转底炉用蓄热式烧嘴的模拟

运用Fluent软件对转底炉加热设备(蓄热式烧嘴)进行模拟,确定仿真计算所需的最佳网格精度,并分析空气-燃料比(以下简称空燃比)对燃烧温度和燃烧生成组分摩尔分数的影响.结果表明:当网格精度Interval=1.5,燃烧温度为2 220 K(1 947℃)时,较为接近丙烷理论燃烧温度,此时网格数为23 724个,完全达到仿真要求;当空燃比处于18~38时,丙烷能充分燃烧,燃烧温度可稳定保持在2 110 K(1 837℃)以上;当空燃比低于18或者高于38时,燃烧温度降至2 080 K(1 807℃)左右;当空燃比发生变化时,烧嘴内各组分的摩尔分数会发生变化,O2的摩尔分数所占量小,N2的摩尔分数较高,CO2的摩尔分数最高约0.1,并且当空燃比为15时,CO产生的总量相对高.     

转炉炼钢污泥冷固结成型实验研究

使用对辊压球机压团,对转炉污泥的冷固结成球性能进行了实验研究。结果显示,加糖浆和F粘结剂制成的球团抗压强度随粘结剂用量增加先增加后减小;用水玻璃作粘结剂时,球团抗压强度随粘结剂用量增加而增加。在一定水分含量下,球团抗压强度与膨润土添加量成正比。加糖浆、F粘结剂、水玻璃和膨润土四种粘结剂所制得的球团,其最大抗压强度分别为:1 214 N/个、1 094 N/个、1 268 N/个和976 N/个。四种球团的抗压强度都随成球压力的增加而增加,但变化趋势不尽相同。     

钢铁流程结构及对CO_2排放的影响

温室气体排放引起的气候变暖已经成为全球性的重要命题。介绍了国内钢铁工业温室气体(主要是CO2)的排放情况,指出能源消耗是造成钢铁工业CO2排放的主要原因。在对比两类典型钢铁生产流程的CO2排放情况的基础上,深入分析了钢铁工业的能源结构及不同流程中原燃料来源结构对CO2排放的影响;最后对新一代钢铁制造流程的CO2排放进行了估算。     

高炉瓦斯灰制含碳球团直接还原试验研究

通过试验对高炉瓦斯灰和氧化铁皮制得含碳球团的直接还原进行了研究,考察了不同还原气氛、球团中不同C/O、还原时间、还原温度对还原结果的影响。结果表明:高温下含碳球团在空气中直接还原就能获得很高的金属化率。当球团中C/O在1.2以上时,球团的金属化率在还原过程中一直增加,在1 350℃下还原30 min,球团的金属化率达到96.94%。球团金属化率的变化趋势表明球团在反应开始是由化学反应控速环节控制,而后逐渐向扩散控速环节过渡。在1 400℃下空气中还原30 min,球团中还原出的铁与渣完全分离。     

含铬镍铁水脱磷保铬的机理与试验

 为了解决铬镍生铁因磷质量分数高用做不锈钢原料受限的问题,开展了关于含铬镍铁水脱磷保铬的理论计算和工业试验研究。采用竖炉工艺回收不锈钢粉尘,冶炼出的含铬镍铁水磷质量分数高,导致铁水利用量受限。通过计算铬、镍、铁氧化物还原热力学条件和磷、铬、碳氧化的临界氧势,提出了采用碱性CaO渣系、控制炉渣氧势和出铁温度实现脱磷保铬的措施。在理论计算基础上,进行了竖炉冶炼含铬镍铁水的脱磷保铬工业试验。试验共冶炼出含铬镍铁水32 t,当炉渣碱度为1.15、炉渣[w(FeO)]为4.98%、出铁温度为1 673～1 684 K时,脱磷率可达36%以上,铁水中磷质量分数可降至0.023%,铬收得率为88%以上,本研究达到了脱磷保铬的目的,并且解决了含铬镍铁水磷质量分数高的问题。     

铁矾渣直接还原-浮选回收银工艺研究

采用直接还原-浮选新工艺流程回收铁矾渣中的银。结果表明,银矿物被包裹在铅铁矾矿物中难以充分解离,直接浮选效果不理想;通过直接还原反应可以破坏铅铁矾矿物的化学结构从而使包裹银暴露易于硫化,同时降低锌含量,避免Zn²⁺对浮选的不利影响。直接还原-洗矿-浮选闭路流程得到银品位2 125 g/t、回收率80.35%的银精矿,浮选效果良好。     

HRB400E含镍铬钢筋的试制

 根据某企业以红土镍矿为高炉配矿,因此铁水、钢水中含镍铬元素的特点,提出充分利用镍、铬元素的强化作用开发HRB400E级高强抗震钢筋的研究思路。通过实验室试验,研究了在20MnSi的基体上镍、铬元素的作用规律,优化了钢筋中的镍、铬质量分数。开发的HRB400E级含镍、铬钢筋,镍、铬元素质量分数均为0.2%,力学性能完全满足国家标准的要求,并且无需添加铌（钒）等其他微合金元素。     

循环钢渣与铜渣搭配利用的碳热还原

 通过理论分析,提出了铜渣与钢渣搭配利用的新工艺,并通过试验考察了含碳球团的还原和熔分情况,探讨了该工艺的可行性。铜渣和钢渣互为熔剂,促进了相互的还原过程,碱度为2.0时最有利于磷的还原,1 400 ℃还原30 min时磷的气化脱除率约为75%;碱度为1.0时最有利于铁氧化物的还原,1 200 ℃还原20 min时试样的金属化率达到92%。铜渣与钢渣的质量之比高于1.32时可以实现渣、铁分离,碱度为1.0时粒铁的收得率超过90%,磷在粒铁中的分布率接近45%。     

不锈钢EAF渣无害化处置及作为水泥基材料的工程性能

 不锈钢电弧炉(EAF)渣具有胶凝活性,其主要化学成分及矿物组成与水泥材料相似,可作为水泥基材料加以利用。但不锈钢EAF渣中含有一定量的CaCrO4使其存在六价铬浸出风险。利用碳热还原干式解毒法对EAF渣进行无害化处理,对还原温度、配碳量及碱度进行控制,可有效将电炉渣中铬氧化物还原。还原后渣中CaCrO4相消失,总铬及六价铬浸出值明显低于标准限值。对解毒后EAF渣进行胶凝性能测试,其活性指数、凝结时间均符合GB/T 20491—2006规范要求,可应用于建材领域以达到安全排放及资源化利用目的。     

含碳球团冷固结成型试验

采用正交试验方法研究了以糖浆作为粘结剂, 钒钛磁铁矿和煤粉为原料, 在不同的粘结剂配比、成型压力和水分加入量下含碳球团的冷固结成型性能。结果表明: 制得球团在300 ℃下烘干30 min后, 抗压强度随粘结剂加入量的增加先增加后减少; 随成型压力的增加一直增加, 但增加幅度越来越小; 水分加入量在3%以下时, 对球团的抗压强度影响不大, 继续增加水分加入量, 球团的强度急剧下降。试验获得最佳工艺参数为, 粘结剂加入量6%, 成型压力18 MPa, 水分加入量2%。在该工艺条件下球团的平均抗压强度可以达到2 723 N。