[其他]炼铁高炉炉渣碱度和脱硫的快速调整法

说明书

本发明是属于炼铁高炉快速调整碱度和脱硫的一种新方法，新工艺。同时也适用于冶炼锰铁和硅铁，以达提高产品质量，延长炉令，提高冶炼强度，改善操作技术条件。

在现行的冶炼技术中，常规调整碱度和脱硫是通过调整入炉料的配比，增、减入炉石灰石含量，关于脱硫还有炉外在大沟和铁水包罐内加碱的补救措施，等。这样从入炉到出炉需6-8小时，在实际生产中尽管采取种种办法还是常有单班产量全是废品的现象。炉外加碱脱硫，根据实践证明，既浪费原材料，脱硫效果也并非理想。

在高炉冶炼过程中，炉渣碱度的高底直接影响着高炉的产量和产品量。碱度高，炉温高，将影响高炉顺行和产量。碱度低、炉温低、相  降低了炉渣的脱硫能力，往往又影响产品质量。如何解决这个矛盾？我们知道，高炉内渣、铁之间的脱硫反应在风口区上部就已开始，而大量的是在炉缸内铁、渣间接触中进行的，铁水滴穿炉缸内的渣层时，与渣有最好的接触条件，另外在铁渣界面处，他们又有较长时间的接触。所以，终渣CaO含量的多少，直接影响到脱硫是否能够顺利进行。

本发明采用低碱度的入炉料配比（既酸性渣操作）。减少石灰石的直接入炉量，但要保持一定焦比。这对高炉冶炼是有利的，他可降低成渣带的厚度，减少炉内分解石灰石的热消耗。但是这相应减少了终渣CaO的含量，影响了脱硫的顺利进行。我们知道，高炉内的“硫负荷”80%由焦炭带入，焦炭在燃烧带大量燃烧，S也就大量挥发、在风口上下部的炉缸又是直接还原区，此处便是生成FeS的关键部位。

本发明是通过热风管道和风口向高炉的燃烧带直吹“碱性风”，这就是说把控制一定细度和物理化学指标的CaO.MgO一最好是Ca（OH）₂Mg（OH）₂直接送进燃烧带。这样以来FeS的生成就会大大减少。高压热风将CaO.MgO在通过送风管道中予热到800-900℃送入1300℃左右的燃烧带，这样CaO，MgO就可直接和焦炭挥发的硫以及已经形成的FeS反应生成CaS，熔于炉渣中。反应式：FeS+CaO+C＝Fe+CaS+CO，CaO+s+C＝Cas+CO，同时在风口的高温区又可直接和熔融态的SiO₂反应生成，CaSiO₃，MgSiO₃反应式：CaO+SiO₂＝CaSO₃，MgO+SiO₂＝MgSiO₃。这样就直接控制了硫进入铁水中的机会。使用本方法不但达到了有利高炉顺行。而且调整提高了终渣碱度，同时又达到了脱硫的目的。

在高炉温，高碱度的情况下，炉渣的流动性很差，常有放渣困难和渣中带铁现象。这样高炉操作困难，也给操作工人带来不安全因素（渣中铁在水中飞浅容易伤人）。

本发明在这种情况下向高炉改吹“酸性风”。可及时降低碱度，并增加Fe的Si含量。我们知道在有金属铁存在的情况下，Si的还原就比较容易。通过风送管道予热后的控制一定细度的石英砂在风口高温区1300℃左右就可直接还原：S_iO₂+2C＝S_i+2CO，并与铁生成FeSi。熔融态的S_iO₂又可直接与CaO反应生成CaSiO₃，增加了渣中Si的含量，相应降低了终渣的碱度，改善了炉渣的流动性。SiO₂的还原需消耗大量的热同时相应降低了炉温。在直接还原区SiO₂可与Fe及炽热的固体C反应生成FeSi，CO。反应式：

采用本方法，降低了炉温和炉渣碱度、改善了炉渣的流动性，同时增加了生铁中的Si含量。

我们再来试谈冶炼锰铁，炼锰铁需高焦比（Mn的还原需较多的热量），高风温（高温有利于Mn的还原）、炉渣高碱度（高碱度有利于自由Mn的形成，同时也提高炉缸的温度）。高碱度对高炉操作顺行有困难，高风温对送风系统有损害。