德龙230 m2烧结机厚料层生产实践

德龙烧结厂通过实施生石灰高效消化、提高料温和制粒滚筒优化等改造措施,强化烧结制粒过程,同时配合烧结布料时混合料粒度分布的横向偏析和纵向偏析的优化改造,改善料层透气性,稳定烧结生产顺行,将料层厚度从870 mm逐渐提高到950 mm。实施厚料层烧结后,烧结矿成品率提高0.22%、转鼓强度提高1.31%;固体燃料消耗降低1.03 kg/t,电耗降低4.02(kW·h)/t;烧结烟气CO出口排放浓度由13 500 mg/m³左右稳定控制在6 000～8 000 mg/m³。     

富氢气体喷吹对高炉冶炼工况的影响规律

为了研究富氢气体进行高炉喷吹对于冶炼工况的影响，建立高炉喷吹富氢气体的能质平衡模型，研究了天然气、焦炉煤气、炉顶循环煤气喷吹量对燃料比、直接还原度、炉腹煤气量、氢利用率、炉腹煤气量以及CO₂排放量的影响。对风口理论燃烧温度的计算方法进行修正，将原燃料灰分吸热、未燃烧煤粉吸热、甲烷分解吸热等因素考虑在内，计算结果更精确。富氢气体喷吹可不同程度地降低直接还原度，发展间接还原，减少燃料消耗。当富氧率和焦比不变时，天然气对于直接还原度、风口焦炭质量、理论燃烧温度的影响最大，焦炉煤气其次，循环煤气最小。天然气、焦炉煤气、循环煤气喷吹量每提高10 m³,直接还原度分别降低0.014、0.009、0.002 4,风口燃烧焦炭量分别增加3.22、2.01、0.55 kg,理论燃烧温度分别增加20、14.33、10.17℃。高炉喷吹富氢气体后高炉CO₂产生量和排放量减少，其中天然气喷吹的CO₂减排效果最显著，与基准期相比，喷吹60 m³天然气时CO₂排放量减少了9.46%。     

烧结料面燃气喷吹系统仿真模拟研究与应用撤回

为了提高喷吹燃气混合的均匀性,确定合理的喷吹管结构参数,本文运用Fluent数值仿真软件,对燃气喷吹系统进行建模和流场仿真,分析不同喷吹速度（30、40、50 m/s）、喷孔角度（0°、30°、60°）和管间距（500、600、700 mm）对料面燃气峰值体积分数和喷吹范围的影响。研究结果表明：双孔喷吹时,随着速度的增大,料面燃气峰值体积分数、喷吹范围逐渐增大;随着喷孔角度的增大,料面燃气峰值体积分数逐渐减小,喷吹范围逐渐增大;随着管间距的增大,料面燃气峰值体积分数和喷吹范围均先增加后减小;在300～500 Nm³/h喷吹量下,优选的喷孔角度为60°,管间距为700 mm。新技术成功应用于中天钢铁工业现场后,当喷吹总流量为300 Nm³/h时,吨矿固体燃料消耗量减少2.8 kg。     

永洋特钢180 m2烧结机厚料层烧结高产生产实践

介绍了永洋特钢180 m²烧结机900 mm厚料层烧结高产、低耗生产实践。烧结厚料层对烧结矿质量的提升、产量提高效果显著,同时具有降低燃耗等优点。烧结机经过工艺改进、技术革新和设备改造,烧结机料层逐步提升至900 mm,返矿率和固体燃耗明显下降,利用系数提高约0.41 t/m²·h。     

不同蒸汽喷吹条件下烧结烟气的NOx和SO2排放规律

为降低烟气中NO_x和SO₂的排放质量浓度，提高固体燃料的燃烧效率，本文基于某钢铁厂的烧结原料开展50 kg级烧结杯试验，研究向烧结料面喷吹蒸汽条件下喷吹总量、喷吹流量及开始喷吹时间等因素对烧结过程NO_x和SO₂排放的影响。结果表明：点火8 min后向料面连续喷吹蒸汽15 min,当喷吹流量为0.02 m³/min时，烧结烟气中NO_x和SO₂排放质量浓度分别降低11.75%、13.25%,并且烧结矿的产、质量指标亦有优化。蒸汽的加入有利于固体燃料分子键的断裂，加速固体燃料挥发分中HCN和NH₃的析出进程，同时增强了烧结料层的局部还原性气氛，进而促进烧结过程NO的异相还原反应，降低了NO_x的排放质量浓度；向料面喷吹蒸汽会使过湿层增厚，使SO₂在过湿层中逐渐被吸收，当过湿层消失时，SO₂瞬间释放不充分，从而降低其排放质量浓度，并且延迟其排放峰值。本文研究...     

红土镍矿烧结料面空气加湿技术的应用

近年来,烧结料面喷吹蒸汽成为烧结生产广泛应用的1项新技术。向烧结料面喷吹高温蒸汽的空气加湿技术可以有效提高垂直烧结速度,改善烧结生产,提高烧结矿产量和质量。某公司全红土镍矿烧结生产中应用了该技术,结果表明:每吨烧结矿喷吹约0.013 t蒸汽后,烧结矿成品率提高2.5%,转鼓指数提高2.23%,固体燃料消耗降低4.91 kg/t,烧结烟气NO_x质量浓度降低34.98 mg/Nm~3,取得了较好的效果。     

高炉低碳炼铁分析

从分析目前高炉炼铁碳消耗的本质出发,针对给定的原燃料条件,利用模型计算分析了当前主要低碳炼铁途径的节碳潜力。结果表明:对于普通高炉而言,间接还原达到平衡时的煤气利用率为56.99%,降低燃料比28.37kg/t。氧气高炉炉顶煤气完全循环利用条件下,最低燃料比为385.6kg/t。喷吹焦炉煤气可以降低燃料比,每增加10m3喷吹量,可降低焦比5.0kg/t左右;此外喷吹量存在极值,随着富氧率提高,获得最低燃料比的喷吹量增大,且最低燃料比降低。最佳喷吹条件为富氧率6%～8%,喷吹量160～180m3/t,可节约焦比53～54kg/t。使用高反应性焦炭可以降低热储备区温度,使间接还原平衡时CO浓度降低,平衡CO浓度从70%～60%,每降低2.5%,理论上可降低燃料消耗10.3～12.2kg/t,且降低幅度逐渐减小。     

料面喷吹蒸汽对烧结矿产质量和CO排放的影响

 随着钢铁行业烧结烟气污染物超低排放标准的持续收紧,烧结料面喷吹技术以其节能减排提质的潜在优势成为新的研究热点,被广泛认为是当前具有一定综合减排效果的烧结过程控制技术。为探究料面喷吹蒸汽的最优工艺制度,查明蒸汽喷吹影响烧结过程的作用机理,以期实现其工业化应用,采用某钢铁厂的烧结原料,研究了蒸汽喷吹总量、喷吹流量及开始喷吹时刻对烧结矿产质量指标及CO排放的影响。结果表明,在50 kg 级烧结杯原料条件下,料面喷吹蒸汽最佳试验条件应为烧结点火8 min后连续喷15 min,喷吹流量为0.02 m3/min,喷吹总量为180 g;此时,较基准相比,垂直烧结速度和利用系数稍有降低,成品率和转鼓强度分别提高0.60%和1.94%,固体能耗降低1.15 kg/t,达到最优值,烧结烟气CO浓度降低10.91%;表明喷吹蒸汽的进入使得被其他混匀矿包裹燃料中的碳元素充分反应,发挥高温反应的效果显著,进而提高成品率和转鼓强度;同时适宜蒸汽的加入参与到烧结高温带反应,有利于H₂O与C和O₂反应,将还原性气氛的CO转化为CO₂,进而降低CO排放和烧结固体能耗。综合来看,在合理的喷吹制度下,料面喷吹蒸汽可起到烧结过程CO减排和改善烧结矿产质量指标的双重效果。     

厚料层烧结生产实践

指出了厚料层烧结面临的问题及理论基础。联合特钢公司以“三高一低”厚料层烧结理论和烧结过程“三同步”理论为指导,主要从生石灰消化,提高混合料温度,烧结机系统漏风治理等方面采取措施,实现烧结1 000 mm厚料层的生产实践。固体燃料单耗下降至41.85 kg/t,烧结电能单耗降至27.00(kW·h)/t,漏风率降低到34%,利用系数提升至1.87 t/(m²·h),且显著提高了烧结矿产量和质量。     

转炉底吹模型优化

研究了不同底吹强度对转炉终点w[C]w[O]积、炉渣w(TFe)、钢铁料消耗的影响关系,通过提高转炉底吹强度、改善熔池搅拌促进碳氧反应平衡、降低转炉终点碳氧积的效果,实现降低过钢钢水总氧、炉渣中w(TFe)、钢铁料目标。结果表明,转炉底吹强度由0.037 m³/(t·min)提高到0.06 m³/(t·min)后,实际生产过程中,转炉终点w(O)由713×10^-6降低到456×10^-6,转炉终点碳氧积由0.29×10^-6下降到0.26×10^-6,转炉渣中w(TFe)由27.21%降低到16.58%,钢铁料消耗降低1.78 kg/t。     

利比里亚邦精矿复合造块工艺研究

针对常规烧结工艺中利比里亚邦精矿存在制粒性能差、烧结性能差等问题,本文采用复合造块工艺从水分、燃料用量、熔剂结构、基体料、球团料等条件对其成球性能和烧结性能进行研究,并与常规烧结工艺进行对比。结果表明：复合造块工艺参数在基体料水分为8.5%、燃料用量为4.5%、综合料碱度为1.30、返矿外配量为25%、w(MgO)为1.5%、生石灰用量为7.8%、球团用量为40%、球团直径为8～10 mm时,利比里亚邦精矿烧结性能显著提高;与常规烧结工艺相比,复合造块成品率从67.81%提高至76.15%,转鼓强度从63.00%提高至76.82%,利用系数从1.03 t/(m²·h)提高至1.41 t/(m²·h),固体燃料消耗从63.81 kg/t降低至52.38 kg/t。微观结构表明,复合造块基体料矿相中针状和片状铁酸钙增多,球团料矿相以氧化程度较好的Fe₂O₃、未氧化充分的Fe₃O₄为主,微观结构更为致密,促进了烧结矿强度提高。     

红土镍矿双层配碳烧结性能及烟气污染物排放的变化

为开发利用储量丰富、价格低廉的红土镍矿，本文在不提高总配碳量的条件下，通过改变上下料层混合料中固体燃料的占比，进行红土镍矿双层配碳烧结试验，研究新工艺的烧结性能及其对混合料制粒性能的影响，并分析烧结烟气中污染物的变化规律。结果表明：双层配碳烧结可使上下料层热量分布更均匀，降低下料层的过熔现象，改善制粒效果，增强烧结过程料层透气性，使无烟煤燃烧更加充分，并大幅提高烧结性能；与基准试验相比，两组试验烧结矿的成品率分别提高7.99%和10.40%,转鼓强度分别提高6.77%和5.34%,利用系数分别提高0.29、0.20 t/(m²·h),固体燃料消耗分别降低15.80、22.59 kg/t,烧结矿性能均有大幅度提高；双层配碳烧结有助于减少污染物排放，其中NO_x和SO₂排放量均减少31.14%和61.35%,有利于环境保护。     

莱钢型钢1880m3高炉粒煤喷吹改粉煤喷吹的攻关措施

莱钢银山型钢两座1 880 m³高炉原设计采用粒煤喷吹技术,近年来已不能适应生产要求,存在经济性差、制煤量少、燃烧效率低、设备磨损严重等问题。2021年5月改为粉煤喷吹后,从上下部调剂入手,进行提升煤比的攻关,通过采取控制炉腹煤气量、改善煤气流分布及保证煤粉充分燃烧等措施,将煤比由155 kg/t左右提升到170kg/t左右,并阶段性地突破了175 kg/t,同时焦比降低了约15kg/t。高炉不仅实现了由粒煤喷吹改为粉煤喷吹的平稳过渡,而且炉况稳定顺行,平均利用系数达到3.4t/(m³·d),取得了良好的经济效益和社会效益。     

高炉CDQ粉配煤喷吹技术研究及应用

在2 500 m³炼铁高炉喷吹烟煤、无烟煤基准配比保持含量90%、95%、97%不变的基础上，分别用10%、5%、3%的CDQ粉替代烟煤，制取混合煤样进行工业化试验，结果表明：CDQ粉混喷比例稳定在3%时，高炉运行稳定，平均日产量略增3.96 t/d，煤比降低2.64 kg/t，焦比升高1.33 kg/t，燃料比降低1.31 kg/t，高炉燃料成本降低了40元/t。     

钒钛磁铁矿冶炼高炉喷吹焦炉煤气的减排能力

高炉喷吹焦炉煤气可以充分发挥氢还原的作用,实现高炉冶炼的低碳绿色发展。为了分析高炉喷吹焦炉煤气的减排能力,以钒钛磁铁矿冶炼高炉的现场生产数据和炉内理化反应为基础建立质能平衡模型,研究焦炉煤气喷吹量对风口理论燃烧温度和炉顶煤气CO₂排放量的影响;建立一定约束条件下喷吹焦炉煤气的操作窗口,讨论其降碳减排能力。研究结果表明,在一定的富氧率、焦比、煤比和风温下,随着焦炉煤气喷吹量的增加,风口理论燃烧温度和炉顶煤气CO₂排放量均降低。当风温和煤比一定时,通过提高富氧率可以实现喷吹焦炉煤气高炉的热量补偿。随着焦炉煤气喷吹量的增加,富氧率提高、焦比降低。不喷吹焦炉煤气,钒钛磁铁矿高炉在富氧率为3%、焦比为380.0 kg/t(Fe)、煤比为130 kg/t(Fe)、风温为1 200℃操作条件正常运行时,其风口理论燃烧温度为2 075℃、炉顶煤气温度最低为120℃;当焦炉煤气喷吹量为55 m³/t(Fe)时,可以维持与不喷吹焦炉煤气时相同的理论燃烧温度和炉顶煤气温度,相应的富氧率为5.63%、焦比为371 kg/t,炉顶CO_2...     

晋南钢铁高炉喷吹富氢气体工业化实践

 钢铁工业是中国制造业中碳排放量最高的行业,碳排放占全国碳排放总量的15%左右。高炉是钢铁工业碳消耗量最大的工序,碳消耗占钢铁流程总碳消耗的70%以上,减少高炉冶炼碳消耗是降低钢铁工业碳排放的最有效措施。高炉喷吹富氢气体不但可以提高冶炼效率,减少污染物排放,而且可以减少焦炭或煤粉消耗,从源头上降低高炉冶炼碳消耗,从而减少碳排放。以山西晋南钢铁两座1 860 m3高炉风口喷吹富氢气体工业化生产数据为例,详细研究了高炉喷吹富氢气体对燃料比、风口理论燃烧温度、炉腹煤气量、H₂利用率以及CO₂排放量的影响。结果表明,喷吹富氢气体可以显著降低高炉固体燃料消耗,在吨铁富氢气体喷吹量为65 m3条件下,富氢气体与固体燃料的置换比为0.49 kg/m3;风口喷吹富氢气体降低了风口理论燃烧温度,吨铁每喷吹1 m3富氢气体,风口理论燃烧温度降低约1.5 ℃,高炉鼓风量和炉腹煤气量都少量降低;喷吹富氢气体以后,炉内H₂的利用率平均为37.3%,CO的利用率约为43.2%;吨铁CO₂排放量可以降低80 kg左右,高炉CO₂排放降低了5.6%,取得了较好的经济、环境和减污降碳效果。     

300t 顶底复吹转炉氧枪枪位的水模型研究和应用

研究了300t顶底复吹转炉1:10几何相似比的水模型顶枪枪位（150~230mm）和流量（44~48m³/h）对钢液混匀时间的影响。模拟结果得出,最佳枪位为170mm,最佳流量为45m³/h。钢厂300t顶底复吹转炉应用结果表明,顶吹流量60000m³/h和底吹流量1000m³/h时,当顶枪枪位由1900mm改进为1700mm时,碳氧积平均值由原来的27.94降为23.49,提高了转炉内熔池的搅拌效果,吹炼时间由原15.8min降低至15.5min,降低了生产成本。     

ACI集束氧枪和BSE炉门碳-氧枪复合吹炼技术在70 t电弧炉上的 应用和改进

在70t DE EAF加铁水25%～45%的情况下,通过合理的供氧模式,根据钢中留碳量和磷含量的要求确定炉渣碱度等工艺措施,采用复合吹炼技术有效地实现脱磷和留碳操作,杜绝了大沸腾事故,铁耗、氧耗、煤气消耗和冶炼周期分别从工艺改进前的1075 kg/t、37 m³/t、8.1 m³/t和54 min降低至1072 kg/t、33 m³/t、7.7 m³/t和52 min。仅电耗从338 kWh/t增至344 kWh/t。     

100 t 钢包底吹氩工艺优化的物理模拟

以钢厂100 t钢包为原型,根据相似原理建立1:4水模型,研究了双孔底吹位置(0.54~0.72R)、角度(45°~180°)和底吹流量(0.04~0.55 m~3/h)对混匀时间和钢-渣界面的影响,以确定最佳底吹工艺参数。结果表明,透气砖布置的最优位置为底吹孔距钢包底面中心0.63R,180°夹角;最大底吹气量在0.37 m³/h(原型18.0m³/h),软吹气量必须小于0.12 m³/h(原型小于6.0 m³/h),建议软吹气量≤0.04 m³/h(原型≤2.0 m³/h)。     

烧结料面喷吹蒸汽技术的应用效果

为了提高烧结矿产质量,降低烧结消耗和缓解环保压力,某公司在烧结生产中应用喷吹高温蒸汽的空气加湿技术,向烧结料面喷吹高温蒸汽,可以有效改善烧结料层燃烧速率及烧结过程。生产实践表明:烧结矿成品率提高2%,转鼓指数提高1.39%～2.19%,燃耗降低4.58～5.05 kg/t,烧结烟气NO_x含量降低17.73～47.98 mg/Nm~3,取得了提高烧结矿产质量、降低成本及污染物排放的良好效果,满足了高炉冶炼需求。