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一前言: 当人们欣喜与各类添加剂及转基因为人类生活带来方便与实惠的时候,它们的危害也随着时间的推移逐步引起公众的重视,氯元素对高炉冶炼的危害也是如此,随着烧结炼铁技术的进步,种类繁多的各类添加剂开始成为烧结炼铁生产中的必需,它们在提高烧结炼铁生产质量与效率的同时,也不可避免的造成了相应的危害.氯元素对高炉生产的影响与是近几年才开始显现出来并逐步受到炼铁工作者的重视的. 二 高炉内氯元素的来源和存在状态 1喷吹煤粉中带入的氯 国内煤碳中氯质量分数一般在0.1%以下,它的存在有几种形态,一是以氯化物的形态存在,其次是以有机态存在于煤的镜质组分中或煤的结构大分子中,还有部分以HCl的形式与煤的大分子含氮官能团结合的状态存在 2 焦炭带入的氯 焦炭在结焦过程中,焦煤中以有机态存在的氯会分解进入焦炉煤气,所以焦炭中含有很少量的氯,焦炭带入的氯还与熄焦工艺有关,它的存在形态主要以氯离子和金属离子组成的氯化物. 3烧结和高炉喷煤使用的各类添加剂带入的氯 烧结和喷煤使用的各类添加剂都含有少量的氯元素,它们主要以氯离子和金属离子组成的氯化物形态存在. 4烧结矿表面喷洒氯化钙溶液带入的氯 国内某些大型高炉为改善烧结矿低温冶金性能表面喷洒氯化钙溶液将氯带入高炉,表面喷洒氯化钙溶液后烧结矿中的氯基本上都是以氯化钙的形态存在. 综上所述,氯进入高炉其主要存在形态一是以氯离子和金属离子结合成的化合物形态存在,二是以有机态存结合大分子官能团存在,通常情况下,在烧结和炼铁不使用作保添加剂的情况下,单纯由炉料带入高炉的氯元素负荷一般在240-270克/吨铁, 三 高炉内氯的行为 进入高炉内以有机态存在的氯,在高炉高温环境下分解裂化最终形成氯的化合物,以氯离子和金属离子结合形成的氯化物,如钾钠钙的氯化物,在高炉特殊条件下,很容易发生水解反应,反应如下: Cl- + H+ = Hcl 水解反应的水解率随反应时间和温度的拉架而增加,另外在高炉生产中还发现有少量的NH4Cl的生成,其生成机理目前尚不明确,反应生成的HCl是强腐蚀性气体,其在上升过程中一部分遇钾钠等金履离子,又会反应生成氯化钠氯化钾,不但形成钾钠的循环富集,而且形成氯的循环富集,另一部分随煤气逸出,实践表明,随煤气逸出的氯占高炉入炉氯负荷的62-75%左右. 四 氯对高炉生产的影响 1因为HCl是很活泼性气体,其吸附能力远大于煤气中的CO2,所以煤气中的HCl会粘附在固体焦碳表面,堵塞焦碳表面的气孔和裂隙,阻止焦碳和CO2的接触,从而使焦碳的反应性降低,反应后强度升高. 2同样的道理,HCl也会堵塞烧结矿的微孔和裂隙,另外HCl在上升过程中遇金属离子生成氯化物如氯化钙,氯化铁,氯化亚铁等也会堵塞烧结矿的孔隙和裂隙从而降低烧结矿的低温还原粉化率, 3 因HCl是强氯化性气体,HCl的存在会促使硅砖内部结构变得疏松,容易导致硅砖内部颗粒因膨胀不均匀而产生龟裂现象,还容易和碳砖中的非碳元素反应生成盐酸盐,新产物的生成导致碳砖内部质地疏松,气也率增加,加速碳砖在高炉内的溶损反应. 4在高炉中不仅能形成钾钠碱金属的循环富集,还能形成氯的循环富集 5 随煤气逸出的HCl进入煤气系统后,对煤气管道产生腐蚀,缩短金属构件的使用寿命,进入热风炉后与耐材中的硅铝铁等氧化物反应生成低熔点化合物,对热风炉耐材质量产生重要影响,导致热风炉耐材收缩塌陷,降低热风温度,缩短热风炉使用寿命,进入干除尘后,促进布袋粘结,降低除尘效果和使用寿命,腐蚀TRT叶片,影响TRT正常运行. 结语: 1进入高炉的氯通常有两种形态即氯的化合物形态和氯的有机物形态,它们在高炉内以过一系列反应后最终以HCl气体形式进入煤气, 2 煤气中HCl的吸附能力大于CO2,容易吸附在焦炭及烧结矿表面从而提高焦炭的反应后强度和降低焦炭的反应性,改善烧结矿的低温还原性能. 3 HCl对高炉及热风炉耐材的侵蚀和对金属构件的腐蚀,对TRT叶片的腐蚀应在生产中引起重视. 4我常常贪图添加剂食品的美味及转基因油品的便宜却又畏惧于它们对身体的危害,生活中的取舍真地很难,生产中也是一样.取舍由你吧. |
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