第二章 高炉炼铁-主要物理化学反应与操作工艺 - 图文

5、高炉内各区域煤气成分变化

高炉煤气上升过程中体积(标准状态)和成分变化示意图

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四、液态炉渣中(滴落带)还原铁

1)炉料在达到软熔带之前约有70~80%以上的铁已经被还原成金属铁,即绝大部分的FeO通过间接还原和直接还原变成了海绵铁。

但在矿石中心,特别是还原性差的块矿中,总有一部分FeO通过固相反应与SiO2生成还原性差、熔点低的铁橄榄石(2FeO·SiO2)?2FeO·SiO2—FeO 共晶温度1177℃?2FeO·SiO2—SiO2 共晶温度1178℃?2FeO·SiO2 是软熔带首先形成的液相,熔化温度1205℃,在软熔带首先熔化形成初渣向下低落

初渣:在软熔带形成的高FeO的渣

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2)含FeO的初渣与滴落带的焦炭反应

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(FeO) + C焦炭= [Fe] + CO -36350kcal/kmol(FeO) + [C] = [Fe] + CO

上述反应是不可逆的,只要炉缸热量充沛,初渣中FeO几乎全被还原成铁。高炉正常操作时,终渣中(FeO)<1%。

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熔渣中的FeO与生铁中的[C] 反应

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3)渣中FeO直接还原大量吸热,使炉缸温度下降,渣铁流动性变差(反干)。

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如炉缸热量不足,炉渣会重新凝固,造成炉缸堆积

中间渣:流经滴落带的渣,FeO↓

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4)高炉崩料时,大量未充分还原的矿石落入下部高温区发生直接还原,大量吸收炉缸热量,引起炉凉

5)在炉缸热量不足的情况下,反应:

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(FeO)+ C = [Fe] + CO

不能充分进行,造成排出高炉的炉渣中仍然含有大量的FeO,炉渣呈黑色。

6)使用还原性差的矿石时,必须提高焦比,以弥补高炉下部大量直接还原的吸热。

终渣:进入炉缸中的渣,FeO很低,(FeO)<1%,在高炉上部若还原不充分,大量FeO在下部高温区还原,使炉缸温度下降,炉缸热量不足,不利于FeO进一步还原,最2013-7-2228武汉科技大学讲义—朱诚意

终造成终渣FeO高,渣子黑,渣流动性差,脱硫能力差。

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