双层预烧结新工艺传热与成矿行为研究

在没有富氧烧结的条件下,在本研究的前期工作中对预烧结时间与双层布料上、下层厚度的比例关系进行了优化实验并开展了工业试验,取得了双层烧结大幅增产的效果,烧结矿质量满足高炉冶炼要求。但双层预烧结工艺存在下层烧结矿强度差的问题,针对该问题开展了双层预烧结传热与成矿行为的研究,结果表明:双层预烧结热状态烟气性质与单层烧结完全不同,其烧结料层结构和性质更为复杂;双层预烧结料层中下部反应气体为上层废气,含氧量低,导致中下部部分区域烧结矿矿化不充分,烧结矿结构有些疏松;双层预烧结上部料层为单层烧结过程,中部料层为预烧结形成的烧结矿带,该料层烧结过程与单层一致;下部料层与上部料层同步进行烧结的双层预烧结过程,其传热与成矿行为与常规的单层烧结完全不同。本研究工作将为后续改善双层预烧结工艺烧结矿质量提供理论支撑。     

不同厚度和不同部位烧结矿质量指标变化规律

通过对700mm、850 mm、1 000 mm三个料层厚度进行相应的石英杯烧结试验,研究得出:随着料层厚度增加,烧结成品率逐渐增加,烧结矿转鼓指数升高,成品烧结矿的粒度组成逐渐变好,烧结固体燃耗降低;但垂直烧结速度显著变慢,烧结利用系数降低。对三个料层厚度进行上、中、下三层的解剖研究结果表明,对于同一解剖层的烧结矿,三个料层厚度下的烧结成品率和转鼓指数大小顺序均为700mm<850 mm<1 000 mm,同一料层厚度的烧结矿转鼓强度指标是上层<下层<中层,平均粒度大小是上层<中层<下层。通过矿相分析得出:同一料层厚度赤铁矿和铁酸钙含量上层<中层<下层,而磁铁矿含量是上层>中层>下层,三个料层厚度的赤铁矿和铁酸钙含量依次是700 mm<850 mm<1 000 mm。     

不同厚度和不同部位烧结矿质量指标变化规律

通过对700、850、1 000 mm 3个料层厚度进行相应的石英杯烧结试验,研究得出随着料层厚度增加烧结成 品率逐渐增加,烧结矿转鼓指数逐渐升高,成品烧结矿的粒度组成逐渐变好,烧结固体燃耗降低;但垂直烧结速度 显著变慢,烧结利用系数降低。对3个料层厚度进行上、中、下3层的解剖研究结果表明,对于同一解剖层的烧结 矿,3个料层厚度的烧结成品率和转鼓指数大小顺序均为700 mm<850 mm<1 000 mm,同一料层厚度的烧结矿转 鼓强度指标是上层<下层<中层,平均粒度大小是上层<中层<下层。通过矿相分析得出同一料层厚度赤铁矿和 铁酸钙质量分数是上层<中层<下层,而磁铁矿质量分数是上层>中层>下层,3个料层厚度的赤铁矿和铁酸钙质 量分数依次是700 mm<850 mm<1 000 mm。     

烧结料层吸入气体中的氧和水蒸气对烧结反应的影响

通过数学模型分析研究了采用气循环烧结法时，烧结料层吸入气体中的氧和水蒸气对烧结反应的影响。通过烧结杯试验，探讨了氧和水蒸气含量变化对烧结时间、成品率、烧结料层内温度被动等的影响。随差点及入含量的下降，烧结速度、烧结料层最高温度及成品率都下降。当增加吸入气体中的水分时，烧结料层内同温度下降。因为水分蒸发需要时间。同时，由于烧结料层表面热量减少，使料层内水冷凝区气流阻力增大，结速度也下降。如果在降低氧     

超厚料层双层预烧结工艺研究与工业试验

超厚料层烧结可提高烧结矿成品率和转鼓强度,降低烧结固体燃料消耗和污染物排放,代表铁矿烧结的发展方向。但当烧结料层厚度超高700 mm时,烧结矿产率会下降。为此,本文对双层预烧结新工艺进行了一系列研究,结果表明:双层预烧结新工艺可明显提高烧结矿产率,提产效果明显,但烧结矿转鼓强度有一定程度下降,其主要原因是烧结过程料层下部缺氧;通过适当延长预烧结时间,可缓解料层下部缺氧问题,明显提高烧结矿转鼓强度。在鞍钢炼铁总厂二烧车间360 m~2烧结机和4、5号高炉开展近7个月双层预烧结工业试验,烧结矿增产16.11%,高炉顺行情况良好,高炉利用系数、燃料比及风量与基准期基本一致,表明双层预烧结新工艺在生产实践上完全可行。     

放电等离子烧结参数对TiC/Fe复合材料密度和硬度的影响

采用放电等离子烧结技术(SPS)原位合成了TiC颗粒增强铁基复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及洛氏硬度计等分析测试手段,研究了烧结温度、保温时间和烧结压力对材料微观结构、密度和硬度的影响。研究结果表明,随着烧结温度的升高,复合材料的密度和硬度先增大后减小,并于1 150℃时取得最大值;随着保温时间的延长,增强颗粒TiC的尺寸增大;复合材料的密度和硬度随保温时间延长呈现先增加后减小的趋势,在保温时间为5 min时取得最大值;复合材料的密度和硬度随烧结压力的变化具有与保温时间相似的规律,压力为40 MPa时,密度和硬度取得最大值。     

高铁低硅高料层烧结研究

高铁低硅烧结矿是强化高炉炼铁的优质炉料，但随烧结矿铁品位升高及二氧化硅含量降低，其强度变差。本文研究了在高料层（700-800mm)条件下高铁低硅料的烧结特性。包括铁品位，硅含量（3.8%-4.5%)。料层厚度（700-800mm)条件下高铁低硅料的烧结特性。包括铁品位，硅含量（3.8%-4.5%)。料层厚度（700-800mm)及添加蛇纹石对烧结矿产质量的影响。并就各种条件下烧结矿的矿物组成及冶金性能进行了对比。结果表明，随料层厚度增加，烧结矿转鼓强度升高，固体燃耗下降，在高料层（750mm)及添加1.3%蛇纹石的条件下进行高铁低硅烧结，则效果更佳。因此，高料层烧结是提高烧结矿产质量及降低固体燃耗的重要措施。     

首钢京唐公司超厚料层烧结的试验分析

厚料层烧结技术可在不增加燃料用量的条件下使烧结矿转鼓强度提高，从而提高烧结矿成品率。通过烧结杯试验定量研究了在不同料层厚度和超厚料层条件下降低焦粉配比对料层透气性、料层热量分布、烧结矿产量和质量、吨矿烧结烟气排放量和吨矿烧结污染物排放量等烧结排放指标的影响，并对超厚料层烧结适宜的焦粉配比进行了探究。结果表明，烧结料层厚度由800 mm逐步增加至950 mm时，在相同焦粉配比条件下增加烧结料层厚度可大幅度改善烧结矿产量和质量以及各项烧结指标，从而为降低焦粉配比创造条件。当料层厚度为950 mm和焦粉配比为4.3%时，除垂直烧结速度和烧结利用系数有所降低外，可获得与料层厚度为800 mm和焦粉配比为4.5%时相当的烧结矿产量和质量以及烧结矿成品率和低温还原粉化指数等烧结指标。同时，烧结固体燃耗显著下降约6%,吨矿烧结烟气排放量和吨矿烧结污染物排放量大幅度下降，其中，吨矿NO排放量下降了24%,吨矿SO₂排放量下降了35%。     

超厚料层烧结过湿带水分变化的试验研究

通过石英杯中断试验检测超厚料层烧结过程中的水分变化情况,总结得出超厚料层烧结时的一些特点如下：同一料层厚度下,随着烧结过程的进行,下部料层的平均过湿度和最大过湿度均增加,水分蒸发速度降低,即在烧结倒数第3、4风箱上过湿带的水分含量最大;随着料层厚度增加,下部料层的平均过湿度和最大过湿度均增加,烧结料越容易发生过湿,因此700mm-1000mm的厚料层烧结时,料层厚度每提高100mm,在保持烧结透气性的基础上烧结料水分可以适当降低0.24%~0.32%。     

韶钢烧结料层孔隙率的实验研究

通过对韶钢烧结料层孔隙率的实验研究,给出了烧结混合料小球在不同料层高度、平均粒度、温度、含水量条件下的孔隙率变化规律的拟合公式,并对烧结矿孔隙率也进行了研究。实验结果表明,对于烧结小球,随着料层和温度的升高,孔隙率呈下降趋势,但孔隙率随小球平均直径增大而增大,含水量对于孔隙率有一个最佳值;对于烧结矿,料层高度对烧结矿的孔隙率影响很小,但随着料层温度升高,烧结矿孔隙率呈下降趋势。     

烧结矿成矿特性研究

通过对某198 m~2烧结机料层温度以及烧结矿分区质量的测试研究了烧结矿的成矿特性。烧结料层温度测试结果表明:上层烧结矿燃烧带持续时间短、最高温度低,其燃烧带的热流强度(CTI)仅不足下层的10%,说明烧结料层下层热量充沛、液相充足,上层热量不足、不利于液相生成。烧结矿质量分区检测结果表明:烧结矿质量偏析主要集中在垂直方向上,表现为表层烧结矿强度低、抗摔性能和粒度组成差;下层烧结矿强度高、抗摔性能和粒度组成好;30%以上的烧结返矿集中在占总烧结矿料层厚度16.7%的表层烧结矿。基于此,增加表层矿热量、提高表层烧结矿质量是改善烧结矿质量的重要方向之一,热风烧结和厚料层烧结等技术是可行的技术手段。另外,进一步改善偏析布料效果仍需要深入研究。     

醇-水基料浆凝胶注模成形制备粉煤灰多孔陶瓷

以工业废料粉煤灰为原料,采用醇-水基料浆凝胶注模成形新工艺制备粉煤灰多孔陶瓷,系统研究预球磨时间和烧结温度对粉煤灰多孔陶瓷显微形貌、物相、抗弯强度、气体渗透速率、密度和开孔率的影响,以及坯体与烧结体的结构继承性。结果表明:随预球磨时间延长或烧结温度升高,粉煤灰多孔陶瓷的密度和强度显著升高,开孔率和气体渗透速率急剧降低;当预球磨时间为8 h时,体积分数为15%的粉煤灰坯体在1 100℃烧结2 h,样品综合性能最佳:密度为0.77 g/cm3,抗弯强度为8.80 MPa,开孔率为71.2%,气体渗透率为100.5 m3/(m2·h·k Pa),最可几孔径为5.56μm,孔径分布均匀,孔隙分布窄,呈三维无规则贯通孔结构。     

莱钢265m~2烧结机低碳厚料层烧结生产实践

通过采取偏析布料、蒸汽预热混合料、应用破板结装置、强化小球烧结工艺及低温烧结工艺,改造采用ZTM头尾密封装置及新型双层卸灰阀等措施,莱钢4#265m2烧结机实施了低碳厚料层烧结生产,料层厚度达到750～780mm,固体燃耗由55.27kg/t降至49.32kg/t。     

柳钢110m^2烧结机技改工程固体燃料破碎系统工艺设计

1前言 柳钢110m^2烧结机工程对燃料粒度的要求非常严格，燃料粒度过大或过小，都将增加煤粉用量，使烧结固体燃耗升高，烧结矿质量变坏。当烧结混合料中煤粉粒度过大（〉3mm）时，将造成燃烧带变宽，料层透气性变差，燃料在料层中的分布亦不均匀，大颗粒周围过熔，离大颗粒远的地方则不能充分固结；在布料时还易形成偏析而使燃烧集中于料层下部，造成烧结料层上下温差加大，导致上层烧结矿结构疏散，强度不好，     

红土镍矿双层配碳烧结性能及烟气污染物排放的变化

为开发利用储量丰富、价格低廉的红土镍矿，本文在不提高总配碳量的条件下，通过改变上下料层混合料中固体燃料的占比，进行红土镍矿双层配碳烧结试验，研究新工艺的烧结性能及其对混合料制粒性能的影响，并分析烧结烟气中污染物的变化规律。结果表明：双层配碳烧结可使上下料层热量分布更均匀，降低下料层的过熔现象，改善制粒效果，增强烧结过程料层透气性，使无烟煤燃烧更加充分，并大幅提高烧结性能；与基准试验相比，两组试验烧结矿的成品率分别提高7.99%和10.40%,转鼓强度分别提高6.77%和5.34%,利用系数分别提高0.29、0.20 t/(m²·h),固体燃料消耗分别降低15.80、22.59 kg/t,烧结矿性能均有大幅度提高；双层配碳烧结有助于减少污染物排放，其中NO_x和SO₂排放量均减少31.14%和61.35%,有利于环境保护。     

厚料层烧结高度方向均质性研究

经对某钢铁企业厚料层烧结矿进行4次取样分析,对上下层烧结矿成分和性能的差异进行了研究.结果表明,厚料层烧结矿上、中、下层成分偏析较大,其中碱度、FeO含量层次变化的规律性较强;烧结矿平均粒度和转鼓强度呈下层＞中层＞上层的分布,上层烧结矿转鼓强度比中下层低10％左右;上层烧结矿铁酸钙数量相对中层和下层较少,下层铁酸钙数量比中层略低;中层烧结矿还原性最好,达到89.25％,比上层和下层分别高出3.41％和2.76％;上层RDI+3.15为85.73％,比中层和下层分别低6.72％和8.84％.料层高度方向烧结矿碱度和FeO含量的差异超过了合理偏析,对烧结矿综合性能不利.工业试验表明:将石灰石粒度＞3 mm比例由20.0％增加到35.0％,能有效提高烧结矿综合性能.     

烧结冷却过程换热规律数值模拟研究

以有效冷却面积432 m²带冷机为背景,基于局部非热力学平衡理论,针对烧结冷却过程,建立了三维非稳态多孔介质传热模型,分析了孔隙率、料层厚度、气料比、冷却机运行速度等参数,对出口烟气温度及烟气回收总热量的影响。结果表明：孔隙率越大,烧结矿温度下降越快;烧结矿料层厚度升高使出口烟气温度升高;气料比增大,烟气回收总热量先增大后减小,料层厚度为1 300 mm,气料比为904.83 m³/t时,冷却烟气回收总热量最高,为36.24 GJ/h;料层厚度为1 300 mm,运行速度为1.88 m/min时,吨矿回收的烟气热量最大,为0.24 GJ/t。     

料面打孔对烧结烟气CO排放的影响

针对烧结料层透气性差、烟气CO排放高的问题,采用料面打孔进行了烧结杯实验,研究了不同密度的料面打孔对烧结烟气CO排放浓度、烧结矿强度、冶金性能、显微组织的影响。结果表明:采用料面打孔后,CO含量均先上升至峰值,而后下降,且低密度、中密度、高密度料面打孔下烧结烟气CO平均含量比基准样分别降低了约20.45%、27.87%、38.22%;随着料面打孔密度的增加,烧结矿成品率、转鼓指数都呈先增大后减小的趋势,其中中密度打孔时成品率和转鼓指数最优,较基准样分别提高了2.11%、4.90%;低温还原粉化指标和还原性呈现先升高后降低的趋势,中密度打孔烧结时出现最优值,RDI_+3.15达到71.83%;低密度、中密度料面打孔烧结时,还原性指数较基准分别提高了0.16%、0.46%;软化开始温度呈先升高后降低的趋势,而软化区间呈先降低后升高的趋势,中密度打孔时达到最优。建议实际生产时采用中密度打孔烧结,以获得性能最优的烧结矿。     

弱粘结性煤生产冶金型焦的科学基础(连载13)

不要认为在履带式成型机上形成塑性煤料时,当上履带或上压辊对煤料层施加压力后8～12s,它即开始膨胀,并将压辊抬起(如在冲压式成型机那样)。图76和图77示出:开始膨胀时间随截面积增大而延长,随料层厚度与其长度之比值减小而延长。由此可见,煤料层厚度40mm,截面积约04m2(1...     

厚料层操作条件下煤结矿FeO含量的降低

目前正在吴厂１号烧结机进行原料层料层操作（料怪超过７００ｍｍ）。在开始这种厚料层操作之前，曾用不同料层厚度进行了烧结杯的烧结试验，以探索料层厚度对烧结过程的影响，下面是烧结杯试验所获得的结果，提高料层的厚度可中料层上部成品率，但是在普通料层的底部，可获得最大的成品率，从烧结饼宏观观察可知，生产率的降低是底层热量的过剩引起的，因此，在进行厚料层烧吉时，需要减少烧结热量（降低烧结矿的ＦｅＯ含量），这种