誰能告訴我有關(guān)鑄鐵的高爐反應(yīng)的一些知識？

【專家解說】：主要反應(yīng):2Fe2O3 + 3C=高溫 = 4Fe + 3CO2↑ 還有: CaCO3=高溫=CaO+CO2 CaO+SiO2=CaSiO3 C+CO2=2CO 高爐煉鐵的操作方針是以精料為基礎(chǔ)。精料技術(shù)水平對高爐煉鐵生產(chǎn)的影響率在70%左右，設(shè)備的影響率在10%左右，高爐操作技術(shù)的影響率在10%左右，綜合管理水平影響率約5%，外界因素影響率約5%。 1 高爐精料技術(shù)的內(nèi)涵 高爐精料技術(shù)包括：“高、熟、凈、小、均、穩(wěn)、少、好”八個字。 “高”是入爐礦石含鐵品位要高；燒結(jié)，球團，焦炭的轉(zhuǎn)鼓強度要高；燒結(jié)礦的堿度要高（一般在1.8～2.0）。入爐礦品位要高是精料技術(shù)的核心。入爐礦品位每提高1%，高爐燃料比會下降1.5%，高爐產(chǎn)量提高2.5%，噸鐵渣量減少30kg，允許高爐增加噴吹煤粉15kg/t。 “熟”是高爐入爐原料中熟料比要高。熟料是指燒結(jié)礦、球團礦。隨著高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)在已不十分強調(diào)熟料比要很高。有些企業(yè)已有20%左右的高品位天然塊礦入爐。 “凈”是指入爐原燃料中＜5㎜粒度要低于總量的5%。 “小”是指入爐料的粒度應(yīng)偏小。高爐煉鐵的生產(chǎn)實踐表明，最佳強度的粒度是：燒結(jié)25～40㎜，焦炭為20～40㎜，易還原的赤鐵礦和褐鐵礦粒度在8～20㎜。對于中小高爐原燃料的粒度還允許再小一點。 “均”是指高爐入爐料的粒度要均勻。不同粒度的爐料分級入爐，可以減少爐料的填充性和提高爐料的透氣性，會有節(jié)焦提高產(chǎn)量的效果。 “穩(wěn)”是指入爐原燃料的化學(xué)成分和物理性能要穩(wěn)定，波動范圍要小。目前，我國高爐煉鐵入爐原料的性能不穩(wěn)定是影響高爐正常生產(chǎn)的主要因素。保證原料場的合理儲存量（保證配礦比例不大變動）和建立中和混均料場是提高爐料成份穩(wěn)定的有效手段。 “少”是指鐵礦石，焦炭中含有有害雜質(zhì)要少。特別是對S、P的含量要嚴格控制，同時還應(yīng)關(guān)注控制好En、Pb、Cu、As、K、Na、F、Ti（TiO2）等元素的含量。 “好”是指鐵礦石的冶金性能要好。冶金性能是指鐵礦石的還原度應(yīng)大于60%；鐵礦石的還原粉化率應(yīng)當?shù)停坏V石的荷重軟化點要高，軟熔溫度的區(qū)間要窄；礦石的滴熔性要溫度高，區(qū)間窄。 2 要高度重視焦炭質(zhì)量對高爐煉鐵的影響 焦炭質(zhì)量變化對高爐煉鐵生產(chǎn)指標的影響率在35%，也就是說，占精料技術(shù)水平影響率的一半。焦炭在高爐內(nèi)是起到爐料骨架的作用，同時又是冶煉過程的還原劑，主要高爐煉鐵熱量收入的來源（約占60%～80%），以及生鐵含炭的供應(yīng)者。特別是在高噴煤比條件下，焦比的顯著降低，使焦炭對爐料的骨架作用就更加明顯。這時焦炭質(zhì)量好，對提高爐料的透氣性，渣鐵的滲透性都起到十分關(guān)鍵的作用。大型高爐，采用大礦批裝料制度，使焦炭層在爐內(nèi)加厚（可達300～500㎜厚），形成好的焦窗透氣性，對高爐生產(chǎn)順行起到良好的作用。由于大型高爐的料柱高，爐料的壓縮率高，對焦炭質(zhì)量的評價，已不能只滿足對M40、M10、灰分、硫分等指標的要求，應(yīng)當增加對焦炭的熱反應(yīng)性能指標的要求，如反應(yīng)后強度（CSR），反應(yīng)性指數(shù)（CRI）等指標的要求。工業(yè)發(fā)達國家大型高爐所用的焦炭質(zhì)量普遍優(yōu)于我國，這是國外高爐指標行進的重要原因之一。國外大型高爐所用焦炭的M40一般大于85%，M10小于6.5%，灰分在＜11.5%，S＜0.55%。寶鋼從投產(chǎn)起就十分重視對焦炭質(zhì)量的高要求，使提出焦炭的熱性能CSR≥66%，CRI≤26%。國內(nèi)的一些企業(yè)，如武鋼、首鋼、鞍鋼等企業(yè)也加強了對焦炭質(zhì)量性能研究。一些企業(yè)認識到，多花錢買好煤，加大對煉焦技術(shù)的研究，開發(fā)，對提高高爐煉鐵生產(chǎn)指標的作用是明顯的、是值得的。 3 積級采用先進工藝、技術(shù)、裝備、實現(xiàn)高爐高效化 高爐高效化是指高利用系數(shù)和低能耗。提高入爐礦品位是實現(xiàn)高利用系數(shù)的有效手段。實現(xiàn)合理的爐料結(jié)構(gòu)就可以提高入爐礦品位。目前，我國高爐煉鐵爐料結(jié)構(gòu)中球團礦配比偏低（全國重點鋼鐵企業(yè)平均為11%）。球團礦的鐵品位可以實現(xiàn)在60%～66%，而燒結(jié)礦品位在58%以上就算是高水平了。所以，我國應(yīng)當努力提高球團生產(chǎn)能力，將球團配比提高到20%以上。建議積極采用帶式培燒機和鏈篦機——回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)球團礦。該設(shè)備生產(chǎn)的球團質(zhì)量是優(yōu)于豎爐。 作者： indunet1 2007-12-1 09:47 回復(fù)此發(fā)言 -------------------------------------------------------------------------------- 2 高爐煉鐵生產(chǎn)的條件論（表） 要大力推廣使用無料鐘爐頂設(shè)備，實現(xiàn)合理布料，提高煤氣中CO2利用率（煤氣中CO2含量提高0.5%，可減少燃料消耗10kg/t），進而可以降低燃料消耗；還可以有效地控制煤氣流的邊緣發(fā)展，進而提高高爐的壽命。我國已成功地開發(fā)出多種形式的無料鐘爐頂設(shè)備，并已應(yīng)用到大型高爐上，造價也低于引進的50%以上。我們應(yīng)當大力推廣國產(chǎn)設(shè)備，支持中國制造業(yè)的發(fā)展。 積極推廣高爐爐頂煤氣壓差發(fā)電技術(shù)（TRT），可以回收高爐鼓風機能量的30%，可降低煉鐵工序能耗11～18kgce/t。高爐爐頂煤氣壓力大于120kpa的高爐均應(yīng)上TRT裝置，其發(fā)電量是隨爐頂煤氣壓力而變化，一般每噸生鐵可發(fā)20～40度電。采用干法除塵可提高發(fā)電量30%左右。因煤氣溫度每提高10℃，發(fā)電透平機出力可提高3%。 高爐噴吹煤粉是煉鐵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整的中心環(huán)節(jié)，也是國內(nèi)外煉鐵技術(shù)發(fā)展的大趨勢。高爐噴吹煤粉不但可能節(jié)省焦炭緩解我國全焦炭短缺的矛盾，而且可以減少焦炭生產(chǎn)過程造成的環(huán)境污染，同時還可以節(jié)能（焦化工序能耗為144.4kgce/t，煤粉工序能耗為20～35kgce/t）和降低煉鐵成本（1噸煤粉要比1噸焦炭價格低500元左右）。 大高爐對原燃料的質(zhì)量要求是高于中小高爐 國內(nèi)外高爐煉鐵的實踐表明，大型高爐的爐料料柱高，爐料的壓縮率高，堆比重大，造爐料的透氣性差，會造成煤氣流運動不穩(wěn)定。為彌補這方面的不足，就要求大高爐的爐料質(zhì)量要高于中小高爐。前幾年曾有過一些企業(yè)高爐擴容或建設(shè)新的高爐，但煉鐵原燃料質(zhì)量沒有得到改善，造成高爐煉鐵技經(jīng)指標落后的現(xiàn)象。 1 中小高爐原燃料質(zhì)量高于大高爐 據(jù)統(tǒng)計，2005年上半年我國一批中小高爐所用的原燃料質(zhì)量是高于大高爐，有關(guān)情況如下： 焦炭灰份低于12.5%的企業(yè)有長治（11.07）、新臨鋼（12.09）、邯鋼（83.36）、天鐵（83.27）、韶關(guān)（82.50）、三明（82.14）；M10低于7%的企業(yè)有邢鋼（5.40）、昆鋼（5.98）、新臨鋼（6.11）、萍鄉(xiāng)（6.14）、川威（6.41）、蘇鋼（6.66）、漣鋼（6.76）、長治（6.78）、徐州（6.80）、天鐵（6.80）、新興鑄管（6.98）。 燒結(jié)礦含鐵品位大于57%的企業(yè)有徐州（58.81）、新興鑄管（58.46）、三明（57.57）、承鋼（57.38）、安陽（57.19）、萊蕪（57.25）、新臨鋼（57.01）；精鼓指數(shù)大于80%的企業(yè)有川威（86.26）、唐山寶業(yè)（88.53）、廣鋼（83.25）、蘇鋼（81.87）、唐鋼（81.43）、南京（80.83）、承鋼（80.04）。 本述企業(yè)的一批中小高爐使用優(yōu)質(zhì)的煉鐵原燃料之后，高爐的技術(shù)經(jīng)濟指標得到全面改善。據(jù)統(tǒng)計，2004年全國有80多座中小高爐利用系數(shù)在3.0t/m3.d以上，有13座高爐入爐焦比低于400kg/t有51座高爐入爐焦比低于450kg/t。 2 不同容積的大型高爐對原燃料質(zhì)量的要求是不一樣的 高爐容積越大，對于原燃料質(zhì)量的要求越高?，F(xiàn)在，太鋼、本鋼、首鋼等單位擬新建4000m3以上容積的高爐，就要結(jié)合本企業(yè)實際，制訂出科學(xué)、合理、實用的高爐煉鐵原燃料質(zhì)量標準。根據(jù)國外大型高爐生產(chǎn)實踐，本人提出不同容積高爐的原燃料質(zhì)量要求，詳見表1～4。 表1高堿度燒結(jié)礦質(zhì)量 爐容m3 1000 2000 3000 4000 5000 含鐵品位% ≥56 ≥56 ≥57 ≥57 ≥58 鐵份波動% ≤±0.75 ≤±0.6 ≤±0.5 ≤±0.5 ≤±0.5 堿度波動，倍 ≤±0.10 ≤±0.07 ≤±0.05 ≤±0.05 ≤±0.05 含F(xiàn)eO% ≤±9.5 ≤±9.0 ≤±8.5 ≤±8.0 ≤±7.8 FeO波動% ≤±1.0 ≤±0.75 ≤±0.75 ≤±0.6 ≤±0.6 轉(zhuǎn)鼓指數(shù)，+6.3㎜ ≥67 ≥71 ≥73 ≥75 ≥80 表2球團礦質(zhì)量 爐容m3 1000 2000 3000 4000 5000 含鐵品位% 64 64 65 65 65 轉(zhuǎn)鼓指數(shù)＋6.3 90 90 93 93 93 耐磨指數(shù)－0.5 ≥5 ≥5 ≥4 ≥4 ≥4 常溫耐壓強度N/球 2000 2000 2500 2500 2500 低溫還原粉化率＋3.15% ≥85 ≥85 ≥90 ≥90 ≥90 臌脹率% ≤15 ≤15 ≤15 ≤15 ≤15 鐵份波動% ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 表3入爐塊礦質(zhì)量 爐容m3 1000 2000 3000 4000 5000 礦廠種類 赤鐵礦 赤鐵礦 赤鐵礦 赤鐵礦 赤鐵礦 含鐵品位 62 62 64 64 64 鐵份波動% ≤±0.5 ≤±0.5 ≤±0.5 ≤±0.5 ≤±0.5 熱爆裂性能% － － ＜1 ＜1 ＜1 表4焦炭質(zhì)量要求 爐容m3 1000 2000 3000 4000 5000 m40% ≥76 ≥78 ≥80 ≥84 ≥85 m10% ≤8.5 ≤8.0 ≤7.5 ≤7.0 ≤6.5 反應(yīng)后強度（CSR）% ≥58 ≥60 ≥62 ≥64 ≥66 反應(yīng)性指數(shù)（CRI）% ≤28 ≤26 ≤25 ≤25 ≤25 灰分% ≤13 ≤13 ≤12.5 ≤12 ≤12 硫分% ≤0.7 ≤0.7 ≤0.65 ≤0.6 ≤0.6 粒度㎜ 20～75 20～75 20～75 20～75 20～75 根據(jù)各企業(yè)的實際情況，應(yīng)當對不同的原燃料質(zhì)量進行詳細的技術(shù)經(jīng)濟可行性分析，同時還應(yīng)將原料準備和高爐生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟指標放在一起進行綜合考慮。國外大型高爐普遍采用高質(zhì)量的焦炭，而不過多考慮這種質(zhì)量焦炭的代價會高，在總體經(jīng)濟上是肯定有利的。對于擁有和擬建大型高爐的企業(yè)應(yīng)當認真對待所采用煉鐵原燃料質(zhì)量問題，以期高爐生產(chǎn)能夠達到理想的技術(shù)經(jīng)濟指標。