高硫煤对高炉生产的影响

不同配比高硫煤的入炉硫负荷焦炭平均S%0.75焦炭平均S%0.75焦炭S%0.75普煤粉80%s%0.68普煤粉80%S%0.68普煤粉70%S%0.68咼硫煤10%S%1.25咼硫煤20%S%1.25咼硫煤30%S%1.25烧结S%0.02烧结S%0.02烧结S%0.02块矿S%0.014块矿S%0.014块矿S%0.014球团S%0.012球团S%0.012球团S%0.012焦比kg420焦比kg420焦比kg420煤比kg120煤比kg120煤比kg120矿耗kg1710矿耗kg1710矿耗kg1710烧结配比90%烧结配比90%烧结配比90%球团配比4%球团配比4%球团配比4%块矿配比6%块矿配比6%块矿配比6%硫负荷kg/t4.36硫负荷kg/t4.43硫负荷kg/t4.50硫负荷上升对高炉的影响一、影响因素分析1、硫在高炉中的行为存在循环富集现象对于目前的炉料结构，炉料带入的硫使得硫负荷4.0kg/t・Fe以上。从理论上讲并不是很高，在高炉冶炼过程中，除了少部分硫在炉身处挥发外，大部分在风口循环区发生燃烧反应以气体化合物或者是单质的形式进入煤气，随着煤气上升与下落的炉料和滴落的渣铁相遇而被吸收。炉料中自由碱性氧化物多，渣量大而且碱度高，流动性好，吸收的硫就越多。结果是软熔带处的总硫量大于炉料带入炉内的硫量。被炉料和渣铁吸收的硫少部分进入燃烧带再次氧化参加循环运动，大部分在渣铁反应时转入炉渣后排出炉外，也有极少部分随煤气逸出。2、随煤气挥发的硫S影响S挥的主要因素有以下几个方面焦比和炉温升高时，生成的煤气量增加，煤气流速加快，煤气在炉内停留的时间短，从而增加了S挥。当然焦比升高必然导致硫负荷升高，因而冲减了炉温升高对提高脱硫效率的促进作用；同时又会造成生铁成本的提高，这种方法不建议采用。但是在原燃料条件较好时，可以采用大风量、大煤量、重焦炭负荷的方法，此时煤气量增加，煤气流速加快，增加了S挥，从而有利于脱硫。(2)碱度和渣量当炉渣碱度升高时，其中CaO和MgO增加，有利于反应向右进行。又当渣量增加后，增加了炉料的吸硫能力而减少了S挥。3、渣铁比当(S料-S挥)不变时，渣铁比提高，铁中硫越低。增加渣量是有利于减少铁水中的含硫量的，但事实上并非如此。渣量的增加意味着热量消耗的增加，该过程要通过增加焦比来实现，随焦炭带入的硫就会增加。此外，增大渣量对炉况的顺行也有不利影响，会使料柱透气性变差，炉况难行和减产。因此增加渣量是有限度的。但在特定的市场条件下适当增加渣比是可行的，这取决于低品位给矿石带来差价的多少，同时又要求较好的整粒作为料柱透气性的保证。4、硫分配系数Ls硫的分配系数是硫在炉渣中的百分含量和硫在铁水中的百分含量之比。高炉具有非常好的脱硫热力学条件，因此理论上的硫分配系数是很高的，但是由于动力学条件差导致实际的硫分配系数很小。影响的热力学主要因素是炉渣的温度、碱度以及其氧化性，动力学因素是较强搅拌，5、炉渣成分对脱硫的影响碱度提高利于脱硫，适量的MgO和MnO有利于降低炉渣的熔点，降低粘度，增加了炉渣的稳定性和流动性，有利脱硫，但含量过高时冲淡了CaO的浓度，反而会降低炉渣的脱硫能力。另外，提高MgO和MnO同时提高了生产成本。可控制MgO/Al2O3的范围0.6〜0.7，而MnO只是在炉况需要时才使用。6、炉温对脱硫的影响炉温包括渣、铁物理热和渣、铁化学热。提高炉温对脱硫是有利的，高温能加速FeO的还原，减少渣中FeO。一方面因为脱硫过程是个吸热的过程；另一方面因为炉渣温度的升高有助于过热度的增加，降低了炉渣黏度，减小了硫、氧的扩散阻力。7、炉渣粘度对脱硫的影响降低炉渣粘度，改善了脱硫反应的动力学扩散条件，因而有利脱硫。炉渣粘度的影响因素有温度、碱度、MgO、MnO、CaF2、FeO、Al2O3、TiO2等，目前我公司原料条件不具备。8、操作因素保持合理的操作炉型、选择合适的操作制度、保持较高的煤气利用率和均匀活跃的炉缸、提高工长操作水平保持炉温总体水平稳定均有利于提高脱硫效率。此外渣铁在炉内的接触面积和停留时间也会影响脱硫效率。因此在市场条件不好时适当降低冶炼强度，减少出铁次数是切实可行的。二、如果增加入炉硫负荷我们需采取的应对措施炉料带入的硫是以有机硫、硫化物和硫酸盐形式存在。有机硫在到达风口前约有50%〜70%以S、SO、HS等形态挥发到煤气中，22余下部分在风口前燃烧生成SO,在高温下，SO很快被C还原，生成22硫化物和硫蒸气，在随煤气上升过程中，除一小部分被煤气带走外，其余部分被炉料中的CaO、铁氧化物吸收转入炉料中。除挥发的硫外，硫在高炉中都变成了CaS和FeS，CaS不溶于生铁而全部进入炉渣，FeS则溶于生铁，生铁脱硫主要是将FeS变成CaS。在高炉冶炼中硫是吸热反应，对高炉燃料消耗有一定影响，理论上硫每增加0.1%焦比上升1.2-1.5%,另外主要是对焦炭强度产生影响，造成风口上部炉料透液性降低，影响煤气分布，并极易造成风口小套损坏，同时硫对炉缸侧壁有较大损坏作用，影响高炉使用寿命。如果增加入炉硫负荷我们需采取以下应对措施(1)保持合理炉型、采用提高煤气利用率的装料制度。(2)适当提高炉渣碱度R2和提高烧结矿中MgO含量，要求R2控制在1.15〜1.20，炉渣MgO控制在10.5%〜12%。保证焦炭质量条件稳定(尤其是降低焦炭的硫含量)，控制焦炭CSR>55%,CRIV35%，焦炭含硫量<0.8%。同时加强筛分，改善入炉粒度组成，改善料柱透气性。选择适宜的送风参数、采用适当缩小风口面积方法，既降低了冶炼强度又增加了鼓风动能，有利于保持炉缸长期均匀活跃。提高工长操作水平等是提高脱硫效率的主要手段。通过选择恰当的原燃料配比、重视高炉日常调剂操作以达到稳定炉温和碱度的目的。以提高硅命中率为考核手段促使工长提高自身操作水平。三、结语根据原燃料含硫量合理搭配使用入炉原燃料，使硫负荷控制在炉况能够承受的范围之内，是完成脱硫任务的大前提。选用适当送风参数、控制适宜的冶炼强度、提高和稳定焦炭热性能、加强原料的筛分，使料柱的透气性与炉腹煤气量相适应是脱硫的顺行前提。保持合理炉型、采取较好煤气利用率的装料制度、选用适当的风口面积