亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        鉛鋅在高爐煉鐵中的循環(huán)過程與影響探析

        2020-03-29 04:02:58崔利國張紹立
        中國金屬通報 2020年18期
        關(guān)鍵詞:影響

        崔利國,張紹立

        (通化鋼鐵公司,吉林 通化 134003)

        鋼鐵工業(yè)對我國的工業(yè)生產(chǎn)起到了至關(guān)重要的影響,我國的粗鋼產(chǎn)量一直在不斷的增長,但是鐵礦石的依存度較強(qiáng)。由于受到成礦原因以及煉鐵原料等因素的影響,煉鐵原料當(dāng)中會存在一定量的鉛鋅雜質(zhì),給高爐煉鐵過程帶來不利的影響。目前,通過一些技術(shù)手段不能有效的去除鐵礦當(dāng)中的鉛鋅雜質(zhì),尤其是近些年來,由于鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展過盛,使得一些企業(yè)為了節(jié)約成本使用質(zhì)量差、價格低的礦石,這在一定程度上加深了高爐煉鐵中鉛鋅的危害影響。由此可見,對鉛鋅在高爐煉鐵中的循環(huán)過程與影響進(jìn)行研究具有重要的意義。

        1 高爐煉鐵中鉛鋅雜質(zhì)及礦物特性

        在高爐煉鐵的過程中,鉛鋅會在爐中被還原出來,進(jìn)行循環(huán)、沉淀,并且黏附在爐壁內(nèi),不僅給生產(chǎn)過程帶來了安全問題,同時也給大型高爐帶來不利影響。在自然界當(dāng)中,鉛鋅大部分以硫化物的狀態(tài)存在,高爐煉鐵中鉛鋅物料的礦物特性分為鐵精礦、球團(tuán)礦、煉鐵爐塵、爐瘤等幾方面。由于鐵礦石中的鉛鋅雜質(zhì)大多以顆粒狀存在于礦物質(zhì)或者其晶格當(dāng)中,所以一般是在后續(xù)的冶煉過程中降低鉛鋅的影響[1]。

        2 鉛鋅在高爐煉鐵中的循環(huán)過程與影響

        2.1 鉛鋅在高爐中的分布情況

        在高爐里面,鉛鋅主要存在于和鐵水鄰近的內(nèi)襯中。由于和鐵性質(zhì)之間存在不同,鉛一般處于爐底碳磚內(nèi)部,而鋅處于塊狀帶,對爐襯具有影響?,F(xiàn)階段,發(fā)現(xiàn)鋅大量存在于鐵口以及棕剛玉磚當(dāng)中,并且在爐身和煤氣上升管的黏結(jié)物當(dāng)中也存在很多氧化鋅。

        2.2 鉛鋅的收支分析

        鉛鋅雜質(zhì)對高爐煉鐵過程具有很大的危害,一般而言,不同鋼廠的不同階段在鉛鋅雜質(zhì)的來源以及支出這一方面存在著差異性。第一,與進(jìn)口礦相比較,我國鐵礦中鉛鋅含量較高;第二,燒結(jié)礦含量為高爐鉛鋅全部收入的一半以上;第三,大多數(shù)的鉛鋅雜質(zhì)都是通過煤氣清洗系統(tǒng)排到爐外,有少量殘留到爐內(nèi),當(dāng)積累過多后會對高爐產(chǎn)生不利影響。通常,鋅的支出量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其殘余量,但是由于高爐內(nèi)的生產(chǎn)條件存在差異,鉛的支出量和殘余量間存在較大的差異。

        對于鋅收入項,攀鋼、寶鋼、紅鋼的燒結(jié)礦比例為70%左右,煉鐵粉塵占比例為90%以上,鋅支出在生鐵以及爐渣當(dāng)中占據(jù)較高的比重。對于鉛收入項而言,紅鋼、濟(jì)鋼的燒結(jié)礦為鉛雜質(zhì)的重要來源,對于其支出項,煉鐵粉塵仍然是鉛重要的排出方式。燒結(jié)礦占高爐鉛鋅收入的75.19%及66.75%,而煉鐵粉塵占據(jù)高爐鉛鋅支出的75.72%及98.50%。由此可見,燒結(jié)礦為入爐原料里面鉛鋅雜質(zhì)的重要收入項,而煉鐵粉塵為鉛鋅雜質(zhì)的重要支出項。

        除此之外,為了保證資源的有效利用,可以將一定量的煉鐵粉塵加入到燒結(jié)生產(chǎn)里。例如,酒鋼把瓦斯泥與重力除塵會加入到燒結(jié)礦中,能夠產(chǎn)生一定量的鉛和鋅,從而使得煉鐵粉塵變?yōu)楦郀t鉛鋅的主要來源。而通過將其燒結(jié)進(jìn)行回收利用,又極大的增加了高爐鉛鋅的不利影響,使得鉛鋅的爐外循環(huán)加重了其爐內(nèi)循環(huán)。因此,可以將煉鐵粉塵進(jìn)行脫鉛、脫鋅處理,從而有效的降低鉛鋅帶來的危害。

        2.3 鉛鋅在高爐煉鐵中的循環(huán)演變

        當(dāng)物料進(jìn)入到高爐當(dāng)中后,在一定條件下還原為單質(zhì),其中,鋅的硫化物為先變?yōu)檠趸?,再在高溫的條件下還原為氣態(tài)鋅。由于鉛鋅雜質(zhì)的沸點(diǎn)存在差異性,鉛一般是液態(tài)的,而鋅為氣態(tài),且二者的密度不一樣,鉛會落入到爐內(nèi)當(dāng)中,沉入到鐵水下面,一般能夠利用爐底排鉛技術(shù)進(jìn)行排出。此外,液態(tài)鉛還會在爐皮開口處、縫隙等地方排出,而且在堿性物質(zhì)的作用下會滲透到磚襯內(nèi)部,經(jīng)過氧化之后體積變大而給爐體結(jié)構(gòu)造成破壞。在高溫條件下,鉛會被氣化,此時會形成很多鉛蒸汽,因此存在一定量的鉛會在鐵口處揮發(fā),另一部分遇冷沉積,附著在爐料內(nèi),進(jìn)行循環(huán)性的還原過程。當(dāng)溫度達(dá)到1000 攝氏度時,含鐵爐料及炭對鉛蒸汽的吸附達(dá)到最大值。鉛鋅雜質(zhì)不僅可以存留在爐襯中產(chǎn)生爐瘤,而且能夠存留在爐塵內(nèi),隨后進(jìn)入到煤氣清洗系統(tǒng)中,進(jìn)行回收利用,從而在爐外形成一個循環(huán)。

        當(dāng)含有硫化鉛、氧化鉛、硫酸鉛等鉛化合物以及氧化鋅、硫化鋅等鋅化合物的鐵礦進(jìn)入到高爐當(dāng)中,在一氧化碳、碳、鐵以及一定溫度的作用下會發(fā)生氧化還原反應(yīng),從而形成金屬鉛以及金屬鋅。其中,高爐當(dāng)中一些鉛類化學(xué)反應(yīng)如下式(1)~(4)。

        高爐當(dāng)中一些鋅類化學(xué)反應(yīng)如下式(5)~(9)。

        此外,一些鉛鋅化合物在高爐當(dāng)中的反應(yīng)也會受到氧化鈣的影響形成鉛鋅單質(zhì)或者鈣類化合物。其中,ZnO·Fe2O3在CaO 以及C 作用下的還原反應(yīng)如式(10)。

        2.4 鉛鋅對高爐的危害

        首先,鉛危害。鉛對高爐帶來的影響主要是通過鉛液進(jìn)入到爐體當(dāng)中,經(jīng)過氧化膨脹后對爐體結(jié)構(gòu)帶來破壞。第一,鉛液進(jìn)入到爐體耐火材料,經(jīng)過氧化反應(yīng)之后產(chǎn)生作用力,使得耐火材料損壞或者出現(xiàn)爐體裂縫等現(xiàn)象,當(dāng)鉛液滲透到炭磚位置時,還會造成耐火磚的上浮,從而擊穿爐底;第二,由于鉛液的密度較大,且流動性不好,不能和鐵水相溶,使得爐底內(nèi)部的鉛液堆積較多,導(dǎo)致高爐不能正常的工作。比如會出現(xiàn)鐵口以及主溝的維護(hù)困難,使得撇渣器不能工作,帶來跑鐵等安全問題;第三,氧化鉛及爐內(nèi)的其他物質(zhì)會產(chǎn)生熔點(diǎn)較低的化合物或者共晶體,滲透到燒結(jié)礦以及球團(tuán)礦當(dāng)中,降低其溫度。此外,鉛物質(zhì)還會粘結(jié)在焦炭中,對高爐料柱的透氣性帶來影響,或者粘附在墻爐上產(chǎn)生爐瘤,影響到高爐的順利生產(chǎn)。第四,部分鉛蒸汽會排出到爐外,不僅給環(huán)境帶來極大的危害,而且也給工作人員的身心健康造成了不利的影響,容易發(fā)生鉛中毒等事故。

        其次,鋅危害。鋅對高爐帶來的影響主要表現(xiàn)在高爐的使用期限、順行程度以及熱制度等幾個方面。第一,對爐襯產(chǎn)生侵蝕:當(dāng)鋅滲透到爐襯的縫隙當(dāng)中會出現(xiàn)氧化效應(yīng),使得體積變大,從而損壞爐內(nèi)的磚襯;第二,產(chǎn)生高爐結(jié)瘤:鋅蒸汽經(jīng)過冷凝上升會粘附在磚襯當(dāng)中,從而產(chǎn)生高鋅塵垢,在一定的條件下會轉(zhuǎn)化成爐瘤,一般情況下,爐瘤的含量為60%到90%之間,損害爐料的下降以及煤氣流的上升過程,從而使得高爐內(nèi)不能正常的工作;第三,給鐵礦石以及焦炭的冶金性能帶來不利的影響:當(dāng)鋅滲透到礦石或者焦炭當(dāng)中時,會發(fā)生氧化,使得體積變大,從而提高了其熱應(yīng)力,給鐵礦石以及焦炭的強(qiáng)度帶來危害。當(dāng)鋅冷凝之后會對爐內(nèi)的粉塵產(chǎn)生聚合效應(yīng),此時,高爐內(nèi)的氣流穩(wěn)定性會變差,此外,鋅還會與一氧化碳?xì)怏w相結(jié)合進(jìn)行反應(yīng),提高高爐燃料比,從而提升成本的使用。

        3 鉛鋅在高爐煉鐵中的影響

        3.1 鉛對煉鐵的影響

        鉛對煉鐵的影響主要包括兩個方面。一方面,當(dāng)鉛液滲透到爐體當(dāng)中,經(jīng)過氧化膨脹后對爐體結(jié)構(gòu)帶來破壞。另一方面,鉛還會對炭磚造成侵蝕,當(dāng)鉛滲透到炭磚,經(jīng)過氧化膨脹后會使得炭磚出現(xiàn)裂紋,從而破壞磚體的結(jié)構(gòu)。一旦爐體溫度小于熔點(diǎn),不會發(fā)生滲透,然而鉛的熔點(diǎn)較小,所以其滲透范圍較大,破壞程度強(qiáng)。盡管爐底的排鉛工藝手段能夠在某種程度上降低鉛對煉鐵的影響,然而由于鉛排放的次數(shù)較多,使得排出口堵塞,此時就會帶來嚴(yán)重的影響。鉛和煤氣反應(yīng)的方程式如(11)和(12)。

        一般情況下,鉛在磚體中的破壞作用能夠確定,但是鉛進(jìn)入磚體當(dāng)中的方式卻存在分歧。以前的研究表明鉛在磚體的氣孔當(dāng)中能夠隨意的穿梭,但是現(xiàn)在一些學(xué)者專家則認(rèn)為鉛難以在磚襯的細(xì)微氣孔當(dāng)中滲透,或者不能單獨(dú)的滲透到磚體當(dāng)中,一般要通過爐內(nèi)的一些縫隙或者通過元素侵蝕轉(zhuǎn)體,形成縫隙才能有效的滲透進(jìn)入。

        3.2 鋅對煉鐵的影響

        鋅對煉鐵的影響主要分為三個方面,第一,當(dāng)鋅滲透到耐火磚體的縫隙當(dāng)中時,經(jīng)過氧化反應(yīng)會使得體積變大,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,從而損壞爐襯的結(jié)構(gòu)。根據(jù)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),鋅經(jīng)過氧化反應(yīng)后變?yōu)檠趸\,至少能夠發(fā)生一半及以上的體積膨脹;第二,鋅會附著于爐襯表面,從而會變?yōu)楦街锘蛘呤菭t瘤,其反應(yīng)表達(dá)式為(13)~(15);第三,鋅會沉積在爐料下,降低爐料的透氣性能,從而使得爐內(nèi)下降困難或者出現(xiàn)懸料等問題。

        和鉛的滲透問題大致相同,研究表面,鋅也不能單獨(dú)的滲透到轉(zhuǎn)體當(dāng)中,而是需要在K、Na 等元素的侵蝕下,使得磚體結(jié)構(gòu)變得松軟,最終逐漸的產(chǎn)生腫瘤形狀的侵蝕通道,導(dǎo)致磚體破裂。此外,一些有害元素對磚體的侵害作業(yè)具有疊加效應(yīng),其共同作用均大于任意元素的侵害。

        3.3 堿性元素在煉鐵中對鉛鋅的影響

        在高爐煉鐵過程中,鉛鋅的有害影響還會受到堿金屬的滲透作用。堿金屬、鉛鋅等元素不僅會影響爐體的結(jié)構(gòu),還具有其他的危害。比如,當(dāng)相應(yīng)化合物增加時,氣體以及煤氣的利用率就會降低,從而影響到鐵的還原以及鉛鋅的有效排出。

        當(dāng)高爐中的溫度較低時,鋅的沉淀就會導(dǎo)致碳的沉淀,此時,碳就會滲透到磚體的裂縫當(dāng)中,使得磚體出現(xiàn)損壞等問題。此外,堿金屬在高爐當(dāng)中的循環(huán)作用,會對焦炭的粒徑及密度帶來一定的影響,最終會給鉛鋅的還原過程帶來不利影響。

        4 防范措施

        第一,在原材料方面。必須要對入爐的材料進(jìn)行精挑細(xì)選,并且保證配礦的合理性。在一定條件下,可以把質(zhì)量好的礦石和存在有害金屬的礦石配合使用,保證入爐原料的鉛鋅含量符合相關(guān)的規(guī)定,一般情況下,當(dāng)鉛鋅含量小于0.02%時就能夠投入生產(chǎn)。要避免微細(xì)粒原料入爐,尤其是小于12mm 的入爐料配比,能夠保證排鉛效率。最后,煉鐵粉塵要進(jìn)行預(yù)處理,盡量避免摻雜燒結(jié)礦配料,從而保證鉛鋅在高爐內(nèi)循環(huán)過程的有序進(jìn)行。

        第二,在工藝端方面??梢愿倪M(jìn)排鉛孔的設(shè)計,對于爐底冷卻系統(tǒng)下方而言,能夠保證鉛液的凝固,避免其向下滲透。此外,要定期的進(jìn)行炸瘤操作,減少結(jié)瘤的影響。最后,要減少爐渣的堿度,進(jìn)行常態(tài)化排堿,從而避免有害元素的聚集。

        第三,在筑爐端方面。首先,可以利用超微孔炭磚,減小磚體的孔徑縫隙,防止有害元素的進(jìn)入。其次,選取抵御侵蝕效果較好的碳磚,盡量避免使用復(fù)合棕剛玉磚。最后,要強(qiáng)化筑爐技術(shù),選取大塊磚代替小塊磚,同時減小磚和磚以及磚和爐體之間的縫隙,對于縫隙較大的磚體,要使用先進(jìn)的方式進(jìn)行填充,從而減少鉛鋅的危害。

        第四,在操作端方面。首先,要對爐內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)控,不斷的提升數(shù)字化水平以及工作人員的專業(yè)素養(yǎng),堅持細(xì)化作業(yè)、穩(wěn)定爐溫、保持爐內(nèi)的平衡性。其次,一旦爐膛中出現(xiàn)中心氣流以及爐渣時,可以有效的降低堿金屬的含量,從而降低鉛鋅影響。最后,要對爐內(nèi)的有害元素進(jìn)行定期的檢查與清理,保證管理的有效性。

        5 總結(jié)

        本文通過對鉛鋅在高爐煉鐵中的循環(huán)過程與影響探析,使我們了解到了,鉛鋅雜質(zhì)對高爐煉鐵過程帶來了很多不利影響,因此,要對其循環(huán)過程進(jìn)行充分的分析,并且在原材料、工藝端、筑爐端及操作端等方面進(jìn)行防護(hù),從而降低鉛鋅對高爐的危害。

        猜你喜歡
        影響
        美食網(wǎng)紅如何影響我們吃什么
        英語文摘(2022年4期)2022-06-05 07:45:18
        是什么影響了滑動摩擦力的大小
        哪些顧慮影響擔(dān)當(dāng)?
        影響大師
        沒錯,痛經(jīng)有時也會影響懷孕
        媽媽寶寶(2017年3期)2017-02-21 01:22:28
        擴(kuò)鏈劑聯(lián)用對PETG擴(kuò)鏈反應(yīng)與流變性能的影響
        中國塑料(2016年3期)2016-06-15 20:30:00
        基于Simulink的跟蹤干擾對跳頻通信的影響
        如何影響他人
        APRIL siRNA對SW480裸鼠移植瘤的影響
        妺妺窝人体色www聚色窝韩国| 国产亚洲美女精品久久久2020| 东京热人妻一区二区三区| 丝袜AV在线一区二区三区| 中文字幕日韩人妻高清在线| 一区二区三区四区黄色av网站 | 91精品国产乱码久久久| av中国av一区二区三区av| 国产精品一区二区久久国产| 亚洲va无码手机在线电影| 亚洲中文字幕无线无码毛片| 国产青青草自拍视频在线播放| 久久女人精品天堂av影院麻| 又爽又黄又无遮挡的视频| 93精91精品国产综合久久香蕉| 亚洲精品无人区一区二区三区| 蜜桃传媒网站在线观看| 国精产品一区一区三区有限公司杨 | 东京热无码av一区二区| 天天影视色香欲综合久久| 国产精品九九久久一区hh| 一区二区三区在线免费av| 一本一道久久精品综合| av无码小缝喷白浆在线观看| 国产美女久久精品香蕉69| av天堂精品久久久久| 国产一区二区三区在线观看蜜桃| 亚洲免费观看视频| 国产av国片精品有毛| 亚洲国产精品嫩草影院久久| 国产av综合一区二区三区最新| 中文字幕亚洲高清精品一区在线| 精品亚洲成a人在线观看| 在教室伦流澡到高潮hgl视频| 日韩成人精品日本亚洲| 免费看片的网站国产亚洲| 精品国产综合区久久久久久| 少妇av射精精品蜜桃专区| 一出一进一爽一粗一大视频免费的| 亚洲一区二区三区偷拍自拍| 亚洲视频高清一区二区|