폭발로 가로 철철 생산 공정 및 기술 매개 변수의 포괄적 인 분석
2025-04-30 15:02:27 히트 ：0
1. 폭발 용로 돼지 철 생산에 대한 개요
Blast Furnace Piw Iron은 주로 철강 제조 및 기계 제조에 사용되는 폭발로에서 물리 화학적 반응을 통해 생산 된 철-탄소 합금 (3-4.5% 탄소)입니다. 2023 년에 글로벌 피너스 생산량은 13 억 톤에 이르렀으며 중국은 58.7% (National Bureau of Statistics)를 차지했습니다. 생산 공정에는 원자재 준비, 고로 제련 및 용융 철 처리의 세 단계가 포함됩니다.
2. 원료 사양 및 전처리
2.1 철광석
품질 표준 :
매개 변수 제강 선철 돼지 철안 주조 tfe (총 철) ≥62% ≥58% 시오 ₂ ≤6% ≤8% 에스 ≤0.05% ≤0.06% 피 ≤0.10% ≤0.12% 설명 : 고급 광석 (TFE ≥62%)은 강철 메이킹 피그 아이언에 직접 사용됩니다. 주조 등급 광석은 약간 낮은 TFE를 허용하지만 Brittleness를 방지하기 위해 황과 인을 엄격하게 제어해야합니다. 예를 들어, 유황은 0.06%를 초과하면 주물에 뜨거운 균열이 발생합니다.
전처리 과정 :
소결 : 철광석 벌금 (<8mm)은 플럭스 (석회석, 백운석)와 혼합되어 1200-1300 ° C로 가열되어 다공성 소결을 생성합니다 (텀블러 강도 ≥70%). 소결은 용광로의 가스 투과성을 향상시킵니다.
펠렛 화 : 농축 물 (TFE> 64%)은 펠렛 화되고 1250-1350 ° C에서 로스팅되어 압축 강도 ≥2500N/펠렛을 달성합니다. 펠릿은 균일 한 부담 분포를 보장합니다.
2.2 콜라
주요 사양 :
매개 변수 요구 사항 테스트 표준 고정 탄소 (FC) ≥85% GB/T 1997 유황(S) ≤0.70% ISO 351 반응 후 코크스 강도 (CSR) ≥65% ISO 18894 설명 : 코크스는 이중 역할을 수행합니다.
연료 : 용광로 온도 (1200-1500 ° C)를 유지하기 위해 열을 생성합니다.
환원제 : 산화철과 반응하여 감소를 위해 CO를 생산합니다. 낮은 CSR은 코크스 조각화를 유발하여 가스 흐름을 방해합니다.
2.3 플럭스
석회암 (Caco () : 20-50mm 입자 크기, Cao ≥52%. 고온에서 CAO로 분해되어 sio₂와 반응하여 불순물을 흡수하는 슬래그 (CASIO₃)를 형성합니다.
백운석 (CAMG (COT) ₂) : MGO ≥18%. 슬래그 염기성 (CAO/SIO태 비율)을 조정하고 슬래그 멜팅 포인트를 낮 춥니 다.
3. 고로 공정 매개 변수
3.1 부담 구조
| 재료 | 비율 (%) | 곡물 크기 (mm) |
|---|---|---|
| 온천 침전물 | 55-70 | 5-50 |
| 펠렛 | 15-30 | 8-16 |
| 덩어리 광석 | 10-20 | 10-25 |
| 코카콜라 | 25-35% (레이어 비율) | 25-75 |
설명:
소결 지배력 : 55-70% 소결은 안정적인 가스 투과성을 보장합니다.
층 코크스 : 연속 연소 및 감소를 유지합니다.
3.2 작동 매개 변수
핫 블라스트 온도 : 1150-1300 ° C (칼루긴 스토브). 고온은 코크스 연소를 가속화합니다.
산소 농축 : 3-5% (Blast Air O₂ 23-25%). 질소 유발 열 손실을 줄입니다.
최고 압력 : 200-250kpa. 가스 흐름을 둔화시켜 가스 이용률 (> 50%)을 향상시킵니다.
3.3 대포 내 반응
간접 감소 구역 (800-1100 ° C) :
3fo₂ + co → moxo₄ + coo fuoo₄ + co ← fo ← feo + coe + coe + coe
참고 : 공동 구동 반응은 제어 된 CO 수준 (최상위 가스에서 21-23% CO₂)이 필요합니다.
직접 감소 영역 (> 1100 ° C) :
C + CO₂ → 2CO FEO + C → FE + CO
참고 : 고체 탄소 반응은 에너지 집약적입니다. 연료 비율 (<520kg/t)을 제한하기 위해 직접 감소 정도 (RD)를 25-30%로 유지하십시오.
4. 품질 관리 시스템
4.1 화학 조성
| 요소 | 제강 선철 | 돼지 철안 주조 | 고순도 돼지 철 |
|---|---|---|---|
| 기음 | 3.5-4.5% | 3.0-4.0% | 3.2-3.8% |
| 그리고 | 0.3-1.0% | 1.5-3.5% | 0.8-1.5% |
| MN | ≤0.50% | ≤0.50% | ≤0.30% |
| 피 | ≤0.10% | ≤0.06% | ≤0.015% |
| 에스 | ≤0.05% | ≤0.04% | ≤0.010% |
설명:
스틸 메이킹 등급 : SI/S가 낮 으면 변환기에서 슬래그 볼륨을 최소화합니다.
주조 등급 : 더 높은 SI (1.5-3.5%)는 복잡한 주물의 유동성을 향상시킵니다.
고급 등급 : 초저 S/P는 풍력 터빈 샤프트와 같은 정밀 구성 요소의 응력 골절을 방지합니다.
4.2 테스트 방법
분광법 : ARL 3460 광 방출 분광계 (± 0.005% 정확도).
열 분석 : LECO CS844 분석기는 C/S를 0.001%까지 감지합니다.
4.3 결함 완화
| 문제 | 근본 원인 | 해결책 |
|---|---|---|
| 높은 Si | 과도한 용광로 온도 | 폭발 온도를 50-100 ° C로 줄입니다 |
| 높은 s | 낮은 슬래그 염기도 | CAO/SIO s를 1.10-1.15로 증가시킵니다 |
| 저 녹은 철 온도. | 콜라 품질이 좋지 않습니다 | CSR ≥68%와 코크스 사용 |
5. 장비 및 혁신
5.1 주요 장비
| 장비 | 사양 | 제조업체 |
|---|---|---|
| 고로 | 3800m³ 볼륨, 10,000 t/day | MCC Capital Engineering |
| 벨이없는 최고 충전 시스템 | ± 2% 분포 정확도 | 폴 |
| 링 슬래그 스크러버 | 먼지 <5mg/m³ | 다니엘 |
설명:
Bell-Less Top : 회전 낙하산은 균일 한 부담 분포를 보장하여 벽 침식을 방지합니다.
슬래그 스크러버 : 고압 워터 스프레이는 더 깨끗한 가스 회복을위한 먼지를 포착합니다 (열 값 : 3000-3500kj/m³).
5.2 스마트 제어 시스템
전문가 시스템 : Baosteel의 BF-Expert는 30,000 개의 역사적 데이터 세트를 사용하여 연료 비율을 8kg/t로 줄입니다.
디지털 트윈 : ANSYS 트윈 빌더는 프로세스 최적화를 위해 용융 철 온도 (± 3 ° C 오차)를 예측합니다.
6. 환경 준수 및 재활용
6.1 배출 표준
| 오염 물질 | 국가 표준 (GB 28663) | 전형적인 가치 |
|---|---|---|
| 미립자 | ≤15mg/m³ | 8-12mg/m³ |
| 그래서 | ≤100mg/m³ | 50-80mg/m³ |
| 노스 | ≤300mg/m³ | 150-250mg/m³ |
6.2 부산물 이용
슬래그 응용 프로그램 :
과립 화로 가로 슬래그 (GBF) : 콘크리트의 30-50% 시멘트를 대체하여 강도가 20% 증가합니다.
유리-세라믹 : 슬래그 + 실리카 모래는 부식성 재료로 녹았습니다 (압축 강도 ≥200mpa).
가스 회수 : 정제 된 가스는 돼지 철 철당 200-250kWh를 생성하며, 용광로 전력 수요의 30%를 차지합니다.
