王发龙高炉炉料结构与高温性能.ppt

5.铁矿石还原性能 我国常用的铁矿石还原性测定方法是GB13241－91和GB/T 24189－2009，他们分别是在ISO4695-1984和ISO 7215－2007方法的基础上得到的。特点是在固定床中用CO和N2的混合气体进行等温还原。试样具有一定的粒度范围，适用于以还原度和还原速率表示的铁矿石的还原性的测定。 两种试验方法的区别在于： （1） GB/T 24189－2009要求球团矿的粒度范围为10mm-12.5mm，烧结矿和块矿的粒度范围为18mm-20mm。GB/T 13241－91标准规定铁矿石的粒度范围都为10mm-12.5mm。 （2）最终还原度的计算公式选用略有差别。 * 5.铁矿石还原性能 5.4 铁矿石还原性的检测方法比较 高炉过程的复杂，高炉与高炉之间又存在着差异，准确代表高炉中原料真实还原性的测试方法和指标是难于实现的，因此只能确定原料的相对还原性，这就需要有一个统一的测定方法。测定铁矿石、烧结矿、球团矿的相对还原性国内外有很多方法，而归纳起来，主要是下列参数选用的不同而已： 温度的选定：用升温还原或是定温还原，定温还原的温度是高还是低； 还原气体的选定：用氢气还是用CO，以及混合煤气的配比； 还原气体的流量、流速的大小； 还原试样的重量和粒度组成； 还原过程测定方法的选定：连续气体分析，连续称量，化验试样等； 相对还原度指标的选定：用还原百分率还是采用单位时间的还原速率等； 分析结果时计算公式和方法的选用。 * 5.铁矿石还原性能 由于烧结、球团矿通常在1100、1200℃就开始软化，因此中温还原试验时，如把还原温度提高至1100、1200℃，所得的数据还原性能比在900，1000℃时更差，而且也不能反映蓄热区的还原性能，因此中温还原性选择温度在900～1100是合适的。 从软化开始直到熔融开始这一阶段温度约在1100～1300℃，间接还原速度虽有下降，但仍然在进行。高温还原性是铁矿石还原性的重要组成部分。目前对铁矿石的高温还原性能方面的资料不多，有待于进一步研究。 高温还原度的测定方法尚未统一，一般试验方法都是首先将试样在900℃下、CO/CO2=60/40的煤气中预还原至浮士体，然后用这种经过预还原的试样20～100g在1200～1250℃下，用CO/N2=30/70的煤气还原1～3小时，指标是以从浮士体还原成的金属铁和全铁之比的百分数表示。 * 6.铁矿石软熔性能 铁矿石不是纯物质的晶体，没有一定的熔点，而是具有一定范围的软熔区间。在高炉冶炼过程中，炉料在连续下降过程中，在上升气流的作用下，随着温度不断的升高，铁矿石不断地被还原、加热，并软化熔融。在高炉内部，炉料从开始软化到滴落的区域称为软熔带，软熔带的位置、形状和厚度对高炉操作有显著影响，它决定了高炉内煤气的分布状况，并与高炉操作的稳定性有密切关系。此外软熔带的高度对铁水的含硅量也有较大影响，而高炉含铁炉料的还原、软化、熔融是形成软熔带的基本条件，因此，研究和掌握含铁炉料的软化、熔化及滴落性能具有重要的意义。 * 6.铁矿石软熔性能 6.1 软熔带的形状与特点 倒V形： V形： 它的形状像V，其特点刚好与倒V形相反。边沿 温度高， 中心温度低，煤气利用不好，而且不利于炉缸 一系列反应。 W形： 其特点与效果介于两者之间. 形状像倒写的V。特点是：中心温度高， 边沿温度低，煤气利用较好，对炉墙维护 有利，而且对生铁脱硅和脱硫以及高炉冶 炼过程一系列反应有着很好的影响。 * 6.铁矿石软熔性能 6.2 软熔带对高炉生产的影响 软熔带的形状、厚度与位置决定了高炉煤气中下部分布，直接影响着高炉的透气性，可以认为软熔带决定了高炉炉内温度场和煤气流的分布，它的形状与位置对高炉冶炼过程产生明显的影响。而含铁炉料的高温性能在很大程度上决定了软熔带的形状、厚度和位置。 在高炉生产中，保证炉料均匀稳定的下降，控制煤气流均匀合理分布，是高质量冶炼的关键。软熔带内发生多种固液反应，其中矿石层对煤气阻力很大，因此，软熔带的特性直接影响着高炉煤气流的分布，对高炉的顺行起着重大影响。 * 6.铁矿石软熔性能 对形状相同的软熔带，若软熔带高度较高时含有较多的焦炭夹层，供煤气通过的断面积大，煤气通过的阻力减小；反之，煤气通过时阻力大。但是软熔带高度增大，块状带的体积则减小，即矿石的间接还原区相应减小，煤气利用变差，焦比升高；反之，软熔带高度降低，可以提高煤气利用率，降低焦比，但是高炉透气性不好。 所以，较高的软熔带，高炉透气性好