滴落带(Dripping with)是指高炉造渣时的一种料柱结构。在软熔带中生成的液相炉渣,以珠状和冰凌状穿过软熔带下面焦炭区域(常称之为死料柱)向下滴落,这个区域就是滴落带。一般,软熔带形成的温度为1100℃左右,完全熔化滴落的温度为1400-1500℃。高炉炉渣按其在炉内形成过程可以分为初渣、中间渣和终渣。

简介在软熔带中生成的液相炉渣,以珠状和冰凌状穿过软熔带下面焦炭区域(常称之为死料柱)向下滴落。这个区域就是滴落带。一般,软熔带形成的温度为1100℃左右,完全熔化滴落的温度为1400-1500℃。高炉炉渣按其在炉内形成过程可以分为初渣、中间渣和终渣1。

料柱结构高炉内的料柱结构由上而下可分为块状带、软熔带、滴落带等。在块状带中,矿石和焦炭保持着原来的层状结构而下降,随着温度的升高进行着还原、分解等固相反应,例如CaO与SiO2,SiO2与Fe3O4,CaO与Fe2O3,SiO2与FeO以及CaO与Al2O3之间都能进行着固相反应。

随着炉料的下降,固相反应生成的低熔点化合物首先呈现出少量的局部的熔化,即矿石开始软化凸随着温度的继续升高和还原反应的继续进行,液相不断增多,最终完全熔融成为液相的炉清向下流动。这个矿石开始软化到完全熔融的区域,就是软熔带。在软熔带中矿石软熔层和焦炭层仍保持层状结构。煤气主要是穿过焦炭层这个“焦窗”向上流动2。

软熔带软熔带的形状有倒V形、W形和V形三种,分别与高炉内煤气流分布的中心气流发展、边缘和中心两道气流和边缘气流发展相对应。中国首钢试验高炉和日本广畑1号高炉的软熔带属倒V形,日本洞冈4号高炉的属W形,前苏联叶那基耶夫426m3,高炉的属V形2。

中间渣中间渣指处于滴落过程中的,其成分和温度在不断变化着的液态渣。渣中FeO,MnO不断被还原而减少口熔渣的流动性随温度的升高而增大。由于焦炭灰分的酸性组分主要是在风口处释放后才被吸收,因而中间渣的碱度常常比终渣高。实际上,中间渣就是在软熔带以下、风口水平以上的处于滴落过程中的炉腹渣。中间渣能否顺利滴落通过焦炭层,取决于原料成分和沪温的稳定。使用天然矿石冶炼时,尤其是在矿石成分波动大时,大量石灰石直接入炉,往往产生炉温和中间渣成分的激烈波动,造成中间渣熔化性和私度的激烈变化,导致炉况不顺,难行、悬料、崩料甚至结瘤,使用成分稳定的自熔性熟料或使用高碱度熟料加酸性料冶炼时,只要注意保持炉温的稳定及炉料和煤气流的合理分布,就可以基本排除以上弊病。焦炭是滴落带中惟一的固态骨架物料,因而焦炭的冷态强度和热态强度是保持中间渣顺利滴落的基本条件3。

终渣终渣指已经下达炉缸渣铁积存区的液态渣。中间渣在降落过程中,其化学成分有一次重大变化。即吸收燃烧带中焦炭和喷吹煤粉燃烧后残留下来的灰分参与造渣,使渣中Al2O3和SiO2含量明显升高,而CaO和MgO含量则相对降低。这样的熔渣流入炉缸下部的清铁积存区,其成分和性质已基本稳定,不会再有明显的变化。铁滴穿过炉缸下部熔渣层以及熔渣层和铁液层之间渣铁界面上发生的脱硫反应和各种还原反应使熔渣成分发生一些相应的变化。但是这些变化对终渣成分影响都很小。一般泛称的高炉渣就是指终渣。高炉操作者必须通过合理的配料,保证终渣具有适宜的成分和性质1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学