炉料金属化率对富氧喷煤高炉冶炼过程的影响

根据高炉物料平衡和区域热平衡理论，参照高炉富氧喷煤和使用金属化炉料的冶炼结果，计算了炉料金属化率对富氧喷煤率、焦比和产量的影响。结果表明：①炉料金属化率达到４０％后，高炉不能富氧操作；②较低的炉料金属化率与富氧喷煤相结合，能够获得更大的喷煤比和更高的产量；③使用金属化率较高的炉料，能够比富氧喷煤达到更低的焦比。     

炉料金属化率对富氧喷煤高炉冶炼过程的影响

根据高炉物料平衡和区域热平衡理论 ,参照高炉富氧喷煤和使用金属化炉料的冶炼结果 ,计算了炉料金属化率对富氧喷煤率、焦比和产量的影响。结果表明 :1炉料金属化率达到 40 %后 ,高炉不能富氧操作 ;2较低的炉料金属化率与富氧喷煤相结合 ,能够获得更大的喷煤比和更高的产量 ;3使用金属化率较高的炉料 ,能够比富氧喷煤达到更低的焦比     

不同炉料结构高炉实现低碳排放的解析

 为了进一步实现高炉低碳排放目标,对以烧结矿或球团矿为主导的炉料结构进行比较分析。首先列举了国内外不同炉料结构高炉的操作参数和生产指标,并利用炉料冶金性能试验、物料平衡和热平衡计算、Rist操作线等分析方法对典型的以烧结矿为主的宝钢炉料结构和低燃料消耗进行深入解析,同时对以球团矿占主导的瑞典SSAB炉料结构的低燃料消耗指标进行比较。从高炉实际数据分析可以得出,低燃料消耗和炉料结构的关系是十分密切的,高入炉矿品位、低渣量、高的煤气利用率是实现低燃耗的关键。在宝钢的实际操作中,通过优化炉料结构、降低燃耗可以减少8%~10%的碳排放,而瑞典高炉燃耗更低,可实现更低的碳排放。研究结果可对国内外高炉低碳排放的生产操作提供借鉴。     

高炉煤气中氢含量对炉料还原的影响

研究不同H_2含量煤气条件下高炉炉料的还原过程,观察矿石微观结构及元素成分,结果表明:相同温度下,随着氢气含量增加矿石中铁元素聚集明显增加;随着还原气中氢气含量增加,矿石失重率、还原率、金属化率均升高。由于氢气含量的提高,间接还原得到发展,可以有效降低直接还原度。但是氢气含量过高,则会发生非铁金属的还原,这可能导致能耗升高,煤气中的氢气含量应选择合适的值为15%左右。     

高炉冶炼预还原炉料能耗分析

 通过建立高炉冶炼预还原炉料数学模型,计算了原料铁品位、预还原炉料金属化率和铁的存在形态对高炉冶炼能耗的影响,比较了高炉冶炼预还原炉料和传统高炉的能耗。计算结果表明：针对不同铁品位原料,有一个适合高炉冶炼的炉料最佳金属化率,使高炉冶炼焦比最低;预还原炉料中的铁以硅酸铁形式存在时,主要进行直接还原,冶炼焦比较高;与传统高炉相比,高炉冶炼预还原炉料,可以大幅度降低焦比,但燃料比升高。     

用辅助燃料取代30%焦炭的高炉冶炼物料平衡和热平衡

用辅助燃料取代３０％焦炭的高炉冶炼物料平衡和热平衡［乌克兰］С．Л．Ярошевский等近年来采用煤粉燃料进行高炉冶炼的工艺在国外得到广泛应用。１９９２年世界上有２０个国家的近１００座高炉实现了喷煤，喷煤量为７０～２１０ｋｇ／ｔ铁不等，降低焦比达２...     

混合炉料对高炉冶炼气体运动的影响

混合炉料对高炉冶炼气体运动的影响阿．列．别林等对不同容积的高炉的工业性研究表明，在装料过程中炉料组分的混合，可提高高炉冶炼的技术经济指标［１～３］。如果将粒度、堆密度及物理性能差别很大的铁矿石与焦炭混合，可使炉料料柱结构发生变化，并且也会使物理—化学...     

高炉添加金属化球团炉料的冶金性能试验

在掌握金属化球团及其他含铁原料特性的基础上,采用熔滴试验方法,考察不同比例金属化球团对高炉冶炼过程的影响。试验结果表明：金属化球团具有含铁品位高、金属化率高、还原性能好、无低温还原粉化、软熔滴落性优良等特点,在高炉中配加金属化球团其综合炉料的软熔滴落性能变好,但考虑到配加金属化球团后减少焦比对高炉的影响,其配加比例在20%（质量分数）左右比较适宜。     

预还原含铁炉料在高炉内的软熔滴落行为

 试验考察不同金属化率、不同碳含量下预还原含铁炉料软熔滴落特性。结果表明：与未还原含铁炉料相比,预还原含铁炉料的软化温度区间或软熔温度区间虽然较大,但温度区间内的料柱压差较小;熔滴温度区间内,熔化开始温度随着金属化率的增加而升高,滴落温度随铁水碳含量的增加而降低,料柱的最大压差随着金属化率的增加而减小;软熔滴落性能特征值（SD）随着金属化率和碳含量的增加而减小。由此推测,高炉使用具有一定碳含量的预还原含铁炉料将有利于增大软化层空隙、降低熔融层厚度,从而改善软熔带的透气性。     

块矿对高炉炉料冶金性能的影响

通过研究高炉炉料的还原性、低温还原粉化性能和软熔滴落性能,探讨了巴西块矿对高炉炉料冶金性能的影响。结果表明:混合炉料中巴西块矿配比从5%增加到20%,炉料的低温还原粉化性能变差,但还原性能和软熔滴落性能得到改善,还原度指数增加了3.86%,滴落温度升高了40℃;当巴西块矿配比为10%时,软熔滴落性能达到最优,此时炉料的反应性指数最大。同时研究了单种炉料与混合炉料冶金性能的关系,2种炉料的还原性能和低温还原粉化性能具有叠加性,软熔滴落性能不具有叠加性,可通过反应性指数来判断炉料软熔滴落性能的改善情况。     

焦炭反应性对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,对高炉使用焦炭的热态性能进行分析,探讨了不同反应性的焦炭加入后对炉料软化温度、熔化温度、最大压差,熔滴综合指标等高温物理性能的影响。试验结果表明：随着焦炭反应性的增加,炉料软化开始温度[t10]降低,由1 220降低到1 112 ℃,降低了108 ℃;压差陡升温度[ts]降低,由1 306降低到1 268 ℃,降低了38 ℃;最大压差[Δpmax]增大,由8.62增加到11.05 kPa,料层透气性变差;熔滴综合指标[S]值增大,由680增加到820 kPa·℃,熔滴性能变差。     

基于遗传算法的无钟高炉布料工艺优化

 面对现代炼铁生产节能减排的迫切需求,优化无钟高炉布料是保证高炉稳产顺行、提高资源利用率和减少污染排放的有效途径。结合无钟炉顶的设备结构与布料工艺特点,提出了使用料面形状误差评价布料操作的准确性,设计了针对多环布料操作优化的遗传算法,并应用该优化算法分析了溜槽倾角档位数量以及布料总周数等参数对无钟布料工艺的影响。结果表明：基于遗传算法的组合优化模型能够有效制定布料矩阵,溜槽倾角档位数量和布料总周数的增多以及单次布料体积的减少有利于实现高炉精准布料,溜槽倾角档位数量无穷大时与螺旋布料的料面构造能力相当,布料总周数和单次布料体积受设备和工艺多方面限制,需合理设定。     

融合大数据技术和工艺经验的高炉参数优化

 为了更精准地评判高炉运行情况,量化高炉指导方针。根据高炉生产过程的特点,应用大数据技术对高炉生产参数与铁水产量和高炉能耗等指标进行数据驱动分析,提出了一种优化高炉生产参数的新方法。首先,对某钢铁厂高炉各工序历史数据进行了采集、清洗、过滤和整合,建立了高炉数据仓库。然后,将多种聚类算法相结合,完成了对高炉炉况变化的详细划分。运用工艺经验与递归特征消除算法相结合,全面筛选得到能够反映炉况波动的强相关变量。应用统计学方法分析得出Class_a炉况对应的核心参数的最优范围,这对指导现场生产、保持高炉长期稳定顺行具有重要意义。     

高炉炉料结构的优化和探索

在世界铁矿石资源状况日趋紧张的环境下,对宝钢高炉的用矿结构变化进行了探讨。多年来,宝钢高炉不断优化炉料结构,逐步降低球团矿比例,增加烧结矿比例,并针对不同高炉的情况制定了适宜的炉料结构,这对降低生铁成本起到了积极的作用。     

碱金属对高炉原料冶金性能的影响

通过分析碱金属在高炉内的还原和循环机理,研究了碱金属对焦炭、烧结矿、球团矿等原料冶金性能的影响。结果表明:随着碱负荷的增加,焦炭的CRI升高,CSR下降,当焦炭中碱负荷由0.0 kg/t升高到0.7 kg/t时,焦炭的反应性增加14.28%,反应后强度下降14.39%,可见少量的碱金属就能催化焦炭的气化反应;随着碱负荷的增加,烧结矿和球团矿的低温还原粉化率RDI-3.15和RDI-0.5升高,而RDI+6.3却迅速下降。严格控制烧结矿、球团矿、焦炭的碱金属含量是降低碱金属危害的根本措施。     

工艺参数对气化炉-氧气高炉炼铁能耗的影响规律

利用气化炉一氧气高炉炼铁流程数学模型分析了工艺参数对高炉焦比、煤耗、总能耗等的影响规律。计算结果表明：随着氧气浓度的提高,高炉焦比逐步降低,当氧气浓度为100％时,流程可节能7．0％;随循环煤气温度的提高,高炉焦比略有减少,当循环煤气温度为1473K时,流程可节能8．5％。     

对高炉无料钟炉顶精确布料的改进

 为了解决首秦高炉炉顶布料圈数波动大的问题,对现场多种因素进行调查分析,确定了造成该现象的根本原因是角机反馈角度与节流阀实际开度无法准确对应。根据原有角度反馈控制模式建立了对应的数学模型,并且创新性地提出节流阀的开度由角机角度控制更改为油缸直线位移控制;采用将磁滞位移传感器置于油缸内部的方法,该传感器线性误差在量程300 mm以内可以小于150 μm,而且不受外界环境干扰。改进后,首秦高炉在实际生产中布料圈数稳定性显著提高,实际布料圈数与工长要求布料圈数误差在±0.5圈以内,满足了高炉对装料、布料制度的要求。     

高炉中心加焦炉料分布机理及布料方式探讨

 针对当前常见的中心加焦装料过程,建立了布料过程中螺旋布料时溜槽内炉料颗粒复合运动的三维数学模型,并建立了炉料颗粒在空区内下落过程数学模型和在炉内堆积所形成料面形状及其径向矿焦比分布数学模型。通过将模型预测料面形状与高炉开炉实测料面形状进行对比,证明了模型的有效性。基于实际高炉参数,计算了13°完全中心加焦和20°小角度中心加焦时炉料落点分布和径向矿焦比分布。结果表明,由于中心加焦过程中部分炉料会分布在中间环带,使得实际中心加焦量减少,两者有效的中心加焦率分别为49.4%和70.4%,且在前者模式下形成了直径约为1.2 m的贯通的中心焦柱区域,而在后者条件下形成中心直径约为2.5 m的较大范围的低矿焦比分布柱状区域。最后,阐述了中心加焦技术原理,指出了当前中心加焦操作方式存在的问题,并探讨了高效布料方式,对指导实际高炉生产操作有着重要意义。