Slag-foaming phenomenon originating from reaction of titanium-bearing blast furnace slag: effects of TiO2 content and basicity

ABSTRACT

The foaming behaviour originating from the reduction of iron oxide in molten CaO–SiO₂–MgO–Al₂O₃–TiO₂ slag was studied at 1500°C with the aid of a real-time foaming process monitoring system. The effect of TiO₂ content and binary basicity on the slag foaming were investigated. It was found that the TiO₂ content has a significant influence on the foaming degree, while the basicity of the slag has a smaller influence. The foam-generation time, foam duration, and foam-elimination time greatly increased with increasing TiO₂ content, while they slightly increased with increasing basicity. Furthermore, the source of gas and the effect of physical properties of the slag on the foaming behaviour were also discussed. This study can provide a guideline for the utilisation of high-ratio titanium-bearing magnetite ore in the blast-furnace iron-making process, which is seriously affected by the slag-foaming problem.     

连铸保护渣吸附夹杂能力浅析

炼钢生产过程中的最终产品是钢坯,钢中非金属夹杂物影响着钢坯的各种性能,保护渣吸附夹杂物的能力直接影响着钢坯的质量。本文针对Al2O3夹杂,对连铸保护渣吸附夹杂的能力进行分析,研究了保护渣在吸附不同成份的Al2O3夹杂后熔化温度、黏度和表面张力的变化。     

Physical modelling of fluid flow in electric arc furnace caused by impinging gas jets

Abstract

The interaction of liquid steel and an inclined impinging oxygen jet in an electric arc furnace (EAF) is of interest both commercially and scientifically. The bath activity in the EAF may vary from a surface splash ejected to high elevation to intense subsurface mixing. The system is appropriately modelled using water and nitrogen with scaled flowrates. In previous work, the gas/liquid contact was investigated by use of a geometrically similar 1/3rd scale three-dimensional water model. The cavity formed by the jet contacting the liquid surface was characterised by four modal regimes. These regimes were seen to depend on the lance angle, the height of the lance and the jet flowrate. To investigate the evolutionary mechanisms of the cavity regimes, a two-dimensional water model study was undertaken. The two-dimensional water model was a rectangular viewing tank with an inner movable glass wall that allowed a very thin slice of the system to be obtained. The shape of the cavity formed on the water surface was seen clearly along with the expected cavity oscillations. High speed video footage of the two-dimensional system allowed the cavity oscillation to be directly observed. The gas-liquid interaction produced a wave that travelled along the surface of the cavity until it reached the cavity crest where it was torn from the liquid surface and dispersed in a splash. It is the regular progression of the wave's nodes and antinodes along the cavity surface that makes the cavity appear to oscillate. When the wave reaches the crest of the cavity, it will either fall back into the path of the gas jet or be projected as a splash depending on the verticality of the cavity surface. The two-dimensional work, along with the initial three-dimensional investigation, has shown that the troublesome splash in the EAF is caused by how the lance is positioned directionally or azimuthally. By changing the lance angle or height the deleterious splashing of molten metal may be prevented, ameliorated or controlled. The frequency of the wave production was determined from the high speed video footage. The cavity oscillation was found to be a function of the size of the cavity, the inclined height of the lance and the modal regime being produced. Alterations to the flow through the lance had only a moderate effect on the frequency of oscillation indicating that velocity was not the major influential factor.     

气体非等摩尔扩散对焦炭溶损反应的影响

焦炭作为重要的炼铁原料,其热态性能的优劣备受关注.而同一种焦炭使用不同热性质评价体系(CRI、CSR、CRR25、CSR25)得到的结果可能完全不同,根源在于对焦炭溶损反应机理的认知不够深入全面.焦炭发生溶损反应过程中,气体非等摩尔扩散这一因素常常被忽略,导致对焦炭溶损反应机理的认知出现偏差.为了能够更加清晰全面地了解...     

水煤气反应对浮氏体还原影响的实验研究

在900℃和1 000℃时,气体成分为(CO H2)/(CO CO2 H2)=0.85,H2/(CO H2)=0.3和(CO H2)/(CO CO2 H2)=0.75,H2/(CO H2)=0.3的条件下做了浮氏体还原实验.得出在温度高于810℃时,水煤气反应影响浮氏体还原,混合气体中CO2≥25%时表现明显,混合气体中CO2≤15%时影响较小.     

瓦斯水合物在含煤表面活性剂溶液中生成影响因素

为促进瓦斯水合物快速生成以预防煤与瓦斯突出,利用可视化实验系统,进行了14.3~25.4℃和18.66~26.70 Mpa条件下三种含煤表面活性剂溶液体系中瓦斯水合物生成过程的实验研究,得到了生成过程的p-T-t关系.结合水合物生成速度和含气率等计算模型对实验数据进行了计算,并对计算结果和实验过程进行了分析.结果表明:表面活性剂的加入缩短了水合物生成诱导时间,提高了生成速度和含气率,合成的水合物样品含气率达到136~150;多孔介质(煤)的存在对水合物的生成有较小的延缓;记忆效应对瓦斯水合物生成影响显著,在拥有水合物分解残余五面体环等结构的实验体系中,水合物生成诱导时间缩短10~20倍.     

高压溶出稀释槽乏气利用的改进措施

本通过对高压溶出稀释槽产生乏汽的原因进行分析，同时也对目前乏汽利用中存在的不足提出了改进措施，通过改进可以节约大量的蒸汽，降低消耗费用，改善现场操作环境，对进一步提产降耗和改善环境状况都会起到积极的作用。     

NID烧结脱硫渣物化特性及其综合利用途径

就钢铁企业烧结机烟气脱硫渣的物化特性展开论述,试验和分析了烧结含硫烟气脱硫渣区别于电厂脱硫渣和粉煤灰的特性。同时针对钢铁厂NID法烧结烟气脱硫渣国内外综合利用现状,提出了其综合利用原则。     

炼钢过程中熔渣泡沫化的研究现状

熔渣泡沫化是冶金过程中普遍存在的现象。通过文献调研前人对熔渣泡沫化的相关研究,总结熔渣的物理性质（黏度、表面张力）、化学组成（CaO、SiO2、FeO、MgO、P2O5等）等特性对熔渣泡沫化指数的影响,并结合转炉实际总结讨论冶炼过程的温度、脱碳速率等控制因素对熔池熔渣泡沫化高度的影响。针对转炉冶炼前期熔渣低温泡沫化的现象,结合调研总结提出相应的转炉冶炼前期熔渣泡沫化的控制措施,并就熔渣泡沫化今后的研究重点提出意见。     

120 t钢包底吹氩气物理模拟

为了优化国内某钢厂钢包的底吹位置和气体流量等工艺参数,更好地提高钢水洁净度,对120 t钢包建立1∶3水模型,模拟研究了底吹位置和气体流量对钢液混匀时间和钢渣覆盖情况的影响.结果表明,底吹位置不同时,混匀时间存在明显差异;随着气体流量增大,钢包混匀时间整体呈下降趋势,但减小幅度越来越小,吹气流量有最佳值;底吹位置为0....     

压煮器料浆不凝性气体排放探讨

本文分析了氧化铝生产中间接加热压煮器料浆不凝性气体产生的原因、危害及排放方法,提出连续排放和间断排放相结合是保证压煮器料浆不凝性气体安全、彻底排出的最佳方案。     

从含金钯废气敏元件中回收金钯工艺的研究

研究了一种从含金钯废气敏元件中优先分离金,然后回收钯的工艺。废料经溶解－两次还原可获得９９．９９％的高纯金,总效率为９９．５％,获得的钯纯度为９９．９９％,直收率为９８．５％。     

燃油烟气净化电收尘器的改造实践

介绍了以重油为燃料的回转窑半氧化焙烧烟气净化电收尘器运行中存在的问题、改造方案及效果,同时简述了热风清扫在大负压电收尘器上的应用情况.     

钼精矿焙烧低浓度SO2烟气治理方案探讨

概述了SO2烟气治理的方法,介绍了金堆城钼业集团钼精矿焙烧低浓度SO2烟气的治理状况,对配气制酸法和氨-酸法两种治理方案进行了比较,指出配气制酸法是金钼集团最佳治理方案.     

烧结烟气二恶英减排控制技术研究进展

二恶英作为毒性最强的持久性有机污染物之一,造成的环境污染问题已引起了国际社会的广泛关注。在钢铁冶炼过程中,二恶英主要产生于烧结工序。根据烧结过程中二恶英的生成机理和烧结烟气的排放特征,分别从烧结工序的源头治理、过程控制及烟气处理三个方面对现有的烧结过程二恶英控制技术进行了论述和分析,提出应根据烧结烟气排放量大且成分复杂的特点,采取将源头氯源控制、过程中废气循环和末端治理相结合的综合节能减排措施,而不是单一的二恶英控制技术。     

天然气还原热解硫酸镁制备高纯氧化镁

利用盐湖氯化镁和硫酸制备七水硫酸镁,将七水硫酸镁脱水得到无水硫酸镁.采用天然气还原热解无水硫酸镁得到高纯氧化镁.通过单因素实验考察了还原热解温度、热解时间、硫酸镁的粒径和天然气气体流量对硫酸镁转化率的影响,通过正交试验优化了还原热解的条件.采用X射线衍射和扫描电镜对还原热解产物进行分析和表征.氧化镁的最佳制备条件:热解温度为1000℃,热解时间为30min,硫酸镁粒径为75μm,天然气气体流量为25mL·min^-1.温度是影响硫酸镁转化率的主要因素.在最佳制备条件下,硫酸镁的转化率达到99.27%,氧化镁的纯度达到99.5%,制取的氧化镁单分子均匀,表面为多孔蓬松,具有高比表面积.     

川东北高含硫天然气中有机硫化合物的分析方法研究

基于脉冲火焰光度检测器(PFPD)对硫化合物具有高的灵敏度和选择性以及价格低廉等优点,采用硫化氢选择性吸收法和气相色谱-脉冲火焰光度法(GC-PFPD)相结合技术,对川东北高含硫天然气中有机硫化合物的形态分布进行了分析。优化了天然气预处理工艺条件,采用惰性的预处理系统除去高含硫天然气中的硫化氢,收集剩余的有机硫气体,用GC-PFPD法进行分析检测,根据标准物质保留时间定性方法和外标定量方法进行了定性和定量研究。结果表明:在最佳的实验条件下,该方法能充分除去高含硫天然气中硫化氢,且操作简单,对同一样品重复测定5次,各组分的相对标准偏差(RSD)都在10%以内,方法的加标回收率在91%~104%之间。     

电炉高温烟气余热回收技术

针对电炉炼钢过程中产生的大量非稳态高温烟气,通过采用经济的水-碳钢热管式蒸汽发生装置及系统进行余热回收,研究合理的多单元模块式结构与冲击波强力清灰方式,解决了其灰堵、磨损、腐蚀、热应力等问题,有效地将烟气温度从1000℃降至180℃以下进入后续除尘设备并达标排放,达到了余热利用、节约能源的目的。     

常压富氧直接浸出炼锌废气处理方法解析

详细介绍了株冶常压富氧浸出炼锌工程的通风设计,采用洗涤器、除雾器等对浸出反应槽、浮选槽、净液工段等挥发的酸性污染物进行捕集回收利用,既满足环保排放标准要求,又减少了反应物料损失,提高了经济效益.文章比较分析了这种新的设计思路的先进性和必要性,同时介绍了废气处理系统设计计算方法以及设备的性能评价指标,为新建及改建湿法冶炼厂及相关类似工程通风设计提供参考.     

稀土在甲烷部分氧化制取合成气中的应用研究

稀土（La,Ce,Pr,Nd等）通常可以作为催化剂载体、助剂或与其它元素形成固溶体,成为催化剂的重要组成部分。文中系统地介绍了稀土在甲烷部分氧化（CPOM）制取合成气中的相关应用,重点分析了稀土作为催化剂载体、助剂、固溶体等在催化部分氧化制取合成气中的应用,并对其在CPOM中未来前景做出展望。