有害元素对高炉炼铁的影响及控制措施.docx

有害元素对高炉炼铁的影响及控制措施-1--4-有害元素对高炉炼铁的影响及控制措施l引言高炉炼铁原料中的有害元素主要有铅、锌、碱金属等。锌在高炉内循环富集已严重影响高炉顺行和热制度稳定渗入炉衬的zn蒸汽在炉衬内冷凝下来造成高炉炉缸炉底砖衬上涨风口大套上翘开裂、中套上翘变形、炉皮开裂、炉缸水温差上升等一系列后果严重危害一代高炉寿命。通过控制入炉原料有害元素含量优化高炉操作减少有害元素在高炉内循环富集取得一定效果。本文以新钢8#1050m。高炉为例。2有害元素的来源通过对原燃料检测成份分析可以看出碱金属来源主要来焦炭其次是烧结矿和球团矿而zn的来源主要是山上球团厂球团矿和烧结矿。zn的主要来源是生产烧结矿、球团矿的精矿粉不法商贩将瓦期灰回收来的金属料加入精矿粉中使原料Zn含量大大提高。3对高炉的影响(1)有害元素破坏砖衬及炉体。2022年3月份开始陆续发现风口中套变形继而出现大套法兰上翘开裂套冒煤气现象并伴随煤气泄漏明显发展最终造成炉缸炉皮开裂。(2)造成炉皮开裂冷却板损坏。由于有害元素在炉内富集在炉身中下部软融带附近有害元素吸附或渗透进入砖缝造成砖衬被侵蚀和异常膨胀使冷却板暴露在高温气流中易受冲击而损坏。随着原燃质量下降有害元素入炉增加在内的富集增加对砖衬的破坏力度加大。造成炉皮开裂的主要原因是使用含Zn高的原料的结果从风口粘结物取样分析可知zn在炉知富集是造成炉缸炉皮开裂的主要原因。(3)均压、管路堵塞。由于zn含量大幅增加随煤气排出的zn增加随煤气逸出的zn元素在均压管管路中凝集造成管路堵塞。2022年问_次发生管路堵塞现象经过吹扫管路立刻恢复正常均压。(4)造成炉缸炉底侵蚀速度加快。碱金属zn等有害元素易在炉内循环富集K、Na以液态或固态粉状化合物粘附在炉衬上破坏砖衬zn则以蒸汽形式渗入砖衬缝隙中冷凝氧化成ZnO后体积膨胀损坏内衬使高温铁水能够顺利渗入砖缝造成水温差上升。(5)破坏焦炭强度炉况顺行度下降。碱金属的吸附首先从焦炭的气孔开始而后逐步向焦炭内部扩散随着焦炭在碱金属蒸汽内暴露的时间延长碱金属的吸附量渐渐增多焦炭基质部分扩散的碱金属会侵蚀到石墨晶体内部破坏原有的结构使焦炭产生较大的体积膨胀导致焦炭破碎焦炭反应性增加反应后强度降低。2022年高炉碱负荷达6．Okg／t铁左右由于缺乏处理经验使碱金属在炉内富集破坏焦炭强度炉况顺行度很差通过采用高压操作降低碱度增加渣r}~MgO含量等措施排碱后碱金属的危害逐步降低炉况顺行度逐步好转2022年虽然碱负荷仍高达5．Okg／t铁左右由于措施得当高炉顺行度朱受到影响。4采取的措施(1)减少zn元素入炉量。制定严恪的原燃料采购标准尽可然采川低锌原料减少入炉锌量。(2)增加烧结矿中Mgo含量。考虑到碱金属对高炉带来许多不利因素通过提渣中Mgo含量可降低渣中K0、Na的活度提高炉渣排碱能力。烧结矿Mgo含量原来的2．3％左右提高到日前的2．8％左右使得日前炉渣Mgo含量由原来的7．O％左右提高到目前的9．O～10．O％。(3)把控好炉渣碱度。通过降低炉渣碱度到1．O5～1．15之间炉渣流动性良好对排碱有利。(4)优化操作提铁水质量通过攻关等一系列措施优化高炉操作。2022年以来优质晶率保持在较高的水平2022年2月份至今一级品率基本在90％以上铁水粘度增加流动性下降使l150℃等温线上移有效保护炉缸使水温差稳定在1．4℃左右。(5)采用钒钛矿护炉。虽然目前水温差已下降到1．4℃左右但受炉的变化、炉温波动等囚素影响水温差也有较大波动为了进一步确保炉缸工作稳定保护内衬2022年6月份始开始用钒钛矿护炉TiO入炉量维持在5kg／t铁左右使用钒钛矿护炉以后水温差稳定性明显好转炉底温度也有所下降。(6)合理控制气流分布。根据炉衬温度的变化情况以及炉况表现通过疏松边缘等措施防止炉墙结厚同时及时调整负荷减少粘结物对高炉生产的影响。(7)高炉灌浆。针对8#高炉炉体实际情况对高炉风口区及炉缸采用高压灌浆压入无水泥桨填充缝隙有效阻止有害元素的入侵。(8)定期对均压管路吹扫确保管路畅通。5效果通过采取一系列措施有效控制了仃害元素对高炉带来的影响目前8#高炉炉况稳定顺行炉缸水温差、炉衬温度稳定各项技术经济指标有所改善。