武钢1号高炉冶炼专家系统开发的新进展

武钢等单位开发的高炉专家系统已在武钢1号高炉投入生产运行.该专家系统的主要功能包括:高炉布料控制、炉温预报、高炉操作炉型的管理及控制、高炉炉缸炉底侵蚀的预测模型,以及理论焦比计算模型等.以上模型已在线运行一年多,对改善高炉操作发挥了重要作用.     

高炉合理鼓风动能与炉缸活性的关系

 通过分析高炉鼓风动能与炉缸活性的关系,认为合理的鼓风动能不仅是保持炉缸活性良好的前提条件,更是高炉操作者调节炉况的重要手段之一。通过研究合理鼓风动能的理论依据和计算方法,发现高炉合理鼓风动能不仅需要随着高炉容积的增大而增大,而且需要有合理的风量和风口面积。通过比较不同容积高炉所对应的风量,提出了风量比和风量系数的概念;介绍了本钢新1号高炉通过调节风口面积探索合理鼓风动能的过程。对高炉在不同鼓风动能条件下所产生的各种直观现象和仪表变化进行了说明,针对这些现象就可以判断出鼓风动能是否在合理范围内,并进行相应的调节。因此,合理的鼓风动能需要适应高炉生产的各方面条件的变化,这就需要对合理鼓风动能进行不断的探索和实践,以形成应变的合理的送风制度,确保高炉生产长期稳定顺行。     

泡沫化指数在冶金熔体中适用性的探讨

通过理论推导及对有关文献中实验事实的分析,认为现在普遍采用的描述冶金熔体发泡能力的泡沫化指数表征的是熔体发泡能力与泡沫衰减能力的比例关系,在物理意义和数值大小上都不等同于泡沫寿命;泡沫化指数受外界几何条件的影响,并非熔体的本征物理化学性质;影响冶金熔体泡沫化的许多内禀因素没有被泡沫化指数涵盖,因此用其作为冶金熔体发泡能力的可靠判据,仍缺乏充分的理论和实验依据．     

料层减荷烧结支撑板支撑结构优化

通过在料层内安装支撑板,减轻下部料层荷重,改善料层尤其是燃烧带的透气性,达到提高生产率的目的.以利用系数、转鼓强度为考察对象,通过正交实验,研究了烧结混合料水分、支撑板高度、支撑面积对利用系数、烧结矿转鼓强度的影响,应用综合分析法确定了最佳支撑结构,即支撑板高度约为料层高度的1/2,支撑面积为所支撑烧结饼面积的1.0%～1.2%.最优方案与基准实验的对比表明,应用料层减荷烧结,烧结生产率最大提高28.05%,转鼓强度下降3.75%,料层收缩减小28 mm,还原性提高0.46%.     

Niobium Extraction from Baotou Iron Ore Containing Niobium

The experimental results of niobium enrichment in laboratory and in blast furnace in Baotou Iron andSteel Corporation were reported.The effects of temperature,constituents of slag and silicon content in hotmetal on niobium recovery were studied and the results have been verified by blast furnace operation.Opticaland electronic microscopy and EPMA was observed that at the metal-slag interface there is NbC deposit layerobstructed Nb entering into the metal,By raising the temperature of hearth and agitating the bath,the reduc-tion of niobium oxide in slag could be speeded up,the solubility of Nb in hot metal could increase and thedeposited NbC layer became thinner and even disappeared,in result,Nb recovery was increased.A compre-hensive extraction process combining ore dressing with pyro-hydro-metallurgy was suggested for Baotouniobium resource which was difficult to be concentrated formerly.The methods of increasing niobium recoverywere also suggested.     

稀相气固两相垂直管流内的固相浓度和粘度

在忽略径向惯性力和粘性项的条件下,建立了稀相气固两相垂直管流内充分发展段的固相浓度分布模型,并在对模型进行分析的基础上,得出了浓度分布模式的成立条件.运用Hinze-Tchen公式及混合长理论得到固相湍流粘度的计算模型,通过计算得到固相湍流交换系数随Re_g、d_p/D及$\\bar ρ$_p/$\\bar ρ$_g等数的变化规律.     

含煤球团的冶金特性

采用热天平装置及单个球团加热的方法,测定了含碳球团的还原速度。研究了加热温度、球团配碳量、炉气组成、添加剂、原料种类等对含碳球团的还原速度和金属化率的影响及球团的冶金特性。实验结果表明:含碳球团的软化和熔化温度较高,含碳15%以上的球团在1000～1350℃加热时,在含CO₂较高的高温炉气中也能够实现快速自还原,达到较高的金属化率。该球团的金属化率随加热温度提高而增加。研制出一种含煤25%的冷固结铁矿球团,其单个干球抗压强度已达1000N以上,有良好的冶金性能,可用于竖炉型炼铁设备作冶炼铁水的原料,还原剂焦碳也可用非焦煤代替。     

高炉氧煤枪煤粉浓度场的研究

利用开发的红外透射法粉体浓度计算机测定系统,在高炉氧煤喷吹气-固两相流动模拟装置上测定了氧煤枪的煤粉浓度场。结果表明,在直吹管内氧煤枪出口前端截面附近,煤粉浓度呈不对称分布状态。在射流流动方向所对应的半径一侧,煤粉浓度较大,但通过调节枪位可以改善这种状况。直吹管内气-固两相的掺混甚为剧烈,使得在氧煤枪出口前端轴向距离为2.5倍,直吹管直径的截面上气-固两相混合均匀。     

高炉直吹管条件下粉煤热解前的传热分析

分析了高炉直吹管条件下粉煤粒子在热解之前的传热状态;建立了粉煤粒子的传热模型,并进行了计算机求解。结果表明:(1)粉煤粒子在热解前的传热情况对粉煤的快速热解非常重要;(2)热风和粒子的速度差及粒径对Nu数影响很大,热解前辐射传热比对流换热更重要;(3)在目前国内条件下,煤粒子直径在300μm以下较合适;(4)煤粒(>1μm)在热解前不能视为薄体。