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(简答题)

K、Na循环富集对高炉炉冶炼的危害。

正确答案

(1)破坏炉料强度:
①焦炭吸收K、Na后,会形成塞入式化合物KC6、KC8、KC12、KC24等,一方面使焦炭变得疏松;另一方面使焦炭反应性增大,导致碳熔损反应量增大。其结果是造成焦炭高温强度急剧下降;
②K、Na及其低沸点化合物沉积于炉料表面和孔隙,特别是钻入Fe2O3晶格内,将使球团矿异常膨胀,高碱度烧结矿粉化。
(2)使软熔带位置升高,厚度增加,初渣形成早,对造渣不利:
①FeXO、SiO2、K2O可形成熔点为700℃左右的玻璃渣相;
②低熔点渣相糊住海绵铁表面,使渗碳、滴落困难,使软熔带的下沿温度提高。
(3)K、Na促进碳素沉积反应2CO=CO2+C的进行(催化作用),并使得高炉上部的还原速度加快(K、Na催化还原FeO);
(4)使炉衬破裂,炉墙结厚甚至结瘤:
①K、Na蒸汽渗入砖缝,氧化沉积,伴随碳素沉积引起膨胀;
②与砖衬形成低熔点物质FeXO、SiO2K2O,引起渣化;
③当炉况不顺、发生悬料时,煤气横向扩散,结果低熔点物质FeXO、SiO2、K2O粘附焦末、矿末后,生成瘤根,久之造成结厚甚至结瘤。
(5)使整个料柱的透气性降低,高炉顺行急剧恶化:
①使炉料强度变坏,上部透气性降低;
②使初渣形成早,软熔带位置高且厚,煤气阻损大大增加;
③含K、Na炉渣的表面张力小,易泡沫化产生“液泛”,使中、下部透气性降低;
④焦炭高温强度下降后,高炉下部透气性变差。
降低K、Na循环危害的措施
1)限制炉料带入的碱量:碱负荷<3~5kg/thm;
2)增大炉渣排出的碱量:
①低碱度、酸性渣操作;
②增加渣中(%MgO),使K2O、Na2O活度降低,炉渣固碱能量增强;
③增大渣量。

答案解析

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