萍钢高炉低硅铁冶炼探讨

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1、萍钢高炉低硅铁冶炼探讨发表时间：［2008-11-15］作者：肖钊聚编辑录入：admin点击数：2111摘要本文结合萍钢高炉生产实际，对实施低硅冶炼的意义、现状及对策进行探讨。关键词低硅冶炼机理对策探讨1引言钢铁金业是耗能大户，在钢铁牛产工艺流程中，炼铁工序的能耗又占金业总能耗的大头，而焦炭消耗又是炼铁工序能耗中的重要组成部分。在高炉冶炼过程中，硅是难还原元素，还原硅消耗的热量是还原相同数量铁耗热的8倍。因此在实际生产中，常常把还原出硅素的多少作为判断高炉热状态的标准。即高炉操作者一般都以铁水含硅呈的高低作为衡量炉温高低的主耍参数，俗称化学热。在正常情况下，生铁含硅量

2、是与炉内消耗的焦炭量成正比的。另一方面，由于铁中含硅量的高低对生铁的物理性能有重大影响，生铁品种和牌号是以其含硅量来划分的，国家标准规定炼钢铁的含硅范围是在1.25%以下。对于炼钢工序而言，铁水是其主要材料，铁水含硅量高低，与炼钢牛产也有着密切的联系。通常情况下，炼钢工序希望铁水中含硅量在0.4-0.7%比较适宜。影响低硅冶炼的因素很多，木文重点探讨萍钢公司冃前在低硅铁冶炼方面需要做好的工作。2冶炼低硅铁的意义和我公司现状2.1对炼铁工序的影响高炉内SiOz还原成Si是一个高耗热的反应，而热量主要来自于燃料的燃烧，如果牛铁含硅水平（［Si］%）越高，冶炼单位牛铁所需要

3、的焦炭越多，即焦比越高。长期的生产实践总结出的经验数据是，牛铁含硅量［Si］±l%,牛铁产量减、增8%,焦比土50kg/to而杭钢在冶炼低硅铁过程中，在其牛产条件下，［S订降低1%,产量增加5—6%,焦比降低48—75kg/to2.2对炼钢工序的影响在炼钢生产过程中，如果铁水中含硅量越高，则吹炼时间越长，耗氧量和需要加入的石灰量也越多，金属收得率降低，导致成木上升。杭钢经验数据表明,[Si]—0.13%,转炉利用系数提高1.8—2%,在当时的条件下，吨钢成本可降低7元以上。2.3萍钢公司铁水含硅现状*1萍洌高炉近年生铁含硅水平Si%\1#炉2#炉一铁厂3#炉分厂■Z

4、炉2#炉二铁厂3#炉分厂20050.900.770.880.850.710.720.710.7120061.020.830.790.870.870.960.960.9320070.860.770.710.770.820.960.890.89从表中数据可知，萍钢高炉生铁含硅水平整体偏高，与全国先进水平比差距很大。钢铁企业都将降低牛铁含硅量作为一项重大的节能增产技术，因此，做好炼铁高炉的降硅工作，实施低硅冶炼，大有潜力可挖，也将对炼铁、炼钢工序的降本增效工作产生十分积极的影响。1高炉内硅还原的机理3.ISi在自然界中是以Si02形态存在的。高炉冶炼过程中的Si主要來自于矿

5、石和焦炭。SiOz是比较稳定的化合物，它的生成热很大，分解热很小，因此它很难还原。根据热力学计算，SiOz用C0、也等气体还原剂还原，需要1800°C以上的高温才能进行，显然在高炉条件下用C0、也还原是不可能的。在液体状态下还原SiOz,也需要1700°C以上的高温，且吸收大量热量，即SiO2+2C=Si+2CO一628277KJ2.2尽管Si很难还原，但在高炉冶炼的条件下，存在着有利于Si还原的条件。首先，在风口燃烧带高温条件下Si02还原产生SiO：Si02+C=Si0+C0而SiO的蒸汽压力很大，在1890°C时达到9.8X10*Pa,很容易挥发。由于气态的Si

6、O与焦炭接触良好，因而促进了Si的还原：Si()气+C=Si+CO第二，风口前气化产生的SiO在上升过程中与下降的铁水接触，被铁水中的C所还原，还原产生的Si很容易进入生铁。第三，由于还原产牛的Si溶解于生铁中形成稳定的Ee-Si化合物，同时放出热量，抵偿了部分热量消耗。就是说，由于铁的存在，有利于硅的还原。1抑制硅还原的途径从高炉内硅还原的机理我们知道，任何可以抑制硅还原的途径，都有利于低硅铁的冶炼。广大炼铁工作者在长期的生产中，摸索出了冶炼低硅铁的一些有效措施，尤其是杭钢在这方面也总结出了许多经验。2.1保持炉况稳定顺行。这是使各项基本操作制度合理有效的基础，特别

7、是炉温只有在比较稳定的基础上才有降低的可能。2.2适当提高炉渣碱度，降低渣中SiO：：活度，有利于抑制Si的还原。4.3降低软熔带位置，缩小滴落带高度。主要包括选用还原性好、熔滴温度较高的高碱度烧结矿，和熔滴温度高于1400°C的酸性球团矿等。4.4适当提高炉顶压力。提高炉顶煤气中CO的分压，不利于硅还原反应的进行，可抑制Si的还原，从而有利于获得低硅牛铁。4.5增加炉渣中MgO含量。有利于减少炉渣对焦炭的润湿性，减少接触面积可以有效地抑制硅的还原。还可以降低炉渣中SiO?的活度。4.6增加铁水含猛量。如果渣中Mn()含量高，既有利于改善浹铁流动性，