高炉用焦炭的高温抗压强度

 采用可调气氛高温抗压试验机研究焦炭的高温抗压强度。在高炉实际反应程度范围内,焦炭抗压强度与失碳率呈近似直线关系。失碳率对强度的影响随温度升高而减弱,抗压强度也随温度升高而降低。在此基础上,从理论上分析了高炉用焦炭的破碎机理。     

焦炭强度变化及喷煤的影响

对焦炭在高炉内的强度变化规律及喷煤的影响进行了研究。应用连续高炉块状带热模型得到失碳率和温度在块状带的分布;使用可调气氛高温抗压实验机测量了在高温下焦炭的抗压强度与失碳率的关系。推导出了不同的焦炭在高炉内实际抗压强度的计算公式,分析了喷煤和煤粉燃烧率对焦炭失碳率的影响,根据喷煤对焦炭强度的影响,给出了计算最佳煤粉燃烧率的方法。     

高炉块状带焦炭强度模拟研究

 重点研究焦炭在高炉块状带内的抗压强度与温度和反应程度的关系。使用1台热模型对高炉块状带进行了模拟研究,1台可调气氛高温抗压试验机对所获焦炭试样进行了抗压强度检验,得到了焦炭在实际温度下的反应后抗压强度分布。在高炉间接还原区内,焦炭抗压强度随温度的升高而直线下降,在高温区内强度下将更为严重。焦炭失碳率是影响其强度的主要因素,在高煤比条件下应采用高反应性煤种并保留适量未燃煤,以保护焦炭强度。     

焦炭失碳率分布研究

采用脱碳电炉和高温井式炉研究的焦炭的失碳率分布.讨论了焦炭在高炉中的失碳机理以及失碳率分布对焦炭抗压强度的影响.研究说明:焦炭在高炉内反应过程中,失碳率随粒度的增加而减小;对于同一块焦炭,失碳率由外层至内层是降低的;随着失碳率的提高焦炭的抗压强度是降低的;为保证炉料的透气性,入炉焦炭的粒度要适宜.     

焦炭抗压强度简便检验方法研究

关于焦炭成分的组成,对焦炭抗压强度的影响因素进行了系统性的理论分析,得到焦炭在高炉冶炼过程中的高温抗压强度受温度和失碳率的双重影响。同时试验验证了这一分析结果,并且进一步研究得到检验焦炭高温抗压强度的简便计算方法。     

承钢常用焦炭高温冶金性能的研究

对承钢常用焦炭进行了实验室高温冶金性能的研究，讨论温度、失碳率以及焦炭反应性对冶金性能的具体影响，得出计算公式，指导高炉生产。     

未燃烧煤粉对焦炭抗压强度的影响

为了弄清楚高炉内未燃烧煤粉(简称UPC)对焦炭强度的影,我们利用压力机分析了纯焦炭和焦炭层喷吹UPC后焦炭气化反应一小时后焦炭样的抗压强度。主要结果为同一温度下,焦炭恒温加热一小时后的强度高于焦炭层喷吹UPC反应后的强度,高于纯焦炭气化反应一小时后的强度,同一温度条件下,随着焦炭层UPC量的增加,焦炭气化反应后的强度呈直线增加。     

高炉块状带焦炭劣化机理

 模拟高炉块状带气流和温度条件,研究了粒度、熄焦方式和焦炭类型对焦炭劣化影响,以及高炉上部碱金属K2CO3和Na2CO3催化焦炭与CO2的反应机理。结果表明：小粒度焦炭和湿熄焦炭失碳率较高,产生的粉末量多;捣固焦炭在反应开始时劣化程度低于顶装焦炭,随着反应时间增加,劣化程度高于顶装焦炭;碱金属会与焦炭中的灰分形成催化复合物,导致焦炭与CO2反应的起始温度降低,破坏焦炭的微晶结构,失碳率增加,粉化加重;K2CO3的催化作用高于Na2CO3的催化作用。     

试论高炉用焦炭的反应性和反应后强度

本文从高炉解剖得到的焦炭在高炉内性状变化的规律,引出焦炭的反应性和反应后强度的概念,并给出焦炭的气化反应速度公式和该式与焦炭反应性的关系。以此为基础,结合国内外的实验研究成果,较详尽地讨论了影响高炉用焦炭的反应性和反应后强度的主要因素,并提岀了提高焦炭高温性能的措施。针对目前中小高炉不太重视焦炭质量的情况,本文提醒高炉工作者对此加以必要的注意.     

高炉焦炭负荷的分布规律

 焦炭负荷和焦炭在风口前的失碳率随着煤比的提高而增大,而焦炭强度则随着失碳率的提高而降低,因而焦炭在高炉内各部位所承受的压力,成为进一步研究极限煤比的基础。根据高炉炉料的散料特性,采用微元平衡法,对散料体中的任意微元体应用守恒定律,建立连续方程和运动方程,并结合状态方程,建立二维炉料压力数学模型。然后采用数值差分法对流函数和压力函数进行差分推导,设定流场和压力场的边界条件,对高炉内各点进行迭代计算,并用VC++进行程序代码设计得出了压力场分布规律。     

Raw Material Strength in a Blast Furnace at Operating Temperature

This paper presents simulative tests in a continuous hot model of the lumpish zone in a blast furnace. Samples after reaction were analysed in compression tests and a relationship between reaction degree and temperature in a blast furnace was derived. Compression strengths of coke, pellets and sinter with different reaction degrees were measured at relevant temperatures using a high temperature compression testing machine with adjustable atmosphere. Based on the results, the regulation of strength variability and the mechanism of breakage of raw materials in blast furnaces were researched. As an effect of the increases of temperature and carbon loss rate, the strength of coke had a negative linear relationship with the temperature in the indirect reduction zone in a blast furnace. The carbon loss rate of coke in the stock column of a blast furnace is about 36% and the strength can be decreased by more than 90%. A practical way to save coke strength is to reduce the carbon loss rate. The strength of pellets was decreased by about 60% to 70% in the lumpish zone. If the original strength of pellets was higher than 2000 N, the high temperature strength roughly kept at a coordinative level over 1000 N and was sufficient to avoid damage in the blast furnace. Due to the reduction of hematite and disappearance of calcium ferrite, the strength of sinter showed a strong decline when the reduction degree reached 10%. The value at the top of the cohesive zone was only about 15% of that on the charging bank. Powder from sinter was easily produced at these two places.     

焦炭热性能对高炉操作影响的研究进展

通过调研国内外焦炭热性能对高炉操作影响的研究进展,发现日本炼铁界对焦炭反应性关注度较高,且观点较一致:在确保焦炭冷、热态强度的前提下,较高反应性的焦炭有利于抑制风口部位焦炭的粉化和改善高炉炉内矿石还原速度,利于低成本冶炼;国内对焦炭反应性对高炉操作影响机理方面的探讨较日本少,观点与日本不同,认为焦炭具有较低的反应性和高强度利于高炉操作。建议更为全面深入研究热性能对高炉操作的影响,并在生产实践中进行探索,以求在领域内达成共识。     

高喷煤比操作对焦炭劣化的影响

为考查提高喷煤量对焦炭在炉内劣化的影响,在宝钢高炉上进行了风口取样研究.结果表明,喷煤量达到200 kg/t以上时焦炭劣化严重.高炉生产实绩回归显示,焦炭的热性能对高炉透气性的影响比冷强度显著.分析认为焦炭热性能指标CRI、CSR对高炉高煤比操作更重要.借此还提出了提高喷煤量和改善焦炭质量需加强研究的课题.     

高炉使用铁焦的㶲分析

 中国钢铁生产主要以高能耗和高排放的高炉-转炉长流程为主,节能减排压力较大。因此,积极研发高炉低碳炼铁技术,促进高炉工序CO₂减排尤为重要。铁焦是将含铁原料加入适宜的煤中,经焦化或炭化后成型的新型碳铁复合炉料,其高反应性可以显著降低热储备区温度、降低碳消耗,高炉使用适量的铁焦可实现一定程度的节能降碳。基于现场生产数据,采用㶲分析理论,建立高炉使用铁焦的㶲平衡模型,探索铁焦添加量对高炉物料消耗及能量利用效率的影响。结果表明,高炉使用铁焦后,炉内间接还原得到发展,碳利用率提高,炉内灰分量降低,冶炼单位生铁的碳素消耗和炉渣量均会降低,与未使用铁焦相比,高炉使用114 kg铁焦后,吨铁碳素消耗降低25.95 kg,渣量降低11.28 kg。此外,铁焦内部的金属铁仅需熔化,节省还原所需的㶲量,焦炭和鼓风带入㶲会显著降低,因此高炉冶炼吨铁消耗的总㶲量降低,同时,炉内传热也得到改善,内部㶲损失有效降低,与未使用铁焦相比,高炉使用114 kg/t铁焦后,目的㶲效率由46.14%提高至48.87%,热力学完善度由87.46%提高到88.02%。在此条件下,高炉吨铁的内部㶲损失降低192.63 MJ,实现节能6.57 kg(标煤)。     

有害元素对焦炭气化反应的影响及展望

摘要：焦炭在高炉冶炼过程中起着重要作用,其中焦炭的气化反应直接关系到其热态强度,并影响高炉内部的透气透液性能。综述了高炉内焦炭气化反应的研究现状,并讨论了焦炭气化反应的评价方法;阐述了有害元素K、Na、Zn和Cl对焦炭气化反应影响的研究进展。指出现有研究多着眼于焦炭和纯CO2或水蒸汽的气化反应,并且冶金工作者对企业通用的焦炭气化反应的测定方法和标准存在不同的看法。K、Na、Zn和Cl均对焦炭气化反应起催化作用,其中K、Na和Zn的催化机理包括氧传递、层间化合物和电子转移3种理论。建议进一步模拟高炉实际气氛和温度条件开展焦炭气化反应的研究工作,并对Cl元素对焦炭气化反应的影响机理进行深入探索。     

提高焦炭抗碎强度M_(40)的实践

随着高炉的大型化,焦炭抗碎强度M40高低对高炉生产影响越来越大。本文对影响焦炭抗碎强度的各种原因进行了详细分析,通过调整配合煤细度、降低焦炭灰分、改善配合煤质量等措施,使焦炭抗碎强度得到显著提高,为高炉稳定顺行创造了条件。     

钒钛矿冶炼高炉炉缸黏结物的矿相分布规律

摘要：焦炭在高炉冶炼过程中起着重要作用,其中焦炭的气化反应直接关系到其热态强度,并影响高炉内部的透气透液性能。综述了高炉内焦炭气化反应的研究现状,并讨论了焦炭气化反应的评价方法;阐述了有害元素K、Na、Zn和Cl对焦炭气化反应影响的研究进展。指出现有研究多着眼于焦炭和纯CO2或水蒸汽的气化反应,并且冶金工作者对企业通用的焦炭气化反应的测定方法和标准存在不同的看法。K、Na、Zn和Cl均对焦炭气化反应起催化作用,其中K、Na和Zn的催化机理包括氧传递、层间化合物和电子转移3种理论。建议进一步模拟高炉实际气氛和温度条件开展焦炭气化反应的研究工作,并对Cl元素对焦炭气化反应的影响机理进行深入探索。