炉缸复合棕刚玉砖蚀损机理的探讨

采用实验模拟和现场取样的方法研究了有害元素对复合棕刚玉砖的蚀损机理,研究表明:复合棕刚玉砖具有较好的抵御渣、铁和Pb、Zn侵蚀渗透的能力,而对碱金属K、Na的抗渗透能力较差,炉缸复合棕刚玉砖蚀损是有害元素共同作用的结果,侵入砖体的顺序依次是K、Na、Zn、Pb.     

锌对昆钢2000 m3高炉的危害

昆钢6号高炉(2000 m3)开炉3年以后发生了严重的风口上翘现象,给高炉生产造成较大影响.通过研究分析,确认Zn在风口组合砖内的富集、膨胀是造成风口上翘的主要原因.Zn对风口砖衬的破坏行为是随着Zn的侵入、富集和膨胀,使砖体组织结构由致密转变为疏松,然后逐步形成斑状→条纹状→沟槽状→矿脉状→肿瘤状的侵蚀通道,直至砖体破裂.研究发现了K、Na、Zn、Pb等有害元素进入风口砖衬顺序为K、Na、Zn、最后是Pb,并观察到Zn在砖衬内部的结晶发育过程.     

自焙炭砖侵蚀试验研究

通过对K、Na、Pb、Zn等有害元素对自焙炭砖混合侵蚀的试验研究,分析了昆钢2 000 m3高炉炉体连续上涨的主要原因,弄清了有害元素对自焙炭砖的侵蚀膨胀机理,并采取有效措施对高炉炉体连续上涨进行控制,确保了高炉安全稳定顺行。     

锌对昆钢2000m^3高炉的危害

昆钢六号高炉（2000m^3）开炉3年后发生了严重的风口上翘现象，给高炉生产造成了较大影响。通过调查分析，作者认为Zn在风口组合砖内的富集，膨胀是造成风口上翘的主要原因。Zn对风口砖衬的破坏行为是随着Zn的侵入、富集和膨胀，使砖体组织结构由致密转变为疏松，然后逐步形成斑状→条纹状→矿脉状→肿瘤状的侵蚀通道，直至砖体破裂。研究发现K、Na、Zn、Pb等有害元素进入风口砖衬的先后顺序为K、Na、Zn、Pb，并同时观察到Zn在砖衬内部的结晶发育过程。     

武钢1号高炉炉缸破损调查及炭砖侵蚀机理

掌握武钢1号高炉炉缸的侵蚀状态，明确炭砖的破坏过程及其侵蚀机理，对指导高炉操作、延长高炉使用寿命具有重要意义。通过钻芯取样对武钢1号高炉炉缸开展了破损调查，采用化学分析、光镜、电镜等手段研究了炉缸残余炭砖的侵蚀特性。结果表明，武钢1号高炉炉缸整体呈“锅底”状侵蚀，近铁口区域的侵蚀相对非铁口区更加严重，自铁口中心线向下，残余炭砖的完好层长度逐渐变短，破损层长度逐渐变长。有害元素K在炭砖内的存在形式为硅铝酸盐，Zn和Na元素在炭砖内的存在形式主要为氧化物，Pb元素在炭砖内的存在形式为硫化物。沿着炉缸半径方向，残余炭砖的体密度先增大后减小，在有害元素富集区域达到最大。炭砖结构被破坏主要原因是热应力、有害元素的富集和铁水渗透。     

基于里斯特操作线解析有害元素对高炉焦比的影响

分析了有害元素在高炉内的循环行为,结合高炉实际生产参数,运用里斯特操作线进行计算,揭示了有害元素对焦比的影响规律,建立了焦比与有害元素入炉负荷和循环富集倍数之间的定量关系.计算结果表明:有害元素在高炉内"还原-氧化-再还原"的循环过程会将高温区的CO转移到低温区,降低煤气利用率,同时消耗了高温区大量热量,从而使焦比升高.不同有害元素的影响程度不同.有害元素循环富集倍数对焦比影响的强弱顺序为:Na > K > Zn,有害元素入炉负荷对焦比影响的强弱顺序为:Zn > Na > K.进一步的分析表明,Na、Zn对高炉焦比的影响大于K.但考虑到K对焦炭劣化的作用更明显,故要严格控制K、Na、Zn的入炉负荷.基于上述计算得到的定量关系,利用高炉不同有害元素入炉负荷以及焦比进行曲线拟合,预测高炉有害元素的循环富集倍数.曲线拟合结果与高炉解剖实验结果相吻合.      

高炉炉身下部及炉腹的设计

一、内衬破损的机理大型高炉炉身下部至炉腹区的砌体大致处于1000℃～1400℃的温度条件下工作。此部位砌体主要受到化学侵蚀、热应力和温度波动而产生的热冲击作用。1.化学侵蚀高炉内衬侵蚀最严重的部位是炉身下部、炉腰及炉腹区,其原因是由于碱金属(Na、K)、Zn和CO等的化学作用,导致耐火砖衬的变质。碳的析出是在一定的温度(400～800℃)     

高炉炉缸炭砖环裂机制初探

热力学计算表明,高炉炉缸仅存在纯的碱金属蒸气,不存在碱金属的氧化物和碳酸盐,并且碱金属蒸气压很低,不是对炉缸炭砖进行侵蚀的直接原因,而当前大多文献认为环裂是碱蒸气侵蚀的结果.炭砖传热性能较差时炭砖内部热应力较大,诱发炭砖产生微裂纹,纯的碱金属蒸气通过炭砖的微裂纹不断向炭砖低温区流动和扩散,微裂纹是环裂产生的诱因.在炉缸...     

昆钢6号高炉入炉有害元素调查分析

通过入炉取样分析研究，再次证实了昆钢6号高炉炉墙砖衬受到了K、Na、Zn、Pb等有害元素的综合侵蚀，其中Zn的危害尤其突出，而且高炉锌负荷却一直居高不下，并提出昆钢今后应当进一步降低Zn的入炉量，以减轻对高炉长寿和正常生产的危害。     

RH用MgO-ZrO2材料抗渣侵蚀机理的研究

研究了RH精炼无取向硅钢和取向硅钢的炉渣对镁锆砖侵蚀的机理.结果表明,镁锆砖抵抗高CaO含量的无取向硅钢渣的侵蚀机理是生成致密的CaZrO3保护层,而抵抗高SiO2和高CaO含量取向硅钢渣的侵蚀机理是生成CaZrO3和C2S致密层.两者都是通过炉渣和基质中的ZrO2反应使得方镁石晶界中的气孔堵塞,从而阻止炉渣对耐火材料的进一步侵蚀.     

高风温下热风炉操作对蓄热室温度分布的影响

提高风温过程中,热风炉蓄热室温度分布将产生相应的变化。本文针对首钢迁安钢铁有限责任公司2号高炉热风炉,数值模拟高风温下各种热风炉操作引起的蓄热室温度分布变化。研究结果表明:烟气温度每提高10 K,蓄热室高温区(不小于1 573 K)向下扩展0.25 m;烟气速度每升高1 m/s,高温区将向下扩展0.83 m,烟气出口温度提高25 K;高风温条件下应增加硅砖高度,并通过加强中温区格子砖的热容和热导率,提高中温区的蓄热量和热交换效率。     

不锈钢厂电弧炉粉尘中含铬相的形成

采用SEM-EDS和XPS对粉尘的微观结构和表面元素分布分别进行了检测,然后用FACTSage5.2软件通过热力学平衡计算研究了Cr-Fe-Zn-Mn-Mg-Al-Ca-Ni-O-Cl体系在尾气管中的演变行为,以及温度、氧气含量和粉尘中碱金属元素等对Cr-O2系统的影响.结果表明,计算结果和实验结果基本吻合.在Cr-O2体系中,Cr元素主要以Cr2O3形式稳定存在.在高温区均有少量的CrO3或CrO2生成,并且随着温度的升高,含量不断增加.在尾气系统中,氧势越高或者含氧量越多,越容易在高温区生成CrO3.在氧化性气氛中,碱金属的存在易于与Cr结合形成含Cr(Ⅵ)物相,如K2CrO4和Na2CrO4.     

包钢瓦斯灰中K、Na、Pb和Zn的去除

文章以包钢瓦斯灰为原料,通过配加氯化钙焙烧,将金属氧化物转化为水溶性的氯化物,从而将K、Na、Pb、Zn从原料中分离.热学分析表明,只要控制合理的工艺条件,瓦斯灰中K、Na、Pb、Zn的氧化物均可以被CaCl2氯化.在同一温度下,氯化反应完成的程度由大到小依次是K2O＞Na2O＞PbO＞ZnO;由氯化反应实验可知,在4...     

高炉炉缸炭砖环裂机理初探

提出了炉缸炭砖环裂的机理。通过热力学计算,论述了高炉炉缸仅存在纯的碱金属蒸气,不存在碱金属的氧化物和碳酸盐,并且碱金属蒸气压很低,不是对炉缸炭砖进行侵蚀的直接原因。炭砖传热性能较差时炭砖内部热应力较大,诱发炭砖产生微裂纹,纯的碱金属蒸气通过炭砖的微裂纹,不断向炭砖低温区进行流动和扩散,微裂纹是环裂产生的诱因。钾蒸气在炉缸的高压环境下于800~900℃温度区间内液化,并逐渐富集形成纯的液态碱金属,液态碱金属与炭砖的硅铝质灰分反应,造成灰分体积膨胀30%-50%,加剧炭砖微裂纹扩展,为碱蒸气流动和扩散提供更有利条件,是环裂产生的必要条件。计算表明,只有碱蒸气液化后才能与一氧化碳共同作用,在微裂纹里形成活性炭沉积,活性炭在形成石墨过程中体积膨胀,这种反应持续不断地进行,对炭砖微裂纹进行持续地膨胀挤压,炭砖微裂纹不断扩展,最终割裂炭砖形成环裂。提高炭砖传热效果和阻止炉缸CO窜气是避免炭砖产生环裂的根本措施。     

K、Na、Zn在高炉内富积研究

对武钢5号高炉和7号高炉进行K、Na、Zn平衡计算,分析K、Na、Zn的排出状况和在高炉内的富积情况,并结合4号和5号高炉大修破损调查,分析K、Na、Zn在高炉内的分布,研究减少K、Na、Zn在高炉内富积的途径。     

高炉炭砖侵蚀机理分析

首钢迁钢2号高炉开炉2年后炉缸便发生水温差异常升高现象,长期被迫加钛护炉,控制冶炼强度.研究炭砖的侵蚀是探索炉缸侵蚀的关键.通过化学成分分析、SEM和EDS等手段,研究2号高炉炉缸炭砖异常侵蚀状态和机理.结果 表明,13号风口下方象脚区炭砖主要受铁、钾、硫等侵蚀,其中铁的侵蚀深度最深;20号风口下方象脚区炭砖除受铁、钾...     

炼钢含铁尘泥再生利用的分析研究

通过理论分析证明,炼钢尘泥是非常有价值的宝贵资源,可以通过氧化还原反应,把炼钢尘泥里的Fe2O3和FeO还原成固相金属铁而成为炼钢原料,把Na2O、K2O、ZnO和PbO还原成相应的Na、K、Zn和Pb等金属气体而逸出尘泥,经过冷凝可以回收相应的金属和相应的氧化物,这些都是很有价值的原材料.除去炼钢尘泥中的氧化铁和碱金属氧化物以及贵重金属氧化物后,剩下的是热力学稳定的高碱度的CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统,这是一种具有良好脱硫作用的钢水洁净剂和水泥原料.     

转底炉处理冶金粉尘工艺的锌钾钠脱除及烟气形成

转底炉直接还原处理钢铁厂冶金粉尘过程中,Zn、K、Na等元素的脱除及烟气形成过程对转底炉工艺实施效果影响很大.采用高温管式炉模拟转底炉工艺条件,用钢铁厂含锌粉尘制成内配碳球团,进行直接还原实验研究,并收集实验过程产生的烟气和二次粉尘,对烟气中的气体成分以及烟气中的二次粉尘进行化学成分、微观结构以及物相组成分析.研究证明:Zn的脱除率可以达到98%,K、Na、Pb的脱除率分别达到80%、88%和85%;烟气中N2、CO、CO2的体积分数分别为71.4%、14.5%和14.1%;烟气中二次粉尘主要物相为ZnO、KCl、Zn5(OH)8CI2H2O、PbO和NaCl,二次粉尘中ZnO含量高达80%,可作为二次锌资源加以利用.在此基础上分析了转底炉直接还原过程中Zn、Ph、K、Na脱除和烟气形成机理.     

温度对金属锆碘化提纯沉积速率的影响

在碘化法提纯金属锆过程中,影响沉积速率的因素较多,其中温度是影响反应十分重要的一个因素,温度决定着反应是否能够发生以及反应快慢。本文研究分析了高温区与低温区发生的主要反应,研究了低温区温度、高温区温度和加碘量等3个主要因素对碘化法提纯金属锆沉积速率的影响。实验结果表明:低温区保持在250℃时,生产效率高、沉积速率稳定、持续时间长;高温区温度显著影响着沉积速率,在反应中K值保持在90时沉积速率较快,而且相对节约能源;随着加碘量的增多,反应的时间变长,其沉积速率变化不大,加碘量的增多有利于提高生产效率,并且采用多次加碘可以使碘的利用率升高。通过实验可得出每一种影响因素对沉积速率的影响特点,从而可以根据影响反应的因素去指导实际生产。     

炼铜烟灰碱浸脱砷的热力学及动力学

基于热力学计算,绘制了常温(298K)条件下Me-S-H2O系(Me:Cu,Pb,Zn,As)Eh-pH图,并对pH=13～15时As2S3、CuS、Cu2S、PbS、ZnS热力学稳定区进行分析。结果表明,在碱浸体系中,砷与铜、铅、锌等有价金属的分离在热力学上是可行的。基于NaOH与(NaOH+Na2S)两种体系中砷的浸出行为研究,为提高铜烟灰碱浸脱砷效率,选择(NaOH+Na2S)浸出体系是适宜的。在该体系中,在303～363K范围内,铜烟灰中砷的浸出过程受内扩散控制,浸出动力学方程遵循未反应收缩核模型。