锌元素在高炉中的分布及其对焦炭性能的影响

摘要

通过分段式升温高炉模拟实验研究铁矿石还原及软熔过程中锌元素的迁移行为，分析不同入炉方式(炉顶/风口)下锌的还原挥发特性及其对高炉冶炼的影响。结果表明：无论采用炉顶加料还是风口喷吹方式，锌元素主要富集于炉顶除尘灰和焦炭中，铁水中锌含量极低；ZnO块随炉顶炉料加入时，炉顶除尘灰与焦炭中的锌含量相当；而ZnO块随风口炉料加入时，炉顶除尘灰中的锌含量显著高于焦炭，这是由于风口喷入的锌经高温快速还原后，锌蒸气迅速穿透料层到达炉顶，在焦炭中停留时间较短。锌对焦炭熔损具有催化作用，会导致焦炭反应性升高和反应后强度下降，其作用机理是锌促进了酮基分解和CO生成反应。本研究揭示了锌元素在高炉内的分布规律及其对焦炭性能的影响机制。

关键词

锌负荷 / 焦炭劣化 / 高炉操作 / 反应后强度 / 催化机理 / 低碳炼铁 / 锌挥发 / 循环富集

基金资助

国家自然科学基金联合基金项目(U1860113); 安徽省自然科学基金面上项目(2208085ME121)