一前言:
當人們欣喜與各類添加劑及轉基因為人類生活帶來方便與實惠的時候,它們的危害也隨著時間的推移逐步引起公眾的重視,氯元素對高爐冶煉的危害也是如此,隨著燒結鍊鐵技術的進步,種類繁多的各類添加劑開始成為燒結鍊鐵生產中的必需,它們在提高燒結鍊鐵生產質量與效率的同時,也不可避免的造成了相應的危害.氯元素對高爐生產的影響與是近幾年才開始顯現出來並逐步受到鍊鐵工作者的重視的.
二 高爐內氯元素的來源和存在狀態
1噴吹煤粉中帶入的氯
國內煤碳中氯質量分數一般在0.1%以下,它的存在有幾種形態,一是以氯化物的形態存在,其次是以有機態存在於煤的鏡質組分中或煤的結構大分子中,還有部分以HCl 的形式與煤的大分子含氮官能團結合的狀態存在
2 焦炭帶入的氯
焦炭在結焦過程中,焦煤中以有機態存在的氯會分解進入焦爐煤氣,所以焦炭中含有很少量的氯,焦炭帶入的氯還與熄焦工藝有關,它的存在形態主要以氯離子和金屬離子組成的氯化物.
3燒結和高爐噴煤使用的各類添加劑帶入的氯
燒結和噴煤使用的各類添加劑都含有少量的氯元素,它們主要以氯離子和金屬離子組成的氯化物形態存在.
4燒結礦表面噴灑氯化鈣溶液帶入的氯
國內某些大型高爐為改善燒結礦低溫冶金性能表面噴灑氯化鈣溶液將氯帶入高爐,表面噴灑氯化鈣溶液後燒結礦中的氯基本上都是以氯化鈣的形態存在.
綜上所述,氯進入高爐其主要存在形態一是以氯離子和金屬離子結合成的化合物形態存在, 二是以有機態存結合大分子官能團存在,通常情況下,在燒結和鍊鐵不使用作保添加劑的情況下,單純由爐料帶入高爐的氯元素負荷一般在240-270克/噸鐵,
三 高爐內氯的行為
進入高爐內以有機態存在的氯,在高爐高溫環境下分解裂化最終形成氯的化合物 ,以氯離子和金屬離子結合形成的氯化物,如鉀鈉鈣的氯化物,在高爐特殊條件下,很容易發生水解反應,反應如下:
Cl- + H+ = Hcl
水解反應的水解率隨反應時間和溫度的拉架而增加, 另外在高爐生產中還發現有少量的NH4Cl的生成,其生成機理目前尚不明確,反應生成的HCl是強腐蝕性氣體,其在上升過程中一部分遇鉀鈉等金履離子,又會反應生成氯化鈉氯化鉀,不但形成鉀鈉的循環富集,而且形成氯的循環富集, 另一部分隨煤氣逸出,實踐表明,隨煤氣逸出的氯佔高爐入爐氯負荷的62-75%左右.
四 氯對高爐生產的影響
1因為HCl是很活潑性氣體,其吸附能力遠大於煤氣中的CO2 ,所以煤氣中的HCl會粘附在固體焦碳表面,堵塞焦碳表面的氣孔和裂隙,阻止焦碳和CO2的接觸,從而使焦碳的反應性降低,反應後強度升高.
2同樣的道理,HCl也會堵塞燒結礦的微孔和裂隙, 另外HCl在上升過程中遇金屬離子生成氯化物如氯化鈣,氯化鐵,氯化亞鐵等也會堵塞燒結礦的孔隙和裂隙從而降低燒結礦的低溫還原粉化率,
3 因HCl是強氯化性氣體,HCl的存在會促使硅磚內部結構變得疏鬆,容易導致硅磚內部顆粒因膨脹不均勻而產生龜裂現象,還容易和碳磚中的非碳元素反應生成鹽酸鹽 ,新產物的生成導致碳磚內部質地疏鬆,氣也率增加,加速碳磚在高爐內的溶損反應.
4在高爐中不僅能形成鉀鈉鹼金屬的循環富集,還能形成氯的循環富集
5 隨煤氣逸出的HCl進入煤氣系統後,對煤氣管道產生腐蝕,縮短金屬構件的使用壽命 ,進入熱風爐後與耐材中的硅鋁鐵等氧化物反應生成低熔點化合物,對熱風爐耐材質量產生重要影響,導致熱風爐耐材收縮塌陷,降低熱風溫度,縮短熱風爐使用壽命,進入幹除塵後,促進布袋粘結,降低除塵效果和使用壽命,腐蝕TRT葉片 ,影響TRT正常運行.
結語:
1進入高爐的氯通常有兩種形態即氯的化合物形態和氯的有機物形態,它們在高爐內以過一系列反應後最終以HCl氣體形式進入煤氣,
2 煤氣中HCl的吸附能力大於CO2, 容易吸附在焦炭及燒結礦表面從而提高焦炭的反應後強度和降低焦炭的反應性,改善燒結礦的低溫還原性能.
3 HCl對高爐及熱風爐耐材的侵蝕和對金屬構件的腐蝕,對TRT葉片的腐蝕應在生產中引起重視.
4我常常貪圖添加劑食品的美味及轉基因油品的便宜卻又畏懼於它們對身體的危害,生活中的取捨真地很難,生產中也是一樣 .取捨由你吧.
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