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烧结生产及高炉冶炼对铁矿质量发展要求

来源: 爱游戏全站登陆 时间: 2023-09-01 14:10:18

  烧结产生的原因:过去的炼铁只能将开采后的铁矿石大块筛出入炉使用,细粉无法入炉使用,到处摆放的都是。于是,慢慢高品位铁矿石大块慢慢的变少,铁矿石细粉堆的慢慢的变多。多年后,开始设想能否将铁矿粉利用起来,研究出烧结的方法来利用铁矿粉。

  铁矿粉烧结就是将细粒含铁物料与燃料、熔剂特殊的比例来配料,再加水湿润、混匀和制粒形成混合料,布料于烧结设备上,通过点火、抽风,借助燃料燃烧产生的高温和一系列物理化学变化,生成部分低熔点物质,并软化熔融产生少数的液相,将铁矿物颗粒粘结起来,冷却后,固结成为具有一定强度的多孔块状产品-烧结矿。烧结生产经历了固相反应、液相生成和凝固接的过程。

  烧结矿是一个由多种矿物组成的复合体,由含铁矿物及脉石矿物组成的液相粘接而成,铁酸钙、铁酸一钙为粘结相,其强度和还原性都好。硅酸盐、铁橄榄石、铁酸二钙为粘结相还原性差。

  烧结矿的强度、还原性与铁矿石自身的强度、还原性有关。铁矿石的强度好、还原性好,烧结矿的强度、还原性相对也好。赤铁矿、磁铁矿自身强度都较好,褐铁矿、菱铁矿强度差,还原性好。烧结矿的气孔率和还原性的关系,气孔率大,还原性好,但强度差。

  铁矿粉的粒度组成、矿物组成等直接影响烧结矿的质量及产能。不同铁矿石对烧结矿的质量及产能都有影响。单种铁矿粉烧结性能较差,需要不同的矿种组成不同的矿物,有较好的烧结性能。粒度组成对烧结质量及产能都有影响,粒度太大,混匀效果差,成分易偏析,烧结易产生生矿及强度差,粒度太细,影响烧结产能。

  提高碱度即提高CaO,为生成铁酸高创造条件,且碱性熔体对铁氧化物的溶蚀比酸性熔体快,粘结相容易和残存原矿形成溶蚀结构,助于提高烧结矿的强度,烧结是需要添加氧化锆的,因此,铁矿粉中的氧化钙是很有益处的。

  加入氧化镁一方面能提高硅酸盐熔体的结晶能力,减少玻璃质含量,来提高烧结矿强度。另一方面在熔剂性烧结料中加入适量MgO,由于出现新的含镁矿物可使硅酸盐熔化温度降低,其低熔点化合物可完全熔融,增加烧结料层的液相数量。另外,由于氧化镁的存在,减少硅酸二钙及难还原的钙铁橄榄石、铁橄榄石生成的机会。氧化镁含量不能太高,因为铁矿粉中氧化镁含量不会高于烧结要求的含量,烧结是需要添加MgO的。

  它能加宽针状铁酸高存在的温度范围。可降低烧结料的熔化温度,在相同烧结温度下,液相量会明显地增加,烧结矿中的三氧化二铁过高,会促使还原应力集中和膨胀裂纹扩展,从而加剧低温还原粉化。

  它是一种古老的冶炼方法,高生产率、低消耗、低成本是其优势,加上不断吸收新技术,高炉炼铁法仍是在持续不断的发展。目前看来,高炉炼铁仍是炼铁主力军。经过长时间发展,现代高炉技术一进展到一定高度。

  高炉冶炼过程是连续生产的过程。炉料从炉顶进入炉膛,在高炉底部的炉缸和炉腹中装满焦炭。炉腰和炉身则是铁矿石、焦炭等层层相间,一直装到炉喉。从安装在炉缸上的风口鼓入大量、温度高达1000-1200℃的热风,炉料中焦炭在风口前燃烧,迅速产生大量的热,使风口附近炉膛中心温度高达1800℃以上。全过程是在炉料自上而下,煤气自下而上。二是还原气体逐步还原铁的氧化物。在高炉冶炼过程中主要有一些步骤:铁的间接还原和直接还原。造渣过程。生铁的形成。

  铁矿石品味指的是铁矿石含铁的量,铁矿石含铁量高,助于降低高炉焦比和提高产量。经验显示:品味提高1%,焦比降低2%,产量提高3%。这是由于铁矿石中铁分降低,脉石数量增加,熔剂用量加大和渣量随之升高,渣量增加的倍数要大于铁份降低的倍数,因此,高炉冶炼要求铁矿石品味越高越好。

  对于褐铁矿、菱铁矿的铁矿石,对含铁量的要求可适当降低,原因是褐铁矿、菱铁矿在高温下,结晶水分解及二氧化碳挥发,铁品味相对提高。

  有害元素指硫、磷、钾、钠、铅、锌、砷。其中硫对钢材很有害,使之产生热脆性,虽然铁矿石中90%以上的硫可在冶炼中除去,但需增加熔剂的用量,引起渣量增加,产量减低,所以要求铁矿石中硫含量低于0.2%为好。

  磷:磷对钢材来说也是常见的有害元素之一,使钢材产生冷脆性。在选矿和烧结中磷均不能去除,在炼铁汇总磷全部还原进入生铁,冶炼要求铁矿石中磷含量越低越好,一般可根据相关规定的生铁含磷量计算出矿石中允许的含磷量,一般应效益0.1%。脱磷只可以通过炼钢来进行,增加炼钢的脱磷成本。

  碱金属:碱金属主要有钾和钠。钾、钠对高炉的影响不是正比例性质,高炉本身有一定的排碱能力,碱金属在控制范围内对高炉的影响不大。但是入炉铁矿石碱金属含量太多,超过高炉排碱能力,就会形成碱金属富集,导致高炉中上部炉料碱金属含量大大超过如炉料原始水平。铁矿石含有较多的碱金属极易造成软化温度降低,软熔带上移,不利于发展间接还原,造成焦比升高。球团含有碱金属会造成球团异常膨胀引起严重粉化,恶化料柱透气性。碱金属对焦炭性能破坏很严重陪你过。另外,高炉中上部碱金属化合物粘附在炉墙上,促使炉墙结厚、结瘤且破坏砖衬。因此,铁矿石含碱金属越低越好。

  铅:铅在高炉中技术全部被还原,高密度,故沉于死铁层之下,易破坏炉底砖缝,可能会造成炉底烧穿。冶炼中要求铅含量越低越好,应小于0.1%。

  锌:锌很容易气化,在冶炼中被还原后ZnO后膨胀,会引起炉衬膨胀和炉壳破坏,冶炼中要求锌含量越低越好,应小于0.1%。

  砷:砷对钢材也是有害元素之一,使钢材产生冷脆性,焊接性能变差。铁矿石中砷基本还原进入生铁,影响生铁质量。此外砷在烧结过程中挥发,对环境影响较大。要求砷含量小于0.07%。

  铜:铜会使钢材热脆,钢材不易轧制和焊接。少量铜能改善钢的耐蚀性。铜在冶炼中易还原且全部进入生铁,继而进入钢材,若含铜量大于0.3%,钢材焊接性能降低,热脆性能增加,一般要求铜含量小于0.2%,可增加钢材的抗腐蚀性能。

  钛能改善钢的耐磨性和抵抗腐蚀能力。但在高炉冶炼时,会使炉渣性质变坏,约有90%的钛进入炉渣。钛含量低时对炉渣及冶炼过程影响不大,含量高,会使炉渣变稠,流动性差,对冶炼过程影响大,易结炉瘤。钛有护炉作用,不少高炉专门买钛矿高炉护炉。

  铁矿石强度差,在高炉内易碎。粉末多,影响高炉炉内料柱透气性,易引起炉况不顺,煤气利用不好,焦比上升,产量下降。

  精料方针:高炉冶炼对铁矿石要求的精料方针归为:高、稳、熟、匀、净、小、好。返回搜狐,查看更加多

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