高炉风口区理论燃烧温度的研究

 在国内外有关理论燃烧温度研究的基础上,结合理论燃烧温度实时计算的特点和要求,对计算中的关键量进一步修正。采用埃特金迭代法求解各条件下的理论燃烧温度值。结果表明,若不考虑其他因素,煤粉燃烧率对理论燃烧温度的影响因煤粉种类而异。通常烟煤的理论燃烧温度随燃烧率的增加而降低,相同燃烧率下烟煤的理论燃烧温度明显低于无烟煤。随着混合煤粉燃烧率的增加,理论燃烧温度稍有降低。随着喷煤量提高,烟煤的理论燃烧温度降低幅度大于无烟煤。在其他条件相同时,随着烟煤配比的增加,理论燃烧温度呈降低趋势。随着煤粉和焦炭的灰分含量的增加,理论燃烧温度呈降低趋势。     

钒钛磁铁矿含碳球团还原的影响因素

通过单因素实验考察了还原温度、还原时间及碳氧摩尔比(n_C/n_O)对钒钛磁铁矿含碳球团还原的影响,结合扫描电镜照片解释了钒钛磁铁矿的还原机理.实验结果表明,适当升高还原温度、延长还原时间及增加碳氧摩尔比均可以促进钒钛磁铁矿的还原,并且金属化率随还原温度的升高先急剧升高而后趋于平缓,随着还原时间的延长及碳氧摩尔比的增加而先升高后降低,而残碳量随着反应的进行不断降低.当还原温度为1350℃,还原时间为30 min,碳氧摩尔比为1.2时,球团的金属化率达到最大值.通过扫描电镜照片可以看出,球团在还原过程中形成了铁连晶,并且在不同的还原条件下铁连晶的大小及形态不同.      

25 500 KVA密闭电石炉料层板结机理研究*

对密闭电石炉内板结料试样抗压强度和显气孔率进行测定,并结合XRD、热力学模拟计算、SEM及EDS分析,研究其生成反应及板结机理。研究表明：板结料主要组成物质是氧化镁和固定C,质量分数分别为70.1%和20.4%;室温下,试样显气孔率为8.55%,抗压强度为315.60 N;板结料形成过程中,镁蒸气与氧气反应优先,镁蒸气与一氧化碳气体反应是主导部分,二者生成氧化镁的量分别占板结料中氧化镁总量的3.2%和96.8%（均为质量分数）;料层板结由板结料粉末颗粒团聚和板结料团聚体烧结2个过程组成,温度是块状板结料形成的主要因素。     

[w(TiO2)]对烧结矿矿相结构及软熔滴落性能的影响

 为了深入研究[w(TiO2)]对烧结矿冶金性能的影响,通过SEM-EDS和荷重软化熔滴试验研究了不同TiO2质量分数对烧结矿矿相结构与软熔滴落性能影响。试验结果表明,随着烧结料中[w(TiO2)]从1.40%增加到3.02%,烧结过程液相生成量先增加后减少,烧结矿中的赤铁矿、钙钛矿和硅酸盐等都有不同程度的升高,赤铁矿质量分数从20.69%增加到26.05%,其形态由原生赤铁矿逐步变为二次赤铁矿,磁铁矿和复合铁酸钙质量分数逐步减少,因此,适当增加烧结矿中[w(TiO2)]（＜2%）有利于改善烧结矿的液相生成量,减少燃料消耗,提高烧结矿的转鼓强度;烧结矿中的钛主要以钙钛矿的形式存在,极少部分的钛固溶于复合铁酸钙和二次赤铁矿中;随着烧结矿中TiO2质量分数的增加,开始软化温度逐渐升高,试样软化开始温度[t10]和试样软化终了温度[t40]均在1 130 ℃以上,低钛烧结矿的软化温度区间[ΔtA]为195 ℃,其余含钛烧结矿烧结矿的软化温度区间[ΔtA]均在200 ℃以上。     

捣固焦与顶装焦性能差异探析北大核心

从机械性能和热态性能方面对比了顶装焦与捣固焦的主要性能差异,并从成分和结构两方面分析了造成这些差异的原因。分析发现,顶装焦的机械性能和热态性能均优于捣固焦;两种焦炭在成分和结构上均存在差异,这些差异是导致其性能差异的原因。捣固焦相对于顶装焦灰分较高、灰分中碱性氧化物高、裂纹多、气孔多、气孔壁薄、各向同性多,这些是导致其机械性能和热态性能低于顶装焦的主要原因。     

粉尘冷固结球团高温复合粘接机理研究

先以布袋灰、电炉灰、焦粉、水泥制成冷固结球团,进行高温自还原试验。再以纯水泥试样进行差热试验。最后以纯试剂四氧化三铁和石墨粉,配加纯氧化铝粉末并且不添加粘结剂制成的冷固结球团进行自还原试验。通过检测其抗压强度、扫描电子显微镜-能谱分析等方法分析了粉尘冷固结球团高温复合粘接机理,研究表明:低温下粉尘冷固结球团的强度主要靠水泥粘结相保证,随着温度升高,水泥逐渐失效,在1 000℃后金属铁连晶开始生成,并成为主要粘结相,未熔固态成渣物质对金属铁连晶的形成具有负面的影响,当其含量超过15%时就会对金属体连晶的形成产生显著的影响。     

海砂矿的深度还原研究

基于煤基深度还原技术,采用SEM和XRD等方法,考察了还原温度、还原时间及碳氧比的变化对海砂矿含石墨粉压块在还原过程中微观形貌的影响,并探讨了海砂矿还原体系中渣铁的分离聚合行为及金属矿物的还原效果,明确了海砂矿的微观还原机理。结果表明：在还原温度为1 300 ℃、还原时间为30 min、碳氧比为1.1的条件下,球团的铁金属化率和抗压强度分别可达94.23%和243.3 N/个;还原温度升高和还原时间延长,产物的铁金属化率和抗压强度上升,内部形成更多的铁连晶和渣相连接,有利于提高压块的强度;合适的碳氧比可为海砂矿深度还原提供充足的还原剂,且不因石墨粉过剩而造成压块抗压强度下降;固态还原海砂矿过程中的物相转变过程为Fe_3-xTi_xO₄→Fe+FeTiO₃→Fe+Fe₂TiO₅。     

基于三维离散元法的无钟高炉装料行为

利用三维离散元法建立了无钟高炉布料模型,分析了料罐、旋转溜槽中的颗粒流动行为以及颗粒离开溜槽后的下落轨迹和料堆形成,可视化再现了装料过程.结果发现:炉料在流动过程中始终存在粒度偏析,料罐排料流为漏斗流,小颗粒由于偏析而倾向于后期排出;溜槽倾角对颗粒流动行为和料堆形成影响较大;溜槽内颗粒流由于溜槽旋转而向侧上部偏离和翻动,小颗粒因靠近壁面而位于料流内侧,大颗粒因聚集在溜槽上部而处在料流外侧,炉料颗粒偏析、偏转翻动和速度分布影响下落轨迹;在炉料下落到料面的堆积过程中,大颗粒易于向炉喉中心和边缘偏析,小颗粒因位于料流内侧和渗透作用而分布在堆尖下方且偏向中心侧.结合激光网格炉内测量技术料流轨迹测量结果,验证了模型的适用性.      

高炉能耗现状及降耗技术展望

摘要：近年来,为贯彻落实国家“双碳”战略目标,针对冶金等重点行业,提出了严格的能效约束以推动节能降碳。目前,在以长流程为主的钢铁生产过程中,如何降低高炉炼铁工序能耗,以实现钢铁企业节能降耗仍是亟待解决的问题。首先介绍了高炉炼铁工序的能耗现状以及计算标准,并基于工业代谢的用能分析,详细阐述了高炉工序主要的节能降耗手段。最后,对高炉工序节能新技术做了相关的展望,以期为冶金行业节能降耗提供建议性方向。     

冶金竖炉反应器处理垃圾焚烧飞灰工艺

摘要：当前国内的生活垃圾大部分都依靠焚烧技术处理，相应地会产生大量急需无害化处理的危险废物─垃圾焚烧飞灰，目前采用冶金方法处理垃圾焚烧飞灰是一个新的研究方向。首先对垃圾焚烧飞灰的成分进行分析，并在此基础上，对垃圾焚烧飞灰的压块制度及高温性能进行了探究。造块实验结果表明，水分配比为20%（质量分数），水泥配比为10%（质量分数），成型压力为10MPa，养护时间为48h，飞灰压块的抗压强度达到了512N；高温性能实验以及热力学软件计算结果表明，飞灰的融化温度控制在1400～1550℃，碱度控制在1.0～1.2之间时，炉渣具有较好的流动性。