固体碳直接还原钢铁厂含锌固废的理论与实践

 钢铁厂内的含锌固废数量巨大，同时富含铁、碳等元素，是可循环再利用的二次资源。通过固体碳直接还原ZnO和FeO的热力学分析，发现在非标准状态下，ZnO的还原条件要优于FeO。为此，在实验室条件下设计了含锌固废在不同温度和时间下的还原试验，发现在还原温度为1 423 K、还原时间为15 min以上时，脱锌率可达到90%，而铁的金属化率需要在1 573 K时才能接近90%；在还原温度低于1 423 K时，还原时间对脱锌率的影响较大；在还原温度高于1 473 K时，还原温度对脱锌率影响较小，同时脱锌率可达到95%。这些结果对国内当前处理含锌固废主要工艺(回转窑、转底炉)的操作制度设置具有重要的参考价值，也为如何选择合理的工艺路线，以低投入、低运营成本实现含锌固废的再利用提供了理论依据。     

烧结机系统漏风综合治理技术

介绍了烧结机漏风现状,对漏风率影响因素进行了分析,通过对比传统和量热法两种检测漏风率方法,提出了烧结机本体漏风率在线监测技术及降低漏风的具体措施。     

六西格玛技术在铁水硅含量稳定性分析中的应用

通过收集唐钢2500 m3高炉生产数据,结合六西格玛管理技术对铁水硅含量与高炉操作参数的相关性进行回归分析,确定了影响铁水硅含量主要因素。通过稳定热风压力、炉内压差、热风温度、铁水温度等操作条件,显著提高了唐钢高炉铁水硅含量的稳定性。     

高炉焦炭石墨化过程中的微观组织和冶金性能演变

当前低碳高炉冶炼条件下使得炉内焦炭层变薄,恶化了料柱的透气透液性,焦炭在炉缸高温区石墨化过程中产生的焦粉是导致该现象出现的主要原因之一.为了研究焦炭在高炉下部的石墨化过程对其在炉缸内的冶金性能影响,研究了1100~1500℃不同温度下焦炭的石墨化度改变;同种焦炭石墨化程度与焦炭反应性及反应后强度之间的关系;不同石墨化度焦炭与碱金属侵蚀之间的关系;观察并分析了试验后不同焦炭试样的微观形貌.结果表明,随着温度的升高,焦炭石墨化程度加深,且温度每升高100℃,焦炭石墨化度约提高1.8倍,层间距d₀₀₂值约降低2%,微晶结构层片直径L_a值约提高3%,层片堆积高度L_c值约提高15%;焦炭的表面气孔减少,特别是大气孔减少,焦炭表面镶嵌组织减少,各向同性组织增多,焦炭的结构有序化程度增强.随着焦炭石墨化程度的加深,焦炭的反应性逐渐减小、反应后强度逐渐提高,焦炭表面的劣化情况减弱,生成的大气孔减少,气孔壁破坏趋势减弱.碱金属对焦炭的反应性有促进作用,使焦炭的反应性提高,反应后强度降低.而焦炭的石墨化对焦炭的碱侵害具有一定的抵抗作用,降低了焦炭表面的劣化程度.      

转炉除尘灰对煤粉燃烧性的影响及动力学分析

利用TG-DTG-DTA曲线考察了不同掺混比转炉除尘灰对煤粉着火温度、燃尽温度、最大失重速率等燃烧特性参数的影响。通过动力学计算分析,表明转炉除尘灰有助于改善煤粉的着火性能,对煤粉的燃烧起到促进作用,无烟煤A和烟煤B较佳掺混比分别为1.96%,3.85%~5.67%。     

高炉内铁?焦界面的渗碳润湿行为研究

高炉内铁水渗碳过程是影响冶炼效率及未饱和铁水对炉缸炉衬侵蚀的重要因素。本文通过高温真空润湿性测试装置模拟了高炉炉缸区的铁水渗碳反应,分析了不同碳质量分数（3.8%、4.3%、4.8%）的Fe?C熔体与质量分数为99.9%的石墨基体在高温下界面间的润湿反应,同时利用扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）研究了渗碳界面的微观形貌及渗碳距离。结果表明:界面接触角随着Fe?C熔体中碳含量的增加而变大;熔化过程中,接触角随着反应时间延长而减小,并最终趋于稳定;4.8%碳质量分数的Fe?C熔体中由于含碳量已至饱和,处于不润湿状态。扫描电镜分析显示,Fe?C熔体与石墨基体的接触界面形成了“球帽状”凹陷,凹陷半径与体积随碳含量的增加而减小。能谱线扫描分析显示,随着Fe?C熔体中初始碳含量的增加,石墨基体中的碳素溶解量减少,渗碳效果变差,良好的润湿性有利于碳的传质。通过计算表面能发现,石墨基体中碳素溶解进入Fe?C熔体后,有效减小了两者之间的表面能,使得表面张力减小,接触角在熔化期间递减。      

高炉喷吹煤粉合理搭配

 为了研究更为合理的高炉喷吹煤混合方案,利用热重分析仪和傅里叶红外光谱对单煤的燃烧性和煤中有机官能团进行了分析,同时也对不同混煤的燃烧性能进行了研究。研究结果表明,煤中－OH官能团数量随着煤化度的加深而减少,－CH3官能团数量则随着煤化度的加深而增加。燃烧性稍差的烟煤在混煤中对无烟煤的助燃作用更强,官能团结构相近的无烟煤和烟煤搭配更易于获得燃烧性好的混煤。     

Ca-Si线与FeS合金化模式对低碳结构钢硫化物形态的影响

通过10 kg感应炉研究了Ca-Si线与FeS加入次序对低碳结构钢(/%:0.16C,0.65Mn,0.25Si,0.034S,0.025P)硫化物形貌和切削性能的影响。以钢中非金属夹杂物变形处理为基础,采用Image Pro Plus软件对钢中夹杂物指标进行定量分析,得出采用先加入Ca-Si线后加FeS的合金化模式时,钢中夹杂物平均长度为12.3μm,单位面积上条状夹杂物与粒状夹杂物之比为64:41,而采用先加FeS后加Ca-Si线的合金化模式,钢中夹杂物平均长度为9.9μm,单位面积条状夹杂物与粒状夹杂物数量之比为52:53,且钢样的切削性能较先加Ca-Si线模式好,因此先加FeS后加Ca-Si线的合金化工艺有利于控制钢中硫化物形态。     

唐钢3200m3高炉喷煤有效热的研究

 提出喷吹煤粉有效热的概念,推导出其计算公式,并选用3种典型的唐钢喷吹煤粉进行计算。计算结果表明：3种煤粉的有效热与煤比呈非线性关系,其有效热值都比通常计算煤粉在回旋区燃烧放出的热量要大。因此,对过去的理论燃烧温度计算公式中煤粉项热量进行了修正。修正结果表明：当煤比小于120 kg/t时,修正前后的理论燃烧温度值几乎一致,但当煤比继续升高,修正后的理论燃烧温度大于修正前,并且其差值越来越大。这可能意味着煤粉大喷吹时,过去理论燃烧温度计算值偏低。