• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      降低生鐵含硫量途徑的探討

      2010-08-25 00:38:08吳玉棟,周永平,劉士臣
      河南冶金 2010年4期
      關(guān)鍵詞:焦比含硫量生鐵

      降低生鐵含硫量途徑的探討

      吳玉棟 周永平 劉士臣 楊玉兵 席海莉

      (安陽鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司)

      隨著對鋼材性能要求的提高和超低硫鋼產(chǎn)量的增加,對煉鐵生產(chǎn)過程中的脫硫提出了越來越高的要求,本文通過對影響安鋼水冶高爐生鐵含硫量各因素的分析,探討了降低水冶生鐵含硫量和提高生鐵質(zhì)量的各種措施。提出了降低含硫量的措施。

      生鐵 硫含量 質(zhì)量

      0 前言

      硫?qū)︿摰男阅軙斐刹涣加绊?,鋼中硫含量高,會使鋼的熱加工性能變壞,即造成鋼的“熱脆”性。硫在鋼中?FeS的形式存在,F(xiàn)eS的熔點(diǎn)為1193℃,F(xiàn)e與 FeS組成的共晶體的熔點(diǎn)只有985℃,液態(tài) Fe與FeS雖然可以無限互溶,但在固溶體中的溶解度很小,僅為0.015%~0.020%。當(dāng)鋼中的硫含量超過0.020%時(shí),鋼液在凝固過程中由于偏析使得低熔點(diǎn)Fe-FeS共晶體分布于晶界處[1],在1150℃~1200℃的加熱過程中 ,晶界處的共晶體熔化,鋼受壓時(shí)造成晶界破裂,即發(fā)生“熱脆”現(xiàn)象。如果鋼中的氧含量較高,則 FeS與 FeO形成的共晶體熔點(diǎn)更低 (940℃),更加劇了鋼的“熱脆”現(xiàn)象的發(fā)生。因此控制和降低鋼水中的含硫量是十分重要的。

      1 概況

      安鋼永通有三座高爐,隨著近年安鋼設(shè)備水平的大型化、冶煉水平的提高,公司提出建設(shè)安鋼精品鋼基地要求。精品鋼的生產(chǎn)對鋼水質(zhì)量提出了更高的要求,因而對鋼水含硫量更是提出嚴(yán)格的要求。顯而易見,這就需要煉鐵系統(tǒng)來降低生鐵含硫量?;诖擞斜匾獙Π蹭撚劳ń档蜕F含硫量進(jìn)行探討。

      2 降低生鐵中硫含量的措施

      根據(jù)硫在煤氣、渣、鐵中的分配,爐料帶入高爐內(nèi)部的硫在冶煉過程中又全部轉(zhuǎn)入爐渣、生鐵、煤氣中。

      式中:m(Sm)──每公斤鐵由爐料帶入的總硫量;

      m(Sg)──每公斤鐵隨煤氣揮發(fā)的硫量。

      從(1)式可知,要降低生鐵中的硫含量,首先要控制進(jìn)入高爐中的總硫含量 (即原燃料帶入高爐的硫含量);其次是提高爐渣中的硫含量 (即提高硫在渣鐵間的分配系數(shù)),最后是提高煤氣帶走的硫含量。但煤氣帶走的硫是受溫度限制的,只能靠減少各種爐料帶入的硫量和增加爐渣帶走的硫量,來達(dá)到減少生鐵含硫量的目的。

      2.1 減少爐料帶入硫

      減少爐料帶入的硫量即使?fàn)t渣脫硫能力不變,也會明顯降低生鐵含硫量。安鋼永通高爐中的硫主要來自于原燃料,永通燒結(jié)礦、焦炭、噴吹煤粉、豎爐球團(tuán)、塊礦的硫含量。具體原料帶入的硫含量見表1、表2。

      表1 永通煉鐵噸鐵原燃料帶入的硫量

      表2 永通煉鐵原燃料的含硫量 w%

      從表1和表2中可以看出:焦炭帶入高爐的硫量居多,占總硫量的 72.91%,其次是燒結(jié)礦,其含硫量直接影響著生鐵的含硫量。故應(yīng)采取降低原燃料中的 S。

      1)控制焦炭中的含硫量。由于焦炭中的硫含量占高爐入爐硫含量的絕大部分,應(yīng)該加強(qiáng)對焦炭硫含量的控制。永通鐵廠的焦炭基本依靠外購,采購質(zhì)量較好的焦炭,如具有較低含硫量,高M(jìn)40和熱強(qiáng)度及低的反應(yīng)性,這樣有助于降低焦比,減少由焦炭帶入的硫含量。

      2)控制燒結(jié)礦的含硫量。永通燒結(jié)礦含硫量也較高。應(yīng)當(dāng)通過選購低硫煤和低硫礦粉,并控制燒結(jié)配碳量,達(dá)到燒結(jié)利于去除 S的氧化氣氛。

      3)選購低硫噴吹用煤粉。永通噴吹煤粉的含硫量較高,為0.35%~0.45%,最好能控制在0.35%以下。

      4)提高燒結(jié)礦質(zhì)量,減少入爐粉末。燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓從2003年的69%提高到現(xiàn)在的 74%左右。為高爐的穩(wěn)定順行創(chuàng)造了良好的條件,使得焦比有了較大幅度的降低,同時(shí)也有利于爐缸的活躍,這都有利于生鐵含硫的降低。

      5)優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)。對永通現(xiàn)有原料進(jìn)行高溫冶金性能的檢測,選擇合理的爐料結(jié)構(gòu),降低了軟熔帶高度,提高了爐缸溫度,提高了高爐透氣性,促進(jìn)高爐順行和焦比的降低,也有利于生鐵含硫量的降低。

      6)促進(jìn)爐子順行及提高風(fēng)溫。提高風(fēng)溫可降低焦比,也是減少入爐硫量的有效方法;加強(qiáng)高爐的操作,保持高爐的穩(wěn)定順行,高爐的順行是降低焦比的前提。

      2.2 提高爐渣脫硫能力

      脫硫反應(yīng)主要在鐵水滴下降到爐缸后穿過渣層時(shí)進(jìn)行的,這時(shí)渣鐵接觸的條件最好。聚集在爐缸中的渣鐵界面也繼續(xù)進(jìn)行著脫硫反應(yīng),雖然接觸面沒有鐵滴穿過渣層時(shí)大,但渣鐵界面接觸的時(shí)間比較長。

      液態(tài)高爐渣是由正負(fù)離子組成。所以渣鐵間脫硫反應(yīng)是在液態(tài)的渣鐵界面間進(jìn)行的離子遷移過程:即鐵水中原子硫吸收電子變?yōu)榱蜇?fù)離子進(jìn)入渣中,渣中氧負(fù)離子失去電子變?yōu)橹行匝踹M(jìn)入鐵水中,再與過飽和的碳生成一氧化碳逸出。

      式中:KS——平衡常數(shù);

      由此可見爐渣的脫硫效果決定于四個(gè)環(huán)節(jié),一是爐渣堿度,即爐渣中氧負(fù)離子濃度;二是爐缸內(nèi)爐渣的流動性或粘度,即氧及硫離子在渣中的擴(kuò)散速度;三是造渣過程對爐缸溫度的影響,四是脫硫反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)間。

      2.2.1 對高爐爐渣脫硫潛力的分析

      高爐爐渣理論上的最大分配系數(shù)為:

      式中:B——堿度系數(shù)。

      M=(SiO2%)+0.6×(A l2O3%);

      N=((CaO%)+(M nO%)+0.5(M gO%)-1.75(S%)/(SiO2%));

      C=(CaO%)+(M nO%)+0.5(M gO%)-1.75(S%)。

      渣鐵間硫分配達(dá)到的平衡程度以ε表示,則:

      根據(jù)永通鐵廠爐渣成分計(jì)算渣鐵間硫分配達(dá)到平衡程度,見表3。

      表3 爐渣脫硫平衡程度計(jì)算

      由表3可以看出,爐渣中硫的分配距平衡狀態(tài)還差很遠(yuǎn),還有很大潛力,通過理論分析和結(jié)合永通鐵廠的實(shí)際,采取一定的措施,可以進(jìn)一步提高硫在渣鐵間的分配率,降低生鐵含硫。

      2.2.2 適當(dāng)提高爐渣堿度

      從式(5)可知,要提高生鐵中硫在渣鐵間的分配比,需要提高渣中 (CaO)、(M gO)和 (M nO)堿性氧化物的含量。即提高爐渣堿度,也就提高了爐渣中的自由氧離子濃度,有利于提高爐渣脫硫能力。2003年永通的爐渣堿度基本在1.03~1.10,隨著近幾年外購焦炭和噴吹煤粉中的硫含量,使得鐵水中的硫含量居高不下。在2009年后逐漸提高了爐渣了堿度,從表3看,2009年10月生鐵含硫量降到0.022。但二元堿度 CaO/SiO2不能過高,永通鐵廠爐渣 CaO/SiO2為1.25以上時(shí)會產(chǎn)生鋁酸鈣、硅酸二鈣等高熔點(diǎn)固體顆粒從而影響爐渣的流動性,進(jìn)而影響爐渣脫硫能力。

      2.2.3 增加渣中M gO含量

      隨近年來鐵礦石資源的日趨緊張,進(jìn)口礦的數(shù)量在永通燒結(jié)配礦中占的比例逐漸提高,由于進(jìn)口礦中 A l2O3含量較高,使得高爐爐渣中 A l2O3含量大幅升高,造成爐渣融化溫度顯著升高,流動性降低,惡化了高爐爐況,降低了爐渣的脫硫能力;而提高渣中M gO含量不僅能提高爐渣中的氧負(fù)離子濃度而且能降低爐渣的熔化性溫度,明顯提高爐渣的流動性,十分有利于提高爐渣的脫硫能力[2]。永通鐵廠在2005年9月份前未加白云石,爐渣中M gO含量不足,爐渣脫硫能力差。很難使生鐵中硫含量達(dá)到0.03%以下。當(dāng)爐渣中M gO含量達(dá)到 7%以上時(shí),爐渣的流動性明顯變好,脫硫效果明顯提高,生鐵的硫含量能達(dá)到0.03%以下的水平,甚至達(dá)0.025%以下。

      由表3可看出:配加白云石后爐渣的流動性變好,生鐵含硫量完全可以控制在0.03%以下,不需要再采取其它措施。

      2.3 提高爐缸溫度

      由于脫硫反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度越高越有利于反應(yīng)進(jìn)行,故而爐溫高、[Si]高時(shí),生鐵中硫含量也低。故爐況順行,爐缸物理熱充沛,也利于冶煉出低硫生鐵。通過提高風(fēng)溫和提高鼓風(fēng)動能,維持合理的風(fēng)口理論燃燒溫度和鼓風(fēng)動能,保持中心煤氣流,達(dá)到均勻爐缸溫度和提高爐缸。通過采取以上措施,永通的鐵水溫度從2005年以前的1430℃左右提高目前的1450℃以上,為降低生鐵中含硫量常遭了條件。

      2.4 適當(dāng)延長脫硫反應(yīng)時(shí)間

      根據(jù)相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)及研究,高爐上下渣中的含硫量差距很大,下渣中硫含量明顯高于上渣10%~17%。增加出鐵次數(shù),降低爐缸內(nèi)鐵水液面,相應(yīng)地增加鐵水液面上的渣層厚度,增加鐵滴穿過渣層的反應(yīng)時(shí)間。盡量增加渣鐵接觸反應(yīng)時(shí)間均有利于增加爐渣帶走的硫量。

      3 討論

      結(jié)合上述分析,實(shí)施精料方針是降低生鐵含硫量的基礎(chǔ),精料不僅可以降低煉鐵入爐原料帶入的硫含量,更重要的是精料可以維護(hù)高爐操作的穩(wěn)定順行,對降低燃料消耗有著十分重要的影響。由于焦炭帶入高爐的含硫量占總原料帶入硫的 72.9%,所以焦比的降低對降低生鐵含硫量起著重要的作用。同時(shí)應(yīng)該加強(qiáng)爐料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,合理的爐料結(jié)構(gòu)可以促使高爐形成合理軟熔區(qū)間,促進(jìn)煤氣流的合理分布,提高煤氣的利用率有利于焦比的進(jìn)一步降低。

      從高爐爐渣方面看,應(yīng)該結(jié)合高爐生產(chǎn)實(shí)際,制定合理的造渣制度,永通鐵廠的爐渣渣系屬于 CaO、M gO、A l2O3、S iO2四元渣系。該渣系中爐渣的最好礦物組成為黃長石、鎂輝石、鈣鎂橄欖石。首先保證在高爐??刂茰囟认?,爐渣應(yīng)該具有良好的流動性,如當(dāng)爐料中A l2O3含量大幅升高時(shí),可以適當(dāng)?shù)奶岣咴械腗 gO含量,在一定范圍內(nèi)隨著M gO含量的增加,爐渣粘度下降,流動性得到改善。這是因?yàn)樵黾釉蠱 gO含量的比率,可以帶入較多的 O2-離子,因而減少了 A l—O陰離子團(tuán)的聚合度,破壞了它們的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),形成了簡單的單、雙四面體結(jié)構(gòu);同時(shí)還能與A l2O3生成一系列低熔點(diǎn)物質(zhì),改善爐渣的流動性。但渣中M gO含量不能過高,否則渣中將出現(xiàn)過多的鎂橄欖石和方鎂石[3],爐渣組成將離開黃長石初晶區(qū)中心區(qū)域而向邊緣靠近,爐渣粘度增加,流動性反而惡化。其次適當(dāng)提高爐渣堿度,堿度的提高可以為渣中提高更多的 O2-,可以減少A l—O、Si—O陰離子團(tuán)的聚合度,改善爐渣的流動性,提高爐渣的脫硫能力,降低生鐵含硫量。

      適當(dāng)?shù)奶岣郀t缸溫度。通過優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu),提高堿度,從而提高爐料的軟熔溫度,降低高爐的軟熔帶位置,促進(jìn)爐缸鐵水溫度的提高。因?yàn)閺臓t渣脫硫反應(yīng)看,脫硫反應(yīng)是吸熱反應(yīng),提高溫度有利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。

      4 結(jié)語

      通過對安鋼永通公司煉鐵分析,提出了提高原燃料質(zhì)量降低高爐入爐焦比,改善爐渣結(jié)構(gòu)的建議,如:適當(dāng)提高爐渣堿度和渣中M gO含量;加強(qiáng)高爐操作;適當(dāng)提高爐缸溫度;增加出鐵次數(shù)等措施,來降低生鐵含硫量。為進(jìn)一步降低永通生鐵含硫量和提高鐵水質(zhì)量提供了一些有益的技術(shù)措施。

      [1]朱苗勇.現(xiàn)代冶金學(xué)(鋼鐵冶金卷)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2008:149-150.

      [2]何環(huán)宇,王慶祥,韓秋影.M gO含量對高爐渣性能的影響研究[J].武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2006:6-7.

      [3]李福民,呂慶,胡賓生,等.高爐渣的冶金性及造渣制度[J].鋼鐵,2006,41(4):20—22.

      D ISCOSSION ON REDUCT IONM ETHOD TO SUL FUR CONTENT IN PIG IRON

      W u Yudong Zhou Yongp ing L iu Shichen Yang Yubing X i Haili (Anyang Iron&Steel Group Co.,L td)

      H igher requirem ents to the desu lphurization in hot metal p roduction has been put forward w ith raising of p roperty requirem en ts to steelp roducts and increasing of super-low su lphu r steelp roduction.Through the analysisof influencing factors on sulphur content in p ig iron at YongtongBF ofAngang,the countermeasureson reducing sulphur content in p ig iron and imp roving p ig iron quality have been investigated.

      Pig iron Su lp fur content Quality

      2010—6—5

      猜你喜歡
      焦比含硫量生鐵
      宣鋼1 號高爐降低焦比實(shí)踐操作
      山西冶金(2022年4期)2022-09-26 14:52:54
      2021年12月世界高爐生鐵產(chǎn)量表
      2022年1月世界高爐生鐵產(chǎn)量表
      使用含釩生鐵降低煉鋼成本的應(yīng)用與實(shí)踐
      昆鋼科技(2020年6期)2020-03-29 06:39:36
      歐冶爐開爐降硅降焦比實(shí)踐的對比分析
      新疆鋼鐵(2019年2期)2019-10-23 03:00:04
      2019年8月世界高爐生鐵產(chǎn)量表
      濟(jì)鋼1號1750高爐鐵口夾角改造設(shè)計(jì)特點(diǎn)
      7RT—Flex68D主機(jī)缸套低溫腐蝕故障實(shí)例
      航海(2018年1期)2018-03-08 20:18:39
      LX1004型拖拉機(jī)發(fā)動機(jī)箱體鑄件含硫量的控制研究
      汽、柴油國V標(biāo)準(zhǔn)
      清水河县| 淮阳县| 常宁市| 都江堰市| 衡东县| 镇坪县| 墨江| 普兰店市| 宜州市| 江安县| 隆昌县| 建宁县| 呼图壁县| 西乌珠穆沁旗| 乌恰县| 札达县| 平凉市| 平度市| 玉山县| 正镶白旗| 洛宁县| 凤阳县| 苏尼特左旗| 南和县| 四子王旗| 独山县| 泾川县| 雅江县| 饶河县| 九龙城区| 禹城市| 谢通门县| 鄯善县| 志丹县| 津市市| 兴海县| 安徽省| 祁阳县| 辽中县| 页游| 麦盖提县|