酒钢铁前系统氯元素迁移行为_蒋心泰.pdf

第5 8卷 第6期 2 0 2 3年6月钢 铁I r o na n dS t e e lV o l.5 8,N o.6,p 5 3-6 0 J u n e2 0 2 3 D O I:1 0.1 3 2 2 8/j.b o y u a n.i s s n 0 4 4 9-7 4 9 x.2 0 2 2 0 8 0 0酒钢铁前系统氯元素迁移行为蒋心泰1,鲁逢霖1,施煌禹2,王 翠3,张建良2(1.酒泉钢铁(集团)公司宏兴股份公司,甘肃 嘉峪关7 3 5 1 0 0;2.北京科技大学冶金与生态工程学院,北京1 0 0 0 8 3;3.北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室,北京1 0 0 0 8 3)摘 要:铁前系统氯元素迁移行为对高炉氯负荷及高炉原燃料冶金性能、煤气管道系统、T R T发电系统、热风炉耐火材料等具有重要影响。高炉大型化、集约化发展趋势日益显著,大容积高炉占比逐年提高,氯元素侵蚀给企业带来较大经济损失。为了理清高炉中氯元素的来源和排出途径,明晰氯元素的侵蚀机理,将铁前系统作为整体,研究氯元素的迁移路径,为降低高炉氯负荷及其对高炉和附属系统的危害提供理论依据十分必要。以酒钢某高炉为研究对象,对选矿、烧结、高炉3个工序所使用及产出的物料进行取样,采用离子色谱法对样品氯含量进行检测。通过氯元素平衡分析计算发现,选矿工序中的黑沟矿带入了大部分的氯元素;在烧结工序中自产精矿带入的氯元素占大部分;而在高炉系统中含铁炉料是酒钢高炉氯元素的最大来源,其次是焦炭和煤粉。高炉系统中的氯元素除了高炉煤气带出外,其余布袋灰带出氯元素的比例也较高。针对酒钢高炉的氯负荷现状,从源头上降低氯元素进入到选矿工序、烧结工序和高炉系统的量,通过喷吹低氯含量的煤粉和配加低氯含量的焦炭来限制高炉中氯元素的入炉负荷,在烧结工序对除尘灰的氯元素进行脱除,并降低氯元素在高炉内的循环富集,可大大减轻氯元素给高炉及其附属设备带来的危害。关键词:氯元素;迁移行为;高炉;烧结;选矿文献标志码:A 文章编号:0 4 4 9-7 4 9 X(2 0 2 3)0 6-0 0 5 3-0 8M i g r a t i o nb e h a v i o ro f c h l o r i n e e l e m e n t s i n i r o n-m a k i n gp r o c e s so fJ i u q u a nI r o na n dS t e e l(G r o u p)C o.,L t d.J I ANGX i n t a i1,L UF e n g l i n1,S H IH u a n g y u2,WANGC u i3,Z HANGJ i a n l i a n g2(1.H o n g x i n g I r o na n dS t e e lC o.,L t d.,J i u q u a n I r o na n dS t e e l(G r o u p)C o.,L t d.,J i a y u g u a n7 3 5 1 0 0,G a n s u,C h i n a;2.S c h o o l o fM e t a l l u r g i c a l a n dE c o l o g i c a lE n g i n e e r i n g,U n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yB e i j i n g,B e i j i n g1 0 0 0 8 3,C h i n a;3.S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fA d v a n c e dM e t a l l u r g y,U n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yB e i j i n g,B e i j i n g1 0 0 0 8 3,C h i n a)作者简介:蒋心泰(1 9 7 1),男,大学本科,高级工程师;E-m a i l:j i a n g x i n t a i j i u g a n g.c o m;收稿日期:2 0 2 2-1 2-2 5通信作者:张建良(1 9 6 5),男,博士,教授;E-m a i l:z h a n g.j i a n l i a n g h o t m a i l.c o mA b s t r a c t:T h em i g r a t i o nb e h a v i o ro f c h l o r i n e i nt h e i r o n-m a k i n gp r o c e s sh a sa ni m p o r t a n t i n f l u e n c eo nt h ec h l o r i n el o a do f t h eb l a s tf u r n a c e,t h em e t a l l u r g i c a lp e r f o r m a n c eo fr a w m a t e r i a l sa n df u e l s,t h eg a sp i p e l i n es y s t e m,t h eT R Tp o w e rg e n e r a t i o ns y s t e m,a n d t h e r e f r a c t o r yo f t h eh o t s t o v e.W i t h t h eo b v i o u sd e v e l o p m e n t o f l a r g e-s c a l e a n di n t e n s i v eb l a s t f u r n a c e s,t h ep r o p o r t i o no f l a r g e-s c a l eb l a s t f u r n a c e s i n c r e a s e sy e a rb yy e a r,a n dt h ee r o s i o no f c h l o-r i n ee l e m e n t sb r i n g sg r e a t e c o n o m i c l o s s e s t os t e e l e n t e r p r i s e s.T oc l a r i f y t h ev a r i o u s s o u r c e s a n dd i s c h a r g e so f c h l o-r i n ee l e m e n t s i nt h eb l a s t f u r n a c e a n dt h e e r o s i o nm e c h a n i s m,i t i sn e c e s s a r y t o t a k e t h e t h r e ep r o c e s s e so f o r eb e n e-f a c t i o n,s i n t e r i n ga n db l a s t f u r n a c ea saw h o l ea n ds t u d y t h em i g r a t i o np a t ho f c h l o r i n ee l e m e n t s,w h i c hc a np r o v i d ea t h e o r e t i c a lb a s i s f o r r e d u c i n g t h e c h l o r i n e l o a do f t h eb l a s t f u r n a c e a n d i t sh a z a r d s t o t h eb l a s t f u r n a c e a n da u x i l i a r ys y s t e m.T a k i n gab l a s t f u r n a c eo f J i u q u a n I r o na n dS t e e l(G r o u p)C o.,L t d.(J i u q u a nS t e e l)a s t h e r e s e a r c ho b j e c t,t h em a t e r i a l sc h a r g e da n dp r o d u c e d i nt h e t h r e ep r o c e s s e so fo r eb e n e f a c t i o n,s i n t e r i n ga n db l a s t f u r n a c ew e r es a m-p l e d,a n dt h ec h l o r i n ec o n t e n to ft h es a m p l e sw a sd e t e c t e db yi o nc h r o m a t o g r a p h y.T h r o u g hc h l o r i n ee q u i l i b r i u mc a l c u l a t i o n,i tw a s f o u n d t h a tm o s t o f t h e c h l o r i n ew a sb r o u g h t i nb y t h eH e i g o uo r e i n t h e o r eb e n e f i c i a t i o np r o c e s s,m o s to f t h ec h l o r i n ew a sb r o u g h t i nb yt h es e l f-p r o d u c e dc o n c e n t r a t ei nt h es i n t e r i n gp r o c e s s,a n di r o n-c o n t a i n i n gb u r d e n sw e r e t h e l a r g e s t s o u r c eo f c h l o r i n e,f o l l o w e db yc o k e a n dp u l v e r i z e dc o a l i n t h eb l a s t f u r n a c e.I na d d i t i o n t ot h ec h l o r i n eb r o u g h t o u tw i t h t h eb l a s t f u r n a c eg a s,t h ep r o p o r t i o no f c h l o r i n eb r o u g h t o u t b y t h e r e s t o f t h eb a ga s hi sa l s oh i g h.G i v e nt h ec h l o r i n e l o a do f t h eb l a s t f u r n a c e i nJ i u q u a nS t e e l,t h ea m o u n to fc h l o r i n ee n t e r i n gt h eo r e钢 铁第5 8卷b e n e f a c t i o np r o c e s s,s i n t e r i n gp r o c e s sa n db l a s t f u r n a c e s y s t e ms h o u l db e r e d u c e df r o mt h es o u r c e,a n dt h e c h l o r i n er e m o v a l o fd u s t a s hs h o u l db ec a r r i e do