150 t转炉高马赫数氧枪的开发

针对河钢唐钢一钢轧厂150 t转炉炉型特点和冶炼工艺情况,对原有氧枪喷头参数进行了优化设计。将氧枪喷头马赫数由1.97提高到2.15时,相应喷孔数、喷孔夹角、工况压力、喉口和出口直径以及扩张段长度等都做了适当调整。生产实践表明,高马赫数氧枪的使用可增加转炉供氧强度,优化转炉内动力学反应条件,使纯吹氧冶炼时间平均缩短106 s,脱磷率提高3.6%,终渣w(TFe)量降低1.7%,铁水消耗降低24 kg/t,不仅有利于转炉提高废钢比,还可提高金属收得率。     

红格含铬钒钛磁铁矿球团矿物学和等温氧化动力学

研究了红格钒钛磁铁矿(HCVTM)球团等温氧化动力学及其矿物学特征. 在不同的温度(1073~1373 K)和不同的时间(10~60 min)范围内,对HCVTM球团矿进行了等温氧化动力学实验. 首先分析了球团在不同温度和时间下的微观结构和矿物组成规律. 然后根据定义的氧化率,计算和分析了氧化率及其变化规律,以及矿相结构对氧化率的影响. 最后结合缩核模型、修正的氧化率函数和阿伦尼乌斯公式,计算了反应速度常数、修正系数和反应活化能,并判断了反应限制性环节. 研究表明:随温度的提高,低熔点液相增加,赤铁矿晶粒的生成、长大和再结晶,形成连续的黏结相,空隙数量减少. 随时间的增加,生成的液相促进了赤铁矿晶粒间的黏结和长大,但是晶粒间硅酸盐相和钙钛矿类物相恶化了球团结构. 同时,钙钛矿和铁板钛矿相生成. HCVTM球团矿空隙数量的减少和黏结相的生成,表现在氧化速率随时间增加而减慢. HCVTM球团氧化反应主要受扩散控制,球团氧化前期的反应活化能为13.74 kJ·mol-1,氧化后期的活化能为3.58 kJ·mol-1,氧化率函数的修正参数u₂=0.03.      

基于多种动力学模型的焦炭溶损反应机理解析

焦炭在高炉内与CO₂发生溶损反应而导致其劣化，对焦炭溶损反应机理的动力学解析可为焦炭热性质评价及高炉顺行提供理论依据。在1 100～1 300℃范围内对2种不同反应性焦炭(Coke 1、Coke 2)进行等温、等溶损率的溶损反应实验，利用3种不同动力学模型(VM模型、GM模型、RPM模型)对其溶损反应机理进行动力学解析，得到2种焦炭在各个温度下的反应速率常数及其发生溶损反应的活化能。根据失重率计算值与实验值的平均偏差对比可知，Coke 1、Coke 2在同一温度下采用3种动力学模型的反应速率常数由高到低的排序为VM模型、GM模型、RPM模型，确定RPM模型为可靠性最高的动力学模型，Coke 1、Coke 2的溶损反应活化能分别为85.91、90.04 kJ/mol,由此为焦炭在高炉内的溶损反应动力学机理研究提供理论基础和支撑。     

碱度对含铬型钒钛磁铁矿烧结性能的影响

以承德建龙特殊钢有限公司现场条件为依据,通过烧结杯实验模拟碱度(R)对含铬型钒钛磁铁矿烧结性能的影响,分析了其显微结构.结果表明,随碱度提高,烧结速度先增大后减小,R=2.5时最大,为19.70 mm/min,烧损增大;R=2.7时转鼓强度最高,为63.53%;碱度提高改善含铬型钒钛烧结矿的低温还原粉化指数(RDI),R=2.7时大于3.15mm的颗粒的RDI最高,为75.09%;碱度增大生产率先增大后减小,R=2.5时最高,为1.35 t/(m2·h).R=2.1~2.5时燃耗比上升,R=2.1时最低,为43.21 kg/t.碱度提高有利于提高软化开始和软化终了温度,改善含铬型钒钛烧结矿的软化性能、矿物组成及结构,是其性能改善的内因.该矿适宜的生产碱度为2.5.     

承钢钒钛磁铁矿烧结配矿正交优化研究

目前承钢烧结生产主要以钒钛磁铁精矿为含铁物料,但其成品烧结矿强度低、低温还原粉化严重.针对这一问题,研究了承钢烧结原料烧结性能、烧结过程、烧结矿性能,得出海砂配比为0,黑山钒粉配比为14 %,普通精粉配比为20 %,钢渣配比为1%时为最优配矿,为承钢提高烧结矿质量提供了理论依据.     

酸性物料的粒度对承钢分流制粒厚料层烧结的影响

研究了承钢分流制粒厚料层酸性物料粒度对烧结工艺的影响。大粒度物料能改善料层的透气性,有利于厚料层的应用。酸性物料的粒度较大时,矿相里有大量集中分布的赤铁矿,局部形成交织熔蚀结构,能极大的改善钒钛磁铁矿的冶金性能。     

锰精矿烧结工艺参数探讨

锰精矿具有质地松软、粘结、内含水分大的物理特性,属于难烧物料。其主要的烧结指标为垂直燃烧速度、烧成率和烧结矿转鼓强度。本次试验通过烧结杯试验,研究锰精矿烧结指标,结果得出,锰精矿烧结焦粉配比要求很高;碱度不易太高;同时,在锰精矿中加入普通精粉,可以改善锰烧结矿质量。     

强化制粒对含铬型钒钛混合料烧结的影响

 含铬型钒钛混合料制粒效率低,料层透气性差,严重影响了其发展低温高料层烧结。在基准方案基础上,通过烧结杯试验研究了生石灰配比、混合料水分、润湿时间和制粒时间对含铬型钒钛混合料烧结的影响,并对强化制粒效果进行了观察。试验结果表明：在碱度为2.15、配碳量为3.2%(质量分数)、混合料配加生石灰为5%、水分为7.5%、消化时间为10 min,制粒时间为8 min时,平均粒径[d]、拟似粒化指数[GI0]、制粒效率[E]、抗粉化指数[B]分别由2.26 mm、66.30%、54.11%、48.15%提高到2.58 mm、80.43%、90.82%、73.53%,烧结速度、成品率、利用系数、转鼓强度分别由16.54 mm/min、70.39%、1.22 t/(m2·h)、55.36%提高到19.70 mm/min、77.94%、1.64 t/(m2·h)、59.36%。含铬型钒钛混合料对水分敏感度高,应严格控制水分波动。采用强化制粒措施,提高料层透气性,增加氧势,可提高烧结矿中铁酸钙质量分数改善其矿物组成与结构,提高产质量。     

钒钛磁铁精矿分流制粒烧结中配碳量的影响

 分流制粒烧结是一种新的烧结工艺,即将铁精矿分别制成高碱度物料和酸性球,再混入燃料、返矿等进行烧结的方法。试验结果表明,随着配碳量增加,铁酸钙含量降低,钙钛矿含量增加,赤铁矿含量减少,转鼓强度和还原粉化指数提高,还原性下降。过高的配碳量不利于烧结矿质量,配碳质量分数应控制在4.2%左右。     

配碳量对含铬型钒钛烧结矿质量的影响

通过烧结杯试验,研究不同配碳量对含钛型钒钛烧结矿质量的影响规律。结果表明,随配碳量增加(2.8~4.0),含铬型钒钛烧结矿的液相生成量增加,垂直烧结速度、烧成率降低,成品率先上升后降低;不同配碳量的含铬型钒钛烧结矿的矿物组成基本相同,含铁矿物均以磁铁矿和赤铁矿为主,粘结相为铁酸钙、硅酸盐、玻璃质等;随配碳量上升,磁铁矿、硅酸盐和钙钛矿含量增加,赤铁矿和铁酸钙含量减少;随配碳量增加,含铬型钒钛烧结矿的转鼓强度先上升后下降,还原粉化性能上升,还原性下降,烧结矿适宜配碳量为3.6%。