高炉低钛渣粘度和熔化性能

使用RTW-10型熔体物性综合测定仪,测定CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2渣系粘度随温度的变化,并计算其熔化性温度,研究渣系高温冶金性能. 结果表明,渣中TiO2含量由1.0%升高至2.2%时,炉渣的熔化性温度和粘度均降低;随渣中Al2O3含量的提高,炉渣的熔化性温度上升,炉渣粘度增大;在高温区,炉渣粘度小于0.7 Pa×s,炉渣仍具有良好的流动性. MgO含量由8.5%升高至10.5%时,熔化性温度逐渐降低,炉渣粘度变化较小. 对于工业生产中炉渣TiO2含量较低的高炉,可考虑增加含钛原料的使用,以进行护炉操作.     

炼铁用生物质焦的制备及其性能

采用两种不同的升温制度对生物质进行碳化,碳化温度选为300、400、500、600和700℃,保温时间分别为30、60和90 min.利用扫描电镜及热重分析仪对所得生物质焦的成分、微观结构及燃烧性能等进行分析,并研究了制备条件对生物质焦的产率及与CO₂反应性的影响.结果表明,生物质焦具有与煤不同的典型管状或片状结构,其N、S、灰分、碱金属含量及燃烧性能优于煤炭,适合用作炼铁过程的还原剂和发热剂,以替代部分煤粉和焦炭.综合考虑,炼铁用生物质焦的最佳制备条件是,采用恒温加热模式将生物质加热至500℃进行碳化,并保温30 min.      

富氧条件下高精粉配比对烧结指标及冶金性能的影响

为了深入研究富氧条件下磁铁矿配比对烧结矿烧结指标和冶金性能的影响,采用烧结杯试验、还原和软熔设备研究了不同磁铁矿配比下的烧结指标、还原性、低温还原粉化与软熔特性。试验结果表明,随着磁铁矿粉配比由0提升到56.4%,小于10 mm粒级烧结矿所占比例下降,大于40 mm粒级烧结矿所占比例有较大的波动,烧结料面富氧后成品烧结矿所占比例增加;垂烧速度由22.35 mm/min下降到15.87 mm/min,成品率先由73.88%升高到79.08%,后又下降到77.49%,利用系数在矿粉A配比为32.4%时达到最高,转鼓指数由59.26%上升到76.09%,收缩率和烧损随着矿粉A配比提高显著降低;富氧和增加磁铁矿配比共同导致烧结时间延长和转鼓指数的提升,随着矿粉A配比由0增加到56.4%,烧结矿的还原性由88.51%下降到82.13%,烧结矿的低温还原粉化指数由74.70%升高到了80.75%,软熔温度上升,软熔区间有下移趋势,且软熔区间变窄,滴落速度整体上呈现出下降趋势,熔滴滴落量降低,熔滴特性的变化主要是由于烧结矿中w(MgO)/w(Al₂O₃)提...     

烧结矿碱度对综合炉料交互反应的影响

以不同碱度的烧结矿及烧结矿与块矿的混合矿为研究对象,利用荷重软化熔滴装置,考察了烧结矿碱度对综合炉料软熔性能及不同炉料间交互作用的影响。研究发现:随着烧结矿碱度增加,炉料结构中块矿的质量配加比例提高,炉料间的交互作用增强,主要表现为综合炉料软化开始温度及熔融开始温度降低,混合炉料的透气性得到改善。炉料结构的变化使矿物间的交互反应随着烧结矿碱度的提高而增强,进而导致液相成分发生改变,降低了初渣物相熔点,而烧结矿碱度过高时会恶化料柱的透气性。同时通过扫描电子显微镜?能量色散谱仪(SEM?EDS)及X射线衍射(XRD)精修表征整个还原过程烧结矿物相变化,渣相中主要物相为浮氏体和硅酸钙,随着烧结矿碱度增加,在不同断点2CaO·SiO₂的含量呈现降低趋势,表明烧结矿还原过程生成的高熔点物相随之降低,综合炉料的液相生成温度随之降低,炉料间交互作用增强。因此,适当提高烧结矿碱度,提高块矿入炉的质量配比,利于高炉的强化冶炼。      

铁酸锌碳热还原动力学及反应机理

对铁酸锌非等温碳热还原反应动力学及其还原反应机理进行了研究。通过不同温度条件下还原后的铁酸锌团块物相分析(XRD)对其碳热还原的物相转变过程进行了解析,950 ℃时出现FeO_0.85·xZnO无定型物质,此时Fe3+被还原成Fe2+。探讨了铁酸锌碳热还原过程转化率与转化速率的关系,该还原过程可以划分为三个阶段,第二阶段的转化率变化最大(0.085～0.813)。最后,通过等转化率法和主曲线拟合法对不同升温速率条件下铁酸锌碳热还原第二阶段的动力学进行了分析,可以得出第二阶段的平均活化能为362.16 kJ·mol–1,且该阶段活化能为331.01～490.04 kJ·mol–1,变化较大,说明这一阶段发生的反应较为复杂,且各反应之间的活化能差异明显,二级化学反应是这一阶段的主要控速环节,并确定了第二阶段的主要控速方程。      

烧结配料优化方法及算法对比分析

依据已经报道的相关研究,对当前用于烧结配料的各种优化算法进行了对比分析。结果发现,对于关系简单、规模较小的模型,线性规划法方便易用,求解效率高;对于大规模复杂问题,遗传算法、粒子群算法和蚁群算法能灵活有效解决问题;神经网络能够基于大数据对生产结果进行预测;基于神经网络而建立的专家系统能够很好地指导生产实践。未来优化配料应以铁水成本最低及保证烧结矿冶金性能为目标进行多目标优化。     

高炉炉渣熔化温度及液相生成热力学分析

为了研究温度、二元碱度、Al2O3含量和MgO含量对高炉渣熔化温度和液相生成特性的影响,结合炼铁生产中典型的高炉渣成分,利用Factsage集成热力学数据计算系统计算并绘制出了不同组分高炉渣渣系四元相图,并根据试验计算所得结果,分别分析了温度、二元碱度、Al2O3含量和MgO含量这4种因素对高炉渣熔化温度及炉渣液相区变化的作用规律,并结合生产实际给出了高炉冶炼中适宜的炉渣碱度、炉渣中合理的MgO及Al2O3含量。     

碱金属对焦炭热性能的影响

通过模拟高炉内焦炭同时受钾和钠蒸汽影响的实际情况,得到在钾和钠不同比例条件下焦炭结构和热性能(CRI、CSR)的变化。结果表明,碱金属的比例达到3%时,就会破坏焦炭结构,而且随着钾蒸汽比例的提高,焦炭粉末也会增多,这表明钾蒸汽对焦炭结构造成了巨大破坏。当钾和钠的质量比为3︰7时,焦炭的反应性(CRI)达到最高,反应后强度(CSR)达到最低。通过扫描电镜和能量光谱仪观察发现,焦炭基体和矿物质中均存在钾和钠;通过X射线衍射检测发现,焦炭和碱金属蒸汽发生反应生成了霞石,霞石中钾和钠的含量取决于碱金属蒸汽中两者的比例。     

印尼钛铁砂磁选适宜磨矿细度的研究

为更高效地开发利用印尼钛铁砂,利用X射线衍射(XRD)、激光粒度分析以及扫描电镜-能谱(SEMEDS)等研究方法,对钛铁砂的矿石性质及其细磨磁选过程进行研究。结果表明:在该钛铁砂中,铁和钛均主要以钛磁铁矿、钛铁矿、钛赤铁矿的形式存在;采用细磨、磁选方法进行选矿,磨矿细度达-0.074 mm占87.98%后,磨矿效率为平均每分钟-0.074 mm含量的增长率仅为0.913%;综合考虑磨矿成本与磁选指标,在选矿过程中,适宜的磨矿细度为-0.074 mm占72.76%,在此磨矿细度条件下,当磁感应强度为160 m T时,获得的铁精矿中铁品位为59.5%,铁回收率为95.70%,Ti O2品位为11.7%,Ti O2回收率为92.21%。     

球团配加镁橄榄石代替氧化镁粉应用分析

为了探索镁橄榄石在国内钢铁企业球团中应用的可能性,文章首先分别选取国内钢厂使用的氧化镁粉及国外钢厂使用的镁橄榄石进行造球、球团预热焙烧及冶金性能分析实验,随后针对两种球团进行了球团成本计算及经济效益分析。结果表明,与氧化镁粉球团相比,镁橄榄石球团品位及生球强度有所降低但幅度不大,镁橄榄石球团成品球抗压强度、还原膨胀性能和还原粉化性能等高温冶金性能与氧化镁粉球团性能相近甚至优于氧化镁粉球团。其次,采用镁橄榄石取代球团中氧化镁粉可降低球团原料成本5.903元/t,综合考虑球团品位降低对球团价格的影响,以年产400万t的球团厂为例,销售镁橄榄石球团矿仍可增加利润561.2万~961.2万元/a。