冶金焦的本质特性与现代高炉冶炼的对应关系

 在对鞍钢焦炭质量现状进行科学分析的基础上,研究了焦炭强度、热态性能、化学组成、粒度及质量波动等对高炉冶炼的影响规律,并通过对高炉风口焦炭的实际取样与研究加以验证,指导高炉操作实践;同时,系统地掌握焦炭质量、焦炭质量对高炉冶炼的影响、焦炭质量的评价方法等;尤其是利用“风口取样”,掌握焦炭在炉内的变化规律和炉缸工作状况,为高炉操作提供技术支持,同时为焦化厂低成本生产出符合高炉运行要求的焦炭提供了依据。     

焦炭的反应性对高炉冶炼指标的影响

焦炭强度指标受高炉中导致焦炭破裂的许多因素(高温、压力、碱的作用)的影响。在这方面,与焦炭强度关系密切的是焦炭的反应性R。 焦炭的反应性高时,会使气孔壁很快减弱,结果在高炉下部生成大量粉尘,这是人们非常不希望的。因此,许多研究人员认为,反应性低的焦炭对高炉过程是有利的。 测定焦炭的反应性有几种方法。所有这些方法都有缺点。     

对提高焦炭质量途径的探讨

1前言 焦炭质量的好坏，不仅影响到焦化企业自己的利益，而且对钢铁行业的高炉生产的稳顺产生较大的影响。怎么样从根本上提高焦炭质量，我焦化行业工作者一直在思考的问题。本文从以下几个方面谈谈提高焦炭质量的途径。     

焦炭质量对高炉冶炼的影响分析

焦炭质量对高炉冶炼至关重要。作为高炉冶炼的“骨架”,焦炭不仅关乎炉温的稳定,还直接影响高炉的使用寿命和生产品质。优质的焦炭能确保高炉高效运转,反之,则可能导致炉况不稳、产量下降等问题。焦炭的成分、粒度、强度等都是影响其质量的要素。焦炭作为高炉冶炼的主要燃料,其质量对高炉的炉况、炉温、使用寿命以及生产等方面都有着重要影响。文章将从理论和实际应用两个方面,对这一问题进行深入分析,同时对焦炭质量的提升提出对策建议。     

风口焦炭取样研究对高炉操作的指导

根据首钢4号高炉风口焦炭取样的数据，分析了回旋区焦炭带的长度与实际风速、风口焦炭粒度及焦炭质量的关系，探讨了煤比与渣量及回旋区焦炭带的长度的关系；探索了高炉透气性指数与实际风速、煤比、风口焦炭粒度及高炉布料制度之间的关系。通过对炉缸径向煤气压差分析对高炉焦炭负荷、上下部制度的合理调整提出了建议。相关建议实施后，高炉技术经济指标明显改善。     

技术信息

中国金属学会高炉炼铁用焦炭质量技术研讨会会讯随着我国高炉大型化和喷煤比的提高,炼铁生产对冶金焦质量提出了新的更高的要求,而高质量焦炭的生产受到资源、技术和经济因素等方面的制约。为科学合理地协调炼铁与焦化生产与使用高质量焦炭的各种技术与经济方面的问题,促进我国焦炭和炼铁生产技术的进步,中国金属学会定于2007年7月下旬召开高炉炼铁用焦炭质量技术研讨会。研讨会将涉及以下内容:高炉大型化和高煤比条件下,高炉炼铁对焦炭质量的技术要求探讨;焦炭在高炉内的行为和作用机理研究;提高焦炭质量的新技术措施;煤炭资源对焦炭质量的…     

控制混合矿层焦丁粒度实现高炉低焦比操作

在神户制钢，为了降低高炉焦炭的消耗，采取了高炉喷煤和低焦比操作。该炉操作存在的主要问题是压差增大。块焦在保持炉子透气性方面中发挥不可替代的作用。本文侧重于焦炭作为还原剂和料柱骨架两个不同方面的作用进行研究。研究发现，控制矿焦混合层中焦炭的粒度，可以使生成CO气化反应主要消耗焦丁，而大块焦炭构成透气性良好的矿床。日本加古川3#高炉的应用结果表明，虽然降低了高炉焦比，而高炉透气性却提高。     

国内外关于提高焦炭质量研究的最新进展

通过新日铁、蒂森*克虏伯、法国索拉克等公司的研究结果,详细介绍了焦炭反应后强度CSR与反应性CRI对高炉操作的影响,介绍了美国钢铁协会确定的高炉对焦炭质量指标的要求,煤的性质对焦炭CSR、CRI等性能的影响以及焦炭稳定性和硬度与高温强度之间的关系、CSR的预测模型、高煤比高炉对焦炭质量的要求和国内外对提高焦炭质量的研究状况等,并分析了鞍钢在焦炭质量方面与世界先进高炉之间的差距.     

持续改善焦炭质量的实践

分析了焦炭在高炉中的劣化过程,以及高炉提高喷煤后对焦炭质量的要求.总结了济钢在改善焦炭质量方面的持续改进措施.通过强化原料煤管理、干法熄焦、建设大型焦炉、煤调湿技术、焦炭钝化技术等一系列措施实施,持续提高焦炭质量,满足了提高喷煤后大高炉生产对焦炭质量的需求.     

焦炭反应性和反应后强度的试验与研究

一、前言焦炭在高炉冶炼中所起的主要作用有三:①热源;②化学还原剂;③炉料支撑物。特别是在高炉软熔区中焦炭是唯一的支撑料柱和提供透气、透液条件的固体物料。焦炭作为炉料支撑物的作用现在还没有任何技术措施能代替。大家都知道,焦炭从入炉到风口的冶炼过程中,承受着逐步加强的机械力、热力和化学力的破坏作用。为了保证高炉冶炼时炉料有良好的透气性和顺行,高炉工作者对焦炭质量的要求是:尽可能低的灰、硫、磷、钾、钠和氧化铁含量,尽可能高的强度和均匀的粒度。     

高炉入炉焦/风口焦微观结构与气化反应性对比

摘要：以同一座高炉2次休风所取的入炉焦和风口焦为研究对象,采用XRD、SEM EDS、N2吸附、热分析等方法比较分析不同样品的碳化学结构、碱金属富集程度、孔隙结构、CO2气化反应性,探究了焦炭在高炉中反应性变化程度和影响因素。结果表明：风口焦炭与入炉焦炭相比,气化反应性显著升高,比表面积增大,碳结构有序化程度升高,碱金属含量提高;金属钾在风口焦炭边部的存在形式以可溶性盐为主,在焦炭内部以钾霞石为主;入炉焦各部位差异较小,而风口焦边部、中部、芯部的气化反应性和结构性质存在显著差异,表明其各部位在高炉中所经历的气化反应过程不同;风口焦中碱金属含量为影响气化反应性的最主要因素,次要影响因素为碳化学结构和孔隙结构。     

导热油炉中炉管内外表面的清洗方法

针对导热油炉中炉管内、外表面的不同积灰结焦的污染方式,研究了相应的管外吹灰、物理清焦、化学除灰清焦、化学除垢清洗的方法,讨论了化学清洗剂的类型和特点,分析总结了导热油炉管内和循环供热系统中的化学清洗方法及工艺步骤,并强调了清洗过程中的注意事项。     

Coke Reactivity under Blast Furnace Conditions and in the CSR/CRI Test

The present work aims to study the high‐temperature strength of coke. Mechanisms of disintegration were evaluated using basket samples charged into LKAB's experimental blast furnace prior to quenching and dissection. Coke charged into basket samples was analysed with CSR/CRI tests and compared with treated coke from the blast furnace. Results from tumbling tests, chemical analyses of coarse and fine material, as well as light optical microscopy studies of original and treated coke have been combined and evaluated. The results indicate a correlation between the ash composition and the CSR values. Differences in the texture of the coke were noted with light optical microscopy, and a significant change in the coke texture during the CSR/CRI test conditions was found. The results suggest that the main reaction between coke and CO₂ took place in isotropic areas, which was especially pronounced in coke with a low CSR. Signs of degradation were apparent throughout the coke pieces that have undergone CSR/CRI testing, but were less observable in coke reacted in the blast furnace. The results indicate that reaction with CO₂ is generally limited by the chemical reaction rate in the CSR/CRI test, while in the blast furnace the reaction is limited by the diffusion rate. Coke degradation is therefore mostly restricted to the coke surface in the blast furnace.     

武钢6号高炉中修炉内残留焦炭分析

 为了进一步研究焦炭在高炉内的劣化行为,探索更加适合高炉的的焦炭评价指标,利用武钢6号高炉中修挖炉缸的机会,从炉内自上而下分层取出焦炭试样,测定分析经高温反应后的焦炭试样的各项理化性能。采用开元5E-MAG6700全自动工分仪测定其水分、灰分和挥发分,采用科翔XQK-2000型显气孔率测定仪测定其显气孔率和灰分。研究结果表明,炉内残留焦炭相对于入炉焦灰分质量分数较高,固定碳质量分数下降明显,焦炭孔隙内滞留大量炉渣。高炉内初渣中SiO2、Al2O3、CaO和MgO质量分数并不高,MnO和P2O5质量分数是终渣中几倍甚至10倍,有相当部分的造渣是在炉缸下部进行的。高炉内碱金属在炉腹下部至炉缸上部富集量最大,锌在炉缸上部富集量最大。通过对高炉中修残留焦炭的研究分析,对焦炭在高炉各部位的劣化行为规律认识更加深刻,并对高炉的特性把握更加准确,可用于指导高炉生产。     

改进分段尝试法研究焦炭气化反应动力学

焦炭作为高炉炼铁的主要燃料,对高炉的正常运行以及高效冶炼发挥着至关重要的作用.伴随着现代高炉大型智能化的发展趋势,面对资源的不断消耗,用于冶炼优质冶金焦的原料逐渐减少,低质冶金焦引起了冶金工作者越来越多的关注.在测定高炉使用的焦炭基础理化特性后,通过对不同升温速率下不同质量焦炭与CO2的气化反应试验,采用分段尝试法建立...     

鞍钢朝阳钢铁高炉风口内径向取样分析

 为了解炉内渣铁分布以及径向焦炭性能劣化状况,对朝阳钢铁公司1号高炉取样设备组成、现场安装以及风口内部径向取样过程进行了说明。对所取风口焦的成分、粒度组成、热态性能等进行检测,并对所取不同部位风口焦微观结构及石墨化程度进行分析,结果表明,1号高炉风口回旋区长度为1.7 m,风口焦平均粒度为16.12 mm,热态反应后强度为12.30%。对比鞍钢本部其他在产高炉,明显存在着回旋区长度偏短、风口焦粒度较小及热态性能较差等问题,焦炭性能较差是影响高炉稳定顺行的重要原因之一。     

攀钢高炉风口焦特征

从风口焦和入炉焦的粒度组成、热强度、化学成分、气孔率、显微结构强度、石墨化程度等方面进行对比分析。结果表明：攀钢高炉风口焦灰分及灰中TiO2、Fe2O3含量高,碱金属含量低,反应性高,反应后强度很低。     

Mathematical model of metallurgical thermal processes and application

There are lots of physical changes and chemical reactions in the processes of iron and steel making, these processes are quite complex in the aspect of heat transfer.The processes of iron and steel making can be approximately divided into three kinds.The first kinds are the processes of fusion metallurgy which involve enormous chemical reactions,such as blast furnace,converter,electric furnace and coke oven.The second kinds are the processes of heating and cooling which are mainly the physical changes,such as walking-beam reheating furnace,annular heating furnace and car-type furnace.The third kinds are the processes of heat treatment which mainly adjust metallurgical structure of metal,such as roller hearth heat treatment furnace, strip continuous heat treatment vertical/horizontal furnace and HPH bell-type annealing furnace.Every process can only be finished in particular thermal equipment.And all the physical and chemical processes mentioned above must obey first principles of engineering thermodynamics,heat & mass transfer,hydromechanics, combustion,metallurgy physical chemistry etc,and which can be summarized as principle of heat transfer,mass transfer,momentum transfer and chemistry reaction.In this paper,based on first principle of heat and mass transfer in iron and steel making processes,a series of mathematical models of thermal equipments and processes are presented.Such as the model of hot-blast stoves,coke oven,CDQ-boiler system,sintering, reheating furnace,soaking furnace,annular heating furnace,roller hearth heat treatment furnace,strip continuous heat treatment vertical/horizontal furnace,HPH bell-type annealing furnace,control cooling of medium plate,burner,heat exchanger and regenerative burner etc.The on-line application of the model is based on experimental certification of the mathematical model.And finally the computer optimization system of metallurgical thermal process is obtained.     

重新认识高炉用焦炭与CO2的反应性

简要介绍了现行焦炭反应性试验方法的来源,主要表达焦炭在高炉内进入风口回旋区前抗CO2,气化能力以及反应后的抗粉化能力,是一种规范性试验方法。回顾了国内外对焦炭反应性的认识和变化,20世纪认为反应性表达焦炭在高炉抗CO2,的气化能力,反应性高反应后强度低对高炉生产不利。进入21世纪,新日铁提出反应性只是表达了焦炭的活性,认为提高反应性可以提高高炉反应效率,对高炉生产有利,不同时期认识水平不同认知也会完全相反。通过CO2,含量和反应温度对焦炭反应性影响试验和高炉碳平衡计算,分析了喷吹煤粉高炉内焦炭的行为．确定了焦炭进入风口回旋区前的反应失重率。提出现行国家标准“焦炭反应性及反应后强度试验方法”的反应性表达的是焦炭与CO2,反应的活性,高炉内焦炭反应失重率控制因素是矿石的还原性能和未燃煤粉率,与焦炭实验室测定的反应性无关。