黑龙江阿城西川冶铁遗址初步调查研究

西川冶铁遗址位于黑龙江省阿城市小岭镇西川屯300 m处，面积约5 000 m²,考古年代为金代。2021年7月对该遗址进行了田野考察取样。采用X射线荧光仪、金(矿)相显微镜等手段对西川冶铁遗址17个冶炼炉渣、炉壁残块等样品进行基体成分分析和显微结构观察。结果表明，西川冶铁遗址为生铁冶炼遗址，生铁炉渣类型为硅锰铁铝钙多元系炉渣，生铁炉渣中铁颗粒的显微结构以片状石墨和珠光体为主。炉渣样品中的高铁炉渣可能为生铁炒钢渣。     

陕西韩城芝川古代冶铁遗址初步考察

韩城芝川古代冶铁遗址位于陕西省渭南市韩城芝川镇芝西村,遗存面积超4 000 m²,考古年代为西汉。科研团队对该遗址开展冶金考古田野调查并采集到炉渣、陶片等遗物,使用扫描电镜及能谱(SEM-EDS)、金(矿)相显微观察等手段对采集到的18个冶炼遗物进行成分分析和显微结构观察。结果表明,16个炉渣为硅钙铝系高钙低铁炉渣,基体主要为玻璃相、偶见铁橄榄石,其产品是生铁,应为生铁冶炼炉渣。1个炉渣为高铁渣,以浮氏体为主、间有铁橄榄石和极少量玻璃相;1个样品的块状金属为熟铁,很可能为生铁炒钢的遗物。该遗址主要是生铁冶炼遗址,同时进行炒钢冶金活动,是迄今发现陕西渭南地区最早的生铁炒钢遗址。     

河北平山战国冶铁遗址初步调查

平山战国冶铁遗址位于河北省石家庄市平山县北白家岸村西侧,面积约47 000 m²。2022年7月对该遗址进行田野调查并获取炉渣、炉壁等冶金遗存。采用X射线荧光光谱分析仪(EDX)、扫描电镜及能谱分析(SEM-EDX)、金(矿)相观察等科学试验方法,对10个炉渣等样品进行检测分析,结合炉渣的化学成分和显微组织讨论该遗址的冶炼性质与技术特征。结果表明,该遗址为冶铁遗址,技术类型为生铁冶炼,炼铁渣属于钙硅铝系高钙炉渣。     

江苏铜山利国古代冶铁遗址初步调查

铜山利国古代冶炼遗址位于江苏省徐州市铜山区利国镇中心的珍珠泉附近,对两处遗址进行田野调查并获取炉渣、矿石等冶金遗存。采用X射线荧光光谱仪分析(EDX)、扫描电镜及能谱分析(SEM-EDS)、金(矿)相观察等科学试验方法,对17个炉渣等样品进行检测分析,结合炉渣的化学成分与显微组织探讨该遗址的冶炼性质与技术特征。试验结果表明,其中一处遗址为冶铁遗址,技术类型为生铁冶炼,炼铁渣属于硅钙铝系高钙炉渣;另一处遗址有高铁炉渣遗存,综合判断很可能是生铁炒钢炉渣。     

山西翼城冶南汉代冶铁遗址初步调查

冶南遗址位于山西省临汾市翼城县冶南村,面积约1.2 km²,考古年代为西汉。采用X射线荧光分析仪(EDX)、扫描电镜及能谱分析仪(SEM-EDS)、金(矿)相显微镜等对冶南遗址采集的6个炉渣和2个金属铁块进行了基体成分和显微组织检测分析。结果表明,6个炉渣样品为硅钙铝系低铁渣;2个铁块样品为熟铁,可能是生铁炒钢产品。判断该遗址为生铁冶炼遗址,同时也是生铁炒钢遗址。该遗址是目前山西地区确认的第一处大型生铁冶炼及炒钢的汉代官铁遗址。     

生铁一级品率控制与最佳效益分析

由于炼铁用原燃料质量不一、成分波动大、硫负荷高,提高生铁一级品率必须增大炉渣的脱硫能力,即提高炉渣碱度和冶炼温度,但对高炉的稳定顺行、利用系数及生铁成本都有影响。分析认为,结合现有的原燃料条件及用户要求,综合考虑冶炼成本,以控制生铁一级品率在50％为宜。     

高炉低硅冶炼实践

高炉冶炼过程中,降硅是一项重大节能措施,低硅生铁冶炼是生铁冶炼技术的发展方向之一。本文分析了硅的还原机理,提出了高炉冶炼低硅生铁的技术措施,分别从原燃料因素、操作因素等方面进行了详细的介绍和分析。     

广东罗定船步铁炉村古代冶金遗址初步研究

铁炉村冶金遗址位于广东省罗定市船步镇铁炉村附近的丘陵脚底,遗存面积约200 m2。团队从2013年至今开展多次田野调查并取样。采用扫描电镜及能谱分析（SEM-EDS）、金（矿）相、加速器质谱（AMS）碳十四断代等研究手段,对铁炉村遗址的7个炉渣和2个金属铁块样品进行了成分和显微组织的检测分析,对1份木炭样品开展14C检测。研究结果表明,该遗址既是生铁冶炼遗址又是生铁炒钢冶金遗址。生铁冶炼炉渣是铁硅铝系高硅低铁渣。遗址遗存的大块金属样品的显微组织为铁素体,磷偏析严重,为生铁炒钢产品;其相对应的炒钢炉渣为铁硅铝系高铁渣。此类高铁渣基体局部留存有大量浮氏体等。该遗址为迄今我国发现的第一处明确遗存有古代炒钢冶金产品的遗址。该遗址遗存的竖炉及生铁冶炼炉渣、炒铁炉、炒钢产品及其冶金炉渣等一整套较为齐全证据链的生铁冶炼及生铁炒钢冶金遗物,目前国内仅见一处,将为确立古代生铁炒钢渣的鉴别标准等提供重要的科学资料。AMS-C14检测结果显示,遗址至晚距今570±25 (BP)（约元中至明初）开始钢铁冶金活动。     

广西梧州后背山遗址冶炼技术初步研究

采用扫描电子显微镜能谱仪对广西梧州后背山遗址出土的炉渣、矿石及炉壁等冶金遗物进行科学检测。结合炉渣形态、基体成分与物相、炼炉型制分析研究,结果表明,后背山遗址为一处古代块炼铁冶炼遗址。该遗址为目前梧州地区发现并经科学发掘的一处年代最早的冶炼遗址,对该遗址及其出土冶金遗物分析研究,可以为探讨古代梧州地区乃至岭南地区早期冶铁技术的起源、发展与传播提供重要的线索。     

广西平南六浊岭冶铁遗址出土冶金遗物初步研究

广西贵港市平南县六陈镇六浊岭遗址是目前贵港地区冶铁遗址群中唯一一处经科学发掘并报告的冶炼遗址,共清理出了13座炼炉,出土了大量炉渣、矿石、木炭、鼓风管及炉壁等冶金遗物。对出土木炭进行碳十四测年分析,结合出土陶瓷器类型学分析可知,六浊岭遗址为一处晋唐时期的冶炼遗址。采用扫描电子显微镜能谱仪（SEM-EDS）成分分析及金相显微镜观察等科学分析方法对遗址出土的炉渣、铁块及矿石等冶金遗物进行科学分析,结果表明,平南六浊岭遗址为一处块炼铁遗址。     

Study on Foaming Behaviour of Molten Slag during Smelting Reduction with Iron Bath

ＳｔｕｄｙｏｎＦｏａｍｉｎｇＢｅｈａｖｉｏｕｒｏｆＭｏｌｔｅｎＳｌａｇｄｕｒｉｎｇＳｍｅｌｔｉｎｇＲｅｄｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈＩｒｏｎＢａｔｈＬｉｕＱｉｎｇｃａｉＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｏｌｔｅｎｓｌａｇｉｎｓｍｅｌｔｉｎｇｒｅｄｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈ...     

八钢2500m^3高炉提煤比降焦比生产实践

八钢高炉2500m^3高炉在提煤比降焦比攻关过程中,从"经料"入炉、精细化操作、管理创新、工艺改进等方面采取措施,突破了八钢高炉近几年以来冶炼高焦比的瓶颈,同时解决了对炉缸不活、煤气流不稳、有害元素高、渣比高等因素的操作困扰。通过技术公关,全年煤比提高15kg/t铁,焦比同期降低10kg/t铁,冶炼强度提升,各项经济技术指标不断优化、改善。     

超大型高炉风口焦炭取样分析研究

为恢复炉况及探讨超大型高炉冶炼规律,对首钢京唐公司高炉进行了风口焦炭取样分析,研究了其入炉焦炭热强度与焦炭反应性、焦炭冷强度与焦炭耐磨强度之间的关系;探明了风口焦炭的粒度、劣化度及渣铁滞留量;探索了渣铁滞留量与渣铁体积、风口焦炭粒度、煤比及炉渣二元碱度的关系;分析了炉缸径向焦炭粒度分布、风口前高透气性区长度、炉缸透气性等;根据上述研究结果,提出了高炉操作建议并得到应用。实践结果表明:风口焦炭取样分析可以作为高炉操作调整的重要参考。     

Reduction and foaming of FeO containing slag

Abstract

Smelting reduction processes being developed for producing liquid iron using coal and oxygen are attractive because they allow the use of ore fines directly and do not depend on coke. This paper presents a brief review of some aspects of smelting reduction and some results of an experimental investigation carried out on the reduction of 5–20 wt-% FeO in a synthetically prepared slag by various reductants in a plasma reactor. Some results of a simulation of the smelting reduction process by carrying out post-combustion with oxygen lancing over the slag surface are also presented. It has been possible to achieve a steady state condition, namely, 1–2 wt-% FeO in the slag with a slag height of 4–5 cm during periodic addition of a charge consisting of iron ore, coal, and flux. A kinetic analysis of FeO reduction with various reductants is presented in detail.     

高炉冶炼低硅生铁的热力学分析

通过对高炉冶炼过程中硅元素的还原迁移的热力学计算分析,说明了在高炉环境下,炉渣中的SiO2不能被还原,生铁中的硅完全来自于焦炭和煤粉灰分中游离态的SiO2;Si的溶解反应极大地促进了Si的还原反应;温度是影响硅还原的最关键因素。简述了高炉低硅冶炼工艺的控制要点,包括降低高炉的理论燃烧温度,提高CO分压,提高烧结矿的冶金性能,适度强化,增加喷煤比,并指出精细操作是高炉冶炼低硅生铁的关键。     

Slag irrigation of coke packing in blast furnaces

Elements of a hydrodynamic theory of the coke packing in blast furnaces are developed, with practical applications. The static and dynamic characteristics of the slag and the coke packing are deter-mined. Regression analysis indicates the relative significance of the factors in establishing the irrigation intensity and density of coke in the packing and the hearth by slag. The formation of slag residue is also investigated in the presence external and internal sources of smelting slag and titanium (iron) slag. The optimal irrigation density of the coke packing by the slag is determined.     

高铁锰矿粉熔融还原生产富锰渣新技术

富锰渣是电炉冶炼硅锰合金的原料,而高炉法是冶炼富锰渣的主要方法,但该方法存在工艺流程长,焦炭消耗量大,铅、锌等易挥发金属影响冶炼等问题。提出了高铁锰矿熔融还原冶炼富锰渣新技术,该技术具有工艺流程短,不需要消耗焦炭,铅、锌等金属可以综合回收等优点。试验研究结果表明,高铁锰矿熔融还原生产富锰渣工艺是可行的,在还原温度为1 400 ℃、还原时间为20 min的条件下,渣铁可以完全分离,铁、锰回收率高。     

Control of redox processes in the blast furnace

Reductive blast-furnace smelting consists of multifactorial oxidative, heat-transfer, smelting, and reducing processes that involve solid carbon and are associated with carburization of the metal. Analysis yields functional relations of the zonal process with controllable parameters of the hot blast. The ore load on the coke, the batch and coke consumption, the reduction rate of iron, and the rate of slag formation may be regulated as a function of the blast flow rate. If the degree of reduction of iron declines from 0.998 to 0.96–0.98, the oxidation of the slag with respect to iron (the FeO content) may be increased to 2–10%, with slowing of the carburization of iron as the melt flows through the coke bed. Slag oxidation may be increased by the injection of powdered iron oxide into the hot blast through tuyeres. As a result, the carbon content in the metal will be 1.5–2.0%, which corresponds to the composition of austenitic steel.     

Technology of Blast-Furnace Smelting of Iron using Pulverized Coal at the NLMK

Metallurgist - The problems of using pulverized coal to save coke during iron smelting in the NLMK blast furnaces are considered. The iron smelting technology was implemented in two stages: (i)...     

高炉使用铁焦的㶲分析

 中国钢铁生产主要以高能耗和高排放的高炉-转炉长流程为主,节能减排压力较大。因此,积极研发高炉低碳炼铁技术,促进高炉工序CO₂减排尤为重要。铁焦是将含铁原料加入适宜的煤中,经焦化或炭化后成型的新型碳铁复合炉料,其高反应性可以显著降低热储备区温度、降低碳消耗,高炉使用适量的铁焦可实现一定程度的节能降碳。基于现场生产数据,采用㶲分析理论,建立高炉使用铁焦的㶲平衡模型,探索铁焦添加量对高炉物料消耗及能量利用效率的影响。结果表明,高炉使用铁焦后,炉内间接还原得到发展,碳利用率提高,炉内灰分量降低,冶炼单位生铁的碳素消耗和炉渣量均会降低,与未使用铁焦相比,高炉使用114 kg铁焦后,吨铁碳素消耗降低25.95 kg,渣量降低11.28 kg。此外,铁焦内部的金属铁仅需熔化,节省还原所需的㶲量,焦炭和鼓风带入㶲会显著降低,因此高炉冶炼吨铁消耗的总㶲量降低,同时,炉内传热也得到改善,内部㶲损失有效降低,与未使用铁焦相比,高炉使用114 kg/t铁焦后,目的㶲效率由46.14%提高至48.87%,热力学完善度由87.46%提高到88.02%。在此条件下,高炉吨铁的内部㶲损失降低192.63 MJ,实现节能6.57 kg(标煤)。