日本来我国买哪些高炉渣
㈠ 火力发电厂排放的炉渣有几种、有什么用
火力发电厂排放的炉渣有两种:
1、除尘器收集到的细微颗粒,称为粉煤灰。
2、锅炉燃烧室底部收集到的炉渣,主要含有氧化硅、氧化铝和氧化铁等成分,二者由灰浆泵经压力除灰管道送往灰场。
作用:
各种锅炉的煤灰渣并含有微量元素如砷、镉、铝及硒等,大面积的灰会占去大片农田,同时因刮风等灰场的积灰扬起,发生二次污染。微量元素和放射性元素会引起人体中毒,甚至致癌。
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1、废水
火电厂排放的废水中含有酸碱、油脂、悬浮物、有机物、富营养物和微量元素等。废水的来源有化学废水、含有废水、冲灰水及生活污水等。
酸碱使水体水质逐渐酸化或碱化,降低水体自净化能力; 含有废水使水体溶氧减少,导致鱼类死亡;冲灰水中的悬浮物主要是煤灰及不溶盐类,它们使水的浑浊度增高,沉积在水底淤塞水道;有机污染物造成水中溶氧减少,影响鱼类的生存。
2、粉尘
生产性粉尘是指在生产中形成的,能较长时间飘浮在作业场所空气中的固体微粒。对于火电厂,主要有输煤系统作业场所漂浮的煤尘,锅炉运行中产生的、锅炉检修中接触的锅炉尘,干式除尘器运行、干灰输送系统及粉煤灰综合利用作业场所的粉尘。
粉尘的分散度越高,即粉尘粒径越小,其在空气中的稳定性越高,在空气中悬浮越持久,工人吸入的机会越多,对人体危害越大。呼吸性粉尘可沉淀在呼吸性的支气管壁和肺泡壁上。长期吸入生产性粉尘易引起以肺组织纤维化为主的全身性疾病,即尘肺病,属国家法定职业病。
其中硅肺、煤尘肺、电焊工尘肺、石棉肺和水泥尘肺等均属于以胶原纤维增生为主的尘肺。职工长期高浓度吸入含量大于10%的游离粉尘,会引起硅肺病。肺组织胶原纤维性变是一种不可逆转的破坏性病理组织学改变。当前尚无使其消除的办法。
对于这一种尘肺,尤其是硅肺的治理,主要是对症治疗和积极防治并发病,以减轻患者痛苦,延缓病情发展,努力延长其寿命。火电厂生产性粉尘73%以上是粒径小于5 μm的呼吸性粉尘。因此一定要重视粉尘危害后果的严重性,做好粉尘防治工作,防止尘肺病的发生,保护职工健康。
㈡ 高炉造渣的作用
高炉造渣对生铁的品种和质量有着重大的影响和作用。通过造渣可控制炉渣的成分和性质,抑制一些元素的还原,或促进另一些元素的还原,达到富集元素,提高元素回收率。例如钒钛磁铁矿的冶炼中抑制Ti的还原,促进V的还原;又如高炉冶炼铁合金时,提高Mn的回收率;在冶炼普通生铁时,则控制Si的还原,使产品成为铸造生铁或炼钢生铁。造渣的另一个重要作用是脱硫,生产中可通过造渣选择合适的炉渣碱度控制生铁中的含硫量。
高炉造渣对炉衬有很大的影响和作用。中国包头铁矿石中含有CaF2,含CaF2熔渣对炉衬有强烈的侵蚀作用,为此高炉造渣时添加足够的CaO,以防止炉渣的熔化性和粘度过低,削弱其侵蚀作用,以保护炉衬。近年来中国推广了低钛渣护炉法,即在高炉配料中加入含TiO2物料,使渣中TiO2含量达到2%~3%左右。由于TiO2还原生成的高熔点化合物TiC、TiN及Ti(C、N)在铁液中的溶解度是有限的,它们自铁液中析出和沉积,对炉缸、炉底的砖衬起到了保护作用。
高炉造渣对冶炼过程极为重要,无论对炉内料柱高gao透气性、炉况的稳定顺行和热状态等方面都有很大的影响。可以说:炼铁就是炼渣,要炼好铁就要炼好渣。
炉渣的组成高炉渣主要由酸性氧化物SiO2、A12O3和碱性氧化物CaO、.MgO4种成分组成。在用普通铁矿石冶炼炼钢生铁的情况下,这4种成分之和在95%以上,另有少量的FeO、MnO和硫化物(CaS、MnS等)。在冶炼特殊矿石时,炉渣中还含有其他成分。例如,在冶炼攀枝花钒钛磁铁矿时,炉渣中含有20%~30%TiO2;(见钒钛磁铁矿的高炉冶炼)在冶炼含氟矿石时,炉渣中含有18%左右的caF:;(见白云鄂博矿的高炉冶炼)在冶炼锰铁时,炉渣中含有较高的MnO。
造渣过程高炉内的炉料在下降过程中,其中焦炭始终保持固体状态,除少部分碳素参加还原和生铁渗碳外,绝大部分到达风口时才燃烧和气化。炉料中的矿石和熔剂逐渐被上升的煤气流加热而发生还原、分解和固相反应,在达到一定温度后就出现粘结,进而软化和熔融成初渣。熔融的初渣在向下滴落过程中,其中FeO和MnO不断被还原而减少,同时不断地吸收熔剂中的Ca0和MgO,以及随煤气流上升的焦炭燃烧后残留的灰分,因而其化学成分在不断变化着。当熔渣在炉缸中完成脱硫和还原反应以后,最后作为终渣定期地或连续地被排出炉外。20世纪50年代以来,特别是在70年代,日本等国家对高炉进行的解体研究,对查明炉内的造渣过程起到了十分重要的作用。图ln是日本广烟1号高炉(1407m),b是洞同4号高炉(1279m)的炉内解体状况图。c是中国首都钢铁公司(首钢)23m试验高炉的炉内解体状况图。根据高炉解体研究的结果,高炉内的料柱结构(图2)由上而下可分为块状带、软熔带、滴落带等。在块状带中,矿石和焦炭保持着原来的层状结构而下降,随着温度的升高进行着还原、分解等固相反应,例如CaO与SiO2,SiO2与Fe3O4,Ca与Fe2O3,SiO2与FeO以及CaO与A12O3之间都能进行着固相反应。随着炉料的下降,固相反应生成的低熔点化合物首先呈现出少量的局部的熔化,即矿石开始软化。随着温度的继续升高和还原反应的继续进行,液相不断增多,最终完全熔融成为液相的炉渣向下流动。这个矿石开始软化到完全熔融的区域,就是软熔带。在软熔带中矿石软熔层和焦炭层仍保持层状结构。煤气主要是穿过焦炭层这个“焦窗”向上流动。
软熔带的形状有倒V形、W形和V形三种,分别与高炉内煤气流分布的中心气流发展、边缘和中心两道气流和边缘气流发展相对应。中国首钢试验高炉和日本广烟1号高炉的软熔带属倒V形,日本洞同4号高炉的属w形,前苏联叶那基耶夫426m高炉的属V 形。一般,软熔带形成的温度为1100℃左右,完全熔化滴落的温度为1400~1500℃。在软熔带中生成的液相炉渣,以珠状和冰凌状穿过软熔带下面焦炭区域(文献中常称之为死料柱)向下滴落。这个区域就是滴落带。高炉炉渣按其在炉内形成过程可以分为初渣、中间渣和终渣。
初渣 指在高炉软熔带中刚开始出现的液态渣。其中含有较多的。FeO和MnO。这是因为由矿石中Fe2OnFe3O4还原生成的FeO和由矿石中MnO2、Mn2O3、Mn3O4还原生成的MnO,易与SiO。结合成低熔点的硅酸铁、硅酸锰。矿石的还原性愈差,或矿石在242高炉上部的还原程度愈低,初渣的FeO含量就愈高。这是初渣与终渣在化学成分上的最大差别。
中间渣 指处于滴落过程中的,其成分和温度在不断变化着的液态渣。渣中FeO、MnO不断被还原而减少。熔渣的流动性随温度的升高而增大。由于焦炭灰分的酸性组分主要是在风口处释放后才被吸收,因而中间渣的碱度常常比终渣高。实际上,中间渣就是在软熔带以下、风口水平以上的处于滴落过程中的炉腹渣。中间渣能否顺利滴落通过焦炭层,取决于原料成分和炉温的稳定。使用天然矿石冶炼时,尤其是在矿石成分波动大时,大量石灰石直接入炉,往往产生炉温和中块状带软熔带滴落带构及软熔带分布示意图间渣成分的激烈波动,造成中间渣熔化性和黏度的激烈变化,导致炉况不顺,难行、悬料、崩料甚至结瘤。使用成分稳定的自熔性熟料或使用高碱度熟料加酸性料冶炼时,只要注意图2高炉内料柱结保持炉温的稳定及炉料和煤气流的合理分布,就可以基本排除以上弊病。焦炭是滴落带中惟一的固态骨架物料,因而焦炭的冷态强度和热态强度是保持中间渣顺利滴落的基本条件。
终渣 指已经下达炉缸渣铁积存区的液态渣。中间渣在降落过程中,其化学成分有一次重大变化。即吸收燃烧带中焦炭和喷吹煤粉燃烧后残留下来的灰分参与造渣,使渣中Al2O3和SiO2含量明显升高,而CaO和MgO含量则相对降低。这样的熔渣流入炉缸下部的渣铁积存区,其成分和性质已基本稳定,不会再有明显的变化。铁滴穿过炉缸下部熔渣层以及熔渣层和铁液层之间渣铁界面上发生的脱硫反应和各种还原反应使熔渣成分发生一些相应的变化。但是这些变化对终渣成分影响都很小。一般泛称的高炉渣就是指终渣。高炉操作者必须通过合理的配料,保证终渣具有适宜的成分和性质。
造渣过程对高炉冶炼的影响高炉内煤气流上升过程中受到阻力最大的区域是软熔带。根据实测数据,软熔带及其以下区域的煤气压差大约为全部压差的60%~80%。因此,软熔带的位置、厚度、形状等对高炉冶炼的顺行、强化和煤气的分布等有着重大的影响。
软熔带位置软熔带的位置高,意味着透气性差的软熔带及其以下区域向上延伸,将导致整个料柱透气性变差;反之,软熔带的位置低,将会使整个料柱透气性得到改善。此外,软熔带位置高,使在块状带内进行的气固相还原反应减少,造成初渣中FeO含量高。这种熔化温度低、流动性好且未充分加热的初渣,能以较快的速度降落到高炉下部高温区,大量FeO的直接还原使下部消耗的热量增多,导致焦比升高和产量下降。软熔带位置过低也不利于炉况顺行。若矿石降落到炉腹部位才开始软化,将会因炉腹断面的收缩而使炉料卡塞,造成难行和悬料。因此,保持软熔带位置适当,对高炉冶炼的顺行和强化是十分重要的。
软熔带厚度软熔带愈薄,对上升煤气流的阻力愈小,愈有利于高炉冶炼的顺行和强化;反之,软熔带愈厚,上升煤气流遇到的阻力愈大,愈不利于高炉冶炼的顺行和强化。决定软熔带厚度的关键是矿石的软熔性质。一般说来,与天然矿石相比较,自熔性和高碱度的烧结矿和球团矿具有较高的开始软化温度和较窄的软熔温度区间;与低品位和高SiO2含量的矿石相比较,高品位和低SiO2含量的矿石具有较高的开始软化温度和较窄的软熔温度区间。故而高炉使用自熔性烧结矿和球团矿,将使软熔带变薄,有利于改善料柱透气性,有利于高炉冶炼的顺行和强化。当使用天然矿石的品种较多时,由于各种矿石的还原性质和软熔性质的不同,也将使软熔带变厚,从而不利于炉况顺行和强化。
软熔带形状软熔带的形状对高炉内煤气流的分布,煤气热能和化学能的利用以及高炉冶炼的顺行和强化十分重要。倒V形软熔带,促进中心气流发展,有利于活跃中心,使燃烧带产生的煤气易于穿过中心焦炭柱,并横向穿过软熔带的焦窗,折射向上,因而有利于降低高炉内煤气流压差和改善煤气流的二次分布,提高煤气热能和化学能的利用率。同时,由于边缘煤气流相对减弱,可减轻其对炉衬的冲刷并降低炉衬承受的热负荷。V形软熔带则与之相反,是中心过重而边缘煤气流过分发展的结果。在这种情况下,中心炉料堆积,料柱透气性差,煤气流压差升高;大量煤气从边缘通过,极不利于煤气能量的利用,对炉衬的破坏也十分严重。w形软熔带是适当发展中心和边缘两道煤气流的结果,是长时期来,在原料不精,上下部调节手段少的情况下高炉操作的传统形式。在这种情况下,高炉能保持顺行,但冶炼的技术经济指标达不到最好的水平,尤其是焦比偏高,已不能满足大型高炉进一步强化和降低燃料比的要求。
造渣过程的稳定无论使用生矿或熟矿,保持稳定的造渣过程是高炉冶炼顺行和强化所必须的。高炉内造渣过程的剧烈波动,必然导致炉况不顺,严重时将出现炉况难行、悬料(见悬料与坐料)等现象。造成炉内造渣过程不稳定的原因主要有两个方面。一是原燃料品种、质量不稳定;二是高炉操作制度波动或发生设备事故等。因为不论是入炉矿石的品位、性质、粒度组成和配比等经常性的波动或变化,还是操作制度的变动或失误均必然引起炉内软熔带位置、厚度和形状的波动或变化,从而破坏炉况顺行和煤气流的合理分布。
渣量矿石品位低,高炉冶炼时生成的吨铁渣量大,不但使焦比升高,而且由于高炉下部渣焦比的增大,使软熔带和滴落带的透气性降低,不利于高炉冶炼的顺行、强化以及喷吹燃料。因此,提高矿石品位,减少渣量,不仅可以降低焦比,而且可增加喷吹燃料量,提高冶炼技术经济指标。
造渣过程与结瘤高炉结瘤的根本原因之一是正常的造渣过程受到严重的破坏。不同FeO含量和不同碱度的初渣,其抵抗温度和成分急剧变化而保持稳定的能力是不同的。高FeO含量的初渣,当温度急剧升高使Fe()被大量迅速还原时,炉渣的熔化性急剧升高,已熔化的初渣会重新凝固,严重时会粘结于炉墙,结成铁质炉瘤。如此反复,炉瘤愈长愈大,从而破坏高炉的正常生产。若炉顶装料时石灰石被集中装到炉墙边缘处,造成初渣碱度局部增高也会使已熔化的初渣重新凝固,严重时结成石灰质炉瘤。
炉渣性能包括其化学性能和物理性能。化学性能指炉渣碱度、组分的活度、脱硫性能(见高炉脱硫)和排碱性能(见炉渣排碱)等,物理性能指炉渣熔化性、流动性、表面性能和炉渣稳定性等。
碱度通常用炉渣中碱性氧化物与酸性氧化物的质量百分数的比值表示。炉渣中CaO/SiO2的比值称为碱度或二元碱度;(CaO+MgO)/SiO2的比值称为总碱度或三元碱度;而(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)的比值称为全碱度或四元碱度。炉渣碱度是炉渣的一个特性指数。在一定的冶炼条件下,Al2O3和MgO含量相对稳定。为简便起见,实际生产中通常采用二元碱度。在普通矿石冶炼的情况下,习惯上把CaO/SiO2>1的炉渣称为碱性渣,CaO/SiO2<1的炉渣称为酸性渣。炉渣碱度的选择主要根据矿石的成分、冶炼铁种对炉渣性质的要求而定。它对高炉炉况和生铁质量有很大的影响。
熔化性指炉渣熔化的难易程度,可用熔化温度和熔化性温度两个指标来表示。熔化温度是炉渣加热过程中固相完全消失的温度,或液态炉渣在冷却过程中开始析出固相的温度。它影响软熔带与滴落带的界面位置。高炉冶炼过程要求适当的熔化温度,如果这一温度过高,表明炉渣过分难熔,在冶炼所能达到的温度下只能达到半熔融、半流动的状态,炉料粘结成糊状,244煤气很难通过,造成炉况难行、渣铁不分等。这一温度过低,物料在固态时受热就不足,熔滴温度过低,使炉缸高温热量消耗过多,影响难还原元素的还原和渣铁温度,以及产品的质量。
高炉冶炼要求炉渣熔化后必须具有良好的流动性,但是一些炉渣在达到熔化温度以上时流动性并不好。因此生产上用炉渣可以自由流动的最低温度,即熔化性温度来表示炉渣的熔化性。它把熔化温度和流动性两者联系在一起,通过测定炉渣在不同温度下的黏度,画出黏度一温度曲线,然后用45切线的切点确定熔化性温度。实际生产中高炉渣的熔化性温度常为1250~1350℃,控制适宜的熔化性温度,并相应地控制适宜的炉温水平,有利于高炉顺行、强化冶炼和降低燃料比。
黏度 具有不同流动速度的各液层问的内摩擦力,常以η表示,其物理意义是,在单位面积上相距单位距离的两液层之间,为维持单位速度差所必须克服的内摩擦力,以Pa·s(N·s/m。)为单位。它是说明炉渣流动性的参数,与流动性互为倒数。在正常冶炼情况下,适宜的高炉渣黏度范围在0.5~2Pa·s之间。影响炉渣黏度的主要因素是温度和炉渣成分。一般,炉渣黏度随温度的升高而降低,其变化规律由实验测得的可一£曲线表示。在一定的温度下,炉渣黏度主要决定于化学成分。对于通常的CaO—SiO2A12O3MgO四元系高炉渣来说,最低黏度区处于二元碱度为0.8~1.2三元碱度为1.2~1.4的情况。随渣中SiO2含量的增加,炉渣黏度不断升高。CaO对炉渣黏度的影响与SiO2相反。在冶炼温度超过炉渣熔化性温度的条件下,随着渣中CaO含量的增加,炉渣黏度逐渐降低,直至达到最低黏度值。超过最低黏度区再继续增加CaO或减少SiO2,将引起黏度的急剧升高。其原因是渣中CaO含量过高,炉渣二元碱度过大,致使在一定的冶炼温度下炉渣不能完全熔化成均一的液相,在液相中悬浮着固相颗粒所致。Mg()对炉渣黏度的影响与CaO相似。在一定的范围内增加Mg()含量可以降低炉渣黏度。当保持CaO/SiO2比值不变而增加.Mg()时,这种作用很明显。当保持(CaO+Mg(O)/SiO2不变而以MgO代替CaO时,这种作用就有所降低。炉渣中的MgO含量不宜过大,否则会由于熔化性温度的升高而使黏度升高。在碱度和MgO含量相同的情况下,炉渣黏度随着渣中Al2O3含量的增加而升高。一般高炉终渣中FeO和MnO含量很少(0.5%左右),对炉渣黏度影响不大。但在初渣和中间渣中Fe()含量较高,且波动范围较大,因而影响很大。无论炉渣碱度如何,在FeO低于25%时增加FeO含量会显着地降低炉渣的熔化性和黏度。MnO对炉渣黏度的影响与FeO相似。在MnO含量低于15%时增加MnO含量,同样显着地降低炉渣的熔化性和黏度。黏稠的初渣和中间渣能堵塞固体焦炭颗粒间的空隙,恶化料柱透气性,阻碍高炉的顺行,严重时引起炉况难行和悬料,影响冶炼过程的强化,且易在炉墙上黏结,甚至结瘤。黏稠的终渣造成炉缸堆积,炉墙结厚,风口和渣口大量烧坏,出渣时渣流不畅,且渣中带铁严重影响高炉的正常生产。黏度过低,流动性太大的炉渣,尤其是熔化性也过低的炉渣,如含氟炉渣,则会加剧对高炉下部炉衬的化学侵蚀和机械冲刷作用,加剧炉衬的破坏。
炉渣黏度适中方能保证料柱良好的透气性,保护炉衬,活跃炉缸,渣铁畅流,保证炉况顺行和冶炼强化,而且也有利于渣铁之间的脱硫反应和各种还原反应的进行,获得良好的技术经济指标。
稳定性指炉渣的化学成分或温度波动时其物理性质(熔化性温度、粘度等)保持稳定的能力。化学稳定性好的炉渣当其化学成分波动时物理性质变化不大或保持在允许范围内;热稳定性好的炉渣当温度波动时其物理性质变化不大或保持在允许范围内。采用稳定性良好的炉渣冶炼,有利于炉况顺行和冶炼的强化,也有利于在炉衬上结成稳定的渣皮,保护炉衬,获得良好的技术经济指标。稳定性差的炉渣在原料成分波动或炉温波动时,易造成炉况失常,如难行、悬料、崩料、结瘤或砖衬破坏等。
㈢ 高炉的高炉(冶炼设备)
目前所知最古老高炉是中国西汉时代(纪元前1世纪)熔炉。在纪元前5世纪中国文物中就发现铸铁出土可见该时代熔炼已经实用化。初期熔炉内壁是用粘土盖的,用来提炼含磷铁矿。西方最早的熔炉则是于瑞典1150年到1350年间出现。这两国的熔炉都是自行发展摸索出现,没有互相传达关系。
使用石炭的近代高炉出现于1709年。由于欧洲当时森林多用途砍伐导致木炭产量减少、被迫开发使用石炭的炼铁法导致新技术出现,大幅增加炼铁效率。
日本第一个现代高炉是釜石市大桥高炉。由大岛高任设计,安政4年(1857年)11月26日点火,12月1日第一批铁产出。这天也定为日本打铁业纪念日。 横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳,壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。由于高炉炼铁技 术经济指标良好,工艺 简单 ,生产量大,劳动生产效率高,能耗低等优点,故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁 ,还有副产高炉渣和高炉煤气。
高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料(焦炭)和熔剂(石灰石)三部分组成。
通常,冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石,0.4-0.6吨焦炭,0.2-0.4吨熔剂,总计需要2-3吨原料。为了保证高炉生产的连续性,要求有足够数量的原料供应。
因此,无论是生铁厂家还是钢厂采购原料的工作是尤其重要。
由于高炉生产是连续进行的,一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。生产时,从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300℃),喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来,得到铁,这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁,铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣,从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。 高炉炉壳内部砌有一层厚345~1150毫米的耐火砖,以减少炉壳散热量,砖中设置冷却设备防止炉壳变形。高炉各部分砖衬损坏机理不同,为了防止局部砖衬先损坏而缩短高炉寿命,必须根据损坏、冷却和高炉操作等因素,选用不同的耐火砖衬。炉缸、炉底传统使用高级和超高级粘土砖。这部分砖是逐渐熔损的,因收缩和砌砖质量不良,过去常引起重大烧穿事故,炉缸、炉底大多用碳素耐火材料,基本上解决了炉底烧穿问题。炉底使用碳砖有三种型式:全部为碳砖;炉底四周和上部为碳砖,下部为粘土砖或高铝砖;炉底四周和下部为碳砖,上部为粘土砖或高铝砖。后两种又称为综合炉底。设计炉底厚度有减薄趋势(由0.5d右减至0.3d左右或炉壳内径的1/4厚度,d为炉缸直径)。碳砖的缺点是易受空气、二氧化碳、水蒸气和碱金属侵蚀。炉腰特别是炉身下部砖衬,由于磨损、热应力、化学侵蚀等,容易损坏。采用冷却壁的高炉,投产两年左右,炉身下部砖衬往往全被侵蚀。炉身上部和炉喉砖衬要求具有抗磨性和热稳定性的材料,以粘土砖为宜。炉腹砖衬被侵蚀后靠“渣皮”维持生产。
近几年应用喷补技术修补砖衬已相当普遍。喷补高铝质耐火材料(含Al2O340~60%),寿命为砌衬的3/4。 生铁是高炉产品(指高炉冶炼生铁),而高炉的产品不只是生铁,还有锰铁等,属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。
高炉炼铁的特点:规模大,不论是世界其它国家还是中国,高炉的容积在不断扩大,如我国宝钢高炉是4063立方米,日产生铁超过10000吨,炉渣4000多吨,日耗焦4000多吨。 高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉,并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣,聚集在炉缸中,定期从铁口、渣口放出。
鼓风机送出的冷空气在热风炉加热到800~1350℃以后,经风口连续而稳定地进入炉缸,热风使风口前的焦炭燃烧,产生2000℃以上的炽热还原性煤气。上升的高温煤气流加热铁矿石和熔剂,使成为液态;并使铁矿石完成一系列物理化学变化,煤气流则逐渐冷却。下降料柱与上升煤气流之间进行剧烈的传热、传质和传动量的过程。
下降炉料中的毛细水分当受热到100~200℃即蒸发,褐铁矿和某些脉石中的结晶水要到500~800℃才分解蒸发。主要的熔剂石灰石和白云石,以及其他碳酸盐和硫酸盐,也在炉中受热分解。石灰石中CaCO3和白云石中MgCO3的分解温度分别为900~1000℃和740~900℃。铁矿石在高炉中于 400℃或稍低温度下开始还原。部分氧化铁是在下部高温区先熔于炉渣,然后再从渣中还原出铁。
焦炭在高炉中不熔化,只是到风口前才燃烧气化,少部分焦炭在还原氧化物时气化成CO。而矿石在部分还原并升温到1000~1100℃时就开始软化;到1350~1400℃时完全熔化;超过1400℃就滴落。焦炭和矿石在下降过程中,一直保持交替分层的结构。由于高炉中的逆流热交换,形成了温度分布不同的几个区域,①区是矿石与焦炭分层的干区,称块状带,没有液体;②区为由软熔层和焦炭夹层组成的软熔带,矿石开始软化到完全熔化;③区是液态渣、铁的滴落带,带内只有焦炭仍是固体;④风口前有一个袋形的焦炭回旋区,在这里,焦炭强烈地回旋和燃烧,是炉内热量和气体还原剂的主要产生地。 早期的小高炉炉壁无冷却设备,19世纪60年代高炉砖衬开始用水冷却。冷却设备主要有冷却水箱和冷却壁两种。因高炉各部分热负荷而异。炉底四周和炉缸使用碳砖时采用光面冷却壁。炉底之下可用空气、水或油冷却。炉腹使用碳砖时可从外部向炉壳喷水冷却,使用其他砖衬时,用冷却水箱或镶砖冷却壁。炉腰和炉身下部多采用传统的铜冷却水箱,左右间距250~300毫米,上下间距1~1.5米。炉身上部可采用各种形式的冷却设备,一般用铸铁或钢板焊接的冷却水箱。近几年来炉腰和炉身有的用镶砖冷却壁汽化冷却。但炉身下部由于热负荷较高,多改用强制循环纯水冷却;炉喉一般不冷却。冷却介质过去使用工业水,现在改用软水和纯水。直流或露天循环供水系统也已被强制循环供水系统所代替,后者优点是热交换好、无沉淀、消耗水量少等。
㈣ 钢厂508高炉出多少铁
508立方高炉需50吨钢材。
我国通常是把高炉渣加工成水渣、矿渣碎石、膨胀矿渣和矿渣珠等。水渣是把热熔状态的高炉渣置于水中急速冷却的过程,主要有渣池水淬或炉前水淬两种方式。
这个指标也叫渣铁比,是指每生产一吨合格生铁,相应要产生的铁渣量。高炉铁渣是在炼铁环节产生的冶金废渣,相对于炼钢环节出产的钢渣,因此该指标习惯上称为铁渣比。高炉渣是高炉炼铁过程中排出的废渣,主要是氧化钙,以及其它杂质。
㈤ 高炉渣的简介
高炉渣一种工业固体废物。高炉炼铁过程中排出的渣,又称高炉矿渣,可分为炼钢生铁渣、铸造生铁渣、锰铁矿渣等。中国和苏联等国一些地区使用钛磁铁矿炼铁,排出钒钛高炉渣。依矿石品位不同,每炼1吨铁排出0.3~1吨渣,矿石品位越低,排渣量越大。
1589年德国即开始利用高炉渣。20世纪中期以后,高炉渣综合利用迅速发展。日本1980年利用率为85%,苏联1979年利用率在70%以上,中国1981年利用率为83%。
㈥ 寻关于国家将水渣定义为非固废的文件
就目前来说,肯定没有高炉水渣不是固体废弃物的文件规定。如报道:
南钢固体废弃物处理利用的现状及规划思路
高炉水渣
炼铁厂年产量为6.0×105t,新铁厂投产后,年产水渣是1.35×106t,现作为水泥原料外卖,未高附加值利用。水渣超细粉高附加值利用方案,去年年底技质部、投资办、环保等部门已做调研,调研结论是方案可行,效益显蓍,2004年5月份开展设计、进口设备招标工作后,因资金问题,工作暂停至今。
但是,很多有识之士已经把高炉水渣作为二次资源,如10年6月11日宝钢报报道:
让二次资源产生更大的效益———对进一步拓展高炉水渣综合利用的思考
宝钢大力推进高炉水渣研发应用,并形成一系列专有新技术,给予了高度评价。
高炉水渣是高炉冶炼生铁时,产生的以硅酸盐与硅铝酸盐为主要成分的废渣。在冶金工业发展之初,高炉水渣一度被作为废弃物堆放和掩埋,影响了生态环境。 20世纪60年代,随着搅拌混凝土工业的发展,高炉水渣微粉作为混凝土的独立成分和活性掺合料得到推广应用,欧美各国还制订了国家标准。我国高炉水渣微化技术研发起步于上世纪90年代,宝钢成为国内最早全面应用这一新技术的钢铁企业,开发总公司所属的宝田新型建材公司相继从日本、德国引进了两条先进水渣立磨生产线,在国内首创了立磨生产新工艺,使矿渣微粉的年产量达到120万吨,同时还发布了国内第一个高炉炉渣微粉的生产应用标准。目前,宝田公司矿渣微粉产量在全国名列前茅,产品不仅被上海外环线高架、卢浦大桥、磁悬浮列车等一批重点工程使用,还远销华东各地市场。
如何使二次资源得以充分利用,使其产生更多的“黄金效益”,宝钢做了大量深入的探索,尤其在高炉水渣综合利用上取得了可喜的成果,比如在混凝土配制工艺中,宝钢以25%至50%矿渣微粉取代等量水泥,不仅增强了混凝土的强度和耐久性,每立方砼还可降低成本15元,“宝田矿粉”因此也成为建材市场的一个品牌。但是我们也应当清醒地看到,现在宝钢高炉水渣的资源开发仍大有潜力可挖,矿渣微粉的产能,还远不能满足上海和华东地区用户的需求。据统计,宝钢分公司在4号高炉投产前,每年产生的高炉水渣约为250万吨,4号高炉投产后,增加到330万吨,而宝田公司的产能却只有120万吨。这就意味着宝钢分公司的水渣,只有约40%加工成矿渣微粉。其余的水渣提供给水泥厂,以传统工艺进行混磨水泥,或在堆场长期堆放,这不仅对环境保护不利,也没能实现最佳的经济效益。
综上所述,宝钢水渣利用开发还有很大的空间,矿渣微粉的市场有待进一步开拓。今后的主攻方向是,要充分发挥宝钢水渣资源的优势,增加新的生产设备,尽快打通产能瓶颈。同时还要加强对市场调研,瞄准国家和上海市的重大工程,不失时机地开发更多的新品,并建立更加完整的供应链,真正“领跑市场”。
当前,建筑产业高速发展,各混凝土搅拌站对矿渣微粉的需求在不断扩大,但同时我们也不能忽视这样一个事实,上海周边地区一批新的粉磨站相继投产,对市场形成了一定的冲击。因此,宝钢今后在扩大矿渣微粉产能的同时,还必须充分发挥设备和工艺技术的双重优势,提高产品的科技含量,大力开发延伸产品,形成更多的专有技术。可喜的是,宝田公司三期年产50万吨的工程项目已获批准。近年来,宝田公司十分重视技术创新,科技投入达到了销售收入5%以上,已先后申报了4项发明专利和两项实用新型专利,其中有两项发明专利已获授权,同时还有两项技术成果获得上海高新技术成果转化项目认定。针对东海大桥、上海长江隧桥等重大工程的需求,宝田公司组织技术攻关,根据不同水质的特点,相继开发出海洋工程混凝土专用掺合料和长江隧桥工程专用掺合料。东海大桥所需的40万吨混凝土专用掺合料都是由宝田公司提供的。上海长江隧桥工程自去年开工建设以来,宝田公司已提供了5万吨优质专用掺合料,受到施工方的好评。“宝田矿粉”在各重大工程已赢得良好的声誉,目前,东南亚地区的一些客商也对“宝田矿粉”予以了高度的关注。
高炉水渣研发应用对于宝钢合理利用资源,走可持续发展之路,具有重要意义。只要我们发挥资源优势,不断推进技术创新,就一定能让高炉水渣产生更多“黄金效益”!(记者 许家曙)
㈦ 铝矿渣的用途是什么
铝矿渣实际上是指工业上能利用的,以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。铝矿渣用途涉及有金属和非金属两个方面,是生产金属铝的最佳原料,也是最主要的应用领域。铝矿渣在非金属方面的用量所占比重虽小,但铝矿渣用途却十分广泛。总结起来,铝矿渣用途主要有以下几种:
(1)炼铝工业。用于国防、航空、汽车、电器、化工、日常生活用品等。
(2)精密铸造。矾土熟料加工成细粉做成铸模后精铸。用于军工、航天、通讯、仪表、机械及医疗器械部门。
(3)用于耐火制品。高铝矾土熟料耐火度高达1780℃,化学稳定性强、物理性能良好。
(4)硅酸铝耐火纤维。铝土矿具有重量轻,耐高温,热稳定性好,导热率低,热容小和耐机械震动等优点。用于钢铁、有色冶金、电子、石油、化工、宇航、原子能、国防等多种工业。
(5)以镁砂和矾土熟料为原料,加入适当结合剂,用于浇注盛钢桶整体桶衬效果甚佳。
(6)铝土矿制造矾土水泥,研磨材料,陶瓷工业以及化学工业可制铝的各种化合物。