钒钛高炉渣对炉衬材料的侵蚀研究

通过不同温度、碱度、Ti O2 含量的钒钛渣对不同耐火材料的侵蚀实验 ,分析了攀钢高炉强化冶炼后炉渣组成的变化及其对炉衬耐火材料的影响 。

包钢高炉渣含氟和碱金属限量的实验研究

实验表明，包钢高炉渣中氟和碱金属含量严重影响炉渣的冶金性能，其中ＣａＦ２占主导地位。渣中ＣａＦ２和（Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）分别降至３．５２％和０．１９％左右时，炉渣粘度和熔化性温度就可接近普通高炉渣的水平。将渣中ＣａＦ２降至２．５２％以下，对提高包钢高炉渣的表面张力才会有明显效果。

含钛高炉渣铁侵蚀炉衬的显微结构分析

对含钛高炉渣、铁显微结构的研究表明 ,攀钢高炉随冶炼强度的提高 ,炉渣组成发生变化 ,渣中TiC ,TiN ,Ti(C ,N)含量减少 ,影响护炉效果 ;含钒钛的铁水中含有TiC ,TiN ,Ti(C ,N) ,对护炉起着很大作用 ,因此钒钛矿护炉不单是含钛渣完成的 ,也有含钒钛铁水的作用。

高炉矿焦混装配加球团的实验研究

实验研究表明,高炉矿焦混装配加球团,同样可以改善块状带气体力学特性,改善高温软熔性能。高炉料配加球团时,混装改善了料柱的高温还原,可减轻球团自身高盈性能不良的影响。包钢炉料球团配比在20～40％时,混装效果更好。

炼铁高炉内Ti(C,N)生成的研究

高炉内Ti(C,N)的生成,主要以渣-焦反应和渣-铁反应两种途径进行。两者形成的状态和机理不同。在渣-焦界面上,首先生成TiC,然后气相中氮原子向TiC晶格中扩散,形成间隙固溶体Ti(C,N),它的化学组成是不均匀的,渣中碱度和温度的变化,对Ti(C,N)的生成影响极大,渣-焦界面积愈大,愈有利Ti(C,N)的生成。

高炉无钟炉顶布料料面形状的模拟研究

利用自动测距装置,在实验室高炉无钟炉顶的模型上,根据高炉现场条件,准确地测定了料面形状。由此建立布料料面的数学模型(单环或多环),并对影响料面形状的因素进行了讨论。

矿物质对高炉焦炭溶损反应的催化作用

矿物质氧化物对焦炭溶损反应有正、负催化作用。正催化促使焦炭反应性增大,焦炭质量变差;负催化可使焦炭反应性降低。

高炉用碳化硅砖的碱蚀机理

综合运用扫描电镜和X光衍射分析等手段,研究了高炉用碳化硅质砖衬的碱蚀过程。结果表明:由于碱蚀和热应力作用,致使碳化硅质砖衬工作面产生“溶洞”和龟裂现象。分析确认:“溶洞”和龟裂是破坏碳化硅质砖衬工作面完整性的直接原因,进而初步提出了高炉用碳化硅质砖衬的蚀损机理。

高炉无钟布料的重要环节——平台的形成

高炉无钟布料的核心是料面平台的形成。平台基本为矿焦层状结构,粒度分布较均匀,对气流控制作用强,促进气流分布稳定,是无钟布料的重要基础。它是提高高炉煤气利用、顺行和强化冶炼的重要环节。大、中型高炉适宜的平台宽度一般分别为1.2～2.0m和0.8～1.2m。

高炉型含钛炉渣中MnO对TiO_2还原的影响

研究了高炉冶炼钒钛磁铁矿时Ti(C,N)的生成规律以及高钛渣中MnO对TiO_2的影响。结果表明,高钛渣中MnO对抑制TiO_2还原在渣-焦处作用不大,而主要在渣-铁处,渣中含MnO4％左右,碱度0.6—1.2能显著抑制Ti(C,N)的生成,(MnO)在一定条件下还能显著抑制(SiO_2)的还原,加速脱硫反应。

Ti(C,N)对高炉冶炼的影响

研究表明,高炉型高TiO_2渣还原生成的大量Ti(C,N)固体颗粒,是造成渣中铁晶粒相互聚合成球、渣-铁分离困难的主要原因。同时改变了渣中气泡形状,增加气泡在渣中的稳定性,成为泡沫渣的主要影响因素。Ti(C,N)对石墨碳具有较好的润湿性,促进渣中游离碳的增多。

高炉型钛渣中V_2O_5对TiO_2还原的抑制

实验研究表明，含钛高炉渣中钒氧化物的存在可抑制钛氧化物的还原，但（Ｖ＿２Ｏ＿５）含量超过２％以上才能充分发挥其抑制作用。提高还原反应温度可明显地增进钒、钛、硅间迁移反应的进行。

攀钢高炉矿焦混装软熔性能的研究

攀钢高炉料(钒钛矿)软熔实验表明,采用矿焦混装可以大大改善其高温软熔性能,并大体上促进了高温还原。但随着混装率的提高,铁中钒、硅、钛的变量是不同的,当混装率在50％左右时,铁中钒增长率较高,而此时钛的还原可得到较好控制,达到“扬钒抑钛”的良好作用。

铝炭砖的抗氧化性能

实验表明，铝炭砖具有良好的抗氧化性。致密型铝炭砖（A1－C1）的抗氧化性比热压半石墨砖要好，其砖面易在高温（1200℃）下形成保护层。

攀钢高炉渣铁氧势测定实验研究

采用ＺｒＯ＿２基的固体电解质管，参比极选用Ｃｒ，Ｃｒ＿２Ｏ＿３粉，电极引线用Ｍｏ丝，用高温水泥封装特制的定氧探头具有良好的稳定住，实验测定含钛高炉渣的氧势是成功的。测定结果表明，攀钢高炉渣氧分压约为１．０１３２５×１０￣（－９）ｐａ，比其它普通高炉渣高１００倍左右。

SiO_2对TiO_2还原的抑制作用

实验表明,在渣-铁还原反应前、后期中,随(SiO_2)的增加,SiO_2对TiO_2还原都有抑制作用,特别是还原前期,当渣中SiO_2>30％,抑制作用更显著,但其抑制程度不如FeO,MnO。在渣-石墨还原反应中(无铁液存在),SiO_2对TiO_2还原抑制不明显.Ti还原前,后期的活化能分别为_(Ti)~1=231.8kJ/mol和E_(Ti)~2=339.9kJ/mol。

富氧方式对煤粉燃烧性能影响的研究

通过几种同轴氧煤枪以及鼓风富氧、不富氧单煤枪的喷吹煤粉燃烧试验研究得出:与鼓风富氧单煤枪相比,采用氧煤枪有较高的煤粉燃烧率,其中四枪有更高的煤粉燃烧率;因氧煤枪前有明显的降温现象,所以当风温低于900℃时,不利于煤粉的燃烧;采用氧煤枪时,风口半径中部的煤粉燃烧率和CO+CO^2值要比风口中心的高。

烧结过程铁酸钙的生成速度

试验研究表明,铁矿石烧结过程中铁酸钙生成速度主要由反应温度所决定。一般情况下,铁酸钙生成量随时间的增长和温度的升高而增多。在模拟鞍钢原料有 SiO_2等组分条件下,铁酸钙生成量在高温烧结后期有所下降。通过试验得出在不同条件下的铁酸钙生成量和烧结时间的定量关系。烧结料配碳量增加,铁酸钙生成量减少。

国外高炉炼铁技术的进步

近年来,高炉炼铁技术在提高原燃料质量、改进高炉操作、提高煤比、延长高炉寿命以及改进环保等方面取得了明显进步。今后的努力方向主要是三高一低一重,即高利用系数(2.0～2.5)、高煤比(150～250kg/t)、高炉龄(>15年)、低燃料消耗(焦比<300 kg/t)、重环保。

我国高炉炼铁生产现状及未来发展分析

1996年中国生铁产量突破1亿t,此后连续10年生铁产量居世界第一,高炉部分经济技术指标接近或达到了世界先进水平,但在资源、能源利用以及环境保护等方面还存在很大差距,今后应在高炉大型化、节焦、节能、环保、循环经济和提高产业集中度等方面进一步努力。