高炉冶炼钒钛烧结矿软熔滴落带物相组成研究

针对高炉冶炼钒钛烧结矿软熔滴落带的特点，对实验室软熔滴落装置模拟高炉条件制备的软熔带和滴落带试样进行了研究，弄清了这个区间的物相组成。     

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。     

包头铁矿在高炉中软熔和成渣特点

在55m~3试验高炉上对包头铁矿不同配料时的软熔过程进行了测试研究,采用垂直探测和水平探测相结合的方法,通过垂直探测管测出软熔带部位压力变化的拐点及相应的温度;并利用水平测试管测得的等温线,可绘出软熔带形状;测得了不同冶炼条件下的三种软熔带形状。试验证明,软熔带是碱金属及氟的富集带,降低软熔带位置是改善高炉冶炼过程防治结瘤的重要措施。     

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。     

高炉软熔带的形成及其对煤气流分布的影响

本研究选用与铁矿石软熔性能相似的模拟物料在动态热模型中研究软熔带的形成过程及其对煤气流分布和传热的影响,以探索高炉软熔带的规律。通过建立的流体流动-综合传热模型,在“银河”计算机上所进行的数值解析,得到了气流在料层中的流函数、速度矢量、压力以及气体和固体温度的分布等。热态试验和数模计算结果与鞍钢7号高炉活体测定数据相一致。     

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。     

软熔带对高炉操作的影响

分析了高炉软熔带对高炉生产的影响，探讨了合理软熔带的控制．软熔带的形状与位置是高炉上、下部调剂的综合体现，是决定高炉煤气流稳定运行的关键。为了控制合理的软熔带，应充分考虑自身原料水平，从有利于降低焦比、提高煤气利用水平、高炉顺行、保护炉衬、延长炉龄出发。实现高炉生产效益的最大化．     

高炉软熔带的研究

本文描述首钢实验高炉 (23m~3) 解剖后出现的软熔带形状和分布特征,它基本上是焦矿交替的倒V形结构.高炉解剖发现有粘结层,它是形成软熔带的过渡层.软熔带全部形成过程包括固相反应、粘结、软熔和滴落等.决定软熔带形状的是温度场和矿物组成.在软熔带渣铁开始分离,软熔带主要由未渗碳、熔点高的金属铁组成,平坦式的软熔带分布能保证高炉顺行和最大限度提高间接还原率.     

软熔带形状参数对高炉下部压力场的影响

利用商业软件fluent研究了不同的软熔带形状参数下高炉下部压力场的变化。分析得出以下结论:倒V形软熔带有利于降低高炉下部压力,高炉下部中心轴和炉墙处的压力随着软熔带厚度、宽度和根高的减少而降低,软熔带形状和根高的改变所带来的效果不如改变软熔带宽度和矿焦层厚度比所带来的效果明显。     

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。     

高炉软熔带数学模型研究

运用高炉冶炼理论,结合实际检测条件,建立高炉软熔带数学模型,为高炉操作人员提供一种定量分析高炉软熔带与高炉生产之间关系的方法。通过在南钢1号高炉应用得出：其炉身下部、炉腰和炉腹内衬表面热流强度比其他部位大,属于正常范围下限;正常生产时,该高炉软熔带形状是“W”型。     

不同富矿配比对钒钛烧结矿软熔滴落性能的影响

钒钛烧结矿在软熔带的还原过程极其复杂,该矿在还原过程中渣液粘稠,渣铁难分,滴落困难,对高炉冶炼的影响比普通矿显著得多。本试验在实验室条件下,模拟高炉的还原条件,对不同普通富矿粉配比的钒钛烧结     

碳循环氧气高炉内软熔带上部炉料反应行为

近年来，在中国“碳达峰”“碳中和”战略背景下，低碳高炉炼铁已成为中国低碳冶金技术发展的重要方向。在高炉炼铁工序，由于大量使用化石燃料及炉顶煤气利用率低，导致CO₂排放量过多。为降低高炉炼铁的碳排放，提出富氢碳循环氧气高炉新工艺。以碳循环氧气高炉为研究对象，通过数值模拟与实验室试验相结合的方式，对高炉内软熔带上部含铁炉料的还原行为和焦炭气化行为进行了研究。通过SEM-EDS对烧结矿和球团矿的还原程度及渣铁分离现象加以分析，同时采用矿相显微镜对焦炭气化后的微观形貌进行表征。通过数值模拟和实验室试验得到的高炉内含铁炉料还原度变化规律基本一致，验证了数值模拟与实验室试验相结合方法的可行性。研究表明，在高炉的同一竖直方向上，随着位置的降低，含铁炉料的还原度和金属化率不断升高，焦炭的气化率不断上升。在高炉中心位置软熔带上方，含铁炉料的还原度为0.91,金属化率为67.58%,焦炭的气化率为20.91%。在高炉边缘位置软熔带上方，含铁炉料的还原度为1,金属化率为96.91%,焦炭的气化率为21.36%。并且，随着炉料下行，还原后含铁炉料的金属铁面积越大，渣铁分离越明显，观察到的...     

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。     

矿焦混装软熔带特性初探

釆用石蜡和焦炭按不同的配比制成混合物,模拟高炉矿焦混装的情形。模拟试验表明,当矿焦混装时,由于提高了煤气流与软熔体之间的传热效率,软熔体将呈非致密的透气性较好的薄层状存在.     

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。     

高炉应用数学模型研究

根据高炉冶炼理论，结合具体检测条件，建立高炉无料钟布料和软熔带应用数学模型。在实践中，应用该数学模型寻求高炉生产与布料及软熔带特性等关系，便于分析指导控制生产。     

高炉软融带的性能

本文对各种高炉解剖图调查结果进行了评述，尤其对曼内斯曼５＃高炉重点研究了熔带性能，讨论了软熔带的形成及其变化，并从理论上研究了铁的进一步还原，熔融、滴落、渣铁分离和最后铁水的形成。在高炉内一个重要的特点是吸热反应，它是发生在软熔前或软熔时，而软熔前只能是部分直接还原，在某些情况下还可能出现初渣熔化，考虑到软熔之前尽可能达到全部还原，应尽量维持操作稳定，以避免形成不适宜的软熔带，并且概述了控制这一动     

高炉软熔带气体力学冷模拟研究

用气体冷模型研究了高炉炼铁过程炉内软熔带形状不同时,炉身静压和压降强度的变化规律。根据研究结果对某炼铁厂生产中的高炉软熔带形状与位置进行了推测。