近年來,隨著我國鋼鐵產(chǎn)量的快速增長,鐵礦價格不斷升高,高爐不得不大量使用低價原料,這些原料的堿金屬、硫含量較高,導(dǎo)致高爐的堿負(fù)荷、硫負(fù)荷大幅增加,爐渣排堿、脫硫任務(wù)加重；同時,渣量維持在較低水平,排堿、脫硫間的矛盾更加尖銳,加劇堿金屬在高爐內(nèi)的循環(huán)富集,堿金屬對高爐生產(chǎn)的危害加重。因此,系統(tǒng)研究堿金屬在高爐冶煉過程中的反應(yīng)機理及分配規(guī)律具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。以邯鋼大型高爐為對象進(jìn)行了堿金屬平衡調(diào)查,結(jié)果表明：高爐的堿金屬負(fù)荷較高,主要原因是入爐鐵礦石、燃料的堿金屬含量較高。爐渣的排堿率不高,導(dǎo)致高爐出現(xiàn)堿金屬危害。爐料吸附堿金屬的試驗以及熱力學(xué)模擬計算結(jié)果顯示：高溫區(qū)是堿金屬氧化物的主要還原區(qū),爐料不但不吸附堿金屬,而且還揮發(fā)中溫區(qū)吸附的堿金屬。高溫區(qū)K2O·Fe2O3含量隨著溫度升高而逐漸消失,Na(g)和NaCN(g)含量增加。中溫區(qū)的爐料吸附堿金屬充分,Na2CO3逐漸消失,被還原出堿蒸汽的量很少。低溫區(qū)的爐料吸附堿金屬量的下降較快,鉀主要與鐵氧化物結(jié)合,鈉主要以Na2CO3和NaCN的形式存在。隨著粒度的增加,燒結(jié)礦、球團(tuán)礦和焦炭吸附的堿金屬含量均下降。在同粒度的三種爐...

【文章頁數(shù)】：156 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 堿金屬對高爐冶煉危害的研究現(xiàn)狀
        1.1.1 堿金屬對爐料冶金性能的影響
        1.1.2 堿金屬對高爐冶煉的影響
        1.1.3 高爐排堿的主要技術(shù)措施
        1.1.4 爐渣的鉀容量
    1.2 高爐脫硫的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高爐脫硫的主要技術(shù)措施
        1.2.2 爐渣的硫容量研究現(xiàn)狀
    1.3 爐渣氧化鐵活度的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 爐渣的氧化鐵活度
        1.3.2 爐渣氧化鐵活度的測定方法
        1.3.3 高爐渣氧化鐵活度的測定方法
    1.4 問題的提出及主要內(nèi)容
        1.4.1 硫化鉀容量的提出
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
第2章 堿金屬在高爐冶煉過程的反應(yīng)與分配
    2.1 高爐的堿金屬平衡
        2.1.1 原燃料的堿金屬含量
        2.1.2 生產(chǎn)數(shù)據(jù)的選用
        2.1.3 邯鋼1#高爐的堿金屬平衡
        2.1.4 邯鋼2#高爐的堿金屬平衡
    2.2 燒結(jié)系統(tǒng)的堿金屬平衡
        2.2.1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)的選用
        2.2.2 燒結(jié)原料和產(chǎn)品的堿金屬含量
        2.2.3 混勻料的堿金屬平衡計算
        2.2.4 邯鋼1#燒結(jié)機的堿金屬平衡
        2.2.5 邯鋼2#燒結(jié)化的堿金屬平衡
    2.3 高爐內(nèi)堿金屬狀態(tài)的熱力學(xué)分析
        2.3.1 HSC chemistry 5.0軟件簡介
        2.3.2 模擬條件的設(shè)定
        2.3.3 高爐內(nèi)堿金屬狀態(tài)的計算結(jié)果
    2.4 堿金屬對邯鋼高爐爐料冶金性能的影響
        2.4.1 爐料吸附堿金屬試驗方案
        2.4.2 溫度對爐料吸附堿金屬的影響
        2.4.3 粒度對爐料中溫區(qū)吸附堿金屬的影響
        2.4.4 堿金屬對焦炭熱性能的影響
        2.4.5 堿金屬對鐵礦石低溫還原粉化性能的影響
    2.5 本章小結(jié)
第3章 含堿高爐渣的硫化鉀容量研究
    3.1 試驗方法
        3.1.1 原料的準(zhǔn)備
        3.1.2 鉀分壓和硫分壓的計算
        3.1.3 試驗步驟
        3.1.4 試驗時間的確定
        3.1.5 試驗方案及結(jié)果
    3.2 化學(xué)成分對爐渣排堿脫硫能力的影響
        3.2.1 二元堿度的影響
        3.2.2 二元堿度不變時MgO含量的影響
        3.2.3 三元堿度不變時MgO含量的影響
        3.2.4 Al₂O₃含量的影響
    3.3 溫度和氣氛對爐渣排堿脫硫能力的影響
        3.3.1 溫度的影響
        3.3.2 鉀分壓的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 高爐渣的氧化鐵活度研究
    4.1 高爐渣氧化鐵活度的測定
        4.1.1 試驗原理及方法
        4.1.2 試驗方案及結(jié)果
        4.1.3 二元堿度的影響
        4.1.4 二元堿度不變時MgO含量的影響
        4.1.5 三元堿度不變時MgO含量的影響
        4.1.6 Al₂O₃含量的影響
    4.2 高爐渣氧化鐵活度的計算模型
        4.2.1 爐渣結(jié)構(gòu)共存理論
        4.2.2 爐渣組元作用濃度計算模型的建立
        4.2.3 模擬計算結(jié)果
        4.2.4 Fe_tO含量的影響
        4.2.5 二元堿度的影響
        4.2.6 二元堿度不變時MgO含量的影響
        4.2.7 三元堿度不變時MgO含量的影響
        4.2.8 Al₂O₃含量的影響
    4.3 爐渣排堿脫硫能力與氧化鐵活度間的關(guān)系
        4.3.1 二元堿度的影響
        4.3.2 二元堿度不變時MgO含量的影響
        4.3.3 三元堿度不變MgO含量的影響
        4.3.4 Al₂O₃含量的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 邯鋼高爐渣排堿脫硫能力的模擬試驗
    5.1 試驗方法
    5.2 爐渣成分的影響
        5.2.1 二元堿度
        5.2.2 二元堿度不變時MgO含量的影響
        5.2.3 三元堿度不變時MgO含量的影響
        5.2.4 Al₂O₃含量的影響
    5.3 操作參數(shù)的影響
        5.3.1 反應(yīng)溫度
        5.3.2 反應(yīng)時間
        5.3.3 渣鐵比
        5.3.4 硫負(fù)荷
        5.3.5 堿負(fù)荷
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間的研究成果、發(fā)表的論文、獲獎及發(fā)明專利



本文編號：3812603