高爐壽命的影響因素有哪些

2022-12-18 05:18:02 字數 4328 閱讀 7320

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高爐煉鐵的操作方針是以精料為基礎。精料技術水平對高爐煉鐵生產的影響率在70%左右,裝置的影響率在10%左右,高爐操作技術的影響率在10%左右,綜合管理水平影響率約5%,外界因素影響率約5%。

1高爐精料技術的內涵

高爐精料技術包括:「高、熟、淨、小、均、穩、少、好」八個字。

「高」是入爐礦石含鐵品位要高;燒結,球團,焦炭的轉鼓強度要高;燒結礦的鹼度要高(一般在1.8~2.0)。

入爐礦品位要高是精料技術的核心。入爐礦品位每提高1%,高爐燃料比會下降1.5%,高爐產量提高2.

5%,噸鐵渣量減少30kg,允許高爐增加噴吹煤粉15kg/t。

「熟」是高爐入爐原料中熟料比要高。熟料是指燒結礦、球團礦。隨著高爐煉鐵生產技術的不斷進步,現在已不十分強調熟料比要很高。有些企業已有20%左右的高品位天然塊礦入爐。

「淨」是指入爐原燃料中<5㎜粒度要低於總量的5%。

「小」是指入爐料的粒度應偏小。高爐煉鐵的生產實踐表明,最佳強度的粒度是:燒結25~40㎜,焦炭為20~40㎜,易還原的赤鐵礦和褐鐵礦粒度在8~20㎜。

對於中小高爐原燃料的粒度還允許再小一點。

「均」是指高爐入爐料的粒度要均勻。不同粒度的爐料分級入爐,可以減少爐料的填充性和提高爐料的透氣性,會有節焦提高產量的效果。

「穩」是指入爐原燃料的化學成分和物理效能要穩定,波動範圍要小。目前,我國高爐煉鐵入爐原料的效能不穩定是影響高爐正常生產的主要因素。保證原料場的合理儲存量(保證配礦比例不大變動)和建立中和混均料場是提高爐料成份穩定的有效手段。

「少」是指鐵礦石,焦炭中含有有害雜質要少。特別是對s、p的含量要嚴格控制,同時還應關注控制好en、pb、cu、as、k、na、f、ti(tio2)等元素的含量。

「好」是指鐵礦石的冶金效能要好。冶金效能是指鐵礦石的還原度應大於60%;鐵礦石的還原粉化率應當低;礦石的荷重軟化點要高,軟熔溫度的區間要窄;礦石的滴熔性要溫度高,區間窄。

2要高度重視焦炭質量對高爐煉鐵的影響

焦炭質量變化對高爐煉鐵生產指標的影響率在35%,也就是說,佔精料技術水平影響率的一半。焦炭在高爐內是起到爐料骨架的作用,同時又是冶煉過程的還原劑,主要高爐煉鐵熱量收入的**(約佔60%~80%),以及生鐵含炭的**者。特別是在高噴煤比條件下,焦比的顯著降低,使焦炭對爐料的骨架作用就更加明顯。

這時焦炭***,對提高爐料的透氣性,渣鐵的滲透性都起到十分關鍵的作用。大型高爐,採用大礦批裝料制度,使焦炭層在爐內加厚(可達300~500㎜厚),形成好的焦窗透氣性,對高爐生產順行起到良好的作用。由於大型高爐的料柱高,爐料的壓縮率高,對焦炭質量的評價,已不能只滿足對m40、m10、灰分、硫分等指標的要求,應當增加對焦炭的熱反應效能指標的要求,如反應後強度(csr),反應性指數(cri)等指標的要求。

工業發達國家大型高爐所用的焦炭質量普遍優於我國,這是國外高爐指標行進的重要原因之一。國外大型高爐所用焦炭的m40一般大於85%,m10小於6.5%,灰分在<11.

5%,s<0.55%。寶鋼從投產起就十分重視對焦炭質量的高要求,使提出焦炭的熱效能csr≥66%,cri≤26%。

國內的一些企業,如武鋼、首鋼、鞍鋼等企業也加強了對焦炭質量效能研究。一些企業認識到,多花錢買好煤,加大對煉焦技術的研究,開發,對提高高爐煉鐵生產指標的作用是明顯的、是值得的。

3積級採用先進工藝、技術、裝備、實現高爐高效化

高爐高效化是指高利用係數和低能耗。提高入爐礦品位是實現高利用係數的有效手段。實現合理的爐料結構就可以提高入爐礦品位。

目前,我國高爐煉鐵爐料結構中球團礦配比偏低(全國重點鋼鐵企業平均為11%)。球團礦的鐵品位可以實現在60%~66%,而燒結礦品位在58%以上就算是高水平了。所以,我國應當努力提高球團生產能力,將球團配比提高到20%以上。

建議積極採用帶式培燒機和鏈篦機——迴轉窯生產裝置生產球團礦。該裝置生產的球團質量是優於豎爐某些灰成分,如鹼金屬和鹼土金屬化合物對煤氣化有催化作用。

焦炭抗鹼性

alkali resistance of coke

下觀察,有明顯的裂紋延伸;x射線衍射分析證明,確有石墨鉀層間化合物存在。石墨鉀受熱膨脹,加速裂紋的產生與發展,是導致焦炭強度下降的重要原因,因而必須抑制鉀對焦炭的破壞作用。環境氣氛可以影響鉀的層間化合物的穩定性,在800℃以下的氧化氣氛中(如含c眾10%的高爐煤氣),石墨鉀容易分解,將含鉀的焦炭在較高溫度(1200℃以上)下維持相當時間,即可使鉀逸出。

(3)對焦炭結構的影響。焦炭與coz反應過程中,鉀、鈉的催化作用使表面反應增強,因此焦炭氣孔壁的減薄程度加劇。鉀、鈉還使焦炭光學組織中的各向異性組分反應率有較大的增加,而光學各向同性組織的反應速度增長不多。

(4)對反應後強度的影響。鉀、鈉雖然對焦炭與coz的反應起催化作用,但在同一反應程度下,強度並不因鉀、鈉的存在而下降更多,這是因為催化作用雖然增強了焦炭的表層反應,卻減輕了焦炭的內部反應。但在相同的反應時間內,鹼金屬能使反應程度加深,導致塊焦反應後強度明顯下降。

(5)對高爐操作的不良影響。鉀、鈉對焦炭質量的影響也會給高爐生產帶來不良後果:焦炭與coz反應的開始溫度降低,可導致高爐煉鐵焦比公升高;由於焦炭與c仇反應速度增加,焦炭在高爐中的降解失重加劇,機械強度和塊度急劇下降,導致焦炭在高爐下部高溫區過多粉化,影響高爐順行;鉀、鈉蒸氣在高爐上部與煤氣中的c仇反應生成碳酸鹽而析出;這些鹼金屬碳酸鹽部分粘附在爐壁上,會侵蝕耐火材料,影響高爐壽命。

提高焦炭抗鹼能力的措施焦炭抗鹼性間題是隨著鹼含量較高的礦石的利用而逐漸突出的,因此提高焦炭的抗鹼能力必須從焦炭生

產和高爐冶煉兩方面同時進行。(l)增加低揮發分煤在配合煤中的用量,降低焦炭反應性,提高開始反應溫度,從根本上緩解焦炭強度在高爐內的過早惡化。(2)提高煉焦裝爐煤的散密度,使焦炭氣孔壁厚度增加,從而提高抵伉c02的侵蝕能力,提高焦炭反應後強度。

(3)在煉焦配合煤中新增一些c仇反應的抑制劑或在焦炭表面噴灑這種抑制劑,以降低鉀、鈉對c仇反應的催化作用。曾以5102和b必3作為抑制劑,進行提高焦炭抗鹼性試驗。試驗表明,新增0.

5%的b:。3後,焦炭反應性可降低30一50%。(4)減少鹼金屬在高爐內的迴圈,可以降低焦炭中的鉀鈉富集量。

降低高爐爐身上部溫度可減緩焦炭在進入軟融帶前發生過多的碳溶反應,從而使焦炭能承受更劇烈的反應而不致使強度過早變差(見高爐焦)。(傅永寧) jiao切lnkangjianxlng焦炭抗鹼性(alkah:esistanc。

of coke)焦炭在高爐冶煉過程中抵抗鹼金屬及其鹽類作用的能力。焦炭本身的鉀、鈉等鹼金屬含量很低,約0.1一0.

3%(質量),如此少量的鹼金屬不足以對焦炭產生有害影響。但是在高爐冶煉過程中,由礦石帶入的大量鉀和鈉,在高爐內形成液滴或蒸氣,造成鹼的迴圈,並富集在焦炭中,使爐內焦炭的鉀、鈉含量遠比入爐焦為高,可高達3%以上,這就足以對焦炭產生有害影響。在高鹼負荷的高爐中,這種影響更為嚴重,因此擾鹼性是對高爐焦的乙個特殊要求。

鉀、鈉對焦炭質量的影響鉀、鈉對焦炭反應性、焦炭機械強度和焦炭結構均會產生有害的影響,以致危害高爐操作。(1)對焦炭反應性的影響。鉀、鈉對焦炭與c仇反應有催化作用。

一般情況下,鉀、鈉在焦炭中每增加0.3~0.5%,焦炭與cq的反應速度約提高10~巧%。

鉀、鈉還可降低焦炭與c仇反應的開始溫度。含3%鉀、鈉的焦炭比含0.1一0.

3%鉀、鈉的焦炭的反應開始溫度約降低50~100℃。(2)對機械強度的影響。鉀、鈉及其氧化物能滲入焦炭的碳結構,形成石墨鉀、石墨鈉(如kc。

、nac:)等層間化合物,使碳結構變形、開裂而導致焦炭機械強度下降。用含鉀5%左右的焦炭(相當於高爐爐腹部位焦炭的含鹼量)在氮氣中加熱至1 000℃,冷卻後與不含鉀的焦炭對比,強度顯著下降。

這種焦炭在顯微鏡我是搞高爐冶煉的,影響高爐壽命的因素有很多,簡單的來說有以下幾項:

1、高爐原始設計。在高爐設計中均明確了高爐的設計壽命,按照設計壽命來選擇裝置、材料、結構以及施工工藝。不同高爐的設計壽命是不相同的。

例如一般中小高爐的設計壽命僅5~8年,而大高爐的設計壽命則長達16年甚至20年。當然不同設計壽命形成的設計方案導致的實際投資也是相差極大的。

2、施工質量。是否嚴格按照設計施工。

3、高爐精料水平。如高爐精料水平高,採用優質原料,則爐況順行,高爐工況穩定,對裝置及爐內耐材的損害相對較小,有利於延長高爐壽命。

4、高爐操作。如高爐精料水平尚可,則高爐操作對高爐的壽命影響極大。這主要體現在:

a高爐煤氣流控制。如採用以中心氣流為主、適當抑制邊緣的操作制度,則對爐牆的侵蝕較小,反之則不利於長壽。b爐況順**況。

如杜絕崩料、懸料、坐料等失常爐況,減少洗爐作業,則對長壽有利。c冷卻制度。冷卻裝置水溫差控制、水質控制、熱流強度監控。

防止冷卻裝置燒損。

5、適當的高爐爐體維護技術。如破損冷卻壁恢復、壓漿造襯、爐體噴塗、鈦渣護爐等等,可有效延長高爐壽命。

高爐長壽是個系統工程,只有從設計、施工、生產、維護等與高爐相關的一切活動都達到高爐長壽要求時,才能最終達到或超過高爐設計壽命。

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