碱金属和锌对高炉用SiAlON结合刚玉砖的复合侵蚀

将高炉用SiAlON结合刚玉砖制成外部尺寸为50mm×50mm,内孔尺寸为25mm×25mm的坩埚,分别加入由Na2CO3、K2CO3、ZnO和宝钢高炉现场高炉灰配制的炉渣(其w(Na2O+K2O)=2.75%,w(ZnO)=5.1%)和用K2CO3、ZnO、石墨配制的炉渣(其w(Na2O+K2O)=25%,w(ZnO)=25%),然后分别在还原气氛下于1350℃16h和1100℃40h进行侵蚀试验。将侵蚀后的试样纵向对称剖开,观察渣对试样的侵蚀和渗透情况,进行SEM和EDAX分析。结果表明:碱金属和锌含量不同的两种炉渣对SiAlON结合刚玉砖的侵蚀速度都很小;碱金属侵蚀机理主要是SiAlON与碱蒸气反应生成钾霞石,与渣反应生成铁橄榄石,并参与硅酸盐玻璃相的生成;刚玉颗粒与渣中的FeO、Na2O和K2O反应生成铁铝尖晶石和少量针状β-Al2O3;锌对该砖没有产生明显的化学侵蚀。     

高炉风口理论燃烧温度分析

通过对高炉风口前理论燃烧温度（Tf）的剖析,按照最小二乘法拟合的原理,建立与理论分析相对应的经验多项式,经验多项式的建立有利于生产过程的直接使用;还通过检验发现目前各厂广泛使用的Tf经验公式偏离实绩较多,这样对炉缸下部状态的认识必然造成较大偏差。由于高炉实际过程中喷吹煤质差异很大,因此有必要将煤质参数引进经验多项式中,确立Tf值与煤质的关系,使其更为实用。     

对COREX竖炉煤气反窜的初步认识

宝钢生产实践表明,煤气反窜频繁是COREX-3000的特有现象之一,曾是困扰COREX竖炉稳定的主要问题之一。分析煤气反窜与竖炉压差、炉料的温度、排料和金属化率之间的关系,结果表明,煤气反窜对上述参数均带来不利影响,易导致竖炉炉况不稳定。探讨了正常生产及竖炉炉况异常时煤气反窜产生的原因,并介绍了竖炉中心加粉、下降管添加冷却介质两种降低煤气反窜危害的措施的原理。采用上述措施并结合操作调整,煤气反窜量由20%降低至5%左右。     

竖炉生产直接还原铁过程的模型研究

根据气相和固相的质量和能量守恒方程,建立竖炉-球团(块矿)法直接还原炼铁的-维数学模型.含铁原料的还原分别采用逐级反应的单界面模型和同步反应的三界面未反应核模型,并考虑了热量损失,得到了各物质的浓度和温度的变化曲线.以美国吉尔摩厂(Gilmore)的Midrex作为对象进行模拟,模型结果与生产数据相符,验证了模型的准确性.比较模拟结果发现,同步反应的三界面未反应核模型更加准确.     

半焦的爆炸性、可磨性的试验室研究

当前我国高炉已停止喷油,普遍改为喷煤。某些企业由于无烟煤供应上存在运输距离远和煤质下降等问题,故准备逐步改喷烟煤。但是,喷吹烟煤有烧掉化工副产品的缺点。因此提出将烟煤半焦化处理,提取高热值煤气和轻质焦油,而将半焦细磨喷入高炉的方案。这个方案的优点是:①得到高热值煤气;②得到煤重5～10％的轻质焦油,它可代替石油生产很多化工产品;③高炉喷吹半焦可以避免烟煤爆炸,使制粉和喷     

现代高炉合理使用天然块矿的基础研究

由于对天然块矿的冶金性能认识不够全面和深入,影响了现代高炉使用块矿技术的发展.通过分析和实验,考察了世界主要产地的块矿的各种冶金性能.结果表明天然块矿除自身软熔特性较差外,其他冶金性能均能满足现代高炉冶炼的要求;在高炉高温区块矿会与烧结矿发生交互反应,能够明显改善块矿自身的软熔特性,且可利用这一交互反应性优化块矿搭配模式.     

流态化技术在熔融还原工艺中的应用

介绍了FINEX、FINMET、Circored和HIsmelt等几种典型熔融还原工艺采用流化床处理粉铁矿的技术及特点。总结了熔融还原中采用流化床处理粉铁矿应遵循的原则。参考国内外有关流化床处理粉铁矿的实践经验,提出了一种采用流化床处理粉铁矿的熔融还原炼铁新工艺流程,按照冶金功能分为4个系统:使用约800℃的还原煤气生产还原度约80%的DRI的流态化预热预还原系统;直接使用粉煤、高温高预还原度炉料、纯氧冶炼,二次燃烧率控制在20%左右的铁浴终还原系统;具有调节和变换终还原高温煤气和循环使用炉顶煤气功能的煤气改质系统;解决输出煤气利用的综合利用系统。     

竖炉生产直接还原铁过程的数值模拟

采用基于气相和固相的质量和能量的竖炉-球团(块矿)法直接还原炼铁的一维数学模型.含铁原料的还原采用三界面未反应核模型,并考虑了热量损失,得到了各物质的组成和温度在炉内的分布.以Gilmore厂Midrex作为对象进行模拟,模型结果与生产数据相符,验证了模型的准确性.模拟结果表明:Midrex竖炉的绝大部分区域内气相和固相的温度基本保持在还原煤气的入口温度.对高度为9.75 m的Midrex竖炉,炉内绝大部分为浮氏体的还原,含铁原料运行约0.5 m即可完全变成磁铁矿,运行约2 m即可完全变成浮氏体.在竖炉7.0～9.75 m深度范围内,随着还原气的上行,H2的体积分数迅速减少,而CO的体积分数变化不大.在竖炉2.0～7.0 m深度范围内,H2和CO的体积分数缓慢降低,在竖炉0～2.0 m深度范围内,H2和CO的体积分数显著降低.     

高炉粉煤喷吹管道的压力损失研究

高炉粉煤喷吹技术,其煤粉的管道输送是影响该工艺优劣的重要环节。本文就这种特殊的气固两相流管道,在实验室里用相似方法作了详细研究,提出了长直管道输粉的计算诺谟图,为宝钢的喷吹工艺提供了有益的操作、设计参考依据。     

2号高炉炉缸侵蚀在线监测模型的开发应用

介绍宝钢2号高炉炉缸开发侵蚀状况全面监测模型基本思路、借用的数学方法,讨论了已运行高炉实施增设配置的关键技术,给出了模型在线跟踪判断的实际效果.