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烧结矿中有害元素对高炉的危害和抑制

作者:黄克存 班友合 孟德礼  来源:国丰钢铁有限公司技术部 
评论: 更新日期:2014年09月16日
为适应当前严峻的钢铁形势,进一步降低铁水成本,各钢铁企业都采用低价的外矿粉进行烧结,并充分利用烧结、炼铁、炼钢工序所产生的各种除尘灰,利用其低价和含有大量的C、Fe、CaO、MgO等有利成分的优势,来降低烧结料消耗,从而达到降低成本的目的。但由于各种外矿粉及除尘灰都含一定量的K、Na、Zn等有害元素,大量配加会造成高炉碱负荷、锌负荷超标,高炉炉墙结厚结瘤,加剧炉缸侵蚀,影响炉况稳定顺行。
1.烧结矿中有害元素的来源
烧结所有外矿粉有害元素含量如下表所示:
1 烧结外矿粉有害元素含量(%)
试样名称
Zn
Na
Na2O
K
K2O
信昂澳粉
0.015
0.047
0.064
0.022
0.027
雄鹰澳粉
0.025
0.119
0.14
0.076
0.092
巴姆澳粉
0.0055
0.156
0.21
0.035
0.042
繁荣巴粗
0.0091
0.031
0.042
0.216
0.26
博斯巴粗
0.14
0.013
0.018
0.07
0.085
在高炉生产中,钾、钠、锌存在两个循环,第一个循环是高炉内部的小循环,第二个循环是烧结—高炉的大循环。通过上表可看出,原料中的钾、钠、锌的量是相对稳定但不可控,要控制其富集减少对高炉的危害就是要打破第二个循环,减少高炉布袋灰、烧结机头灰等高碱、高锌灰的循环使用。以下是我公司布袋灰、烧结机头灰的有害元素成分分析:
 
2 北区试样灰中有害元素含量(%)
 

 

试样名称
Zn
Na
Na2O
K
K2O
红泥除尘灰
0.290
0.0816
0.110
0.1743
0.210
36m2机头灰
2.000
5.1342
6.920
48.7915
58.800
36m2机尾灰
0.120
0.0965
0.130
0.2987
0.360
北区450m2高炉重力灰
1.120
0.1855
0.250
0.2157
0.260
北区450m2高炉布袋灰
0.240
0.3710
0.500
1.2032
1.450
 
 
 
 
3 南区450m3高炉系统试样灰中有害元素含量(%)
 

 

试样名称
Zn
Na
Na2O
K
K2O
南区450m3布袋除尘灰
5.000
0.4823
0.650
1.3774
1.660
南区三号450m3重力灰
0.300
0.0890
0.120
0.1494
0.180
南区三号450m3布袋灰
3.620
0.2968
0.400
0.8713
1.050
1#72m2机头灰
0.056
0.3190
0.430
2.0413
2.460
2#72m2机头灰
0.057
0.3413
0.460
2.0911
2.520
72m2机尾灰
0.024
0.0683
0.092
0.2323
0.280
2#132m2机头灰
0.170
1.0684
1.440
7.4681
9.000
132m2机尾灰
0.340
0.0460
0.062
0.1494
0.180
 
 
4 南区1780m3高炉系统试样灰中有害元素含量(%)

 

试样名称
Zn
Na
Na2O
K
K2O
230m2烧结机尾灰
0.084
0.0683
0.092
0.2987
0.360
120t转炉除尘灰
0.090
0.2077
0.280
0.9626
1.160
1780 m3高炉重力灰
0.560
0.1335
0.180
0.5726
0.690
1780 m3高炉布袋灰
3.620
0.2226
0.300
1.1285
1.360
2.高炉所用原燃料中有害元素含量及负荷计算
1780m3高炉入炉原燃料有害元素含量及负荷计算如下表所示:
 
5 1780m3高炉碱负荷及锌负荷计算表
 
名称
消耗量(kg/t铁)
K2O
(%)
K2O
(kg)
Na2O
(%)
Na2O
(kg)
K2O+Na2O
(kg)
Zn
(%)
Zn
kg)
 
 
烧结矿
1386.4
0.38
5.268
0.13
1.802
7.071
0.07
0.970
 
球团矿
34.66
0.16
0.055
0.16
0.055
0.111
0.029
0.010
 
块矿
311.94
0.25
0.780
0.04
0.125
0.905
0.0004
0.001
 
焦炭
360
0.115
0.414
0.0635
0.2286
0.6426
0.0247
0.089
 
煤粉
160
0.1
0.16
0.085
0.1360
0.2960
0.16
0.256
 
总计
 
 
6.677
 
2.3466
9.0236
 
1.326
 
 

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