转炉处理含铁尘泥球团工艺试验研究及应用

简述了铁碳球在转炉中的应用试验,利用转炉热环境使铁碳球发生自还原反应回收铁,分析了加入铁碳球对转炉各项指标的影响和能够取得的有益效果,提出了铁碳球的最佳使用方法,即兑铁后一次性加入,得出了铁碳球中的铁在转炉中的收得率为92.66％,吨铁碳球回硫质量分数为0.000 38％,利用铁碳球的炉次吨钢节约成本309.45元.     

铁碳球及其转炉应用技术优化

介绍了鞍钢260 t转炉应用铁碳球的工艺实践。通过采取优化铁碳球加料方式、加入时机、氧枪操作及转炉底吹流量等措施,增加了铁碳球的使用量,降低了溢渣比率,烟尘外溢现象减轻,对转炉终点氮含量影响不大。     

炼钢过程铁碳氧平衡热力学解析

通过对转炉终点碳氧积及RH深脱碳的热力学分析,结合实际生产数据,探讨了炼钢过程铁碳氧平衡问题。得出转炉终点碳氧积并非固定,而是随外界条件变化而变化;其他组元活度相互作用系数及温度对碳氧积影响很小,但CO平衡分压影响显著,当CO平衡分压达1 k Pa时即可实现平衡碳含量10×10-6;在正常转炉出钢温度范围,碳含量处于0.034%时,钢液出现"脱铁保碳"转折点,与之相平衡的渣中氧化铁含量仅需11%。     

转炉终点钢水残锰质量分数及其影响因素分析

通过对转炉终点生产数据和铁水成分的统计分析,研究了影响转炉终点钢水残锰含量的因素及其变化规律。研究表明,转炉终点碳含量和铁水硅含量对转炉终点钢水残锰含量及其收得率影响最大;提高转炉终渣碱度和终渣FeO含量对转炉终点钢水残锰含量及锰收得率产生不利影响。铁水初始锰含量升高有利于提高转炉终点钢水残锰含量,但锰的收得率反而下降;在高拉碳条件下转炉终点钢水温度对锰收得率的影响不明显。     

超低碳钢转炉冶炼终点控制技术

通过对转炉冶炼终点碳、磷、铁选择性氧化平衡点的计算,得出超低碳钢冶炼终点碳含量的最佳控制范围是0.040%~0.060%,基于此范围开发了转炉冶炼的静态模型及动态模型,从而形成超低碳钢冶炼终点的控制技术,实践表明,采用该技术可大幅度提高冶炼终点钢水温度和磷成分的命中率,降低补吹率及罐内氧含量。     

微波处理碳热还原转炉钢渣的脱磷实验研究

在1100～1400℃,利用微波加热方式对转炉钢渣的碳热还原行为进行研究。结果表明,钢渣配加碳还原剂在微波场中可得到直径为10～20mm的Fe-C合金。碳当量越高,温度越高,粒度越小,保温时间越长,还原出的铁和磷含量越高。增加渣中SiO2含量也能有效改进还原效果。研究确定了微波场对还原反应的促进作用,在低温条件下实现了钢渣的还原脱磷,脱磷率最高可达到91.5%。     

转炉炼钢过程镍氧化物直接合金化的热力学分析

基于钢厂现场条件,对转炉炼钢过程氧化镍直接合金化冶炼耐候钢的可行性进行了热力学分析,结果表明：铁水中固有的C、Si、Mn、Fe等均可作为还原NiO的还原剂元素,在铁水阶段和转炉阶段进行直接合金化是完全可行的。在转炉终点温度T=1960K、w∑FeO=26.4%条件下,终点碳含量若控制在0.031%以上,可保证碳优先于铁还原NiO;若在转炉终点温度T=1960K、w[C]=0.04%条件下控制w∑FeO〈22.5%,也可保证碳优先于铁还原NiO。     

Fe—Ga—C熔体的热力学研究

以碳管炉为加热体。在氩气保护下研究了铁液中镓含量对碳的饱和熔解度的影响。在镓含量为０．１１％～９．３３％的浓度范围内，通过实验得出了不同温度下铁液中镓含量与碳的饱和溶解度的关系。并根据Ｓｃｈｅｎｃｋ的相互作用参数式，得出铁液中碳与镓的相互作用系数与温度的关系式。     

含铁铜尾矿直接还原试验研究

进行了含铁铜尾矿直接还原试验研究。铜尾矿筛分细磨,加入煤粉造球后在高温下还原,考察了还原温度、还原时间、造球配碳量对铁金属化率的影响,得出最佳还原方案。试验表明,配碳量14%的球团在1 200℃、还原40 min的条件下,铁金属化率达到83%。该试验为合理利用含铁铜尾矿提供参考。     

转炉终点钢水残锰含量及锰收得率的影响因素分析

通过对炼钢生产数据的统计分析,研究了转炉终点残锰含量及锰收得率的影响因素。研究表明,影响转炉终点残锰含量和锰收得率最主要的因素是转炉终点碳含量和铁水初始硅含量。在高拉碳操作下,钢水碳含量对锰的还原起主导作用,此时转炉终渣FeO含量和终点钢水温度对锰收得率的影响并不十分明显。     

冶金含铁尘泥复合球团直接还原试验研究

以酒钢高炉瓦斯灰、转炉OG泥、转炉二次除尘灰和自产铁精矿为主要含铁原料制备复合球团开展直接还原试验。通过利用马弗炉模拟平铺料式隧道窑焙烧过程开展基础性试验研究,考察焙烧温度、焙烧时间、球团配比等条件对金属化球团金属化率、抗压强度的影响,结果表明:金属化球团金属化率和抗压强度指标均随焙烧温度的提高和焙烧时间的延长而升高,综合考虑金属化率和抗压强度指标,球团在焙烧温度1 200℃、焙烧时间100 min时是比较适宜的;不同瓦斯灰配入量条件下试验结果表明,球团金属化率随瓦斯灰配入量的增加而升高,抗压强度随瓦斯灰配入量的增加而降低。在此基础上,利用30 m平铺料式隧道窑装置开展了直接还原半工业验证试验,最终取得金属化球团铁品位73.51%、金属化率88.76%、抗压强度平均2 328 N、脱锌率95.10%的试验指标,金属化球团抗压强度等各项指标均满足酒钢高炉或转炉用料要求,说明通过平铺料式隧道窑处理冶金含铁尘泥复合球团在技术上是可行的。     

含锌粉尘内配碳球团还原模型

以转底炉处理钢铁厂含锌粉尘为背景,结合转底炉实际生产工艺条件,建立了含锌粉尘内配碳球团直接还原一维非稳态数学模型.模型不仅考虑了铁氧化物的还原反应和碳的气化反应,还加入了氧化锌的还原反应,并通过实验验证了模型的准确性.利用计算结果分析讨论了炉温、球团半径及孔隙率对球团还原的影响.炉温对球团的金属化率和脱锌率均有显著影响,孔隙率和球团半径仅对球团的金属化率影响较小,而对脱锌率基本没有影响.      

Reduction of Pyrite Cinder Pellets Mixed with Coal Powder

Direct reduction of pyrite cinder in a rotary hearth furnace(RHF)was studied under the condition of laboratory simulation.Effects of reduction temperature,reduction time,molar ratio of carbon to oxygen,and CaO addition on metallization rate as well as compressive strength of the pellets after reduction were discussed.The results showed that the metallization rate and compressive strength were 93.9% and 2160Nper pellet respectively under the conditions of the reduction temperature of 1200℃,the reduction time of 16min,and the molar ratio of carbon to oxygen(xC/xO)of 1.0;adding 2.5% CaO was beneficial to sulfur enrichment in slag phase of pellet,and metallization rate increased slightly while compressive strength decreased.     

炼钢转炉尘泥球团应用研究

为了解转炉尘泥球团应用于转炉中的冶炼性能,进行了生产性对比实验。试验表明：应用尘泥球团作为化渣剂可加快初期炉渣的形成,明显提高转炉炉渣的去磷能力,回收一定量的铁元素,降低石灰和氧气消耗。     

高炉含锌粉尘还原性影响因素分析

为充分利用高炉粉尘中的Fe、C等有价资源,以水钢烧结除尘灰、高炉重力灰和高炉布袋灰为主要原料,根据配碳量的不同压制成冷固球团,不仅可以弥补单一成分成球性差的劣势,还可以充分利用粉尘中的有价资源进行自还原反应,结果表明,随着还原温度和反应时间的增加,球团的金属化率和脫锌率逐渐增加,反应溫度为1200℃时已达到了理想的实验效果,反应10min后,金属化率和脱锌率为87.13%和95.25%;随着配碳量的增加,金属化率和脱锌率呈现不同的趋势,当碳氧摩尔比在1.30左右时,金属化率和脱锌率的指标较理想。     

基于干法除尘灰返回转炉的应用实践

为了提高冷固球团返回转炉中的利用效率和降低冶炼原料成本,分别对除尘灰原料和生产工艺、冷固球团的生产以及冷固球团在转炉的应用实践3部分内容进行分析。研究结果表明,干法除尘灰含铁量较高,其中粗灰的含铁量最高可以达到89.94%,可选用淀粉胶作为生产冷固球团的黏结剂;冷固球团成型的关键之一是加入适量的水进行消化,实际生产中应控制加水量为5%~7%、消化时间为8~12 h。通过实践证明,冷固球团加入转炉后具有明显的冷却和化渣效果。通过冷固球团的使用效果研究表明,冷固球团能减少副原料消耗和提高金属使用率,一年可以增效益4 903.64万元。     

氧化球团微波加热煤基直接还原过程微观机制

为了解决常规加热煤基直接还原的反应时间长、还原温度高、产品质量差等问题,基于微波加热特性结合直接还原理论提出了采用微波加热进行氧化球团煤基直接还原的新工艺。通过采用扫描电镜、能谱分析仪和显微硬度计等检测手段对常规加热和微波加热煤基直接还原过程进行了深入研究,探究氧化球团微波加热煤基直接还原过程微观机制。研究结果表明,微波加热不仅改变了球团矿的微观结构和能量分配,而且在某种程度上表现出微波加热的“非热效应”,常规加热时,在还原温度1050℃下还原150 min,球团金属化率仅为89.38％;氧化球团煤基直接还原过程采用微波加热,从室温上升到1050℃后再等温14 min,球团金属化率达到92.67％。     

Removal Mechanism of Zn,Pb and Alkalis from Metallurgical Dusts in Direct Reduction Process

The high-temperature tube furnace was applied to simulate the rotary hearth furnace （RHF） for the direct reduction of zinc-bearing dusts from steel plants. The removal mechanism of Zn, Pb and alkalis from cold bonded briquettes made by mixing metallurgical wastes, such as dust from bag house filter, OG sludge, fine converter ash and dust from the third electric field precipitator of the sinter strand, in various proportions was investigated. More than 70% of metallization rate, more than 95% of zinc removal rate, 80% of lead removal, as well as more than 80M of K and Na removal rates were achieved for the briquettes kept at 1473-1603 K for 15 min during the direct reduction process respectively. The soot generated in the direct reduction process was studied by chromatography, X-ray diffraction （XRD） and scanning electron microscopy （SEM）. The results suggested that the main phases of the soot were ZnO, KC1, NaC1 and 4ZnO · ZnC12 · 5H20. Furthermore, the content of Zn reached 64.2 %, which could be used as secondary resources for zinc making. It was concluded that KC1 and NaC1 in secondary dust resulted from the volatilization from the briquettes, whilst ZnO and PbO were produced by the oxidation of Zn or lead vapour from briquettes by direct reduction.     

钢铁废料在烧结生产中的应用研究

在保证烧结矿质量、生产过程稳定的条件下 ,探索在烧结工艺中单配钢渣、氧化铁皮、除尘等钢铁废料。实践证明 ,在烧结生产中配加钢铁废料 ,可以稳定生产 ,保证烧结矿品位合格 ,降低烧结矿成本 ,降低能源 ,合理利用资源