冶金概論5-高爐冶煉的基本原理(二)(已修改)
2025-01-09 03:38 本頁面
【正文】 一 爐料在爐內(nèi)的物理化學(xué)變化 167。 高爐冶煉基本原理 二 還原過程 還原反應(yīng)是高爐內(nèi)最基本的化學(xué)反應(yīng) 。 三 高爐爐渣 四 生鐵形成 五 高爐風(fēng)口區(qū)碳的燃燒 六 高爐內(nèi)的狀況 圖 214 (1) 塊狀帶（固體爐料區(qū)） 爐料仍保持塊狀狀態(tài)； 在這里發(fā)生游離水蒸發(fā)、結(jié)晶水和黃鐵礦分解、鐵礦石間接還原等現(xiàn)象。 同時爐渣在這一區(qū)域里發(fā)生固相反應(yīng)，形成了部分低熔點(diǎn)化臺物，這樣就為軟化和熔融創(chuàng)造了條件。 (2)軟熔帶 礦石從開始軟化到完全軟化；軟熔帶的形狀和位置對高爐內(nèi)的熱交換，還原過程和透氣性有著極大的影響。 礦石在下降過程中溫度逐漸升高，當(dāng)接近和達(dá)到其熔化溫度等溫線水平時，開始軟化。接著發(fā)生熔融，形成一層具有一定厚度的塑性層，此叫作軟熔帶。 初渣就在這里形成了。初渣成分特點(diǎn)是，由于尚未經(jīng)過爐渣成分的混勻過程，熔劑 CaO也尚未參與造渣、并且礦石此時大部分已還原成 FeO或金屬鐵， 所以初渣中 FeO的含量較高，堿度為自然堿度 (即與礦石本身的堿度相似 )，各處成分不均勻。 在軟融帶，還原形成的金屬鐵開始以“冰柱”形式經(jīng)固體焦炭塊的間隙往下流動，初渣就從“冰柱”中分離出去， 當(dāng)?shù)V石到達(dá)軟融帶下端時，由于滲碳作用，金屬鐵的熔點(diǎn)大大降低，從而完全熔化成液態(tài)，并呈滴狀下落。 同時，初渣也由于流動過程的均勻化作用、上升煤氣流的攪拌作用和固體碳的還原作用，成分趨于均勻，渣中 FeO含量降至 2％～ 3％，至此進(jìn)入滴下帶。 軟融帶的溫度范圍大致在 1000～ 1200 ℃ 之間。 （ 3） 滴落帶 鐵水和爐渣沿焦炭之間縫隙下降； 礦石經(jīng)過軟融帶進(jìn)入滴下帶時，已完全熔化為液態(tài)，金屬鐵與爐渣也完全分離開來，金屬鐵經(jīng)固體焦炭縫隙往下流動。 金屬鐵在下降過程中繼續(xù)滲碳，并且不斷吸收由液態(tài)渣中還原出來的鐵和其他合金元素。 爐渣則在下降過程當(dāng)中，由于還原作用，F(xiàn)eO含量繼續(xù)降低， SiO2和 MnO含量也由于 Si和Mn還原進(jìn)入生鐵而有所降低。 另外由于熔劑 CaO不斷溶入渣中，故渣的堿度不斷提高。 同時，由于溫度升高，爐渣的流動性也不斷增加。 爐渣經(jīng)過風(fēng)口時，焦炭灰分中的 SiOAl2O3溶入爐渣而使其堿度又有所下降。 爐渣進(jìn)入爐缸時又出現(xiàn)經(jīng)過風(fēng)口被氧化的金屬鐵被再還原，及脫硫反應(yīng)等一些變化，最后到達(dá)爐缸形成成分確定的終渣。 （ 4） 風(fēng)口帶（焦炭回旋區(qū)） 焦炭作回旋運(yùn)動；
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