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为了降低铅、锌、砷和碱金属对高炉的危害,保证高炉冶炼顺行,以广钢现场高炉所用原料和渣铁成分为基础,研究了高炉中铅、锌、砷对炉料性能的影响和含碱炉渣的热力学性质。结论如下:
在200℃~1200℃的温度区间内,随温度升高,含铁炉料和焦炭吸附PbO含量先增大后降低,且在1000℃左右达最大值。其中烧结矿、球团矿在此温度范围内最大吸附率很接近,焦炭在相同条件下最大吸附率较低。随粒度增大,含铁炉料和焦炭中的PbO含量呈降低趋势,在相同条件下球团矿吸附PbO含量最低。吸PbO后烧结矿和球团矿的低温还原粉化程度都随PbO含量增加而加大,且烧结矿比球团矿要严重。随着焦炭中PbO含量的升高,焦炭的反应性提高,反应后强度降低。
温度升高,烧结矿吸附ZnO含量先增大后减小,且在800℃左右达到最大值;随着烧结矿、球团矿、焦炭粒度的增大,炉料中的ZnO含量明显降低。碱度增大,炉渣ZnO含量下降,碱度在0.86~1.06之间炉渣ZnO含量下降幅度明显,超过1.16后ZnO含量下降趋势减缓;在相同碱度和温度条件下,提高渣中的(﹪MgO),炉渣ZnO含量先降低后增大,(﹪MgO)=10时,ZnO含量达到最小(0.0008﹪);高炉渣ZnO含量随温度的升高而降低。
随炉渣碱度升高,生铁含砷量降低,在炉渣碱度0.76~1.16范围内铁水脱砷率增大明显,碱度超过1.16后增大趋势减弱;相同碱度和温度条件下,随着生铁中初始含硫量的增加,脱砷率下降;试验条件下,温度在1400℃-1550℃范围内,铁水脱砷率随温度的升高而降低,温度超过1475℃后,脱砷率降低幅度有增大趋势。
在试验条件下,含碱炉渣中碱金属硅酸盐含量增加,增大SiO<,2>活度,导致碱蒸气的生成,增大碱金属在炉内的循环量;渣中CaO含量增加即碱度升高,SiO<,2>活度降低,炉渣排碱率降低;在1500℃~1600℃温度范围内,温度升高,SiO<,2>活度增大,渣中碱金属硅酸盐含量降低。