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焦炭中频熔炼炉的要求

2022-09-28发布,浏览次数:53

  首先要了解中频炉在冶炼过程中的作用。

  结果表明,在中频熔炼炉过程中,焦炭不仅是主要的热量提供者(占95%以上),而且是铁水过热区的主要传热介质。

  大部分过热热量直接从焦炭传递到铁水液滴(占85%以上)。

  同时,焦炭也是铁水渗碳和加硫的来源。

  此外,焦炭是冶炼过程中铁水的主要来源,为了保持整个冶炼过程的正常、稳定和连续,它可以承受较高燃烧温度下的上部料柱压力。

  根据焦炭在中频熔炼炉中的作用,并考虑冲天炉的结构和操作特点,对焦炭提出以下要求。

  1、在燃烧过程中,焦炭中含硫量低的部分硫以SO2的形式随烟气排出,而大部分硫(主要是矿物硫和硫化铁硫)转移到铁水和炉渣中。

  批量生产的统计结果表明,焦炭中60-70%的硫被转移到铁水中。硫是生产铸铁的有害元素,尤其是球墨铸铁和蠕铁。

  冲天炉(高炉冶炼时)不可能脱硫,因此要求铸造焦的硫含量尽可能低。

  考虑到我国的实际情况,国标要求硫含量小于0.8%(特级焦小于0.6%)。为降低焦炭中的硫含量,只选用优质原煤等原料(如石油焦),会对资源配置和生产成本带来不利影响。

  2、固定碳含量高。为了获得高温铁水,炉膛高温区的最高温度应在1800℃左右。要求焦炭中的固定碳含量高(即相应焦炭的灰分含量低)。

  结果表明,焦炭灰分降低1%,铁水温度升高10℃左右。国外甚至还有固定碳含量达95%的铸造焦。

  随着固定碳含量的增加,炉内铁水增碳率增加,炉料废钢消耗量也急剧增加。对于工业不发达、废钢供应短缺的发展中国家来说,这个问题必须引起重视。

  根据焦炭的灰分含量,我国铸造焦的标准分为三个等级,以满足不同生产的需要。甚至二次铸造焦的固定碳含量都在86%以上(灰分小于12%),远高于地方焦和冶金焦。

  值得指出的是,为提高固定碳含量,应降低炼焦原煤的灰分,相应提高生产成本。

  3、具有反应性能的低中频熔炼炉的工艺是将金属块熔化成具有一定温度和成分的铁水,因此炉内气氛通常为弱氧化性。

  高炉冶炼是将铁矿石还原成铁,所以炉内气氛必须是强还原性的。

  因此,铸造焦的反应活性低于冶金焦。在焦化过程中,采取延长焦化时间等措施降低孔隙率。

  一方面可以增加高温区的范围,通过降低铸焦的反应性也可以提高焦炭的表面燃烧温度,这对铁水过热非常有利。

  随着孔隙率的降低,焦炭的反应性(即焦炭与CO2的反应)和焦炭的燃烧速率(即焦炭与O2的反应)也降低。如果气孔率过低,炉内焦炭燃烧不能形成比较集中的高温区,不能获得最高温度值,对铁水过热十分不利。

  同时,如果氧化区过于分散,会增强炉内氧化性,增加元素的烧损率,在技术和经济上都是不合理的。

  4、块体尺寸大、强度高为保证冲天炉内焦炭燃烧区形成一定的高温区,使断面温度分布均匀,使铁水液滴得到充分过热和可获得高温铁水。要求铸焦的块尺寸比较大。冶金焦量大。

  在工艺上,焦块度要求为冲天炉直径的~。入炉后,焦炭受到铁块的冲击而破碎,炉内焦炭的实际结块会减少,因此要求焦炭强度更高。

  中频供电主要是金属块的冲击造成的,所以铸造焦采用落下强度,相应的冶金焦主要靠摩擦破碎,所以采用转鼓强度。

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