高炉冶炼用原料.PPTVIP

2 高炉冶炼用原料;2.1 高炉冶炼用原料;各类铁矿石图;我国铁矿石资源的两个特点： 1、贫矿多，富矿少。贫矿占矿石总储量的 80%左右。 2、单一矿种少，复合矿石多。如白云鄂博铁伴生稀土矿、攀枝花和承德地区的钒钛磁铁矿等。 因此我国需大力发展选矿和造块工业； 有些矿含有铜、铀、银等贵重金属，应加强矿 石综合利用。;评价指标： （1）含铁品位(TFe) 衡量铁矿石质量的重要指标。品位决定着冶炼的经济性。品位越高，冶炼时需要的熔剂就少、成渣量少，能耗降低。 含铁量高并可直接送入高炉冶炼的铁矿石称为富矿。含铁品位低需要经过富选才能入炉的为贫矿。 划分富矿与贫矿没有统一的标准，随选矿及冶炼技术水平的提高而变化。 一般矿石中Fe的含量在50%以上可直接供高炉使用。但目前我国富矿贮量已经很少，绝大多数Fe含量在30%左右，需经过富选才能使用。 ;（2）脉石成分(SiO2、Al2O3、CaO、MgO )； 铁矿石中的脉石包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO等金属氧化物。在高炉条件下，这些氧化物不能或很难被还原为金属，最终以高炉渣的形式与金属分离。渣中碱性氧化物（CaO、MgO）与酸性氧化物（SiO2）的质量分数应大体相等，这样渣的熔点才能较低，粘度也较小，易于在炉内处理而不致有碍于正常操作。为此，实际操作中应根据铁矿石带入的脉石的成分和数量配加适当的“助熔剂”，简称“熔剂”。 ;（3）杂质元素 有害：对钢材质量有害。 S：热脆性 FeS熔点低 一级矿：S小于0.06%，二级矿S小于0.2% P：冷脆 控制高炉原料 Cu：Cu小于0.3%含Cu能降低钢材焊接性能，但少量（Cu小于等于0.2%）提高抗腐蚀性。 As：冷脆，不易焊接。As小于0.07% 对高炉冶炼过程有害。;（3）杂质元素 K、Na：循环，破坏炉料强度，耐火材料腐蚀快。 Pb：比重大，熔点低（300℃左右），易沉到炉低砖缝中，将耐火砖浮起，破坏炉底。 Zn：熔点高，沸点低（900℃）易气化，导致炉瘤的原因。Zn→ZnO易到上升管、下降管、堵塞管道。 F：CaF2降低炉渣粘度，也会侵蚀破坏炉衬。 有益元素：Mn、Cr、Ni、Co、V、Ti、Mo、Nb、稀土类等。（主要对钢材）;（4）还原性 矿石在炉内被煤??还原的难易程度称为“还原性”。冶炼易还原的矿石，可降低碳素消耗量。还原性与矿石的结构有关。 由好至坏依次为：褐铁矿、菱铁矿、赤铁矿、磁铁矿;（5）强度与粒度（粒度上限决定还原性，下限决定于透气性，一般为9—25mm ）； （6）矿石的高温还原性能 主要考察矿石的荷重软化温度和熔融滴下温度，两者的温差要小，这样高炉的软熔带可以出于较低位置，保证炉内有良好的透气性。 （7）化学成分和粒度的稳定 化学成分和粒度波动会引起炉温、炉渣碱度和生铁质量的波动，导致焦比上升，产量下降。;2.1.2 铁矿石的准备;2.1.3 熔剂（石灰石、白云石 ）;（1）作用：发热剂 、还原剂、增碳剂、骨架作用 主要供给炉子加热，熔化及氧化铁还原的吸热反应需热 提供C用于直接还原金属氧化物，尤其是FeO的还原提供相应数量的CO，用于间接还原 作为铁的增碳剂，焦碳中的晶型碳及石墨溶解在液态铁中起增碳作用 保证高炉料体的透气性和透液性。使炉料在高炉内自上而下自如运动 ;（2）质量要求 ： C固高； A低；V适当； 固定碳含量要在85%以上。 挥发份含量约1%。挥发分过高，炼焦的时间短，不能生产出足够强度的焦碳。挥发分过低，炼焦时间长。 S、P低；常温强度高； 高炉中70%S来自于焦碳。焦碳中S：0.5-1.5%，主要以S化物、硫酸盐的形式存在。没有有机硫。 高温强度高；稳定性好。 ;2.1.5 煤粉;2 .2 铁矿粉造块;一、烧结的作用：利用贫矿和粉矿；改善冶金性能；利 用钢铁厂的废弃物。;2、熔剂 种类：石灰石；消石灰；生石灰；白云石；菱镁石。 质量要求：CaO、MgO高；S、P低；粒度＜ 3mm，要有利于分解和矿化；高活性度；成分稳定。 ;3、烧结过程;1)烧结矿层：小于1100℃，空气预热；烧结矿冷却；液相结晶固结。厚度逐渐增加，烧结完成时则全部都是。 2)燃烧层：700℃至1350℃或1500℃，厚度为15-80mm。燃料燃烧；软熔；氧化；还原；分解等。;4、烧结生产工艺 ;3）铺底料： （1）作用：保护篦条；减少废气含尘量和除尘器负荷；增加有效抽风面积和料层透气性；改善厂区环境。 （2）方法：粒度自然偏析，偏析布料。但不能是大粒度的燃料；10-25mm的成品烧结或天然块矿。 ;4、烧结