百分比为:NaNO↓[3](或KNO↓[3])"30~60% Na↓[2]SiF↓[6](或Na↓[3]AlF↓[6]"15~30% NaCl,KCl予熔混合物"10~40%。更多关于废铝熔剂的相关信息可以登陆上海
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高炉炼铁
2019-03-06 10:10:51
现代炼铁的首要办法,钢铁出产中的重要环节。这种办法是由古代竖炉炼铁开展、改善而成的。虽然国际各国研讨开展了许多新的炼铁法,但由于高炉炼铁技能经济目标杰出,工艺简略,出产值大,劳动出产率高,能耗低,这种办法出产的铁仍占国际铁总产值的95%以上。
高炉出产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从坐落炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅佐燃料)中的碳同鼓入空气中的氧焚烧生成的和,在炉内上升过程中除掉铁矿石中的氧,然后复原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不复原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。发生的煤气从炉顶导出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。前期高炉运用木炭或煤作燃料,18世纪改用焦炭,19世纪中叶改凉风为热风(见冶金史)。20世纪初高炉运用煤气内燃机式和蒸汽涡轮式鼓风机后,高炉炼铁得到迅速开展。20世纪初美国的大型高炉日发生铁量达450吨,焦比1000公斤/吨生铁左右。70年代初,日本建成4197米3高炉,日发生铁超越1万吨,燃料比低于500公斤/吨生铁。我国在清朝末年开端开展现代钢铁工业。1890年开端筹建汉阳铁厂,1号高炉(248米3,日产铁100吨)于1894年5月投产。1908年组成包含大冶铁矿和萍乡煤矿的汉冶萍公司。1980年,我国高炉总容积约8万米3,其间1000米3以上的26座。1980年全国产铁3802万吨,居国际第四位。
70年代末全国际2000米3以上高炉已超越120座,其间日本占1/3,我国有四座。全国际4000米3以上高炉已超越20座,其间日本15座,我国有1座在建设中。
50年代以来,我国钢铁工业开展较快,高炉炼铁技能也有很大开展,首要表现在:①归纳选用精料、上下部调剂、高压炉顶、高风温、富氧鼓风、喷吹辅佐燃料(煤粉和重油等)等强化冶炼和节省能耗新技能,特别在喷吹煤粉上有独到之处。1980年我国重点厂商高炉均匀使用系数为1.56吨/(米3·日),焦比为539公斤/吨生铁;②归纳使用含钒钛的铁矿石取得了突破性发展,含稀土的铁矿石的使用也取得了较大的发展。
高炉冶炼首要技能经济目标 分述如下:
高炉使用系数每立方米高炉有用容积一昼夜出发生铁的吨数,是衡量高炉出产功率的目标。比方1000米3高炉,日产2000吨生铁,则使用系数为 2吨/(米3·日)。
焦比 每炼一吨生铁所耗费的焦炭量,用公斤/吨生铁表明。高炉焦比在 80年代初一般为450~550公斤/吨生铁,先进的为380~400公斤/吨生铁。焦炭报价昂贵,下降焦比可下降生铁本钱。
燃料比高炉选用喷吹煤粉、重油或天然气后,折合每炼一吨生铁所耗费的燃料总量。每吨生铁的喷煤量和喷油量别离称为煤比和油比。此刻燃料比等于焦比加煤比加油比。依据喷吹的煤和油置换比的不同,别离折组成焦炭(公斤),再和焦比相加称为归纳焦比。燃料比和归纳焦比是判别冶炼一吨生铁总燃料耗费量的一个重要目标。
冶炼强度 每昼夜高炉焚烧的焦炭量与高炉容积的比值,是表明高炉强化程度的目标,单位为吨/(米3·日)。
休风率 休风时刻占全年日历时刻的百分数。下降休风率是高炉增产的重要途径。一般高炉休风率低于2%。
生铁合格率 化学成分符合规定要求的生铁量占悉数生铁产值的百分数,是点评高炉优质出产的首要目标。
生铁本钱 是从经济方面衡量高炉作业的目标。
高炉锰铁的生产---高炉锰铁冶炼原理
2019-01-25 15:49:34
高炉锰铁冶炼以炭作发热剂和还原剂,在高炉中将锰和铁的氧化物还原,生成锰铁合金及炉渣、煤气,是一系列复杂的物理化学过程。 1.锰在高炉内的还原过程 在高炉上部的较低温度区域,锰的高价氧化物易分解,逐级还原为MnO,但由于锰矿石中含有SiO2,MnO在未达到还原温度以前,即与脉石中(或燃料熔剂中)的SiO2结合生成硅酸锰进入渣中,锰的还原实际上是在液态炉渣中进行的。炉渣中的硅酸锰比自由状态的MnO更稳定,使锰的还原更加困难,需要的温度更高。 2.锰铁炉渣的形成及其对冶炼的影响 在冶炼锰铁高炉不同高度取样进行岩相分析,并测定炉渣粘度、温度,将测定结果编制锰铁高炉造渣过程示意图(图1)。图中表明,在温度600~700℃区间内,炉料以固相存在,这里MnO2还原为Mn3O4,吸附水和结晶水蒸发。到750~900℃区间锰矿石局部进入到塑性状态——矿石熔结,新的矿相如3CaO·SiO2,2CaO·SiO2及3CaO·2SiO2开始出现。800~1000℃温度范围内,除塑性体外还出现了液相。由于在该区域内存在着钙锰橄榄石(2CaO·SiO2,2MnO·SiO2)而生成液相,使得该区域透气性变差。在此温度区间矿石已经软化并转变成为塑性状态并生成含锰的液相初渣。当温度高于1100℃以后,除塑性体外主要的是液相,其成分基本上与上区域相似,大部分石灰仍为固相。在炉腹区域,由于大量锰从炉渣中由碳进行直接还原,渣中CaO含量急剧增加,MnO含量相应降低。在炉缸中,熔渣最终吸收焦炭中的灰分及熔剂中的CaO,MgO等,形成终渣。[next] 在高炉锰铁炉渣的形成过程中,炉渣中各组分对冶炼有不同程度的影响。表1 CaO含量与炉渣、铁水温度的关系CaO含量/%铁水温度/℃炉渣温度/℃281295135035144514803915151587
炉渣中的CaO可以改善硅酸锰的还原条件,将硅酸锰中的MnO置换出来,增加渣中自由MnO的浓度,利于MnO的还原。炉渣中CaO含量与MnO含量的关系见图2。炉渣中的CaO可以提高炉渣及铁水温度,对MnO还原有利。表1说明了CaO含量与炉渣、铁水温度的关系。在生产中,渣中CaO含量不应超过高炉工作条件允许范围,还和炉料中SiO2的含量有一定关系,n(CaO)/n(SiO2)之比为炉渣碱度,CaO含量过高使炉渣碱度过高,会使炉缸阻塞,炉况不顺。 炉渣中合适的MgO既可调节炉渣碱度,又可改善渣的流动性,为MnO的还原创造有利条件,从而促使高炉各项指标的改善。根据国内生产实践,n(CaO)/n(SiO2)=1.40~1.55时,渣中MgO含量增加1%,渣中MnO含量可降低0.5%~1%。 渣中的A12O3对MnO的还原也有影响,如图3所示。在相同碱度下,渣中MnO含量随其中Al2O3的增加而降低。这是因为A12O3含量的增加,提高了炉渣的熔点.初渣在高炉中形成的位置降低,炉料预热充分,带入炉缸的热量增加,MnO的还原速度加快创造了条件。但A12O3含量过高,会使炉渣粘度增高,反而恶化MnO的还原条件。高炉生产实践证明:炉渣中A12O3的含量应控制在10%~15%为宜,最高不要超过20%。[next] 3.煤气流在高炉内的形成及运动规律 高炉内煤气产生于风口区的焦炭燃烧(2C+O2===2CO).风口前生成的煤气分布称煤气初始分布。其分布情况决定于风口布置、风口个数、风口直径、风口角度及伸入炉内的长度、风量大小和风温高低。以上因素综合体现为鼓风功能。鼓风动能高,煤气流向中心集中,中心气流发展,反之边缘气流发展。 煤气的第二次分布发生在高炉中部的软融带。软融带的形状大体可分为V型、倒V型和W型。软融带形状与高炉上下部调节、炉内温度分布、炉料性质等有关。软融带形状不同,煤气通过后流向也不同。根据对炉喉CO2曲线的检测分析,高炉内煤气流的分布主要有四种类型。 (1)边缘发展型——煤气主要沿炉墙附近的边缘通过。 (2)双峰型——煤气主要由边缘与中心两条通路经过。 (3)中心发展型——也称双峰漏斗型、煤气主要由中心区通过。 (4)平坦型——煤气沿高炉截面均匀通过。 以上四种类型煤气分布对高炉冶炼过程影的响如表2.所示。 生产实践表明,锰铁高炉炉喉煤气CO2径向分布采用双峰漏斗型曲线控制较为理想,如图4所示。采用此种曲线操作,其软融带为倒V型,“气窗”面积大,煤气易于通过,使高炉操作顺行。
高炉锰铁的生产---高炉锰铁冶炼用原料
2019-01-25 15:49:34
高炉锰铁冶炼用原料主要有锰矿、焦炭和熔剂。 1.锰 矿 高炉冶炼用的锰矿有氧化矿、碳酸盐矿、焙烧矿和烧结矿。 矿石中的锰是高炉锰铁冶炼中的主要回收元素。锰矿石含锰量的高低直接影响锰铁冶炼技术经济指标。高炉生产实践表明,锰矿中含锰量波动1%,焦比波动50~80kg,产量波动3%~5%,因此对入炉矿中含锰量要求越高越好。 锰矿中SiO2的含量是影响渣量的主要因素。据分析,入炉锰矿中的m(SiO2)/m(Mn)波动10%,相当于含锰量波动1%,应当尽量选用m(SiO2)/m(Mn)低的矿石入炉。我国各厂家入炉混合矿的m(SiO )/m(Mn)一般控制在0.3~0.8。 锰矿中的m(Mn)/m(Fe)决定产品的含锰量,生产不同牌号的锰铁,需用不同m(Mn)/m(Fe)比值的锰矿。 锰矿中的磷是高炉锰铁生产中的控制元素,希望越低越好。磷在钢铁产品中大都属有害元素。磷在高炉冶炼中理论上百分之百还原。因此锰铁产品中的磷含量取决于矿石、焦炭中的含磷量。但在高炉冶炼中,Mn的回收率和锰矿石的品位会在较大范围内变化,因此产品中的含磷量也随之变化。 锰矿石中允许的含磷量按下式计算: w(P矿)={[P]/np-(w′pK+w″pФ+w″pD)}÷H 式中 w(P矿)——入炉锰矿石的含磷量,%; [P]——产品中允许含磷量上限,%; np——磷在高炉中的还原率(理论上100%,实际上80%左右); w′p,w″p,w″p——分别为焦炭,熔剂 和其他附加物的含磷量,%; H,K,Ф,D——分别为冶炼每吨锰铁所需矿石、焦炭、熔剂和其他附加物单耗,kg/t. 某厂高炉锰铁冶炼对入炉锰矿的m(Mn)/m(Fe)及m(P)/m(Mn)要求下见表。 各牌号高炉锰铁对锰矿m(Mn)/m(Fe)、m(P)/m(Mn)的要求牌号锰铁成分 (%)对入炉锰矿要求MnPm(Mn)m(P)/m(Mn)Ⅰ组Ⅱ组m(Fe)Ⅰ组Ⅱ组≥≤≥≤FeMn78780.330.56.220.003750.00493FeMn74740.380.54.680.003960.00521FeMn68680.40.63.590.004410.00662FeMn64640.40.62.90.004690.00703FeMn58580.50.62.380.006250.0075
锰矿中的铅在冶炼时易还原也易挥发,还原后沉积在炉底,严重时会破坏炉底,炉温高时易挥发,在高炉上部结瘤。一般为要求锰矿中Pb含量<0.1%。锰矿中的锌易挥发在高炉上部沉积,对炉墙砖衬和炉壳有破坏作用,也可能和炉衬混合形成炉瘤。通常要求锰矿中Zn含量<0.2%。 锰矿石入炉粒度一般为5~60mm,含粉率要求小于5%。 2.焦 炭 焦炭在高炉冶炼中不但是还原剂和发热剂,而且是整个高炉料柱的骨架。焦炭质量的好坏一方面要看其化学成分,另一方面要看其物理性能——粒度和强度。锰铁高炉冶炼用焦炭主要有冶金焦、气煤焦和土焦。不同焦炭质量差别较大,使用时应综合考虑。 对焦炭的基本技术要求: (l)高而稳定的固定碳含量。固定碳含量越高,作为还原剂和发热剂的能力越大,对降低焦比,改善技术经济指标有利。 (2)较低的灰分可以减少渣量及灰分带入的磷含量。 (3)较高的机械强度,可防止和减轻焦炭在炉内下降过程中产生粉末、恶化料柱透气性。挥发分低的焦炭机械强度比较好。 焦炭中的水分虽然对高炉冶炼过程无影响,但水分波动会影响配料的准确性。因此,希望焦炭水分稳定为好。焦炭入炉粒度一般为20~60mm。 3.熔 剂 高炉锰铁冶炼所用熔剂为石灰石、生石灰、白云石等。 对石灰石和生石灰要求CaO含量越高越好。CaO含量高,带入的渣量相对减少。使用白云石调节渣时,要求白云石的MgO含量尽量高。 熔剂入炉粒度要求:石灰石和白云石15~75mm,生石灰为20~l00mm,小高炉偏下限,中型高炉偏上限。
非高炉炼铁
2019-01-04 17:20:15
非高炉炼铁法是指除高炉炼铁以外的其它还原铁矿石的方法。当前非高炉炼铁法可归纳为两大类:直接还原法和熔融还原法.都是炼铁冶金技术中的新工艺。
直接还原法是指在铁矿石熔化温度下把铁矿石还原成海绵铁的炼铁生产过程,产品叫直接还原铁或海绵铁。由于低温还原,得到的直接还原铁未能充分渗碳,因而含碳较低(
熔融还原法是指一切不用高炉冶炼液态生铁的方法。它是不用焦炭在一个容器中完成高炉炼铁过程的,基本上不改变目前传统钢铁生产的基本原理。
近年来,非高炉炼铁法发展比较快,其原因是:
(1)不用焦炭炼铁。高炉冶炼需要高质量冶金焦,而焦煤从世界储量而言,只占煤总储量的5%,且日渐短缺,价格越来越高。非高炉炼铁可以使用非炼焦煤和其它能源作燃料与还原剂。近几十年来,大量开发了天然气、石油、水、电和原子能等新能源,为非高炉炼铁发展提供了条件。
(2)随着钢铁工业的发展,氧气转炉和电炉炼钢逐渐取代平炉,废钢消耗量迅速增加,废钢供用量日感紧张,非高炉生产的海绵铁、粒铁等是废钢的极好代用品。
(3)省去了炼焦设备,总的基建费用比高炉炼铁法少。虽然非高炉炼铁法的生产效率远赶不上高炉,但对于缺乏焦煤资源的国家和地区,用;r中小型企业生产,前途是光明的.
非高炉所得还原铁的用途可分为以下三类:
(1)炼钢原料.主要是代替电炉废钢,但也可以用于转炉。应以还原度高、杂质少的为佳.
(2)高炉原料。经过预还原的矿石可作为高炉炉料,以增加产量,降低焦比。
(3)铁粉。铁粉可用于粉末冶金或用作电焊条的原料等。
还原度越低,所得的还原铁越容易二次氧化,因此若要贮藏或远距离特别是海上运输,则必须进行钝化处理。常用的钝化处理方法有在控制气氛下形成氧化膜,用化学物质处理,或者进行压块。
非高炉炼铁的发展及特点
非高炉炼铁法在很早以前就为人们采用了。自20世纪初为了获得生产特殊钢的原料和充分利用当地资源而将非高炉炼铁法用于工业生产以来,特别是在瑞典,非高炉炼铁法得到了迅速的发展,诸如韦伯(Wiberg)法和霍冈勒斯(H6gan;s)法直至现在仍继续运用于生产中.二次大战前,大多数地方以煤和电为能源,战后改进的回转炉法及回转炉与电炉相结合的电炉炼铁法,开始投入实际工业生产。从1950—1960年,开始研制以天然气和石油作还原剂的直接炼铁法,到70年代,又进一步发展到工业规模上采用竖炉法和流比床法。 非高炉炼铁法,虽然很早就进行了研究,但工业化生产的规模很小。1972年世界粗钢产量为63000万吨,正在建造中的或者已签订合同的生产能力为年产1400万吨。若将计划中的生产能力也包括在内,可以预计,在不久的将来非高炉炼铁的生产能力将有相当大的增加。
非高炉炼铁与高炉炼铁相比,除了不用焦炭以外,工艺上的显著特点是温度和还原度的关系不同。
在高炉方式中,铁矿石A在高炉内升温、还原、熔化成为铁水B:因为铁水被过度地还原,含碳量达到饱和状态,所以必须在纯氧顶吹转炉内进行氧化、脱碳,使铁水中C变成处于状态E的钢液而出钢,最后经过脱氧去除多余的氧即成为成品钢液F。 在非高炉炼铁方式中,还原是按虚线所示的路线进行的。如在直接还原方式中,矿石A被升温、还原成海绵铁D。在此状态下,还原度和温度都较低,因此还须在电炉中熔化,还原其中未还原的部分,从而得到钢液E。
非高炉炼铁的方法及分类
非高炉炼铁法根据原料和产品用途分类的方法很多,已发表的方法就有百余种。各种分类方法是根据以下不同的观点来进行划分的:
(1)按还原装置进行分类:有固定床法、回转炉法、竖炉法和流化床法等。
(2)按还原剂进行分类:有固体还原剂法、气体还原剂法等。
(3)按生产方式进行分类:有预还原法、直接炼钢法、熔融还原法、原子能炼铁法等。
直接还原法
如前所述,直接还原法种类很多。其产品主要是固态的海绵铁、粒铁及液态生铁。图6—2概括了生产固态海绵铁的各种直接还原法的工艺原理。这种海绵铁在下一步生产工序中用电炉熔炼成钢。
使用固体还原剂法
使用固体还原剂进行直接还原的主要设备是回转窑,利用回转窑还原铁矿石的主要产品是海绵铁。其工作原理是:将固体还原剂(煤)、铁矿石和熔剂(石灰石或白云石)混匀后,由回转窑生产。
高炉锰铁标准
2019-01-04 17:20:15
高炉锰铁标准高炉锰铁(GB/T3975-1996)牌号化学成分(%)Mn其余元素,≤CSiPS一组二组Ⅰ级Ⅱ级FeMn7875.0~82.07.5120.30.50.03FeMn7470.0~77.00.4FeMn6865.0~72.07FeMn6466.0~67.02.50.50.6FeMn5855.0~62.0
高炉锰铁的生产---高炉锰铁冶炼操作
2019-01-25 15:49:34
锰铁高炉冶炼操作与生铁高炉相似,但锰铁高炉具有以下不同特点: ①锰矿中MnO含量较铁矿中FeO含量低,MnO较FeO难还原。冶炼过程中渣量大,锰的回收率较低。 ②由于锰与氧的亲和力比铁强,还原MnO时需要较高的温度和较大的能量,因此高炉锰铁的冶炼焦比要比生铁冶炼高得多,焦炭负荷轻。 ③由于焦比高、焦炭负荷轻,焦炭和矿石之间粒度相差大。边缘气流易于发展,造成煤气流紊乱,易产生偏行管道。 ④锰铁高炉煤气量大,发热值高,造成炉顶温度高,煤气含尘量大,净化困难。 ⑤炉衬侵蚀快,炉底易堆积,使得炉衬寿命低于生铁高炉。 以上特点决定了锰铁高炉的操作制度有别于生铁高炉而具有自身的特点。 1.高炉锰铁冶炼的装料制度 高炉锰铁冶炼中原料、燃料及熔剂的装入方法直接影响高炉断面料层分布及上升煤气流的分布,高炉装料制度包括料线、料批、装料顺序和布料器工作制度。 (1)料线,即大钟下降后的下沿至料面距离,根据锰矿粒度小、密度大、滚动性差,焦炭粒度大、滚动性好的特点,锰铁高炉的料线选在碰焦点以下,通过反弹布料,使矿石布到边缘,焦炭布到中心,有利于中心煤气流的发展。 (2)批重,指每一批料矿石重量。小料批加重边缘,大料批发展边缘。根据锰铁高炉的冶炼特点,一般采用小料批加重边缘。 (3)装料顺序,指一批料中矿石、焦炭、熔剂装入料斗的顺序。矿石先装为正装(加重边缘),焦炭先装为倒装(发展边缘)。此外还有分装、半正装、半倒装等。 (4)布料器工作制度,采用布料器是使炉料在高炉断面分布均匀的一项措施,它还可用来纠正炉料下降和煤气上升的不均匀。锰铁高炉通常采用六点式布料器布料,即每批料旋转60度。 生产实践证明:锰铁高炉采用深料线、较小料批、正装或正分装为主的装料制度有利于炉况顺行。 2.送风制度 锰铁高炉的送风制度直接影响煤气的初始分布及炉况。送风制度的确定体现为鼓风动能,即风压、风量、风温及风口尺寸等参数的选择。 在原料强度好、粒度均匀且粉末少的情况下,可采用大风量及较小风速(大风口)。反之则采用小风量、较大风速(小风口)。高炉容积与鼓风动能成正比。即高炉容积越大、鼓风动能也越大。冶炼产品含Mn量越高,炉缸越易堆积,为此需要的鼓风动能也越大。 在高炉锰铁冶炼中,为保炉缸活跃,要采取措施吹透中心。除力争全风操作外,还应保持较高风速和较大的鼓风动能,以及调节风口长度和角度来实现这一目的。 3.热制度 高炉锰铁冶炼的热制度是指冶炼中炉温水平及维持手段。炉温水平的确定应建立在保证锰的还原率及有利于降低焦比的基础上。 炉温的高低主要取决于焦炭负荷、风温、煤气热能和化学能的利用情况。 焦炭负荷与矿石中的锰、铁含量,冶炼中的渣量,熔剂消耗量以及风温、高炉容积和工作状态有关。在以上条件较稳定的前提下,应保持较合适而稳定的焦炭负荷。当以上条件变化时应根据变化相应调整焦炭负荷,以保证炉温的稳定。 在高炉锰铁冶炼中,热风带入的热量是高炉热量的主要来源之一。提高风温可降低焦比,减少煤气生成量,有利炉况顺行。因此在设备条件许可下应尽量提高风温。 4.造渣制度 高炉锰铁造渣制度与原料条件有关。当锰矿品位高,Mn,Fe质量比高时,可采用无熔剂或少熔剂法生产高碳锰铁,此时炉渣为低磷、低铁富锰渣,可作为硅锰合金的原料。我国锰矿石含锰品位低,国内以熔剂法生产高碳锰铁,以碱性渣操作为主。炉渣碱度一般控制在生产实践表明:渣中MgO含量由5%提高到8%时,渣中MnO由8%降至5%。为此,在高炉锰铁冶炼中合适的炉渣成分为:CaO为30%~44%;SiO2为25%~30%;MgO为8%~12%;Al2O3为10%~15%,MnO为3%~7%。
闪速炉熔剂及常用燃料
2019-03-06 09:01:40
一、熔剂
闪速炉熔剂为石英石,一般要求含二氧化硅在80%以上,含铁在3%以下。砷、氟等杂质应尽量低。若有条件,可运用含金、银、铜的石英石。各厂闪速炉用石英熔剂成分实例见表1。
表1 闪速炉用石英熔剂成分实例,%厂名SiO2其它补白贵冶>85Fe<2 As<0.1 F<0.1河砂哈里亚瓦尔塔86~89Fe2O3 2.8 Al2O32.7足尾50~55S 30~33小坂80矿东予89.1Fe 3 Al2O3 3佐贺关92全化尾砂及海砂玉野80萨姆松92Fe 3凯特里91韦尔瓦90伊达哥80温山90伊萨贝拉97.8奥林匹克坝93.4 直接取得含铜低的弃渣的玉野式闪速炉,为操控炉渣含CaO4%,增加少数石灰作熔剂。
二、燃料
闪速炉常用燃料有重油、焦粉、粉煤及天然气等。各种燃料可独自运用,也可混合运用。燃料品种的挑选主要由区域燃料直销条件及报价决议。
因为烟气用于制酸,因而对燃料含硫无要求。
各厂闪速炉用燃料的实例见表2,表3。
表2 闪速炉用重油实例工厂品种低发热值GJ/kg元素组成,%CHSONW贵冶200号渣油4185.411.20.50.50.50.5足尾厂日本C重油418612佐贺关厂船用重油4486.511.22东予厂日本C重油418612格沃古夫厂重油85.911.12.5 注:贵冶用200号渣油Q低为41.023MJ/kg;粘度为400~600mPa·s;重油密度为0.97g/cm3。
表3 闪速炉用焦粉及粉煤的实例厂名品种粒度分析低发热值MJ/kg元素组成,%CHONS灰分佐贺关厂焦粉+1.0mm 6.0%28.586.50.5810.111.0~0.5mm 14.0%0.5~0.149mm 44.7%0.149~0.044mm 21.9%-0.044mm 13.4%东予厂粉煤+88目<10%27.264.75.34.40.82.622玉野厂粉煤-100目>90% 有的冶炼厂闪速炉选用天然气为燃料,例如巴亚马雷厂用的天然气含CH498%,低发热值为35590kJ/m3,圣马纽尔厂用的天然气热值为34000 kJ/m3。
鼓风烧结配料所采用的熔剂
2019-01-07 17:38:01
鼓风烧结配料所采用的熔剂粒度小于6mm。配加的熔剂和数量须根据鼓风炉渣成分(即渣型)计算确定。
一、硅质熔剂 一般用石英石,含SiO290%以上。若用河砂或含金石英石,SiO2含量可适当降低,但不小于75%。
二、铁质熔剂 多用烧渣,含Fe45%以上。也可用铁屑或铁矿石。
三、块状石英石(尤其含金石英石)、铁矿石粒度大于30mm时,也可直接加入鼓风炉。
表1为熔剂的化学成分实例。
表1 熔剂的化学成分实例,%熔剂名称FeCaOSiO2Al2O3MgOPbZnSAuAg石灰石10.5754.330.95 石灰石20.4155.731.340.330.59 石灰石30.353.970.620.230.89 石英石10.191.0891.80.14 石英石20.52.2197.12 石英石31.261.0894.86 河砂12.41.3575.853.04 河砂21.510.687.48 河砂33.02.074~80 0.30.10.1 烧渣147.44.158.2 烧渣243.866.29.31 烧渣347.554.3510.21 平江金精矿38.120.0433.975.62 0.150.195.67133.815.4灵宝精矿14.230.640~60 0.2~1.80.2718~2430~70100~400秦岭精矿16.980.6347.47 5~131.5920.270150浸出渣银精矿8.243.214.241.41 4.8341.124.62.0560铜浸出渣30~40 30~35 0.01 8~10140
注:Au、Ag的单位为g/t。
高炉渣提钛技术
2019-01-04 17:20:18
过去,对于高炉流程而言,仅得到了大部分铁、钒的回收,而高炉渣中的钛,没有回收利用。因此,研究开发高炉渣中钛的回收技术,提高钛的回收利用率,具有十分重要的意义。
目前,从高炉渣中提取回收钛的技术大致可分为三种:一是传统的酸浸流程,为了降低处理成本,使用废酸或低浓度酸解技术,废酸液可循环使用,也可以作为钢铁厂内部循环水的处理剂使用。采用该工艺,一方面充分利用了生产过程中产生的废酸,另一方面节约了废酸和废水的处理费用,显着降低了生产成本。二是“高温炭化,低温氯化”处理工艺,以高钛型高炉渣为原料,采用火法冶金处理方法,在高温下首先进行高炉渣的炭化,将其中的TiO2转变为TiC和TiN,然后在较低温度下氯化,将TiC 和TiN 转变为TiCl4,通过进一步的精制,获得硫酸法钛白或氯化法钛白的优质原料。根据现有技术,高炉渣炭化率可达到90%以上,目前关键是如何降低生产能耗,使之具备经济优势,实现规模化生产。三是高炉渣“再冶再选”工艺技术,针对高炉渣中含钛物相多且分散、粒度细小的特点,通过冶金方法促进高炉渣中的钙钛矿长大,然后通过选矿方法选出其中的钛,达到钛富集的目的。 采用该方法处理,钙钛矿粒度可由原来的10μm长大到40μm左右,经选矿后,TiO2品位可由目前的22%提高到40%左右。但存在处理时间长、产品品位低等不足,尚需进一步研究解决。
火法炼金常用熔剂及其作用
2019-01-07 07:52:09
火法炼金熔剂共有二类,一类是氧化熔剂,另一类是造渣熔剂。常用的氧化溶剂有硝石、二氧化锰,其作用是炉料中的贱金属(铜、铅、锌、铁等)和硫氧化成氧化物以便造渣,常用的造渣熔剂有硼砂、石英、碳酸纳等。其作用是与贱金属的氧化物反应生成炉渣。
铝合金熔体的熔剂精炼
2019-01-02 15:29:20
本文介绍了熔剂精炼在铝合金熔体净化过程中的作用,熔剂的分类和要求,常用熔剂的组成,适用范围及使用方法等。
在铝及铝合金熔炼过程中,氢及氧化夹杂是污染铝熔体的主要物质。铝极易与氧生成A1202或次氧化铝(Al2O及A10).同时也极易吸收气体(H)其含量占铝熔体中气体总量的70—90%,而铸造铝合金中的主要缺陷——气孔和夹渣,就是由于残留在合金中的气体和氧化物等固体颗粒造成的。因此,要获得高质量的熔体,不仅要选择正确合理的熔炼工艺,而且熔体的精炼净化处理也是很重要的。
铝及铝合金熔体的精炼净化方法较多,主要有浮游法、熔剂精炼法、熔体过滤法、真空法和联合法。本文介绍熔剂精炼法在铝合金熔炼中的应用。
1 熔剂的作用
盐熔剂广泛地用于原铝和再生铝的生产,以提高熔体质量和金属铝的回收率[1。2]。熔剂的作用有四个:其一,改变铝熔体对氧化物(氧化铝)的润湿性,使铝熔体易于与氧化物(氧化铝)分离,从而使氧化物(氧化铝)大部分进入熔剂中而减少了熔体中的氧化物的含量。其二,熔剂能改变熔体表面氧化膜的状态。这是因为它能使熔体表面上那层坚固致密的氧化膜破碎成为细小颗粒,因而有利于熔体中的氢从氧化膜层的颗粒空隙中透过逸出,进入大气中。其三,熔剂层的存在,能隔绝大气中水蒸气与铝熔体的接触,使氢难以进入铝熔体中,同时能防止熔体氧化烧损。其四,熔剂能吸附铝熔体中的氧化物,使熔体得以净化。总之,熔剂精炼的除去夹杂物作用主要是通过与熔体中的氧化膜及非金属夹杂物发生吸附,溶解和化学作用来实现的。
2 熔剂的分类和选择
2.1熔剂的分类和要求
铝合金熔炼中使用的熔剂种类很多,可分为覆盖剂(防止熔体氧化烧损及吸气的熔剂)和精炼剂(除气、除夹杂物的熔剂)两大类,不同的铝合金所用的覆盖剂和精炼剂不同。但是,铝合金熔炼过程中使用的任何熔剂,必须符合下列条件[3。8]。
①熔点应低于铝合金的熔化温度。
②比重应小于铝合金的比重。
⑧能吸附、溶解熔体中的夹杂物,并能从熔体中将气体排除。
④不应与金属及炉衬起化学作用,如果与金属起作用时,应只能产生不溶于金属的惰性气体,且熔剂应不溶于熔体金属中。
⑤吸湿性要小,蒸发压要低。
⑥不应含有或产生有害杂质及气体。
⑦要有适当的粘度及流动性。
⑧制造方便:价格便宜。
2.2熔剂的成分及熔盐酌作用
铝合金用熔剂一般由碱金属及碱土金属的氯化物及氟化物组成,其主要成分是KCl、NaCl、NaF.CaF,.、Na3A1F6、Na2SiF6等。熔剂的物理、化学性能(熔点、密度、粘度、挥发性、吸湿性以及与氧化物的界面作用等)对精炼效果起决定性作用。
2.2.1。氯盐:氯盐是铝合金熔剂中最常见的基本组元,而45%NaCl+55%KCl的混合盐应用最广。由于它们对固态Al2O3,夹杂物和氧化膜有很强的浸润能力(与Al2O3,的润湿角为20多度)且在熔炼温度下NaCl和KCl的比重只有1。55g/cm3和l。50g/cm3,显著小于铝熔体的比重,故能很好地铺展在铝熔体表面,破碎和吸附熔体表面的氧化膜。但仅含氯盐的熔剂,破碎和吸附过程进行得缓慢,必须进行人工搅拌以加速上述过程的进行。 氯化物的表面张力小,润湿性好,适于作覆盖剂,其中具有分子晶型的氯盐如CCl4
,SiCl4,A1C13,等可单独作为净化剂,而具有离子晶型的氯盐如LiCl、NaCl毛KCl、MgC12:等适于作混合盐熔剂。
2。2.2.氟盐:在氯盐混合物中加入NaF.Na3A1F6、CaF2。等少量氟盐,主要起精炼作用,如吸附、溶解Al2O3,。氟盐还能有效地去除熔体表面的氧化膜,提高除气效果。这是因为:a)氟盐可与铝熔体发生化学反应生成气态的A1F,、SiF4,、BF3,等,它们以机械作用促使氧化膜与铝熔体分离,并将氧化膜挤破,推入熔剂中;
b)在发生上述反应的界面上产生的电流亦使氧化膜受“冲刷”而破碎。因此,氟盐的存在使铝熔体表面的氧化膜的破坏过程显著加速,熔体中的氢就能较方便的逸出;c)氟盐(特别是CaF2:)能增大混合熔盐的表面张力,使已吸附氧化物的熔盐球状化,便于与熔体分离,减少固熔渣夹裹铝而造成的损耗, 而且由于熔剂——熔体表面张力的提高,加速了熔剂吸附夹杂的过程。
3铝合金熔炼中常用熔剂
熔剂精炼法对排出非金属夹杂物有很好的效果,但是清除熔体中非金属夹杂物的净化程度,除与熔剂的物理、化学性能有关外,在很大程度上还取决于精炼工艺条件,如熔剂的用量,熔剂与熔体的接触时间、接触面积、搅拌情况、温度等。
3.1常用熔剂
为精炼铝合金熔体,人们已研制出上百种熔剂,以钠、钾为基的氯化物熔剂应用最广。对含镁量低的铝合金广泛采用以钠钾为基的氯化物精炼剂,含镁量高的铝合金为避免钠脆性则采用不含钠的以光卤石为基的精炼熔剂。
铝合金熔炼过程中常用熔剂的成分及作用如表1(4-7)。
表1 常用熔剂的成分及应用
溶剂种类 组分含量,%
NaCl KCl MgCl2 Na3AlF6 其它成分 适用的合金
覆盖剂 39 50 6。6 CaF2 4。4 Al-Cu系,Al-Cu-Mg
系,Al-Cu-Si系Al-Cu-Mg-Zn系
Na2CO385。CaF15 一般铝合金
50 50 一般铝合金
KCl,MgCl280 CaF220 Al-Mg系Al-Mg-Si系合金
31 14 CaF210 CaCL244 Al-Mg系合金
8 67 CaF210,MgF215 Al-Mg系合金
精炼剂 25-35 40-50 18-26 除Al-Mg系,Al-Mg-Si系以外的其它合金
8 67 MgF215,CaF210 Al-Mg系合金
KCl,MgCl260,CaF240 Al-Mg系Al-Mg--Si系合金
42 46 Bacl26 (2号熔剂) Al-Mg系合金
22 56 22 一般铝合金
50 35 15 一般铝合金
40 50 NaF10 一般铝合金
50 35 5 CaF210 一般铝合金
60 CaF220,NaF20 一般铝合金
36-45 50-55 3-7 CaF 21。5-4 一般铝合金
Na2SiF630-50,C2Cl650-70 一般铝合金
40。5 49。5 KF10 易拉罐合金
从上表中可以看出,有些熔剂组分的含量变化范围较大,可以根据实际情况来确定。首先要根据合金元素的含量来确定[8],因为大多数铝合金中主要元素含量都可在一定范围内变化,其次要根据所除杂质成分及含量来确定。因此,使用厂家除使用熔剂厂生产的熔剂外,最好根据所熔炼铝合金的成分调正熔剂组分比例,以找出最佳熔剂组成。
综合以上各种熔剂不难看出,当要熔制的铝合金成分确定后,熔剂成分的设计首先是主要成分(如氯化物)用量配比的选择,其次是添加组分(如氟化物)的选择。熔剂配好后,最好是经熔炼、冷凝成块、再粉碎后使用,因为机械混合状态的效果不好。
3。2熔剂用量 .
熔炼铝合金废料时,废料质量不同,覆盖剂及精炼剂的用量也不同。
3。2。1.主覆盖剂用量
a)熔炼质量较好的废料,如块状料、管、片时覆盖剂用量(见表2)。表2 覆盖剂种类及用量炉料及制品 覆盖剂用量(占投料量的%) 覆盖剂种类电炉熔炼:一般制品特殊制品 0。4-0。5%0。5-0。6% 普通粉状溶剂普通粉状溶剂煤气炉熔炼:原铝锭废 料 1-2%2-4% KC1:NaC1 按1:1混合KC1:NaC1 按1:1混合
注:对高镁铝合金,应一律用不含钠盐的熔剂进行覆盖,避免和含钠的熔剂接触。
b)熔炼质量较差的废料,如由锯、车、铣等工序下来的碎屑及熔炼扒渣等时,覆盖剂用量(见表3)。
表3: 覆盖剂用量
类 别 用量(占投料量的%)
小碎片碎 屑号外渣子 6-810-1515-20
3.2.2精炼剂用量
不同铝合金、不同制品,精炼剂用量也各不相同(见表4)。
表4 精炼剂用量
合金及制品 熔炼炉 静置炉
高镁合金 2号熔剂5-6kg/t 2号熔剂5-6kg/t
特殊制品除高镁合金 普通熔剂5-6kg/t 普通熔剂6-7kg/t
LT66、LT62、LG1、LG2、LG3、LG4 出炉时用普通熔剂、叠熔剂坝
其它合金 普通熔剂5-6kg/t
注:①在潮湿地区和潮湿季节, 熔剂用量应有所增加
②对大规格的圆锭,其熔剂用量也应适当增加。
3。3熔剂使用方法
熔剂精炼法熔炼铝合金生产中常用以下几种方法
①熔体在浇包内精炼。首先在浇包内放入一包熔剂,然后注入熔体,并充分搅拌,以增加二者的接触面积。
②熔体在感应炉内精炼。熔剂装入感应炉内,借助于感应磁场的搅拌作用使熔剂与熔体充分混合,达到精炼的目的。
③在浇包内或炉中用搅拌机精炼,使熔剂机械弥散于熔体中。
④熔体在磁场搅拌装置中精炼。,该法依靠电磁力的作用,向熔剂——金属界面连续不断地输送熔体,以达到铝熔体与熔剂间的活性接触,熔体旋转速度越高,其精炼效果越好。 ⑤电熔剂精炼。此法是使熔体通过加有电场(在金属——熔剂界面上)的熔剂层,进行连续精炼。
在这五种方法中,电熔剂精炼效果最好。
高炉炼铁爆炸原因分析
2019-01-04 17:20:18
烧结工艺
■ 人员若未遵守安全操规程、煤气检修安全规程、未穿戴好劳保用品,可能导致煤气中毒、煤气爆炸、灼烫、触电、机械伤害等事故。
■ 煤气管道、阀门、脱水器应每班检查、维护,若阀门故障或发生泄漏。可能导致煤气中毒、煤气爆炸事故。
■ 启动设备前必须确认烧结机内无人或其他杂物时,方可启动。否则可能导致煤气中毒、煤气爆炸、灼烫、触电、机械伤害等事故。
■在燃烧器点火过程中,未进行爆破试验,因无快速切断阀、煤气压力低、泄漏煤气、煤气管道混有空气、点火前未对各阀门进行确认、现场无煤气泄漏监控系统或系统失效都有可能造成爆炸、火灾、中毒窒息。
■在生产过程中,因停水、停电,导致煤气水封水不能保证供应或煤气水封系统故障致使水封无水,煤气管道泄漏、煤气压力过大等原因、煤气放散口高度过低都会导致现场有煤气聚集,当遇高温、明火后也会发生爆炸、火灾,同时也会造成中毒、窒息。
■ 点火时要先送火种,后开煤气。否则可能导致煤气爆炸事故。
高炉炼铁工艺
炉顶设备系统
■ 休风检修完毕,未经休风负责人同意,送风,有发生中毒窒息,煤气爆炸危险。
■ 需要休风时,未先停止打水,并点燃炉顶煤气,有发生煤气泄漏,导致煤气中毒窒息、燃烧爆炸。
■ 炉顶压力不断增高又无法控制时,不及时减风,未打开炉顶放散阀,有发生爆炸危险。
■停炉前,高炉与煤气系统未可靠地分隔开;采用打水法停炉时,未取下炉顶放散阀或放散管上的锥形帽;采用回收煤气空料打水法时,未减轻炉顶放散阀的配重;均有发生煤气泄漏,导致煤气中毒窒息、燃烧爆炸。
■冷风管未保持正压;除尘器、炉顶及煤气管道未通入蒸汽或氮气或未彻底驱除残余空气;送风后,高炉炉顶煤气压力低于标准,未作煤气爆发试验,确认不会产生爆炸,就接通煤气系统,都有发生煤气爆炸的危险。
■ 长期休风(≥4小时)不进行炉顶点火、炉喉点火,有发生中毒窒息,煤气爆炸的危险。
■ 休风前及休风期间,如有损坏未及时更换或采取有效措施,有漏水入炉,有发生炉体爆炸危险。
高炉本体
■炉内各物料处于1150℃~1450℃的高温和还原性气氛中,在熔融的过程中进行还原反应。如操作不当、可能导致爆炸。高温熔体如遇炉套破裂漏水等情况,因剧烈汽化而可能发生爆炸。
■ 铁水混入水冲渣系统可能引发爆炸。
■ 在冶炼过程中,高炉长期使用,未及时检修,导致耐火层破坏,可能造成炉底烧穿铁水流出发生爆炸。
■ 冷却壁不能保证冷却水供应,可能使炉底烧穿铁水流出发生爆炸
■ 炉基、炉底、炉缸等部位水测试装置损坏,致使炉温测试不准,或炉温测试不及时,可能导致高炉烧穿铁水流出发生爆炸。
■ 炉体炉壳开裂由于热膨胀超出极限出现纵向或径向裂缝,导致煤气泄漏与空气混合形成爆炸性混合物,泄漏的高温煤气本身具备点火能量,可发生爆炸。
■ 炉基周围有积水,有发生铁水爆炸危险
■冷却件有渗漏现象,有发生铁水爆炸危险。
■大修高炉,放残铁之前,未设置作业平台,彻底清除炉基周围的积水,有发生残铁爆炸的危险。
■高炉突然断风,未按紧急休风程序休风,有发生煤气泄漏,导致煤气中毒窒息、燃烧爆炸。
■送水不分段、快速进行,可产生大量蒸汽而引起爆炸
■停水事故处理,进水阀门通水时过快,致使冷却设备急冷或猛然产生大量蒸汽而炸裂。
■高炉悬料时间长,炉内形成较大空间,且炉顶温度逐步升高超过规定,可能打水降温,而产生大量蒸汽。当料柱塌下时,炉顶瞬间产生负压,空气和混有煤气的冷料进入炉内,上密、下密不严,遇高温煤气后,可能发生炉顶爆炸。
热风炉除尘系统
■热风炉煤气总管未按GB6222的要求设可靠隔断装置。煤气支管未装煤气自动切断阀,当燃烧器风机停止运转,或助燃空气切断阀关闭,或煤气压力过低时,该切断阀不能自动切断煤气,不发出警报。煤气管道未设煤气流量检测及调节装置。管道最高处和燃烧阀与煤气切断阀之间未设煤气放散管,有发生燃烧爆炸、中毒窒息的危险。
■热风炉管道及各种阀门不严密。热风炉与鼓风机站之间、热风炉各部位之间,未设必要的安全联锁。突然停电时,阀门不向安全方向自动切换,有发生燃烧爆炸的危险。
■在热风炉混风调节阀之前未设切断阀,一旦高炉风压小于0.05 MPa,不关闭混风切断阀,有发生燃烧爆炸的危险。
■热风炉烧炉期间,火焰熄灭时,未及时关闭煤气闸板,重新点火,有爆炸危险。
■热风炉及供气管网高炉需要煤气为燃料在加热炉燃烧加热,则高炉煤气供气及燃烧系统发生操作不当或煤气泄漏,有可能发生爆炸。
■在生产及设备检修过程中,要按照有关安全操作要求执行,除尘器内的煤气可导致火灾、爆炸、中毒事故。
■煤气净化布袋除尘系统,高炉顶温异常上升,超过管道膨胀补偿能力,引起管道破裂,煤气泄漏,导致火灾、爆炸、中毒事故。
■高炉除尘系统维修需用氮气吹扫,若未设置氮气,吹扫不彻底可能导致中毒或火灾爆炸事故。
高炉煤气系统
■煤气管道出现负压、煤气管道进入空气有爆炸危险。
■煤气系统若未设置低压报警、快速切断、放散装置等安全装置,可能造成煤气泄漏,导致火灾爆炸或人员中毒窒息事故。
■除尘器未设带旋塞的蒸汽或氮气管头,或其蒸汽管或氮气管未与炉台蒸汽包相联接,或堵塞或冻结,有发生燃烧爆炸、中毒窒息的危险。
炉前出铁场和炉台构筑物
■开铁口、出铁、出渣、堵铁口过程中,因违规操作使用潮湿的工具,可能发生铁水爆炸。
■铁水沟或平台上积水,一旦铁水外溢可能发生铁水爆炸。
■撇渣器烧穿、损坏,铁口潮湿、渣中带铁等可能发生铁水爆炸。
渣、铁处理
铸铁机
■铸铁机地坑内不应有积水。否则可能造成铁水爆炸事故
什么是高炉工序能耗
2019-01-07 07:51:16
高炉工序能耗(吨铁平均能耗)
高炉每生产一吨合格生铁直接消耗的能源量,单位为kg标准煤/t铁,是衡量高炉生产水平高低的一个重要指标。
这里用的“标准煤”,是等效衡量能源热值的一个参考单位,简称标煤。
国家标准规定:低位发热量等于29.27MJ(7000kcal)的固体燃料,称1千克标准煤(kgce)。
由于中国的能源结构是以煤为基础的,因此需要按标准煤折算。
[参考:低位发热量等于41.82MJ(10000kcal)的液体燃料或气体燃料,称1千克标准油(kgoe)或1标准立方米标准气。
在计算综合能耗时,不论一次能源,还是二次能源和耗能工质,均应折算为标准煤。其折算的方法是:
标准煤量=能源(或耗能工质)实物量×折算系数
折算系数=每单位某种能源(耗能工质)的等价热量/29.27MJ(每千克标煤发热量)
注意:
“高炉工序能耗”的叫法,在新闻报道中常见,也可用于对比计算经济成本。但是在高炉工艺原理教科书中,并不把高炉工序能耗做为基本参数。因此,暂没有科学的公式可以表述高炉工序能耗。
宝钢股份的三座特大型高炉连续三年刷新了工序能耗历史纪录。2004年吨铁平均能耗达到384.8 kg标煤,其中宝钢二号高炉吨铁能耗仅为378.32kg标煤。这是世界冶金界高炉能耗的最好水平。
冶炼厂熔剂破碎设备选择
2019-01-07 17:38:04
冶炼厂的熔剂破碎与磨碎车间的设备配置关系比较复杂,扩建时不便于另外增建一个系列或改用较大型设备,故新建设计时,通常按一班制操作计算所需的设备能力,以后增产时,可以增加操作班次或时间。
一、破碎设备的选择
冶炼厂熔剂粗碎一般选用颚式破碎机,中碎一般选用标准(中型)圆锥破碎机,细碎一般选用短头圆锥破碎机。中、细碎也可以选用反击式或锤式破碎机,其优点是产量高,破碎比打,电耗小,缺点是反击板和板锤容易磨损。
若两段破碎时,第二段一般选用中型圆锥破碎机或四辊破碎机等;小型冶炼厂也有选用对辊破碎机的,因其设备构造简单,容易制造,但辊简易磨损,生产能力低,
近年来,某些新建或改扩建的中、小型有色金属选矿厂,破碎不含水和泥的矿石,在中、细碎作业中采用JC型深腔颚式破碎机、旋盘式破碎机及PEX型细碎颚式破碎机,其破碎比打。生产实际证明,该设备在节约能源、方便维修、降低碎矿成本、减少基建投资等方面,已初步显示出其优越性。从图1可以看出,PEX型细碎颚式破碎机的产品粒度特性基本上和中型圆锥破碎机的产品粒度特性相近似。该机和一般的颚式破碎机组合起来,可以得出15~20mm的产品(参见图2和图3),可以符合转炉和吹炼所需熔剂的粒度要求。若进厂熔剂粒度为120~210mm,则仅用细碎颚式破碎机一段即可。若进厂熔剂粒度为250mm以下,最终产品粒度5mm以下,则用JC型深腔颚式破碎机与旋盘式破碎机组合。
图1 PEX型细碎颚式破碎机与中型圆锥破碎机产品粒度特性曲线及其比较
图2 二段一次闭路破碎筛分流程实例
图3 三段半闭路破碎筛分设计流程图实例
二、破碎机生产能力计算
破碎机的生产能力与破碎物料的性质、进料粒度组成、破碎的性能、操作条件(如供给料情况、排料口大小)等因素有关。由于目前还没有包括这些因素的理论计算方法,设计时可用下列经验公式计算,然后参照生产实践数据校正。
(一)颚式、圆锥(标准、中型和短头)破碎机
1、开路破碎的生产能力计算
Q=K1K2K3K4Q0 (1)
式中:
Q-设计条件下,破碎机的生产能力,t/h;
Q0-标准条件下(指中硬熔剂、堆积密度1.6t/m3)开路破碎时的生产能力,t/h,可按下式计算:
Q0=q0e
K1-熔剂的可碎性系数,由表1选取;
K2-熔剂密度修正系数,由下式计算:
K2=γ/1.6≈γT/2.7
K3-给料粒度或破碎比修正系数,由表2或表3选取;
K4-水分修正系数,进料水分5%以下时,可取1;
q0-破碎机排料口单位宽度的生产能力,t/(mm·h),查表4至表8;
e-破碎机排料口宽度,mm;
γ-熔剂的堆积密度,t/m3;
γT-熔剂的密度,t/m3。
表1 熔剂的可碎性系数K1熔剂种类普氏硬度系数f值K1值易 碎8以下1.1~1.2中等可碎8~161.0难 碎16~200.9~0.95
表2 粗碎设备的粒度修正系数K3给料最大粒度D最大和给料宽度B之比a0.850.70.60.50.40.3粒度修正系数K31.001.041.071.111.161.23
表3 中碎与细碎圆锥破碎机破碎比修正系数K3标准或中型圆锥破碎机短头圆锥破碎机e/BK3e/BK30.600.9~0.980.400.9~0.940.550.92~1.00.251.0~1.050.400.96~1.060.151.06~1.120.351.0~1.10.0751.14~1.20
注:1、e-指上段破碎机排料口;B-为本段中碎或细碎圆锥破碎机给料口。例如,上段采用颚式破碎机,本段为标准或中型圆锥破碎机;或上段采用圆锥破碎机,本段为短头圆锥破碎机。但当闭路破碎时,即指闭路破碎机的排料口与给料口宽度之比值;
2、设有预先筛分时取小值;不设预先筛分时取大值。
表4 颚式破碎机q0值破碎机规格250×400400×600600×900900×1200q0,t/(mm·h)0.40.650.95~1.001.25~1.30
表5 开路破碎时,标准和中型圆锥破碎机q0值破碎机规格Φ600Φ900Φ1200Φ1650q0,t/(mm·h)1.02.54.0~4.57.0~8.0
表6 开路破碎时,短头圆锥破碎机q0值破碎机规格Φ900Φ1200Φ1650q0,t/(mm·h)4.06.512.0
表7 开路破碎时,单缸液压圆锥破碎机q0值项目Φ900Φ1200Φ1650Φ1750Φ2200q0,t/(mm·h)标准型2.524.6 8.1516.0中 型2.765.4 9.620.0短头型4.256.7 14.025.0
表8 颚式破碎机生产实例厂 别设备规格
mm熔剂种类给料粒度
mm排料口宽度,mm生产能力
t/h大 冶450×750石英石、
石英石300~40010050白银一冶600×900石英石、
石英石48075~20035~120铜陵二冶400×600石英石、
石英石32040~10025~60云 冶400×600石英石30040~10012~32
2、闭路破碎时破碎机通过的熔剂量生产能力计算
Qc=KQ0 (2)
式中:
Qc-闭路时破碎机的生产能力,t/h;
Q0-开路时破碎机的生产能力,t/h;
K-闭路时平均进料粒度变细的系数,中型或短头圆锥破碎机在闭路时一般按1.15~1.40选取(熔剂硬度大时取小值,硬度小时取大值)。
(二)光面对辊破碎机
Q=60πDLdnγK (3)
式中:
Q-对辊破碎机的生产能力,t/h;
D-辊筒直径,m;
L-辊筒长度,m;
d-排料口宽度,m;
n-辊筒转数,r/min;
γ-破碎熔剂的堆积密度,t/m3;
K-破碎机排出口的充满系数,一般按0.2~0.4选取,硬和粗粒物料取大值,反之取小值。
(三)反击式破碎机
Q=60K1C(h+ɑ)dbnγ (4)
式中:
Q-反击式破碎机的生产能力,t/h;
K1-理论生产能力与实际生产能力的修正系数,一般取0.1;
C-转子上板锤数目;
h-板锤高度,m;
ɑ-板锤与反击板间的间隙,即排料口宽度,m;
d-排料粒度,m;
b-板锤宽度,m;
n-转子的转数,r/min;
γ-熔剂的堆积密度,t/m3。
(四)锤式破碎机
Q=60ZLCdμKnγ (5)
式中:
Q-锤式破碎机的生产能力,t/h;
Z-排料篦条的缝隙个数;
L-篦条筛格的长度,m;
C-筛格的缝隙宽度,m;
d-排料粒度,m;
μ-充满与排料不均匀系数,一般为0.015~0.0.7,小型破碎机较小,大型破碎机较大。
K-转子圆周方向的锤子排数,一般为3~6;
n-转子转数,r/min;
γ-熔剂的堆积密度,t/m3。
由于理论公式计算较复杂,锤式破碎机的生产能力多采用经验公式计算,当破碎中硬熔剂和破碎比为15~20时,可用下式计算:
Q=(30~45)DLγ (6)
式中:
Q-锤式破碎机的生产能力,t/h;
D-按转子外缘计的转子直径,m;
L-转子长度,m;
γ-破碎产物的堆积密度,t/m3。
以上经验公式都有局限性,应注意其使用条件。
三、需要破碎机台数的计算
n=Qn/Q (7) 式中:
n-需要破碎机台数;
Qn-破碎作业的设计产量,t/h;
Q-破碎机的生产能力,t/(h·台)。
表8至表10为铜冶炼厂熔剂破碎机生产实例。
表9 标准圆锥破碎机生产实例厂 别直径
mm熔剂种类堆积密度
t/m3给料粒度
mm排料口宽度,mm生产能力
t/h大 冶900石英石、
石英石1.490~15025~2850白银一冶1200石英石、
石英石1.6411520~3042~135铜陵二冶900石英石、
石英石1.511012~2540
表10 短头圆锥破碎机生产实例厂 别直径
mm熔剂种类堆积密度
t/m3排料口宽度,mm产品粒度
mm生产能力
t/h备注大 冶1200石英石、
石英石1.48~106~850闭路白银一冶1200石英石、
石英石1.5~1.66~10~1550开路
金、银锭熔铸的原理-熔剂和氧化剂
2019-02-21 13:56:29
在熔铸金或银锭时,一般均应参加适量的熔剂和氧化剂。一般参加硝石加碳酸钠或硝石加硼砂。参加碳酸钠也能放出活性氧,以氧化杂质,故它既能起稀释造渣的熔剂效果,也能起到必定的氧化效果。
熔剂与氧化剂的参加量,随金属纯度的不同而增减。如熔铸含银99.88%以上的电解银粉,一般只参加0.1%~0.3%的碳酸钠,以氧化杂质和稀释渣。而熔炼含杂质较高的银,则可参加适量的硝石和硼砂,以强化氧化一部分杂质使之造渣而除掉。这时,也应适当添加碳酸铺量。由于银在熔融时能溶解很多的氧,一般说来,氧化剂的参加量不宜过多,由于有必要维护坩埚免遭激烈氧化而损坏。且石墨坩埚归于酸性材料,因此也不宜参加过多的碳酸钠。
熔铸含金99.9%以上的电解金,一般参加和硼砂各约0.1%,并参加0.1%~0.5%的碳酸钠造渣。对纯度较低的金,可适当添加熔剂和氧化剂。
熔炼金、银的进程中,坩埚液面邻近如因激烈氧化有或许“烧穿”时,可参加适量洁净而枯燥的碎玻璃以中和渣,防止形成坩埚的损坏而丢失金、银。通过氧化和造渣的熔炼进程,铸成锭块的金、银档次较之质料均有所提高。故熔铸进程中,参加适量的熔剂和氧化剂是十分必要的。
锰铁高炉的技术改造
2019-01-04 13:39:36
1 市场呼唤技术改造,回顾过去,我国锰铁高炉有其蓬勃发展的历史,审视当前,高陆锰铁行业似乎正在丧失其往日的风采。各高炉锰铁厂的市场竞争力强弱不等,但从整体上看是在弱化。出现这种现象的原因,一是锰市场的变化;二是技术落后,对市场的变化不够适应。 西方国家锰市场早已出现变化,其锰合金消耗与钢产量的变化可以看出:(1)钢的增长幅度大于锰的消耗量,吨钢耗锰量下降.70年代西方将平炉淘汰后,炼钢用锰单耗下降,1980年平均7.3kg/t,到80年代后期降到6.4kg/t左右,其后保持或略低于这个水平;(2)在锰单耗下降的情况下,以硅锰形式消耗的锰量稳步上升. 1999年起,我国也出现了炼钢增加MnSi耗量的趋势,究其原因,定性地分析有3点:①建筑用钢产量比重大,而建筑用钢允许有较高的硅残余量;②我国硅锰合金成本、价格较低。这是由于我国高SiO2锰矿资源多,而且用贫杂锰矿冶炼的富锰渣是生产硅锰合金的优质原料。从炼钢看,有些钢种使用复合脱氧剂锰硅合金比用锰铁加硅铁更经济; ③市场对低炭洁净钢的需求日益增长,从而使精炼锰铁和MnSi受益。
低硅高炉锰铁冶炼实践
2019-01-04 11:57:16
高炉冶炼低硅锰铁是高炉锰铁生产的一项重要技术进步。本文就这一技术,从理论和实践两方面进行了阐述。还原机理。据近年有关研究,高炉内硅的还原是按照SiO2→SiO→Si的顺序逐级进行的。高炉中硅还原进入生铁的过程主要是在滴落带进行,并以SiO气体为中介还原转入铁水中,风口前焦炭燃烧后释放出的灰分中的SiO2虽进入炉渣,但基本上呈自由状态,活度大,与焦炭接触良好,所以反应(容易进行,使(SiO2)极易转变为气态SiO。气态SiO在滴落带挥发上升过程中与下降的铁水接触,被铁水中的[C]还原而进入生铁。因此,在风口高温区和滴落带,热力学条件和动力学条件都是有利的,即在风口平面上是增硅的过程。风口平面以下的进行而使已还原进入生铁的[Si]发生再氧化而呈现降硅过程。这一系列还原过程已为国内外高炉解剖及生产实践所证实。
高炉冶炼主要工艺设备简介
2019-03-06 10:10:51
铁设备组成有:①高炉本体;②供料设备;③送风设备;④喷吹设备;⑤煤气处理设备;⑥渣铁处理设备。
一般,辅佐体系的建造出资是高炉本体的4~5倍。出产中,各个体系互相配合、互相制约,构成一个接连的、大规模的高温出产过程。高炉开炉之后,整个体系有必要日以继夜地接连出产,除了方案检修和特殊事端暂时休风外,一般要到一代寿数终了时才停炉。
高炉炼铁体系(炉体体系、渣处理体系、上料体系、除尘体系、送风体系)首要设备扼要介绍一下。
1、高炉
高炉炉本体较为杂乱,本文在最终附有专门介绍。
横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳,壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。因为高炉炼铁技 术经济指标杰出,工艺 简略 ,出产量大,劳动出产效率高,能耗低一级长处,故这种办法出产的铁占国际铁总产量的绝大部分。高炉出产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从坐落炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅佐燃料)中的碳同鼓入空气中的氧焚烧生成的和,在炉内上升过程中除掉铁矿石中的氧,然后复原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未复原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。发生的煤气从炉顶排出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的首要产品是生铁 ,还有副产高炉渣和高炉煤气。
2、高炉除尘器
用来搜集高炉煤气中所含尘埃的设备。高炉用除尘器有重力除尘器、离心除尘器、旋风除尘器、洗刷塔、文氏管、洗气机、电除尘器、布袋除尘器等。粗粒尘埃(>60~90um),可用重力除尘器、离心除尘器及旋风除尘器等除尘;细粒尘埃则需用洗气机、电除尘器等除尘设备。
3、高炉鼓风机
高炉最重要的动力设备。它不光直接供应高炉冶炼所需的氧气,并且供应战胜高炉料柱阻力所需的气体动力。现代大、中型高炉所用的鼓风机,大多用汽轮机驱动的离心式鼓风机和轴流式鼓风机。近年来运用大容量同步电动鼓风机。这种鼓风机耗电虽多,但发动便利,易于修理,出资较少。高炉冶炼要求鼓风机能供应必定量的空气,以确保焚烧必定的碳;其所需风量的巨细不只与炉容成正比,并且与高炉强化程度有关、一般按单位炉容2.1~2.5m3/min的风量装备。但实际上不少的高炉考虑到出产的开展,装备的风机才能都大于这一份额
4、高炉热风炉
热风炉是为高炉加热鼓风的设备,是现代高炉不行短少的重要组成部分。现代热风炉是一种蓄热式换热器。现在风温水平为1000℃~1200 ℃ ,高的为1250 ℃~1350 ℃ ,最高可达1450 ℃~1550 ℃。
进步风温能够经过进步煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改进热风炉操作等技术措施来完成。理论研究和出产实践标明,选用优化的热风炉结构、进步热风炉热效率、延伸热风炉寿数是进步风温的有效途径。
5、铁水罐车
铁水罐车用于运送铁水,完成铁水在脱硫跨与加料跨之间的搬运或放置在混铁炉下,用于高炉或混铁炉等出铁。
高炉炉渣中钛、镁、铝较优配比
2019-01-10 09:44:07
高炉炉渣性能对高炉生产和产品质量有重大影响,而炉渣性能与其化学成分紧密相关。钛、镁、铝是炉渣中常见元素,其质量分数变化对炉渣黏度、熔化性温度、脱硫等影响较大。近年来,国内外学者对炉渣性能的影响因素已有大量研究,而在CaO-Al2O3-SiO2-MgO-TiO2五元渣系中,钛、镁、铝对炉渣性能的影响以及较佳比例还没有明确结论。 华北理工大学的学者以承钢现场渣为基准,研究了钛、镁、铝对炉渣黏度、熔化性温度和脱硫的影响。研究结果表明:在CaO-Al2O3-SiO2-MgO-TiO2五元渣系中,钛、镁、铝对炉渣性能的影响较大。随着MgO质量分数增加,熔化性温度先降低后升高,黏度呈降低趋势,脱硫能力先升高后降低;随着Al2O3质量分数的增加,熔化性温度先降低后升高,黏度变化复杂,脱硫能力降低;随着TiO2质量分数的增加,熔化性温度和黏度呈升高趋势,而脱硫能力降低。当炉渣碱度为1.12时,炉渣适宜成分:MgO质量分数约为13.95%,Al2O3质量分数约为13.75%,TiO2质量分数控制在10.57%以下。合理控制炉渣中钛、镁、铝的配比,对改善炉渣性能和提高高炉生产有重要意义。
冶炼厂熔剂磨碎分级流程的选择与计算
2019-01-07 17:38:01
一、流程选择
当冶炼工艺采用湿式配料时,要求熔剂粒度小于0.2mm,熔剂经破碎作业后需再经过磨碎作业。有时,闪速炉熔炼和熔池熔炼的熔剂亦需经过磨碎。一般采用一段磨碎,磨碎机的排料送螺旋分级机分级,形成闭路。白银自产铜精矿用湿式配料配入熔剂,石英右和石灰石先经三段开路破碎流程破碎到-15mm,然后给入1500×1500mm湿式球磨机,排料流入分级机,其返砂返回球磨机,溢流泵至精矿浓密池配入精矿中,其流程见图1和2。
图1 三段开路破碎筛分流程图实例
图2 熔剂磨碎分级流程实例
二、流程计算
以图2为例,其计算方法如下:
Q1=Q4
Q5=CQ1
Q2=Q3=Q1+Q5
式中:
Q1Q2……-各产物数量,t/h;
C-磨碎机循环负荷率,%由试验或生产数据确定,或参考表1选定。
表1 磨碎机不同磨碎条件下适宜的循环负荷配置条件磨碎段磨碎粒度上限
mmC值
%磨碎机与分级机闭路Ⅰ0.5~0.3
0.3~1.0150~350
250~600磨碎机与旋流器比例Ⅰ0.4~0.2
0.2~1.0200~350
300~600
鼓风炉化矿采用的原料、熔剂和燃料
2019-01-07 07:51:21
一、铅锌氧化矿
表1为会泽铅锌矿的铅锌氧化矿化学成分实例。
表1 铅锌氧化矿各矿种的化学成分实例,%(一)矿种PbZuGe g/tFe共生矿3.19~7.13.63~13.1950~9013.53~17.0砂矿0.65~4.480.68~14.6519~533.18~26.32单锌矿0.11~2.940.72~6.0840~601.5~8.68古炉渣3.29~5.115.15~9.4839~5320.8~32.4续表1 铅锌氧化矿各矿种的化学成分实例,%(二)矿种SiO2CaOMgOAl2O3共生矿10.02~14.658.90~16.220.32~7.491.32~8.03砂矿4.69~50.120.46~22.130.11~9.53.40~18.56单锌矿2.3~23.139.34~42.371.84~12.660.71~10.5古炉渣18.6~22.51.04~4.171.30~3.503.6~6.4 二、熔剂
熔剂为石灰石。用制团的方法造块时,块状石灰石加入鼓风炉;用烧结法造块时,石灰石的粒度应小于6mm,在烧结配料时加入,以期得到自熔性烧结块。 三、燃料
表2为焦炭性质及化学成分实例。
表2 焦炭性质及化学成分实例焦种块度
mm固定碳
%挥发分
%灰分
%灰分的化学成分,%SiO2FeCaOMgOAl2O3土焦20~20050~673~1030~4053~5910~123~101.514~17机焦30~15081.61.8316.0244.510.061.240.81
含钛物料可作为高炉护炉料
2019-01-04 17:20:18
钛渣及含钛原料钛渣及含钛原料叫做含钛物料,可作为高炉的护炉料、在高沪中加人适量的含钛物料,可使侵蚀严重的炉缸,炉底转危为安‘含钛物料主要有帆钛磁铁块矿、钒钛球团矿、钛精矿、钛渣、钒钛铁精矿粉等。
加入方法为: (1)当炉缸炉底侵蚀严重时,可以将钒钛块矿、钛渣从沪顶装入高炉〔也可以在烧结配料中加人铁精矿粉,得到帆钛烧结矿),(2)当对炉缸局部区城护炉时,可以从对应的风口喷入钒铁精矿粉。(3)当对铁口区域炉炉时.可以将钒钛精矿粉加入到笼泥中,打入到铁口,国内外生产实践表明,一般含钛物料的用量为TiO2 7一12kg/t含钛物料炉炉原理:在含钛物料中起炉炉作用的是炉料中的TiO2的还原生成物。含钛物料中的TiO2在高炉内的高温还原气氛下还原生成‘TiC、TiN及其连接固溶体Ti(C.N),这些钛的碳化物和氮化物在炉缸炉底生成和集结,与铁水和铁水中析出的石墨等极结在离冷却壁较近的被浸蚀严重的炉缸、炉底的砖缝和内衬表面.由于TiC、TiN的熔化温度很高,纯TiC为3150度,TIN为2950度 ,Ti (CN)是固溶体.熔点也很高,从而对炉缸,炉底内衬起到了保炉作用。
无需焦炭的非高炉炼铁技术
2019-03-07 09:03:45
珀斯──澳大利亚西澳州首府,从前被称为“国际上最孤单的城市”。但是,这些年来,我国客人却对这“最孤单的城市”情有独钟,一再到访。2007年9月4日,领导在相关人员的陪同下,观赏了澳大利亚力拓矿业集团的直接熔融复原炼铁工厂。炼铁车间观看了复原铁的冶炼进程,并就环保、出产成本、工艺先进性,以及非高炉炼铁技能在我国使用的远景等具体询问了技能人员。此前,我国人大常委会委员长,以及我国多家大型钢铁厂商的管理者都观赏过这个炼铁项目。“熔融复原”炼铁技能有何奇特之处,引得许多政界商界要人的垂青? 资源压力下的新路当今国际的干流高炉炼铁技能仍然是自古就有的竖炉炼铁,这种办法炼制的铁占国际铁产值的95%以上。
我国钢研科技集团公司先进钢程及材料国家重点实验室郭培民教授介绍,通过数百年开展,现代高炉炼铁工艺现已适当老练,但流程杂乱、能耗高、环境污染严峻和出资巨大这些高炉炼铁与生俱来的问题仍未处理。更要害的是,高炉炼铁对冶金焦炭依赖性太强,从现在已探明国际煤炭储量中,焦煤仅占5%,且散布很不均匀,正是这个资源约束,催生了无高炉炼铁技能。北京科技大学冶金与生态工程学院副院长张建良教授介绍说,现在的无高炉炼铁首要有两种办法,即直接复原法和熔融复原法,国际上现已根本老练的三大非高炉炼铁技能,别离是奥钢联的COREX、韩国浦项的INEX、力拓矿业的HIsmelt,都选用熔融复原法。真实完成了商业化出产的非高炉炼铁技能的只要一家,即奥钢联的COREX技能。它是在奥地利和德国政府的财务支持下,于20世纪70年代开端研制,1989年完成商业出产。榜首代完成商业化出产的非高炉炼铁COREX-1000工厂年产能40万吨,1989年在南非完工。1995年至1999年间,国际上又先后建成四座年产能60万~80万吨的第二代COREX-2000出产厂,别离坐落韩国的浦项、南非的撒丹那(Saldanha)和印度的两个城市。全球专一在建的第三代COREX工厂是我国宝钢年产能150万吨的COREX-3000工程,该工厂方案2007年下半年开端商业化出产。
非高炉炼铁技能间的竞赛奥钢联的COREX尽管先行一步,却也存在先天缺点:国际上大部分铁矿资源是粉矿,并且粉矿比块矿报价低,奥钢联开发的COREX技能却只能炼块矿。可以炼粉矿的熔融复原技能随即应运而生,韩国浦项制铁研制的“FINEX”和力拓矿业的“HIsmelt”就是在这样的布景下诞生的。韩国浦项制铁公司于1992年和奥钢联签署协议,引进COREX-2000技能,并在此基础上研制出以粉矿为复原目标的FINEX技能。2007年5月30日,FINEX商业化项目正式开工。这个历时15年之久的项目共花费7亿美元研制经费,取得300多项专利。澳大利亚力拓矿业集团亚洲及我国区总裁路久成介绍,力拓矿业集团从上世纪80年代初开端研制HIsmelt技能,历经20余年,累计出资已超越10亿美元。现在实验性的HIsmelt工厂发展程度“已到达试营产值的80%,估计到2008年到达年产80万吨的设计能力,并进行商业化运营”。 我国的非高炉炼铁远景1996年我国钢铁产值初次超越1亿吨大关,跃居国际榜首位后,现已接连10年保持着国际榜首,一起,我国仍是专一钢铁总产值超越2亿吨的最大钢铁出产国、最大钢铁消费国、最大钢铁净进口国和最大铁矿石进口国。拿到这些“桂冠”的一起,我国也顶着一顶“钢铁能耗全球榜首”的帽子,在首要炼钢国中,我国吨钢能耗排在首位,是日本的3倍,美国的1.7倍。而非高炉炼铁技能的首要优势就是节能环保。力拓矿业集团亚洲及我国区总裁路久成说,力拓的HIsmelt技能,不只比奥钢联的COREX技能能耗低,也比国际上绝大多数传统高炉炼铁技能能耗低20%左右,废气排放更是远远低于高炉炼铁。
电工铝杆用高效排杂净化熔剂介绍
2019-01-08 13:40:18
电工铝杆用高效排杂净化熔剂介绍福州大学机械工程系傅高升博士等研制的DJ-1熔剂是电工铝圆杆的一种高效排杂净化熔剂,当配以熔体过滤时,净化效果会显著提高,除杂率及气孔降低率分别可达83.6%及91.2%,并能改善气、杂存在形态,从而能显著材料的力学性能特别是塑性。晶粒细化剂在以该熔剂处理后的熔体中形核效果大为提高,改善材料的力学性能与降低电阻率。
高炉高铝渣问题的探索与解决
2019-03-11 13:46:31
高炉出产实践标明,炉渣Al2O3含量超越16%就会对炉况的安稳顺行发生较大的不良影响,乃至引起高炉异常。例如,武钢7号高炉是3200m3大型高炉,配备水平先进,投产后,取得了很好的操作目标,但到2009年6月,因为质料成分大幅动摇,烧结质量变差,矿石Al2O3含量高,渣动性变差,渣铁不能及时排放,致使炉况顺行渐差,造成了炉况的异常,给高炉出产造成了巨大损失。为此,武钢尽力探究处理高炉高铝渣问题的有用办法。
依据出产实践经验,在Al2O3含量到达18%以上时,依托高MgO渣来下降炉渣黏度是不可行的,因为进步炉渣MgO含量要靠进步烧结矿中白云石等熔剂配比来完成,当烧结矿中MgO含量增加时,粘结相的流动性变差,如燃耗不增加则必定引起烧结矿强度下降。最近实验室研讨的结论是,烧结矿中MgO含量以2.5%为宜,超越此规模,烧结矿转鼓指数将趋于下降。因而,要应对质料来历失控引起的Al2O3含量过高的状况,需求研讨适合的高炉造渣准则。下降黏度的途径有2个,一是加锰矿(MnO);二是加萤石(CaF2)。因为加锰矿会影响生铁中Mn的含量,所以应研讨恰当参加萤石量的办法。 武钢7号高炉在2009年7月高炉渣中Al2O3含量全天均匀高达18.6%,最高时达22.81%,严峻影响了渣铁的流动性和渣铁的别离,直接导致了渣铁排放困难。尽管采取了许多办法,如加锰矿、热洗炉等办法,但因为炉缸堆积严峻,炉况长期不见好转,最终决议用萤石洗炉。从2009年7月24号到7月28号,8月3号至7号,参加萤石,萤石用完后再运用Mn矿。洗炉期间补加很多净焦,用于弥补炉缸热量。从运用效果来看,萤石对炉身粘结的洗刷、对炉缸堆积的处理效果较为显着。参加萤石今后,显着下降了炉渣的熔点,改进了炉渣的流动性,对炉前出铁排渣效果显着,这关于炉况的康复起到了非常重要的效果。 应该指出,尽管增加萤石有利于改进炉渣流动性,但萤石对炉腹炉缸的冷却壁有严峻的侵蚀效果,所以选用萤石洗炉要非常稳重。武钢在处理7号高炉2009年7月的炉缸堆积时,萤石是经过炉料均匀参加炉内的,萤石散布于整个料面,萤石大面积和炉腹、炉缸处冷却系统触摸,造成了很多风口损坏,延缓了康复时刻,今后在处理因炉渣中Al2O3偏高而引起的炉缸堆积时应加以改进。 实践标明,CaF2能下降高Al2O3炉渣黏度,但CaF2对高炉内的耐火材料也起损坏效果,因而CaF2的运用一般是在因Al2O3含量高,黏度大引起炉缸不活、炉缸堆积等状况下运用。在武钢炉渣中Al2O3含量日均匀小于18%的状况下,CaF2含量在2.0%左右就可以了。如果在正常出产中长期参加CaF2运用,则需求考虑高炉内耐火材料的承受能力等问题。
高炉富锰渣的冶炼工艺特点
2019-01-04 17:20:15
高炉富锰渣的冶炼工艺特点
高炉冶炼生产富锰渣在我国较普遍,其工艺流程、生产设备与高炉生铁、锰铁、锰硅合金基本相同,但与其它高炉产品在工艺操作上有自己的特点:
1.在所有高炉产品中,高炉富锰渣冶炼温度是最低的。理论上要求炉温控制在保证铁、磷从相图研究和生产实践来看渣的熔化温度一般在1000—1200℃,将炉温控制在1280—1350℃之间能使锰的入渣率达到85%左右,铁、磷入渣率在5%左右。
2.在所有高炉产品中,高炉富锰渣的炉渣碱度是最低的。大部分为自然碱度的酸性渣冶炼,碱度一般控制在0.3以下。而生铁炉渣碱度为1.0左右,硅锰合金渣碱度在0.6—0.8左右。
3.高炉冶炼富锰渣一般是高负荷低风温操作,其负荷与入炉的矿的含铁量有关。含铁低时风温低负荷高,含铁高时风温高负荷低。
4.高炉冶炼富锰渣煤气热能利用好。顶温一般只有200—300℃,但化学能利用相对较差,混合煤气中CO2一般仅10%左右。
5.富锰渣冶炼为大渣量冶炼渣铁比高的达3—4,低的也在1以上。其含锰的高低主要取决于矿石中的含锰和含铁量,锰的回收率一般可达到85%—90%。
6.入炉原料粒度一般锰矿为5—50mm,冶金焦碳为15—100mm。
电炉富锰渣的生产
1)电炉富锰渣的工艺过程与高炉冶炼富锰渣的工艺过程基本相同,都是渣中锰的富集过程,但在冶炼操作上则有所不同。主要有:①电炉冶炼的热源靠电源,电炉的炉料可以搭配部分粉焦和粉矿。 ②电炉的炉身矮,料柱短,煤气量少,故煤气通过料柱的压力降小。③电炉冶炼富锰渣质量较好,渣中含锰量高,含磷和铁较低,可以冶炼出w(SiO2)
48%的富锰渣(没有焦炭的灰分参加造渣)。④电炉富锰渣不仅可作为冶炼锰硅合金的原料,而且还可以作为冶炼金属锰的优质原料。⑤出炉后,为使渣中的铁珠完全沉淀(降低富锰渣含铁、磷)需要在渣坑或渣包内镇静一定时间再放渣浇铸。
2)电炉冶炼富锰渣的原料电炉冶炼富锰渣的主要原料是含铁的锰矿石、焦炭和萤石(或硅石)。为了满足富锰渣质量要求,普通电炉富锰渣对入炉锰矿石的化学成分要求如下:m(Mn)/m(Fe)=0.3~2.5,w(Mn+Fe)≥38%,w(Mn)≥18%,w(A12O3+SiO2)≤35%,m(SiO2)/m(A12O3)≥1.7,m(CaO)/m(SiO2)0.3。锰矿石的入炉粒度,一般为5~50mm,含粉率小于8%,锰矿石含水要控制在8%以下。焦炭主要是做还原剂用,要求固定碳含量≥80%,灰分≤18%,焦炭粒度为3~15mm。萤石要求CaF2含量≥85%,粒度为5~80mm。硅石要求,SiO2含量大于97%,粒度为20~80mm
冶炼厂熔剂破碎筛分流程的计算
2019-01-07 17:38:01
破碎筛分流程计算,一般只求出各段破碎和筛分产品的产量Q和产率r,各作业过程的损失可忽略不计。
计算破碎筛分流程必须具备以下原始资料:
一、按原矿计的生产能力。
二、原矿的粒度特性:若无实测资料,可参考典型的粒度特性曲线(图1)进行近似计算,但要知道矿石的物理性质,如何碎性等级或硬度及供料最大粒度。
图1 原矿粒度特性曲线
三、各段破碎机的粒度特性:可参考图2至图7进行近似计算。
图2 颚式破碎机产品粒度特性曲线
图3 标准圆锥破碎机产品粒度特性曲线
图4 中型圆锥破碎机闭路破碎产品粒度特性曲线
图5 短头圆锥破碎机开路破碎产品粒度特性曲线
(因本图表不清,需要者可来电免费索取)
图6 短头圆锥破碎机闭路破碎产品粒度特性曲线
(因故图表不清,需要者可来电免费索取)
图7 PEX型细碎颚式破碎机与中型圆锥破碎机产品粒度特性曲线及其比较
计算时,各段筛分作业的筛分效率,固定筛一般为50%~60%,振动筛一般为80%~85%。
破碎筛分流程的基本类型及计算公式列于表1。
表1 破碎筛分流程的基本类型及计算公式
Q1-原矿两,t/h;
Q2,Q3,Q4……Qn-各产物的重量;
β1,β2……βn-原矿及各产物中小于筛孔的级别含量,%;
E-筛分效率,%;
Cc-破碎机的循环负荷,%;
Cs-筛分机的循环负荷,%。
破碎产品最大粒度d最大与破碎机排矿口、筛分作业的筛孔及筛分效率的合理组合关系见表2。
表2 d最大与破碎机排矿口、筛孔、筛分效率的关系矿石可碎性破碎流程组合关系破碎机排矿口
e筛孔
ɑ筛分效率E%中等闭路(流程c)0.8d最大1.2 d最大80~85闭路(流程d)0.8d最大1.4 d最大65开路(振动筛)0.4~0.5d最大1.0 d最大85难碎闭路(流程c) 1.15 d最大80~85闭路(流程d) 1.3 d最大65开路(振动筛) 1.0 d最大85
以图8的破碎筛分流程图为例,介绍其流程计算方法于下,为便于计算起见,改为图9形式。
图8 三段一次闭路破碎筛分流程图实例
图9 熔剂破碎筛分流程计算图
该厂处理中等可碎性石英石,日处理量为400t/d,按每日操作8h计,则Q1=50t/h。进厂的最大粒度D最大=300mm,要求破碎产品的最大粒度d最大为6mm和25mm两种。
按破碎比: ί=ί 1 ί 2 ί 3
ί=300/6=50
参照标题“冶炼厂熔剂破碎筛分流程的计算” 中的表2,取ί 1=3,ί 2=3则ί 3=ί/ ί 1 ί 2=50/(3×3)=5.5。
(一)各段破碎产品最大粒度的计算:
d2=D最大/ ί 1=300/3=100mm
d3=d2/ ί 2=100/3=33.3mm
d7=d3/ ί 3=33.3/5.5=6mm
(二)各段破碎机的排矿口(最大颗粒与排矿口尺寸比值Z查标题“冶炼厂熔剂破碎筛分流程的计算”中的表3)
e2=d2/Z=100/1.6=62.5mm(取65mm)
e3=d3/Z=33.3/1.9=17.5mm(取20mm)
短头圆锥破碎机的排矿口e7,参照表2。
e7=0.8,d7=0.8×6=4.8mm(取5mm)
(三)筛孔尺寸和筛分效率
根据对产品最大粒度的要求,确定ɑ1=25mm,ɑ2=6mm。
设E上、E下分别为上、下层筛的筛分效率取E上=0.8,E下=0.65。
(四)破碎作业计算
参照表1,
Q1=Q2=Q3=Q4+Q5=Q8=50t/h
Q6=Q7=C Q3
循环负荷率
式中:
β30~25-破碎机排矿产物3中25mm以下粒级含量,%,查图3得出;
β70~25-破碎机排矿产物7中25mm以下粒级含量,%,查图6得出。
参照表1,
Q4=Q8β80~6E下=Q3β30~6E下+Q7β70~6E下
=50×0.25×0.65+25×0.52×0.65
=16.58t/h
式中:
β80~6-产物8中6mm以下粒级含量,%,应按实测资料计算,若无实测资料,可假设产物3和产物7中6mm以下粒级的全部通过上层筛,此处即按产物3和产物7的粒级特性曲线近似计算;
β30~6-产物3中小于6mm粒级含量,%,查图3得出;
β70~6-产物7中小于6mm粒级含量,%,查图6得出。
Q5=Q8-Q4=Q3-Q4=50-16.58=33.42t/h
任一产物的产率
式中:
Qn-任一产物的产量,t/h;
Q1-流程的给矿两,t/h。
(计算从略)
钒钛磁铁矿高炉冶炼的强化
2019-03-04 11:11:26
一、概述
用普通大型高炉冶炼钒钛磁铁矿,尤其是冶炼时炉渣中TO2>22%的高钛型钒钛磁铁矿,曩昔国内外都认为是不可能的。因为技能上的原因,用惯例办法冶炼将会呈现炉渣粘稠,渣铁不分,炉缸堆积等现象,使正常出产难以进行。
我国攀枝花区域蕴藏着丰厚的钒钛磁铁矿,是我国三大铁矿之一。与铁矿共生的钒、钛资源在全国和国际都占有重要位置。
通过60年代中期的大规划工业性科学实验,处理了根本工艺问题,创始了高炉冶炼钒钛矿技能,为攀枝花资源的开发利用奠定了根底。并因而曾获国家发明奖。但因为一些重要的技能难题未能处理,如泡沫渣、铁水粘罐、铁损高以及档次低、渣量大等问题长时间困扰出产,冶炼工艺及操作技能也尚不彻底 泡沫渣、铁水粘罐、粘渣、铁损高、脱硫才能低是老练,使攀钢高炉目标低下。自1970年投产后,历经10年,高炉利用系数才到达不高的规划目标(1-40t/m3·d ),尔后长时间徜徉在1.5~1.6t/m3·d的较低水平,且耗费高,焦比在620kg/t以上,经济效益差,比年亏本。
进入90年代中期,攀钢以钒钛磁铁矿高炉强化冶炼为中心,展开了体系的科技攻关,进行了系列的科学实验和理论研讨,成功地开发了钒钛磁铁矿高炉强化冶炼的新技能,获得严重的打破性发展。使各项目标大幅度进步,在入炉档次低的质料条件下,高炉利用系数到达国内外先进水平,自1998年下半年以来,利用系数(未经折算的实践值)一向保持在2.0t/m3·d以上,1999年一季度均匀利用系数为2.143t/m3·d,入炉焦比降到484kg/t,吨铁喷煤98.54Kg,获得巨大经济效益(表1)。
表1 攀钢炼铁厂1990~1998年度首要技能经济目标
Table1 Maintechnicaleconomicindexfrom21990to1998forIronmakingPlantofPangang二、首要技能难题的打破
泡沫渣、铁水粘罐、粘渣、铁损高、脱硫才能低是钒钛矿高炉冶炼实验中的重要技能难题,也是攀钢高炉投产后长时间困扰出产的首要问题。
(一)泡沫渣问题 冶炼钒钛矿的高炉渣流入渣罐后,发生很多气体,使炉渣成泡沫状欢腾上涨,溢出罐外。而涨落之后,罐内只要小半罐渣,渣罐容积不能充分利用,而高炉则因出不净渣铁,导致炉内压差升高,被逼减风,无法进步冶炼强度。
通过理论研讨和出产实验,弄清了泡沫渣构成机理并找到了消除办法。从热力学分析,渣中TiO2被TiC以及饱满碳和非晶太碳复原发生很多CO气体,是导致欢腾现象的原因(图1)
图1 有关TiC反响的△G与t的联系从动力学分析,当渣中发生的CO气泡的生成速率和气泡的稳定性到达必定程度时,泡沫渣就发生欢腾现象。
Vt≥15.56u-0.3016式中Vt-气泡发生速度
CTi(C,N)-Ti(C,N)在渣中的浓度
u-参数,取值1~8
△ G-形核的活化能
△ Gf-气、渣二相体积自由能改变
△ Gh-复原成CO的化学反响自由能改变。
根据对首要参数的分析,可得出泡沫渣构成的区间(图2)
图2 泡沫渣构成的条件(全钒钛高钛渣)通过调整炉渣成分,操控渣中TiO2在23%~24%,改变了钛渣结构,使渣中TiO2活度下降,并进步炉内高温区的氧势,然后按捺了TiO2的过复原,有用地消除了泡沫渣欢腾现象。
(二)铁水粘罐问题
铁水粘罐是钒钛矿冶炼的特有现象。普通矿冶炼时铁水罐尽管也有粘结的状况,但其粘结物的熔化温度低于出铁温度,下次出铁时可被熔化,罐衬越刷越薄,一般可用300~400次。而钒钛铁水的粘罐物中则因含有V、Ti的氧化物,熔点很高,高于出铁温度,在下次出铁时不能被熔化,越结越厚,铁水罐只能用几十次。严重影响了高炉正常出产。
在研讨弄清了粘罐的机理后,发明晰吹氧化罐和氧燃化罐技能熔化粘罐物,又采纳冷扣罐、喷涂和运用腊石砖砌罐帽,炉前选用焖砂口操作根绝高炉渣过渣进罐,铁水罐加蛭石保温等办法,彻度处理了铁水粘罐问题。
(三)消除粘渣和下降铁损
跟着高炉内复原进程的进行,炉渣中一部分TiO2被复原生成钛的碳、氮化合物。TiC的熔点为3140℃±90℃,TiN 熔点为2950℃±50℃,远高于炉内最高温度,它们通常以几微米但具有极大比表面积的固相质点弥散在炉渣中和包裹在铁珠周 围,使铁珠难以聚合,渣中带铁增多,粘度增大数十倍,构成粘渣和高铁损。因为构成“高温亲液胶体”和“类网状结构”,其粘度已不能用牛顿力学核算。实验标明,在1480℃变稠的炉渣粘度η=2.817e105.34φ,其间
高炉选用低硅、钛操作,操控炉热水平,以按捺TiO2过复原。又选用特殊办法,使变稠的炉渣消稠,并活泼炉缸。强化炉前操作,缩短渣铁在炉内停留时间以及选用合理炉料结构,操控TiO2在适宜规划,然后有用地消除了粘渣,下降了铁损。
(四) 钛渣脱硫才能的改进
因为TiO2在炉渣中呈弱酸性,所以高钛渣的脱硫才能远低于普通高炉渣,Ls仅为5~9,而一般炉渣Ls为20~30。
实验室研讨标明,钛渣的碱度R 可表达为系数α=0.7,β=0.15,γ=0.6。
通过科技攻关,采纳优选适宜的炉温、炉渣碱度,关在冶炼操作中削减其标准偏差,改进钛渣功能,添加流动性,强化冶炼,活泼炉缸以及改进入炉质料质量,进步风温,下降硫负荷,然后改进了钛渣脱硫才能,明显地进步了生铁质量,使铁水均匀含硫由0.075%降至0.054%。
三、优化炉料结构,进步钒钛烧结矿的强度
为改进质料质量,将烧结矿碱度由1.2进步到1.75,避开了钒钛烧结矿低强度区间,削减了粉末,又使高炉配猜中不再加石灰石,促进焦比下降。
为了施行精料政策,改变大渣量对强化冶炼构成的困难,近年来,将进步入炉矿石档次作为优化炉料结构的要点之一。通过适度进步钒钛铁精矿档次,添加烧结中富矿粉用量以及进步熔剂的有用CaO等办法,使入炉矿石档次由1995年的45.47%进步至1998年的46.57%,1999年1季度又进步至47.01%。不只入炉铁量添加,并且因为渣量削减,改进了炉内压差散布,下降了铁损和焦比,使攀钢高炉获得了进步1%档次,添加产值3%以上的效益。
高钛型钒钛磁铁精矿的特色是TiO2、Al2O3高, SiO2低,成球性差,液相量少,是一种特别难烧的矿石。针对上述特色,成功地开发了一系列技能办法,如高负压厚料层操作、配加生石灰和钢渣、富氧焚烧、添加复合粘结剂、选用ISF偏析布料技能、燃料二次分加、烧结矿喷洒卤化物等,使钒钛烧结矿的冷、热强度明显进步,质量改进,产值添加。
四、高炉操作的优化与冶炼的强化
在处理了钒钛矿冶炼的技能难题、出产步入正常的根底上,环绕高炉冶炼,不断优化工艺操作参数和操作准则,发明晰一套完善的工艺技能。包含钒钛矿冶炼合理的热准则与造渣准则,上部调剂的高压操作、无钟炉顶的多环布料与中心加焦技能,中部调剂操控适宜的暖流强度,下部调剂以120~150KJ/s的高鼓风动能以及防止钛渣变稠的特有办法来到达活泼炉缸,强化冶炼的意图。
喷吹煤粉关于冶炼高钛型钒钛矿的攀钢高炉,长时间以来一向是技能领域里的一个禁区。1967年在首钢老2号高炉进行钒钛矿冶炼模仿实验时,曾两次试喷煤粉均告失败。因为一部分未彻底焚烧的煤粉进入炉缸,与高温熔渣触摸,构成渣焦反响,碳与效果的成果,生成高溶点的钛的碳氮化合物。TiO2+3C=TiC+2CO2, △F0t=125500-80.29T;TiO2+3C+1/2N2=TiN+2CO2,△F0t=90100-61.24T。使炉渣变稠,渣铁难分,正常出产无法进行,被逼停喷。
从80年代开端,攀钢高炉再次实验喷吹煤粉。为了确保煤粉的快速彻底焚烧,防止炉渣变稠,研发发明晰氧煤喷。据查新,其时在国内外均属创始。1991年攀钢高炉氧煤混喷技能又列入国家“八五”要点科技攻关项目,进一步完善了喷吹体系,并进行了不同结构氧煤的出产实验(图3),获得较好效果,完成了用最少数氧到达最大喷煤量的意图。现在,喷煤量已到达均匀120kg/t的水平。
此外,攀钢高炉还开发了钒钛矿冶炼的富氧鼓风、炉前操作的强化技能与焖砂口的运用等。
图3 氧煤结构示意图 为了树立高炉冶炼钒钛矿的数学模型,以逐步完成冶炼进程的自动化操控,在攀钢4号高炉开发了核算机专家体系。用美国西屋公司WDPF核算机开发炉况判别和热状况判别两个子体系,热状况又以预告铁水钛含量作为高炉操作炉热水平操控的根据。[Ti]的预告选用自适应和人工神经网络归纳预告体系,当炉况正常时用自适应体系,炉况不顺时用人工神经网络体系预告,在差错±0.03%规划内命中率为86.8%,有必定参阅效果(图4、5、6。)
图4 攀钢4号高炉炉况断定及操作辅导专家体系结构图图5 铁水钛含量归纳预告体系结构图6 神经网络预告钛含量结构五、冶炼钒钛矿的高炉炉体解剖及护炉效果研讨
为了深化探究高炉冶炼钒钛矿的规则,在410厂0.8m3小高炉进行了解剖实验0。该高炉用攀枝花钒钛矿冶炼,炉渣TiO2为27%~28%。
通过解剖看出,整个微观状况仍然明显地存在自上而下的块状带、软熔带、滴落带和风口回旋区。炉内剖面如图7。
图7 0.8m3高炉冶炼钒钛磁铁矿的剖面状况通过解剖实验,了解了高炉内铁、钒、钛等元素的行为,炉内温度的散布状况以及Ti (C ,N)的生成状况(图8),对钒钛矿高炉冶炼的理论研讨和出产实践都有重要参阅效果。
图8 不同高度上t, RFe RTi,η的改变冶炼钒钛矿对高炉的炉缸、炉底有维护效果。这是在攀钢1、2、3号高炉大修停炉查询时观察到的。
冶炼钒钛矿的高炉在炉缸和炉底的砖衬上有一层结构细密的沉积物,经化学物相、岩相、X射线和扫描电镜分析,它是含有很多高熔点贱价钛化合物与特殊形状的金属铁和其它渣相矿藏的一种多相物质。沉积物的上部含有较多的黑钛石,下部含有较多的Ti(C,N)固溶体。因为熔点高,熔化终了温度达1500℃以上,在该区域的温度下不能熔化,然后维护了炉缸炉底的砖衬(图9)。
图9 攀钢2号高炉炉缸炉底腐蚀状况冶炼钒钛矿的高炉、炉缸、炉底腐蚀远较冶炼普通矿的高炉轻缓,用粘土砖砌筑炉底就可保10年以上寿数。在冶炼普通矿的高炉中配加少数含钛物料(TiO27~15Kg/t)也可起到护炉效果。1980年今后在国内高炉逐步推行,已有64座高炉运用攀枝花的钒钛矿护炉,对延伸高炉寿数起了很大效果。
六、体系理论的树立
通过很多的科学实验研讨和出产实践验证,树立了钒钛磁铁矿高炉冶炼的体系理论,归于国际创始。
这一理论包含高炉冶炼钒钛磁铁矿的根本原理,钒钛磁铁矿的复原进程,铁、钒、钛等元素在高炉内的行为,钒、钛氧化物复原反响的热力学和动力学以及高钛渣的各种特性及其机理,高炉冶炼钒钛磁铁矿的规则以及钒钛磁铁精矿的烧结特性等。
在正确理论的辅导下,攀钢高炉冶炼钒钛磁铁矿的出产技能得到迅速发展。
七、结语
攀钢高炉通过科学实验和技能攻关,成功地开发了钒钛磁铁矿强化冶炼的新技能,树立了善的理论与运用技能,使首要出产目标获得严重打破。在入炉矿石档次仅46%的条件下,运用难冶炼的钒钛矿,高炉利用系数到达2.0t/m3·d以上,居国内外同类型高炉前列。因为规划产值添加,耗费下降,质量改进以及钒制品收益添加,每年为攀钢添加经济效益达数亿元。此外,钒钛矿护炉效果在国内高炉推行运用,为延伸高炉寿数起了很大效果,社会效益也非常明显。