在高炉模型中研究炉料下降对气流运动的影响

本文的特点是应用了与高炉相似的模型,因而避免了高炉中试验条件很难稳定的困难,取得了较好的结果。文中介绍炉料下降对气流运动的影响。由实验数据可以清楚地看出,炉料下降对气流在料层中分布的影响很小,但却大大地降低气流通过料层的压头捐失(3.5—19%)。压头损失减小的程度取决于料层静止时的阻力。随风量的增加,压头损失减少的绝对值也跟着提高,但减少的百分率不变。改变炉料下降的速度却不影响炉料下降对气流运动影响的关系。文中指出,炉料下降对气流运动影响的主要因素是料层中空隙的体积在炉料下降时得到了增加。     

THE MECHANISM OF HANGING IN THE BLAST FURNACE

经过修正的Janssen公式能表达竖炉中炉料运动及气流阻力对料柱压力的影响,但不足说明悬料的原因。高炉悬料的力学机理是:在全炉平均气流速度和平均压差不很高的条件下,料柱中局部透气性恶化的料层的压差在气流速度高于临界流态化速度时,产生向上作用的局部超失重力;当此超失重力接近或大于上部料柱的压力时即产生悬料。这种悬料在均一散料柱中是不可能出现的。从这一机理出发,得出防止悬料和强化高炉冶炼所应采取的措施。     

高炉悬料力学机理的研究

经过修正的Janssen公式能表达竖炉中炉料运动及气流阻力对料柱压力的影响,但不足说明悬料的原因。高炉悬料的力学机理是:在全炉平均气流速度和平均压差不很高的条件下,料柱中局部透气性恶化的料层的压差在气流速度高于临界流态化速度时,产生向上作用的局部超失重力;当此超失重力接近或大于上部料柱的压力时即产生悬料。这种悬料在均一散料柱中是不可能出现的。从这一机理出发,得出防止悬料和强化高炉冶炼所应采取的措施。     

高炉内炉料运动的数值模拟

通过二维冷态模型和数值模型研究了高炉内的炉料运动规律。研究表明,通常边缘小粒焦和中心焦都能按一定的轨迹运行,不与周围的炉料混杂,说明高炉边缘加入小粒焦能在炉墙处形成一较稳定的隔离层,既可抑制边缘气流、降低炉墙热负荷,又可防止炉墙结厚和结瘤。软熔带附近炉料的流线在考虑矿石软熔收缩的情况下向中心侧移动,对上部块料带的炉料下降速度影响不大,而下部炉料下降速度则有所减小。     

大容量高炉无钟装料设备

一个已知炉缸直径或炉容的高炉,只有在料柱的煤气分布均匀时才能获得最高的生产率。因而长期以来高炉工作者就致力于改善炉料和焦炭的物理化学性质,使其在下降时能承受高负荷。通过严格的分类和提高炉料的质量可减少煤气的压力损失,并又可在同样供风情况下使之含有较高的煤气量。尽管炉料和焦炭经过细致的准备,然而特别在     

邯钢4~#高炉高Zn负荷原料冶炼实践

当前钢铁市场形势严峻,为增加废物料利用,降低铁前成本,邯钢东区100 m2烧结机中长期配加Zn含量较高的瓦斯灰和炼钢污泥,直接造成4#高炉入炉料Zn负荷升高,影响正常生产。4#高炉通过长期摸索,操作上兼顾边缘和中心两道煤气流,并以活跃炉缸为基础制订排Zn措施,同时加强炉前出铁质量,保证了高炉长周期稳定顺行局面,取得了较好的技术指标。     

高炉料钟新型堆焊材料的研制

为寻找在目前的炉顶温度(～500℃),以及将来更高的炉顶温度(～600℃)的高炉料钟工况条件下能长期工作的堆焊材料,本文对新型堆焊材料进行了研制。堆焊合金成分的选择目前有关高炉料钟磨损机理的研究还不多,其原因是高炉料钟磨损现象是极其复杂的,且受着各种因素的影响。然而,从高炉料钟的使用条件及磨损面的分析可知,高炉料钟的磨损,是由高温下高压气流的冲刷、矿料的磨粒磨损,以及开关料钟时与料斗之间的金属间磨损所决定。对于这样的磨损类型,按目前的磨损理论,堆焊材料的高温硬度是必要的,但也与堆焊材料的组织特性有关。即在一定的高温硬度下,堆焊金属应具有均匀分布的高硬度的     

川崎钢铁公司十年炼铁研究的进展

高炉炼铁的重要课题,是在维持稳定生产的同时降低生产成本。川崎把炉料分布控制作为可以稳定生产、大量使用细粒原料、达到较高生产率的重要技术。 为了大量使用细粒炉料,需要采用可将不同粒度和质量的炉料分别从炉顶装入的多批装料系统。因此,开发了3个平行料仓的炉顶无料钟装料设备,并于1990年安装在水岛厂3号高炉上。新开发的无料钟装料设备采用优化垂直溜槽形状、直径和控制炉料排出的开始位置的办法,克服了传统的平行无料钟装料设备在炉内圆周方向布料不均的缺点,确立了使用细粒烧结矿达17％的技术。 川崎开发的新型装料系统,供千叶6号高炉大修时采用。在炉料分布方面,从堆积料层的稳定性和料层透气性的观点出发,进行了大量的模型试验和理论评估。 川崎开发了新的炉顶炉料装料设备,由能够多批装料的3个平行料仓、可逆倾斜装料、能使原料下降轨迹垂直和稳定的旋转溜槽组成。这种新型无料钟装料设备具有可控能力好、布料自由度大的特点。在确定理想布料的加料形式的同时,开发和确认了炉料分布模型。 为在大量使用劣质原料时,高炉获得稳定操作,开发了能够定量评估炉料异常下降的指标体系和高炉操作模拟器,并用来降低铁水硅含量。 由于难以直接测量,不能很好地确定高炉炉缸内的状况。不过,通过分析炉缸的温度分布和高炉出铁数据,提出了在高炉底部存在渣铁的"低透过层"的假设。但是,在控制方法方面,还有待进一步研究。 大量喷吹煤粉是未来的必要技术。因此,用试验炉和多个模型研究了煤粉的燃烧性,发现高挥发分、低流动性煤具有较高的燃烧性。而且,开发了一个二维数学模型,可用来评价煤粉的流动性和燃烧性。根据该模型,发现煤粉的燃烧性受喷枪下端形成的紊流支配,据此,开发了强紊流烧嘴。 在炼铁新工艺领域,于1994年在世界上首次商业化应用了2段风口式焦炭充填层熔融还原(STAB)工艺,回收利用不锈钢熔炼粉尘。熔融炉设计金属产能为140t／d,目前已达150～160t／d。还充分利用熔融炉的特点,正在进行回收电炉粉尘中的锌和铁的工艺开发,将于几年后进行商业化应用。另外,川崎还参加了取代高炉的DIOS熔融还原工艺的国家项目,并进行了流动床预还原技术的开发。 徐国群　供稿     

高炉料垫自生式大钟

料垫自生式大钟是一种特殊型式的大钟。钟面倾角小于炉料的自然堆角,可以受到自生料垫的保护,不受炉料的冲击和磨损。料垫自生式大钟适用于“双均压室”的各种炉顶,它不受高炉煤气的吹刷以及炉料的冲击而磨损。使用寿命比其它大钟都高。料垫自生式大钟加工面少,制造简单,成本远比普通大钟低,对大型高炉的大钟和大料斗在制造、运输和安装上提供了极大地方便。     

S6500烧结风机改进

梅山烧结厂为提高烧结料层,曾做过多方面努力,包括设备上堵漏风,工艺上组织攻关,虽然取得了一定的效果。但终因提高料层后管网阻力增加,致使风机工作点偏离最佳工况点,负压上升,风量大幅度下降,带来生产率的下降。为了满足高炉熟料的需要,烧结料层一般只能保持在280毫米左右。     

平台宽度对高炉径向料层分布影响的试验研究

基于相似性原理,建立了按500 m3高炉1∶6比例缩小的180°无钟炉顶模型。利用该模型模拟了高炉炉喉料面的形成过程,并分析了不同布料制度下高炉径向料层分布的规律。结果表明,边缘平台是在相邻两档焦炭布料量差距较大时形成的,边缘平台越宽,在中心漏斗区加入矿石越多,高炉中心混合层越小,高炉中心气流环带越窄。各高炉根据原料条件和设备条件应有一个大小最优的混合层,混合层合适的宽度范围为15%~30%。不同布料制度下边缘平台区域和中间区域的径向气流速度分布和径向矿焦比分布存在比较好的对应关系。而在高炉混合层区域径向矿焦比均较小,此时径向气流速度分布与径向矿焦比关系不明显,但与径向粒度大小的关系较明显。在高炉次中心平均粒度较大,气流速度较大;高炉正中心平均粒度最小,气流速度也最小。     

宝钢应用高炉长寿内衬维修技术成绩显著

高炉长寿内村维修技术由高炉热态遥控炉内喷补、炉外热态硬质压人、铁四维修新技术组成。该技术在宝钢1号高炉使用以来取得了可观的经济效益。其总体技术接近国际先进水平。高炉热态遥控喷补维修技术是利用高炉休风时间，通过对炉身上部破损部位实施炉内热态遥控喷补修复炉型，改善内村周向及轴向均衡程度，达到煤气气流稳定，减少边缘气流管道的目的，从而减少了悬料、崩料、滑料次数，提高了高炉利用系数。喷补实绩表明，炉况明显改善，生产操作指标达到稳产高产，使l号高炉主要经济技术指标在炉役后期仍保持世界大型高炉的一流水平。至19…     

高炉炉料运动过程数学模型的建立及其数值模拟

建立了高炉炉料一维非线性动力学数学模型,通过对其进行归一化处理,得到了反映煤气粘性力、炉墙摩擦力、渣水及铁水浮力等对炉料运动影响的６个准数．用该简化模型可得到与其它模型相同的结果．应用该模型计算了不同孔隙度炉料相应的临界煤气流速度和临界压力．研究了实际煤气流速度与临界煤气流速度之差对炉料运动过程的影响,给出了控制炉料稳定顺行的煤气流速度．     

碱金属盐对本钢焦炭热性能影响浅析

为了更好地使高炉生产顺行,维持炉料良好透气性显得尤为重要,这就要求焦炭在反应时热态性能稳定良好。一方面要提升入炉前焦炭热态性能,另一方面高炉内碱金属富集对焦炭的劣化影响也越来越受到重视,有必要加以研究和改善。文章通过采用在碱金属盐(碳酸钠和碳酸钾)溶液中浸渍焦炭来增加碱金属含量的方法,分析了碱金属含量变化对本钢焦炭热性能的影响程度及趋势,为研究焦炭在高炉内的行为提供参考依据。实验结果表明,碱金属盐对焦炭熔损反应起到正催化作用,其中钾盐的催化作用要强于钠盐,破坏作用更大,需要对炉料中碱金属含量特别是钾含量引起足够重视并加以控制。     

烧结厂360m^2烧结机厚料层生产实践

介绍了安钢360m^3烧结机近年来提高厚料层烧结所采取的应用新技术、新工艺、加强管理的措施,通过生产实践,降低了烧结过程中的工序能耗,为高炉提供了优质炉料并获得了良好的经济效益。     

回炉料对K441合金性能及杂质元素含量的影响

通过采用真空感应熔炼法,对K441合金回炉料进行了四次熔炼,研究了回炉料对K441合金持久寿命、力学性能、杂质元素含量及微观组织形貌的影响.结果表明,经过四次回炉熔炼后合金的持久性能均满足标准的要求.合金的抗拉强度及塑性与新料合金相比变化幅度不大,但第四次回炉料合金的抗拉强度较高,这主要是由于Si元素的固溶强化作用所致.随回炉料合金回炉次数的增加,合金中的S元素含量降低,Mn含量变化幅度不大,P、Si元素含量增加.合金微观组织形貌观察表明,新料合金与回炉料合金中的碳化物均沿晶界分布,新料合金中晶粒内也存在部分碳化物.回炉料合金中的晶界存在杂质增加的现象.新料合金及回炉料合金中的γ'相数量相当,含量都较少,经多次回炉熔炼后合金中的γ'相尺寸减小.     

高炉炉料运动过程数学模型的建立其数值模拟

建立了高炉炉料一维非线性动力学数学模型，通过对其进行归一化处理，得到了反映煤气粘性力，炉墙摩擦力、渣水及铁水浮力等对炉料运动影响的６个准数。用该简化模型可得到与其它模型相同的结果。     

100m^3高炉料钟表面堆焊的冷焊工艺

高炉料钟由于特定的工况要求,须在料钟表面堆焊一层抗高温的耐磨层.长期以来,受工艺等条件的限制,高炉料钟的表面堆焊一直采用热焊,即在堆焊前把料钟预热至500℃,保温施焊.在这种条件下,操作极不方便,焊接速度慢,浪费较大;焊后为了消除应力,避免产生裂纹,还须进行低温时效处理.而且这种焊接方法并不能完全避免表面裂纹的产生,所以这种工艺已不能满足生产的要求,需要加以改进、完善.我厂为很多厂家生产过100m~3高炉料钟(下图).在反复的实践探索之下,总结出了冷焊工艺,采用这种工艺施焊,焊件不需进行焊后热处理,极大地改善了焊接条件,降低了成本,而且料钟表面裂纹数量减少,耐磨性也得到提     

铅锌冶炼烧结点火炉点火过程数值模拟

为了探究铅锌冶炼工艺中烧结点火炉内点火过程的多物理场分布规律,本文以某企业带式点火炉为研究对象,构建了炉内天然气流动、燃烧与传热过程的数学物理模型,并考虑了铅锌矿料化学反应热以及料层阻力的影响,对点火炉内的点火过程进行了详细的数值模拟研究,深入分析了炉内速度场、温度场和浓度场的分布规律,评价了点火料层的温度均匀性,并分析了其产生的原因,最终总结了点火炉的优化改造建议。结果表明：点火烧嘴中高速气流相向运动形成撞击面,破坏了炉内流场的稳定性;点火段主要位于两排主烧嘴的下方料面区域;主烧嘴气流受点火烧嘴气流的影响而发生偏转,导致点火段料面存在局部低温区,不利于料层的均匀着火。     

BEHAVIOUR OF FLUORINE IN BLAST-FURNACE SMELTING Ⅴ. AN INVESTIGATION OF THE SLAG-FORMING PROCESSES IN A 11M~3 BLASTFURNACE SMELTING PAO-TOU IRON ORE

在本文中,我们报告了11M~3高炉冶炼包头铁矿时炉料样品包括矿石、初渣、终渣的岩相分析及初渣的化学分析结果,并结合温度测定数据,画出了高炉中等温线及各区域的分市情况,以及各区域炉料中的矿物组成。根据以上实验结果,讨论了冶炼包头铁矿时的初渣形成机理,并指出初渣的性质与一般酸性铁矿不同,此点对高炉的顺行有利。