对当前高炉炼铁生产中若干问题的解析

目录

1.焦炭性能-...........................................................................................................................................2

2.烧结矿的住能........................................................................................................................................5

2.1.如何生产出优质烧结矿...........................5

3.高炉送风制度.......................................................................................................................................10

4.总炉装料制度.......................................................................................................................................13

5.关于高炉中心加隹...................................................................................................................................16

6.关于高炉料批.......................................................................................................................................18

7.高炉炉内的渣皮.....................................................................................................................................22

8.高炉保护层问题.....................................................................................................................................43

1.焦炭性能

L焦炭性能

74

72

70

68

66

64

62

60

20222426283032

CRII%—嬲

CSR与CRI呈负相关关系，CRI基本上大于22%,CSR不超过74%。

53o

51o

9

4o

47o

450

545658606264666870

CSR/%炼金学想家

燃料比与焦炭的CSR间存在密切关系，CSR增力口，燃料比呈降低趋势。

南炉馍“切8・t高炉燃料比小g・i'

高炉利用系数小On"dJ

高炉利用系数八・(mLd)

2.烧结矿的性能

2.烧结矿——SFCA的具体性能

।化学组成：品位：56以上到58%,FeO7%-8%,碱度CaO/SiO2L95,不低

于1.85,不高于2.15,SiO24.75-5.4%,A12O3<1.5%,MgO<1.5%

।物理性能：强度以转鼓指数表示，国标要求272%,优质的应达到80-85%

■

।粒度组成>40mm不超过5%,V5mm不超过3%,VlOmm最好10%-15%

,平均抬度超大高炉20-18imn,大高炉中小高炉1815m】n;

।冶金性能：还原性，低温还原粉化，荷重软化和熔滴性能，重要的是

900。（:还原性（RI）应在85%以上，500。。'还原粉化按国标72%以上，优质

烧结矿应达到75%以上，矿物组成和微观结构，以针状铁酸钙为粘结相，

所以矿物组成中，铁酸钙应达到40%以上，优质的应达到60%,其余

Fe2O35-10%,Fe3O420-30%,2CaOSiO25-10%,玻璃相1-2%,而微

观结构是铁酸钙晶体与Fe3O4晶体交织结构，乏标变梦想鸵

2.1.如何生产出优质烧结矿

如何生产优质烧结矿的生产

总结上面所讨论的内容生产与SFCA的工艺条件是：

＞SiO24.7-54%;

＞Al2O3/SiO20.1-0.3;

＞碱度1.95±0.05最低不要低于1.85,最高不要超过2.2

,温度1250-1280。。低值适用于磁精粉烧结，高值适用于赤富矿粉烧结；

＞料层厚800mm;

＞气氛强氧化性气氛；

＞点火温度1000±50。。，时间45-50秒，炉腔负压，零负压或微负压・3〜.

5P时点火能耗控制在0.08GJ/t以下；

“垂直烧结速度与机速匹配到达机尾时断面存在1/5厚度红色；

等

＞要达到上述条件，需要从配矿，生产工艺参数控制等歹宓蒿辨发

ACaO

-CaOL125MC

1600+F.O4固溶体+L

e

2CaOFe2Oj+l.FcQ

4d3固溶体、

1400I449C

固溶体十I385,C

FC2O3LFe2O3

.TpFcQj固溶体固溶体

+Fe2O3固溶体

o2CaO«le2O3+L

e/CaO・2Fc2O3+L

N12161c1226c

1200+

oCaO«2Fc2O3+Fe2O5

uCaO・Fe2。/1；\1205C

。II15-C

CaO•FeQ?+CaO,2Fe,Oa

2Ca()«FeO

100023

+CaO・Fc2(XCaO・Fe?C)3+Fe2O3

-J----------O--------»-

60708090100

2CaO•Fe2()3CaO・FezO3CaO'2Fe2OjFe2O3

质量分数,%工冻金梦想冢

0x1

900

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700*1

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3.高炉送风制度

3,送风制度

中国

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从图上看出随着收。的升高,燃料消耗出色解睨

4.高炉装料制度

4.装料制度

边沿

第一种的代表,中国宝钢.nco=0・5左右

700

600通过红外成像仪或

500

400

300激光仪可以直观地

200

100观察到布料后料面

形状及电脑处理后

的煤气流分布。宝

钢高炉的两个图显

示了煤气流分布取

得的业绩。

2345

中心

炉顶煤气温度分布曲线

第二种的代表，较为广泛

君津3号高炉

厚秆错产啰炉无钟6环

13

4600m54044m324O)nv4063m

中心加焦炉顶煤气温度分布曲赛冢

5.关于高炉中心加焦

5.中心加焦

中心加焦是无钟炉顶布料技术中的一项内容，现广泛应用于

国内外无钟炉顶的高炉生产。据不完全统计，世界上有

90%〜95%高炉应用中心加焦。在中心加焦技术上存在两种

观点：一是加焦是控制高炉顺行的重要手段，另一是中心加

焦使高炉中心部无矿或矿很少，不利于煤气利用，使炉顶

%。低，是中国高炉目前燃料比偏高的原因之一。两种观点

各有生产高炉的业绩作为依据。对于各生产厂和高炉操作者

应该如何应用这项中心加焦技术，需要从高炉生产煤气流分

布和高炉料柱的透气性、透液性的规律来观察分工/交笏翡

首先应明确的，中心加焦并不是单纯从炉顶炉料分布考虑

的，而是从全炉煤气流分布和料柱的阻力考虑的。全面地

分析中心加焦作用有五个方面：

1）减少中心带的矿焦比，以稳定和加强中心气流；

2）降低中心带焦炭的溶损以阻止焦炭表面的剥落和溶蚀，

中心矿少，气流中CO2少，焦炭的熔损气化反应进行少，

且缓慢，使大粒焦保持良好的粒度和性能，置换死料柱的

焦炭；

3）促使倒V型软熔带的形成；

4）以大块焦炭置换死料柱内的焦炭；

5）改善炉缸内焦柱的透气性和透液性，活跃炉船一炼变梦想鸵

6.关于高炉料批

6.批重

■某高炉软熔带中焦窗高度应保持在300mm左右，这样焦

批在炉喉处的高度应达到650mm左右，由此焦批的容积，

应达到

rrrr

I或%比=IX11.5、65=67.5m'

■焦炭批重应为67.5X焦炭堆积密度

■焦炭堆积密度应取样测定，在现在的炼焦配煤和工艺的条

件下，一般焦炭的堆积密度在0・5-0.55t/m3,这样焦炭批

重应在33.8-37.0。批。

焦批重x负荷二(33.8〜37.0)x5.58=188.6〜206.5t/批

■在现在负荷下降到4・5,则矿批重要达到150〜167t警喏翡

~~条件：1500P~~SiO=35%R=1.0-1.2

适宜的MgO/ALOs2

MgO=5.0-15.0%Al203=12.5-20.0%

CaO(wt%)

04.18SiOz-CaO-AhOa-MgOG粘性々°)(15001,-例跳^家

从图中看出低MgO/A1203渣处于稳定性的边缘，炉况和

碱度波动会造成炉况失常。因此选择这样的MgO/A12O3

需要有很优的冶炼条件，特别是精料要到位，尤其是成分

波动、粒度组成等，要有高的冶炼要求水平，精心作业，

稍有不慎就会出现问题。而过高的MgO/A12O3也会潜入

不稳定的区域，也是不可取的，但是\IgO含量达到12%

时，造成的波动影响远比MgO含量低于4%时的再从脱硫

和排碱角度来看，通过研究、IgO对脱S的影响如下：

MgO/%05101520

L/p>

C淙名哆想冢

III■■■

67891011

w(Mgoy%u(MgO)/%

(MgO)含量对KQ活度的影响(MgO)含量对Kq+N%O含量的影响

综合上面两方面的分析，我们认为在当前的冶炼条件下，M?。/他/寓哆在

0.55±0.05,具体要根据冶炼条件来选定。

7.高炉炉内的渣皮

9.渣皮

■等效炉腹角由74°增加到79°冷却壁表面温度煤气流速

逐渐增大，最大时增大近5倍。过大的炉腹角造成煤气流

对冷却壁严重的冲刷破损。这个研究结果与国内铜冷却壁

损坏的实际情况相一致。因此，在现有薄壁高炉炉腹角

79°或以上时，缩小将等效炉腹角控制在72°-74°。

心炼铁梦想家

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一

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浜

厂

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051015202530747576777879

取样点编号（离开炉腹根部距离）炉腹角.・

ab

“整流”前炉腹位置煤气流速变化炼铁梦想家

12

一点1位置

T-点8位置

一■点15位置

一

T-点30信置

051015202530

747576777879

取样点箱号（离开炉腹根部的距离）等效炉腹用，•

ab

“整流”前炉腹位置煤气流速分布:炼募缈想务:

2.4.3渣皮脱落问题

■目前在使用铜质冷却壁的薄壁高炉上出现渣皮频

繁脱落，不仅影响炉况顺行，也是铜冷却壁过早

损坏的原因之一，为此我们对渣皮脱落作了研究

,现将我们研究结果简要地介绍一下供大家蓼喏

1）炉气温度对渣皮的影响

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炉国.r炉tr

冷却壁本体测温点温度冷却壁本体最高温度

■炉气温度温度升高导致炉气与冷却壁热面热量交换增大，冷却壁本体

温度升高，不利于炉渣在冷却壁表面的凝结；

■铜冷却壁本体测温热电偶的温度能一定程度上反应冷却壁热面状况及

挂渣情况，但其测量值低于冷却壁本体最高温度，因此不能W作为判

断冷却壁是否安全工作的标准。'£冻软笏想冢2

1）炉气温度对渣皮的影响

渣皮厚度随炉气温度的变化

■炉气温度温度升高导致炉气与冷却壁热面热量交换增大，渣皮厚度逐

渐减海；煤气温度频繁波动导致渣皮厚度频繁变化，易引起渣皮整体脱

落。源徐学想冢

2）冷却制度对渣皮的影响

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冷却水球.w's

水流速对壁体测温点温度的影响水流速对壁体最高温度的影响

■铜冷却壁对冷却水流速的变化比较敏感：在水流速值较小时（V1.5m/s

）,增大水流速能显著降低冷却壁本体温度，保护冷却壁;而水流速较大

时（＞1.5m/s）,水速的增大对冷却壁的降温效果很微弱。

■炉气温度越高，增大水速对冷却壁的降温效果越明显。

2）冷却制度对渣皮的影响

-:

一炉气盆SU200X?

一炉二选41M匚

.—•炉7馥度125S2

一炉气总度12SGC

1-炉气温31300匕

1-炉气送度1303：f炉气温电135OC4

r-炉气・«136OC

■--炉r盘支M8P♦

aHO-♦-炉气温度1400。P

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253035-W

冷却水9度.V冷却水温度.X?

冷却水温度对壁体测温点温度的影响冷却水温度对史体最高温度的影响

■冷却水温度的降低能显著降低铜冷却壁本体温度，冷却水温度每降低

1℃,壁体温度也将降低约1℃。

■在水流速值已经较大时，应采取降低冷却水进水温度的方式来调节冷

却壁本体温度，而非盲目追求高水速。C炼金缈渔家

2)冷却制度对渣皮的影响

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冷却水流速.小冷却水泡度，t

冷却水流速对■浅皮厚度的影响