萤石和氧化镁对含钒钛高炉炉料熔滴性能的影响

利用高温熔滴炉模拟实际高炉软熔带的运行情况,探讨CaF2和MgO加入炉料后,对钒钛高炉炉料透气性、软熔带厚度、压差陡升温度、软熔区间、熔融区间等炉料高温物理性能的影响;为改善软熔带透气性,找出高炉合适软熔带位置,从而达到解决利用钒钛磁铁矿带来的不利影响的目的,为提高高炉强化冶炼目的提供重要依据。结果表明:炉料中添加萤石后对软化开始温度基本无明显影响,但使软化温度区间变窄,初渣带位置形成过早,软熔带厚度、最大压差、总特性值都升高。MgO的加入使软化开始温度升高,软化温度区间变窄,说明MgO的加入使软熔带位置下移,软熔带变薄。     

高炉炉料软熔滴落性能的研究现状与展望

高炉生产能耗高、CO₂排放量大,在国家“双碳”背景下,稳定顺行是高炉节能减排的重要前提。高炉软熔带的形状、厚度、位置决定着炉内煤气流的二次分布,对高炉顺行起决定性作用。含铁炉料的软熔滴落性能试验在一定的负载和还原条件下模拟高炉内渣铁形成过程,是目前表征高炉软熔带矿石软化熔融过程的最直接手段。综述了高炉炉料软熔滴落性能的研究现状及影响因素,指出改善炉内矿石还原条件及炉料造渣过程是优化炉料软熔滴落性能与软熔带分布的根本。在不影响高炉炉渣性能的前提下,适当调整炉料化学成分、调整炉料结构、增加球团矿比例、向焦炭中添加CaO等碱性物质以及使用富氢气体还原等均能改善矿石在高炉内的还原条件,优化软熔滴落性能。高炉富氢冶炼是未来高炉发展的重要方向,对高炉炼铁节能减排及高炉顺行具有重要意义。     

宣钢改善焦炭反应性的研究与实践

焦炭质量是高炉生产操作取得良好指标的关键,使用高反应性焦炭能增强炉内的还原气氛,促进含铁炉料的还原,而料层透气性不会有显著变化。此外,焦炭反应性的提高有利于提高含铁炉料进入软熔带和滴落带时的金属化率,减少进入软熔带和滴落带炉料中FeO的含量,有利于改善高炉内含铁炉料的软熔滴落性能。     

高炉炉料混装与层装的熔滴性能研究

在实验室进行了球团矿配比从35%到100%的炉料结构熔滴性能试验研究,结果表明,相同炉料结构采用混装比层装有良好的熔滴性能,表现在软熔带位置升高,软熔带变薄,透气性变好。这表明高炉如果采用混装会比层装对高炉更加合理。     

包钢高炉合理炉料结构的研究

一、高炉炉料结构的意义及国内外现状 合理的炉料结构是高炉获得良好技术经济指标的前提之一。七十年代以来,通过高炉解剖,日本炼铁界发现高炉软熔带并认识到软熔带的形状、位置特征与炉料结构以及原料冶金性能间的密切联系之后,炉料结构的问题在国外引起了高度重视。近年来,我国炼铁界也广泛关注到这一问题。 研究、选择炉料结构既须从高炉冶炼需要出发,却又不能脱离本国、本地区或企业的资源条件。基于这一原则,目前国外的高     

高比例酸性炉料对高炉操作的影响及应对措施

 随着环境保护压力的增加,中国钢铁公司的高炉炉料结构中酸性料(球团和块矿)配比显著提高,尤其在冬季取暖季的时候。但是,各钢铁公司的资源条件不同,采用高比例酸性炉料冶炼时,有的钢铁企业获得较好的生产指标,但也有钢铁企业操作指标不佳或难以实现高比例酸性料操作。基于此,以提高高炉酸性料比例和降低生产成本为目的,分析了高比例酸性料所带来的问题,并提出了应对高比例酸性炉料的技术措施。高比例酸性料对高炉冶炼的影响主要体现在块状带和软熔带。对块状带的影响主要有,粒度的差异导致空隙率降低;堆积性能的差异导致料面难以控制;还原产生的粉末影响高炉块状带的透气性。对软熔带的影响主要有,酸性料自身软熔温度较低;还原度较低导致矿石进入软熔带前FeO含量高,使得软熔带位置上移且变宽;软熔带焦窗长度变长,增加整个焦窗的压力损失。应对高比例酸性炉料的具体措施有,合理选择优质酸性炉料;制备碱性镁质球团;采用合理的布料制度尽量克服球团矿对料面的不利影响;高炉精细化用焦,充分发挥大块焦与小焦丁的特点与功能。能够改善块状带和软熔带透气性的技术措施都可以缓解高比例酸性料对高炉冶炼的不利影响,各生产企业可结合自身的资源情况和炉型特点,逐步采取技术措施去适应和改善高比例酸性炉料条件下的高炉操作指标。旨在为中国钢铁企业采用高比例酸性炉料进行炼铁生产时提供参考。     

球团矿中MgO含量对炉料熔滴性能的影响

球团矿带入适宜的MgO可以提高炉渣的冶金性能,有利于高炉冶炼。为了探究球团矿MgO含量对高炉炉料性能的影响,在全球团冶炼的条件下,以高炉终渣成分为依据进行配料,利用高温熔滴炉检测球团矿不同w(MgO)时高炉初渣性质、炉料软熔滴落性能的变化情况。试验结果表明,随球团矿w(MgO)升高,初渣中未矿化的MgO明显增多,软化结束温度升高,软化温度区间变宽,炉料软化性能变差。当球团矿w(MgO)大于1.01%后初渣熔点升高,导致熔化特征温度升高,熔化带位置向高温区移动,熔化温度区间变窄,熔化带透气性提高;炉料的软熔带温度区间由229 ℃升高至269 ℃,软熔带增厚,炉料整体透气性变差。由于初渣中w((MgO))随之增加,初渣黏度升高,炉料最大压差和熔滴性能特征值增大。因此,在试验范围内,随球团矿w(MgO)升高,高炉炉料的软熔滴落性能恶化,渣铁分离变差,不利于高炉顺行。     

湘钢合理炉料结构研究

通过对湘钢炼铁入炉炉料进行还原性及熔滴性能试验，分析了不同炉料结构对高炉软熔带的影响；结合成本分析，指出了在当前条件下，湘钢炉料结构的合理搭配。     

从烧结矿及球团矿冶金性能分析高炉合理的炉料结构

本文对世界各国高炉炉料结构的现状、高炉使用球团的生产实践进行简述。通过对我国不同碱度烧结及球团的冶金性能的试验研究及生产实践,探讨了我国高炉合理炉料结构的模式,并针对杭钢原料的特点,从高炉软熔带要求出发,通过模拟试验提出杭钢高炉合理炉料结构的球团合理碱度及合理的配比。     

高炉冶炼钒钛磁铁矿配加普通矿的作用

根据对高炉各带炉料行为的模拟研究，分析了高炉冶炼钒钛烧结矿配加普通块矿后，在高炉块状带、软熔带的炉料熔化速度、初渣生成及炉缸中还原与脱硫反应结果的变化，说明了高炉配加普通块矿后高炉冶炼行程的变化。     

矿焦混装对钒钛矿综合炉料软熔滴落的影响

 为提高高炉冶炼钒钛磁铁矿水平,系统研究了矿焦混装对高炉综合炉料软熔滴落性能和V、Cr在渣铁中迁移规律的影响,并进行了理论分析。试验过程中烧结矿和球团矿所占比例不变。研究表明,矿焦混装对高炉综合炉料的软化区间、熔化区间、滴落率和透气性等软熔滴落性能参数有显著影响。随着混装率提高,软化区间[t40－t4]稍微变宽;熔化区间[tD－tS]逐渐变窄,软熔带变薄且位置下移;熔滴性能总特征值明显减小,综合炉料透气性能显著改善;渣铁滴落率先增加后减少;V、Cr在初铁中的收得率先升高后降低。因此,一定程度的矿焦混装有利于改善钒钛磁铁矿高炉冶炼综合炉料的软熔滴落性能,其混装率以25%为宜。     

烧结矿MgO含量对含钒钛炉料熔滴性能影响

利用高温熔滴炉模拟实际高炉软熔带的运行情况.探讨在承钢炉现有炉料结构条件下,炉料中不同Mg O含量对含钒钛高炉炉料软化温度、熔化温度、最大压差、熔滴综合指标等高温物理性能的影响.结果表明：Mg O质量分数由1.92％增加到2.40％后,炉料的软化温度无明显变化;炉料的滴落温度td 升高,熔化温度区间Δtds增大;炉料的最大压差ΔPmax升高,炉料透气性变差;炉料熔滴的总特性值S增大,熔滴性能变差.     

氯元素在高炉软熔滴落带分配规律

为了解氯元素在软熔滴落带的分配规律,对高炉内氯元素的反应行为进行热力学分析,同时研究了氯元素入炉量和炉料碱度对氯元素在高炉软熔滴落带渣、铁及焦炭中分配规律的影响。结果表明:随着入炉氯元素含量的增加,软熔滴落带铁和渣中的氯元素含量均不断增加,且渣中氯元素含量的增加幅度大于铁中氯元素含量的增加幅度。随着入炉氯元素含量的增加,软熔带总特征值(S值)逐渐减小,透气性逐渐增强,焦炭中的氯元素含量逐渐降低。随着入炉炉料碱度的增加,软熔滴落带铁中的氯元素含量无明显变化,渣中的氯元素含量增加,焦炭中的氯元素含量的大小主要受软熔带透气性的影响。     

高炉内炉料运动的数值模拟

通过二维冷态模型和数值模型研究了高炉内的炉料运动规律。研究表明,通常边缘小粒焦和中心焦都能按一定的轨迹运行,不与周围的炉料混杂,说明高炉边缘加入小粒焦能在炉墙处形成一较稳定的隔离层,既可抑制边缘气流、降低炉墙热负荷,又可防止炉墙结厚和结瘤。软熔带附近炉料的流线在考虑矿石软熔收缩的情况下向中心侧移动,对上部块料带的炉料下降速度影响不大,而下部炉料下降速度则有所减小。     

宣钢高炉合理炉料结构熔滴试验

 对宣钢12种含钛高炉炉料的化学成分及熔滴性能测试结果进行综合分析,给出宣钢2号高炉（2 500 m3）、3号高炉（2 000 m3）、4号高炉（1 800 m3）不同原料条件下最佳的炉料结构,并对3组炉料结构进行比较。分析认为,2号高炉熔滴性能最好的炉料结构为4号方案,[S]值最小为322 kPa·℃,3号高炉熔滴性能最好的炉料结构为5号方案,[S]值最小为786 kPa·℃,4号高炉熔滴性能最好的炉料结构为11号方案,[S]值最小为790 kPa·℃;3号、4号高炉使用的炉料碱度与2号高炉相比较高,这是造成3号、4号高炉炉料最大压差[（Δpmax）]值高的主要原因;2号高炉使用炉料的含铁品位较高,大于57%,且渣中的MgO质量分数较低,因此炉料在软熔滴落带渣量相对较少,渣的流动性较好,熔滴性能优于3号、4号高炉。     

湘钢高炉最佳软熔带

众所周知,高炉软熔带最佳形状是高倒“V”型。在这种结构型式下,高炉煤气流稳定,分布最合理,利用最好,相应最佳炉喉煤气CO_2曲线呈“展翅”型。软熔带对气体流动及炉料下降状态具有积极作用,且与生铁温度及成分有密切的关系。因此,探索软熔带的形成过程,分析它在高炉中的行为,控制其最佳形状和位置,     

TiO_2/SiO_2对含钒钛高炉炉料熔滴性能的影响

利用高温熔滴炉模拟实际高炉软熔带的运行情况,探讨TiO_2/SiO_2对含钒钛高炉炉料的软化温度、熔化温度、最大压差等高温物理性能的影响。试验结果表明:TiO_2/SiO_2比值由0.17增大到0.45后,炉料的软化开始温度(T_(10))升高了56℃,软化终了温度(T_(40))升高了35℃,说明软熔带位置较低;炉料的熔化开始温度(T_s)升高了40℃,滴落温度(T_d)升高了30℃;炉料的最大压差(ΔP_(max))升高,炉料透气性变差;炉料熔滴的总特性值(S值)增大,熔滴性能变差。试验范围内随着TiO_2/SiO_2比值的增大炉料的熔滴性能变差,建议在承钢现有炉料结构条件下,应适当降低TiO_2/SiO_2比值。     

实验室条件下高炉软熔带研究

本文通过对矿石高温冶金性能检测所观察的现象,以及对检测结果的分析,论述了高炉软熔带内矿石的冶金行为,为优化高炉炉料结构,改善高炉操作条件提供技术参考。     

不同料柱模式下高炉内煤气流分布的模拟

高炉炼铁广泛使用高铝炉料，冶炼过程中需要控制渣成分以满足炼铁需求，这会导致渣比增加和软熔带位置改变，进而影响高炉煤气流的分布。为此，基于Flunt数值模拟手段，研究了不同料柱模式下高炉内煤气流的分布情况。结果表明，不同料柱模式主要影响软熔带附近煤气流分布，对炉身上部煤气流分布情况影响较小。倒V形软熔带的料柱模式下，随着软熔带的高度升高、厚度增加，高炉内中心处11.1 m到13.0 m高度平均煤气流速由0.76 m/s减弱到0.69 m/s,边缘处8.6 m到11.1 m高度平均煤气流速增加了0.05 m/s。W形软熔带的料柱模式下软熔带下部的煤气流速高于倒V形软熔带料柱模式下的流速。研究结果可为指导高炉大渣量冶炼提供理论依据。     

块矿对高炉炉料冶金性能的影响

通过研究高炉炉料的还原性、低温还原粉化性能和软熔滴落性能,探讨了巴西块矿对高炉炉料冶金性能的影响。结果表明:混合炉料中巴西块矿配比从5%增加到20%,炉料的低温还原粉化性能变差,但还原性能和软熔滴落性能得到改善,还原度指数增加了3.86%,滴落温度升高了40℃;当巴西块矿配比为10%时,软熔滴落性能达到最优,此时炉料的反应性指数最大。同时研究了单种炉料与混合炉料冶金性能的关系,2种炉料的还原性能和低温还原粉化性能具有叠加性,软熔滴落性能不具有叠加性,可通过反应性指数来判断炉料软熔滴落性能的改善情况。