锌对高炉冶炼过程的影响研究

发布时间：2024-07-09 04:55

　　在炼铁成本的压力下,许多高炉被迫使用低品位铁矿石和冶金性能不好的焦炭,导致炼铁原料中的含锌量增大,这给高炉冶炼带来了巨大的影响。本文通过实验,研究了锌对烧结矿和焦炭的冶金性能以及综合炉料初渣形成过程的影响。结果表明,锌含量的升高会导致烧结矿低温还原粉化性能和还原性变差,焦炭的反应性提高,反应后强度降低。综合炉料中锌含量的增加,使得铁矿石滴落温度升高,软熔区间变宽,透气阻力指数S显著增大且压差波动变得频繁,意味着高炉锌负荷增加可能导致软熔带变厚,透气性恶化,压差不稳。通过对滴落铁和初渣化学成分的分析,发现锌负荷过大和锌循环富集严重将显著增加进入高炉下部的锌元素数量,从而可能加剧锌对高炉下部耐火材料和焦炭的破坏作用。通过对不同锌含量的初渣进行粘度测定试验,发现锌含量升高使初渣的粘度增大,流动性变差。通过传热学模型的计算分析,发现渣皮中(ZnO)含量增加使其开始变形温度升高,结果会导致渣皮厚度增加,这意味着高炉锌负荷增高可能会使得炉身更容易结厚,对高炉顺行造成不利的影响。

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 锌及其化合物
    1.2 炼铁原料的冶金性能及高炉初渣形成过程的表征
        1.2.1 铁矿石低温还原粉化率（RDI）
        1.2.2 铁矿石的还原性（RI）
        1.2.3 焦炭反应性（CRI）和反应后强度（CSR）
        1.2.4 高炉初渣形成过程的表征
    1.3 锌对高炉操作的影响
        1.3.1 锌在高炉内的赋存形式与行为
        1.3.2 锌对高炉造成的危害
    1.4 国内外关于锌对高炉炼铁过程影响的研究
        1.4.1 国内研究历程和现状
        1.4.2 国外研究历程和现状
    1.5 本文主要研究内容及意义
第2章 锌对炼铁原燃料冶金性能影响的实验研究
    2.1 向试样中引入锌的方法
    2.2 实验安排
    2.3 实验结果与分析
        2.3.1 锌对烧结矿低温还原粉化率的影响
        2.3.2 锌对烧结矿还原性的影响
        2.3.3 锌对焦炭热态性能的影响
        2.3.4 冶金性能测试后的加锌烧结矿与焦炭的微观结构研究
第3章 锌对高炉初渣形成过程影响的实验研究
    3.1 实验样品的制备
    3.2 实验装置与条件
    3.3 初渣形成过程的特征指数
    3.4 初渣形实验结果与分析
        3.4.1 矿石含锌高时的出气口堵塞现象
        3.4.2 锌含量对矿石初渣形成性能的影响
        3.4.3 不同锌含量初成渣流动性的研究
第4章 锌含量对高炉渣皮厚度变化的影响研究
    4.1 不同氧化锌含量渣皮开始变形温度的测定
    4.2 简化高炉铜冷却壁传热模型的建立
        4.2.1 模型建立
        4.2.2 模型计算
第5章 结论
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目



本文编号：4004429