《高炉炼铁操作》5.项目五 高炉四大操作制度及高炉日常操作

二、造渣制度
相关知识
(3)利用炉渣成分脱除有害杂质。当矿石含碱金属(钾、钠)较高时,为了减少碱金属 在炉内循环富集的危害,需要选用熔化温度较低的酸性炉渣。相反,若炉料中含硫较 高时,需要提高炉渣碱度,以利脱硫。如果单纯增加CaO来提高炉渣碱度,虽然CaO与硫 的结合力提高了,可是炉渣黏度增加、渣中硫的扩散速度降低,不仅不能很好地脱硫, 还会影响高炉顺行;特别是当渣中MgO含量低时,增加CaO含量对黏度等炉渣性能影响 更大。因此,应适当增加渣中MgO含量,提高三元碱度以增加脱硫能力。虽然从热力学 的观点看,MgO的脱硫能力比CaO弱,但在一定范围内MgO能改善脱硫的动力学条件,因 而脱硫效果很好。首钢曾经做过将MgO含量由0.31%提高到16.76%的试验,得到氧化镁 与氧化钙对脱硫能力的比值是0.89~1.15,MgO含量以 7%~12%为好。
二、造渣制度
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造渣制度是指根据生铁的品种和质量要求,选择使炉渣的熔化性、稳定性以及 软熔带的温度区间都能满足高炉冶炼需要的炉渣组分。 1. 高炉炼铁对选择造渣制度的要求 (1)在选择炉料就结构时,应考虑让初渣生成较晚,软熔的温度区间较窄,这对炉料透气性有利, 初渣中FeO含量也少。 (2)炉渣在炉缸正常温度下应有良好的流动性, 1400℃ 时黏度小于 1.0Pa·s ,1500℃时 0.2Pa·s~0.3Pa·s,黏度转折点不大于1300~1250℃。 (3)炉渣应具有较大的脱硫能力, Ls 应在30以上。 (4)当冶炼不同铁种时,炉渣应根据铁种的需要促进有益元素的还原,阻止有害元素进入生铁。 (5)当炉渣成分或温度发生波动(温度波动±25℃,CaO/SiO2波动±0.5)时,能够保持比较稳定的 物理性能。 (6)炉渣中的MgO含量有利于降低炉渣的黏度和脱硫。在Al2O3高时含量可提高到12% 。
《高炉炼铁操作》
项目五 高炉四大操作制度 及高炉日常操作 2020/3/29
项目导入
高炉操作的任务是在已有原燃料和设备等物质条件的基础 上,灵活运用一切操作手段,调整好炉内煤气流与炉料的相对运 动,使炉料和煤气流分布合理,在保证高炉顺行的同时,加快炉 料的加热、还原、熔化、造渣、脱硫、渗碳等过程,充分利用 能量,获得合格生铁,达到高产、优质、低耗、长寿、高效益的 最佳冶炼效果。实践证明,虽然原燃料及技术装备水平是主要 的,但是,在相似的原燃料和技术装备的条件下,由于技术操作 水平的差异,冶炼效果也会相差很大,所以不断提高高炉操作水 平、充分发挥现有条件的潜力,是高炉工作者的一项经常性的 重要任务。
二、造渣制度
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2. 炉渣的作用 通常是利用改变炉渣成分包括碱度来满足生产中的需要。
(1)因炉渣碱度过高而炉缸产生堆积时,可用比正常碱度低的酸性渣去清洗。若高炉下部有黏结 物或炉缸堆积严重时,可以加入萤石,以降低炉渣黏度和熔化温度,清洗下部黏结物。 (2)根据不同铁种的需要利用炉渣成分促进或抑制硅、锰还原。当冶炼硅铁、铸造铁时,需要促 进硅的还原,应选择较低的炉渣碱度;但冶炼炼钢铁时,既要控制硅的还原,又要较高的铁水温度, 因此,宜选择较高的炉渣碱度。若冶炼锰铁,因 MnO易形成 MnSiO3转入炉渣,而从 MnSiO3中还 原锰比由MnO还原锰困难,并要多消耗 585.47kJ/kg热量,如提高渣碱度用CaO置换渣中MnO,对锰 还原有利,还可降低热量消耗。各铁种的炉渣碱度(表5-1)一般如下:
传统的表示热制度的指标是两个。一个是铁水温度,正常生产是在 1350~1550℃ 之 间波动,一般为 1450℃ 左右,俗称“物理热”。另一个指标是生铁含硅量,因硅全部是 直接还原,炉缸热量越充足,越有利于硅的还原,生铁中含硅量就高,所有生铁含硅量的高 低,在一定条件下可以表示炉缸热量的高低,俗称“化学热”。
影响炉缸热制度的因素有: (1)影响高温(t理)方面的因素 如风温、富氧、喷吹燃料,鼓风湿度等。 (2)影响热量消耗方面的因素 如原料的品位和冶金性能,炉内间接还原发展的程度等。 (3)影响炉内热交换的因素 例如煤气流和炉料分布与接触情况,传热速率和热流比W料/W气 (水当量比)等。 (4)日常生产中设备和操作管理因素 如冷却器是否漏水,装料设备工作是否正常,称量是 否准确,操作是否精心等。
目录
CONTENTS
1 高炉四大操作制度
2 高炉炉内日常操作
3 高炉炉前日常操
任务一
高炉四大操作制度
一 热制度 二 造渣制度 三 送风制度 四 装料制度
任务一
学习 目标
• 了解高炉炼铁生产过程,掌握高炉冶炼的主要反应。 • 了解高炉炉渣的成分和作用、炉渣碱度的含义及表达式,掌握高炉炉渣结构、 矿物组成、性质及其对高炉冶炼的影响。 • 理解铁氧化物还原反应的热力学规律,掌握生铁渗碳及生铁的形成过程。 • 了解选择与确定高炉基本操作制度的依据。 • 能够对高炉基本操作制度进行分析,并根据具体条件进行上部调剂与下部调剂。
任务 描述
一、热制度
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1. 热制度的含义 热制度是指在工艺操作制度上控制高炉内热状态的方法的总称。热状态是用热量是
否充沛、炉温是否稳定来衡量,即是否有足够的热量以满足冶炼过程加热炉料和各种物 理化学反应,渣铁的熔化和过热到要求的温度。高炉生产者特别重视炉缸的热状态,因为 决定高炉热量需求和燃料比的是高炉下部,所以常用说明炉缸热状态的一些参数作为热 制度的指标。 2. 表示热制度的指标
高炉冶炼是一个连续而复杂的物理、化学过程,它不但包含炉料 下降与煤气流上升之间产生的热量和动量的传递,还包括煤气流与矿 石之间的传质现象。高炉基本操作制度包括炉缸热制度、造渣制度、 送风制度和装料制度。合理的操作制度应能保证煤气流的合理分布 和良好的炉缸工作状态,促使高炉稳定顺行,从而获得优质、高产、低 耗和长寿的冶炼效果。
一、热制度
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4. 炉Hale Waihona Puke Baidu热状态的控制 炉缸热状态是高炉冶炼各种操作制度的综合结果,生产者根据具体的冶炼条件选择与
之相适应的焦炭负荷,辅以相应的装料制度、送风制度、造渣制度来维持最佳热状态。日 常生产中因某些操作参数变化而影响热状态,影响程度轻时采用喷吹量、风温、风量的增 减来微调。必要时则改变负荷;而严重炉凉时,还要往炉内加空焦(带焦炭自身造渣所需要 的熔剂)或净焦(不带熔剂)。一般调节的顺序是:富氧—喷吹量—风温—风量—装料制 度—变动负荷—加空焦或净焦。
一、热制度
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3. 影响热制度的因素 影响热制度的因素实际上就是影响炉缸热状态的因素。炉缸热状态是由高温和热量
这两个重要因素合在一起的高温热量来表达的:单有高温而没有足够的热量,高温是维持 不住的,单有热量而没有足够高的温度就无法保证高温反应的进行(例如硅的还原、炉渣 脱硫等),也不能将渣铁过热到所要求的温度。