高炉内型曲线和炉料下降性能

高炉内型不仅对炉料的下降速度分布而且对料层结构和气流有极大的影响。在1／10～1／20缩小比例的立体半剖面高炉模型研究结果的基础上确定，在从料流和气流稳定角度优化高炉内型方面，炉墙耐火砖的侵蚀和渣皮的形成使炉身上部的料流和气流不稳定；炉墙的侵蚀极大地改变了高炉下部软熔带的形状。讨论了大型高炉内型下部的问题。     

高比例块矿高炉块状带炉料运动的物理模拟

以宝钢某高炉为原型,搭建二维狭槽模型,采用物理模拟的方法,对块矿比例提高后炉料在高炉块状带的运动规律进行了研究。结果表明:块状带炉料的运动可分为静止区、类静止区、汇聚流区及管道流区,管道流区是炉料下降的最主要区域,静止区的存在对炉料下降通道有压缩作用;以炉料下降通道炉墙侧距中心30%线为参考线,用块矿代替部分球团矿后,炉料下降最快位置更靠近高炉边沿,边沿气流受到抑制,导致高炉透气性变差。为此,建议在操作应对策略上,应根据热负荷的变化,及时疏松边沿降低压差,并结合块矿性质控制好软熔带根部位置,同时加强原料筛分管理、强化炉前作业等。     

高炉边缘布加小粒焦的实验研究

在实验室做了边缘布加小粒焦的三维动态模拟实验研究。结果表明，小粒焦具有隔热功能，能减缓炉衬侵蚀并使高炉热损失减少，还能对炉料和保护墙起了隔离作用，可消除炉墙粘结，有利顺行。边缘布加小粒焦是提高炉衬寿命的有效途径。     

高炉冶炼钒钛磁铁矿配加普通矿的作用

根据对高炉各带炉料行为的模拟研究，分析了高炉冶炼钒钛烧结矿配加普通块矿后，在高炉块状带、软熔带的炉料熔化速度、初渣生成及炉缸中还原与脱硫反应结果的变化，说明了高炉配加普通块矿后高炉冶炼行程的变化。     

高炉炉料软熔滴落性能的研究现状与展望

高炉生产能耗高、CO₂排放量大,在国家“双碳”背景下,稳定顺行是高炉节能减排的重要前提。高炉软熔带的形状、厚度、位置决定着炉内煤气流的二次分布,对高炉顺行起决定性作用。含铁炉料的软熔滴落性能试验在一定的负载和还原条件下模拟高炉内渣铁形成过程,是目前表征高炉软熔带矿石软化熔融过程的最直接手段。综述了高炉炉料软熔滴落性能的研究现状及影响因素,指出改善炉内矿石还原条件及炉料造渣过程是优化炉料软熔滴落性能与软熔带分布的根本。在不影响高炉炉渣性能的前提下,适当调整炉料化学成分、调整炉料结构、增加球团矿比例、向焦炭中添加CaO等碱性物质以及使用富氢气体还原等均能改善矿石在高炉内的还原条件,优化软熔滴落性能。高炉富氢冶炼是未来高炉发展的重要方向,对高炉炼铁节能减排及高炉顺行具有重要意义。     

萤石和氧化镁对含钒钛高炉炉料熔滴性能的影响

利用高温熔滴炉模拟实际高炉软熔带的运行情况,探讨CaF2和MgO加入炉料后,对钒钛高炉炉料透气性、软熔带厚度、压差陡升温度、软熔区间、熔融区间等炉料高温物理性能的影响;为改善软熔带透气性,找出高炉合适软熔带位置,从而达到解决利用钒钛磁铁矿带来的不利影响的目的,为提高高炉强化冶炼目的提供重要依据。结果表明:炉料中添加萤石后对软化开始温度基本无明显影响,但使软化温度区间变窄,初渣带位置形成过早,软熔带厚度、最大压差、总特性值都升高。MgO的加入使软化开始温度升高,软化温度区间变窄,说明MgO的加入使软熔带位置下移,软熔带变薄。     

济钢2^#1750m^3高炉取消中心加焦布料模式探索

介绍了济钢2#1750m3高炉在经济炉料结构条件下,取消中心加焦布料模式所做的试验及探索,这种炉料冶金性能比较差,通过优化送风制度,在维持中心加焦的布料模式前提下,拓宽边缘平台,拉宽角差,适当平铺,近中心环带适当增加矿焦比,形成了窄而畅通的中心气流,综合控制了边缘软熔带根部高度,缩小了软熔带层宽度,改善了高炉透气性。     

宣钢改善焦炭反应性的研究与实践

焦炭质量是高炉生产操作取得良好指标的关键,使用高反应性焦炭能增强炉内的还原气氛,促进含铁炉料的还原,而料层透气性不会有显著变化。此外,焦炭反应性的提高有利于提高含铁炉料进入软熔带和滴落带时的金属化率,减少进入软熔带和滴落带炉料中FeO的含量,有利于改善高炉内含铁炉料的软熔滴落性能。     

湘钢高炉最佳软熔带

众所周知,高炉软熔带最佳形状是高倒“V”型。在这种结构型式下,高炉煤气流稳定,分布最合理,利用最好,相应最佳炉喉煤气CO_2曲线呈“展翅”型。软熔带对气体流动及炉料下降状态具有积极作用,且与生铁温度及成分有密切的关系。因此,探索软熔带的形成过程,分析它在高炉中的行为,控制其最佳形状和位置,     

鞍钢新4号高炉优化生产实践

针对鞍钢新4号高炉燃料消耗较高的问题,通过建立三元碱度模型,采取差异分位布料方法进行炉料的合理搭配,实施以中心为主、适度疏松边缘的布料模式,用以改进炉料的还原效果;下部调剂以控制风量为主,采取压力匹配模式,并优化鼓风动能和风口面积的计算,获得适宜的回旋区形式,活跃炉缸。与此同时,采取合理控制渣皮厚度、软熔带形式以及炉渣碱度等不同措施,在控制形成合理操作炉型基础上,应用不同可视化手段并构建数据平台,强化对高炉运行过程的监控,使得高炉顺行状态有较大程度改善,取得了日产量增加476 t、燃料消耗下降20 kg/t以上的良好效果,实现了新4号高炉提产增效的目的。     

软熔带形状参数对高炉下部压力场的影响

利用商业软件fluent研究了不同的软熔带形状参数下高炉下部压力场的变化。分析得出以下结论:倒V形软熔带有利于降低高炉下部压力,高炉下部中心轴和炉墙处的压力随着软熔带厚度、宽度和根高的减少而降低,软熔带形状和根高的改变所带来的效果不如改变软熔带宽度和矿焦层厚度比所带来的效果明显。     

高比例酸性炉料对高炉操作的影响及应对措施

随着环境保护压力的增加,中国钢铁公司的高炉炉料结构中酸性料(球团和块矿)配比显著提高,尤其在冬季取暖季的时候。但是,各钢铁公司的资源条件不同,采用高比例酸性炉料冶炼时,有的钢铁企业获得较好的生产指标,但也有钢铁企业操作指标不佳或难以实现高比例酸性料操作。基于此,以提高高炉酸性料比例和降低生产成本为目的,分析了高比例酸性料所带来的问题,并提出了应对高比例酸性炉料的技术措施。高比例酸性料对高炉冶炼的影响主要体现在块状带和软熔带。对块状带的影响主要有,粒度的差异导致空隙率降低;堆积性能的差异导致料面难以控制;还原产生的粉末影响高炉块状带的透气性。对软熔带的影响主要有,酸性料自身软熔温度较低;还原度较低导致矿石进入软熔带前FeO含量高,使得软熔带位置上移且变宽;软熔带焦窗长度变长,增加整个焦窗的压力损失。应对高比例酸性炉料的具体措施有,合理选择优质酸性炉料;制备碱性镁质球团;采用合理的布料制度尽量克服球团矿对料面的不利影响;高炉精细化用焦,充分发挥大块焦与小焦丁的特点与功能。能够改善块状带和软熔带透气性的技术措施都可以缓解高比例酸性料对高炉冶炼的不利影响,各生产企业可结合自身的资源情况和炉型特...     

高炉使用热压含碳球团操作的数学模拟研究

介绍了一种高炉炼铁新技术即高炉使用热压含碳球团技术,并利用多流体数学模型模拟该操作,对炉内现象和操作性能的变化进行了充分解析.数学模拟结果表明:热压含碳球团的使用将使得炉内温度水平降低,软熔带位置下降,但同时高炉产量增加,焦比显著降低.在一定范围内使用热压含碳球团,高炉热利用效率明显提高,操作性能将有效改善.     

高炉软熔带形态的实验研究

在实验室中进行了高炉软熔带形态的三维动态模拟实验研究。结果表明，采用发展中心和中心加焦的装料制度，有利于形成位置高的倒Ｖ型软熔带，可提高料柱透气性，降低炉内总压降，是增大喷煤量，疏导炉内煤气流，促进高炉顺行的有效手段。     

Effect of Coke Reaction Index on Reduction and Permeability of Ore Layer in Blast Furnace Lumpy Zone Under Non-Isothermal Condition

 Reasonable control on CRI (coke reaction index) is one of the key factors for BF (blast furnace) low-carbon smelting. However, there are contrary opinions. One is increasing CRI to improve reaction efficiency in BF and the other is decreasing CRI to suppress coke degradation in furnace. Different methods are adopted to realize effective catalysis (increasing CRI) and passivation (decreasing CRI) of coke. Simulation tests of coke in BF lumpy zone under gradual temperature rising have been done. Effect of CRI on gas composition, ore reduction, burden column permeability and heat reserve zone′s temperature under non-isothermal condition are studied. Then combined with iron making calculations, a novel BF operation suggestion is proposed as coke nut with small size be catalyzed and mixed with ore while skeletal coke with large size be passivated and separately charged into BF.     

高炉内渣铁焦界面润湿行为研究现状及展望

 高炉作为目前世界上最大的移动床式冶金反应器,保持高炉内良好的透气透液性是保证高炉稳定顺行的关键。高炉内部被软熔带分割开来,分为上部固体散料区和下部固液共存区,下部的固液共存区是决定高炉透气透液性和煤气流分布的重要区域,因此若想明晰高炉影响透气透液性的关键,必须对高炉下部固液共存区的反应进行全面研究。高炉高温区焦炭床与渣铁的相互作用行为是决定铁-焦-渣交互作用及高炉透气透液性的重要因素,调控好液态渣铁与焦炭床的润湿性变化,可以有效改善高炉内部的透气透液性,最终会影响高炉生产效率和稳定性。因此,明晰高炉内渣铁焦的界面润湿行为显得尤为重要。首先对界面润湿现象进行了概述;然后详细从铁水成分以及焦炭性质对铁-焦界面润湿行为的影响进行了总结;其次详细分析了炉渣温度、炉渣成分以及焦炭自身性质对渣-焦界面润湿行为的影响。结果表明,目前高炉内渣铁焦界面润湿行为的研究已经从实验室试验以及基础模拟方面进行了研究,研究结果可为高炉操作者理解高炉内渣铁焦界面润湿行为提供初步理论指导,但仍需在可反映高炉内实际复杂情况的润湿行为变化方面进行深入研究。     

Qi式炉顶装置的设计与研究

“Ｑｉ”式炉顶集中心加焦,矿焦混装和矿焦层装三项装料于一体,用其装料,可实现高炉料柱中的焦炭呈“塔松”状充填结构分布,形成高大的倒Ｖ型软熔带,确保足够,稳定的中心煤气流和较为理想的煤气分布,以达到强化冶炼,改善各项技术经济指标和延长高炉一代寿命等目的。     

高炉风口小套前端磨损机理研究

为了减少风口小套前端碰撞磨损的发生,利用离散单元模型和计算流体力学的耦合模型对焦炭在风口前的运动行为进行了研究,并根据得到的焦炭速度矢量场分析了风口小套前端物理磨损的机理。结果表明:风口小套前端处于靠近高炉壁面的区域时,焦炭颗粒运行速度较小,磨损不会很严重,但小套长度较短,会导致炉体中心气流不盛;处于远离高炉壁面的区域时,焦炭运行速度快、粒度较大、数量较多,磨损严重;处于离高炉壁面最远的区域时,焦炭运行速度快,但速度方向与小套前端相切,且焦炭粒径小,因此磨损很小。     

超大型高炉风口焦炭取样分析研究

为恢复炉况及探讨超大型高炉冶炼规律,对首钢京唐公司高炉进行了风口焦炭取样分析,研究了其入炉焦炭热强度与焦炭反应性、焦炭冷强度与焦炭耐磨强度之间的关系;探明了风口焦炭的粒度、劣化度及渣铁滞留量;探索了渣铁滞留量与渣铁体积、风口焦炭粒度、煤比及炉渣二元碱度的关系;分析了炉缸径向焦炭粒度分布、风口前高透气性区长度、炉缸透气性等;根据上述研究结果,提出了高炉操作建议并得到应用。实践结果表明:风口焦炭取样分析可以作为高炉操作调整的重要参考。