未燃煤粉对高炉初渣粘度的影响

在实验室条件下,研究了高炉富氧大喷煤而产生的未燃煤粉对高炉滴落带形成的初渣的粘度影响。研究结果表明,未燃煤粉以固体质点形式分散在初渣内部时,使初渣粘度大大增加,渣铁熔体难以滴落;当未燃煤粉粘附于初渣表面时,初渣粘度有所增加,在高炉生产条件下,对渣铁的滴落影响不大。

TiO_2对含钛高炉初渣物相转变与黏度的影响

为了研究含钛高炉初渣的形成过程和各种物相成分相互作用、迁移重组的过程,明晰TiO_2对高炉初渣形成的影响规律,利用FactSage热力学软件及旋转柱体式黏度仪研究了TiO_2质量分数对高炉初渣熔化温度、物相转变行为以及初渣黏度的影响。结果表明,随着初渣中TiO_2质量分数的增加,含钛高炉初渣熔化温度升高,TiO_2质量分数从4%增加到16%,其熔化温度从1 360升高到1 410℃,增加了50℃;含钛高炉初渣中TiO_2质量分数对初渣中各种物相组成的转变和比例都有较大的影响,随着TiO_2质量分数的增加,初渣固液相共存的温度区间变大,使高炉软融带变宽;TiO_2对含钛高炉初渣黏度的影响相对较为复杂,当TiO_2质量分数为4%～8%时,含钛高炉初渣黏度-温度曲线呈现出"碱性渣"的形态;当TiO_2质量分数为16%时,含钛高炉初渣黏度-温度曲线呈现出"酸性渣"的形态。

FeO、Al2O3和MgO质量分数对高炉初渣黏度的影响

以涟钢7号高炉软熔带炉料滴落形成的初渣为研究对象进行化学成分分析,采用分析纯试剂制备高炉炉渣渣样,探究CaO-SiO2-MgO-Al2O3-FeO五元渣系中,w(FeO)为3%~8%、w(Al2O3)为9%~13%及w(MgO)为2%~6%对涟钢7号高炉初渣黏度和熔化性温度的影响规律。结果表明,在碱度为1.373时,炉渣黏度随FeO质量分数的增加而减小,且FeO质量分数越大,炉渣的熔化性温度越低;当w(MgO)为7.38%、w(FeO)为5%时,炉渣黏度和熔化性温度都随着Al2O3质量分数的增加而减小;当w(Al2O3)为10.95%、w(FeO)为5%时,随着MgO质量分数的增加,炉渣黏度和熔化性温度都呈现降低趋势。

高炉富氢对钒钛矿软熔滴落性能的影响

高炉富氢冶金是降低高炉能耗与碳排放重要途径,研究了富氢还原对钒钛矿软熔滴落过程的影响,并采用历程中断法分析表征了钒钛矿渣铁形成过程中的还原度与初渣渣量的变化。研究结果表明,钒钛矿的软熔收缩行为与其还原过程密切相关,富氢还原失氧率加快使钒钛矿500~900℃的还原膨胀有所加剧,温度小于1100℃时,FeO的大量生成使钒钛矿中低温收缩变形率增加,温度为1100℃时,H_(2)的还原速率是CO还原速率的8倍,逐渐增厚的铁壳及初渣熔点的升高导致钒钛矿的熔融滴落温度升高。富氢率为10%时,高炉初渣渣量由接近900 kg/t降低到460 kg/t左右,初渣渣量减少将近1/2,接近终渣渣量,这将使煤气阻力损失明显降低,大大改善高炉软熔滴落带的透气性。同时富氢还原减少了高温条件下钒钛矿中FeO与钛铁矿FeTiO_(3)、钛铁晶石Fe2TiO4等含钛矿物的相互结合与耦合反应,促进了软熔带渣铁的分离,有效减少了炉腹泛液现象。冶炼钒钛矿高炉富氢后软熔带位置下移、厚度减薄,尤其是透气性最差的熔融区间变窄、透气性增加,这表明冶炼钒钛矿高炉富氢还原不仅可以降低高炉碳消耗与CO_(2)排放,而且改善了高炉软熔带的分布状态,促进了高炉的顺行高产。

炉腹煤气中氢含量对铁矿石滴落过程的影响

利用高温熔滴炉对喷吹富氢煤气后高炉炉料的熔滴性能进行实验研究,XRD检测技术对喷吹富氢煤气后炉料的还原情况进行分析,并利用相图原理分析了不同富氢量对滴落带的影响。结果表明:喷吹富氢煤气后,矿石在进入滴落带之前,铁的氧化物已经大量被还原,滴落温度升高,滴落区间变窄。初渣渣量减少使得高炉透气性改善,最大压差与总特性值逐渐变小。结合滴落物与坩埚内剩余物的物相检测,得出富氢煤气对高炉熔滴性能的影响规律和最佳富氢量。