COREX气化炉炉缸侵蚀模型的预测与实践

COREX炉缸与全氧高炉类似,面临着炉缸侵蚀加剧的问题,甚至发生了炉缸烧穿事故,炉缸寿命已成为安全高效生产的限制性环节。根据数值分析、有限元法、传热学等理论,建立了COREX气化炉炉缸二维稳态传热模型。在此基础上,利用BP神经网络开发了COREX气化炉炉缸侵蚀预测模型。应用该炉缸侵蚀模型对炉缸侵蚀曲线进行计算,计算出的炉缸侵蚀曲线与实际情况基本相符。模型应用表明,该侵蚀预测模型具有可靠性,能为COREX炉缸安全生产提供技术依据。     

COREX熔融气化炉热模拟研究

根据ＣＯＲＥＸ熔融气化炉的模拟试验，对预还原矿金属化率，煤种，预还原矿预热温度，煤炭流化床，炉渣，热平衡进行了分析研究，得到了合理的熔融气化炉冶炼参数。     

COREX熔融气化炉热模拟研究

以不同配矿，配煤方案和鼓风条件，研究了熔融气化炉熔炼过程产生的煤炭汉化床，海绵铁金属化率，煤质，炉渣碱度和成分，下料速度，燃烧强度，炉缸热量等对冶炼过程和铁水质量的影响。     

COREX熔融气化炉中块煤裂化现象

COREX流程主要使用块煤作为燃料,但仍需要加入一定比例的焦炭来支撑熔融气化炉内炉料,保证炉况顺行.块煤裂解形成的半焦和焦炭在熔融气化炉内的劣化程度对煤气流的透气性、渣铁的透气透液性和炉缸热量的分布等影响较大.利用风口取样技术取出风口焦试样,进行粒度分布研究、显微结构分析、透气性指数计算和热态性能测定,发现风口焦试样中大于10mm的较大颗粒多为入炉焦炭劣化所致,小于10mm的小颗粒多为块煤裂解所致；认为块煤挥发分热解后的产物会加剧焦炭的溶损反应,且块煤裂解半焦的反应后强度不及入炉焦炭,半焦在炉内的劣化是影响渣铁透气透液性的主要因素；最后结合对试验结果的分析,给出了降低COREX流程能耗的一些措施.     

大型高炉合理炉缸冷却制度

合理的炉缸冷却制度是保证大型高炉长寿的基础,不同冷却制度对高炉炉缸的温度分布和侵蚀状况具有直接影响.结合某4000 m³级高炉,根据传热学理论建立了高炉炉缸、炉底温度场物理模型和数学模型,通过数值模拟对\     

FLS分解炉二维流场的数值模拟计算

针对一实际尺寸FLS分解炉内的湍流流场建立数学模型 ,给出该数学模型的数学解法 .详细地对炉内的流场进行了数值模拟 ,数值计算结果给出速度、湍流动能等参数的分布 ,为分析分解炉内的传热、传质及化学反应过程提供了理论依据。     

首钢1号高炉陶瓷杯炉缸的应用分析

分析了首钢１号高炉陶瓷杯炉缸的温度分布与侵蚀特点,并与炭砖炉缸进行了对比。分析表明,陶瓷杯炉缸具有耐侵蚀、节能的特点。     

高炉炉缸炉底结构设计研究

简述了高炉炉缸炉底结构发展的过程及目前国外高炉炉缸炉底所采用的形式；介绍了鞍钢７号高炉炉缸炉底的设计情况，并总结了其采用的陶瓷杯结构和半石墨化碳砖的优点。     

COREX流程熔炼煤的选择

COREX流程的高效生产主要取决于熔炼煤的选取，使用性能适当的熔炼煤可以减少整个流程的净能耗，降低生产成本，并且摆脱对焦炭的依赖，在COREX流程中，主要检测熔炼煤的有效热值、成分和热稳定性，这些指标分别从煤耗、还原气利用率和固定床高度方面影响着整个生产流程，较高的有效热值保证了熔炼造气炉内具有足够的热量熔炼海绵铁，熔炼煤的成分通过气体利用率来确保还原竖炉内具有足够的还原气还原铁矿石，为了减少焦炭的用量，熔炼煤还必须具有一定的热稳定性来形成一个稳定的固定床。     

COREX熔融还原炼铁煤气利用方向研究

文中介绍了ＣＯＲＥＸ副产煤气的状况，比较了在一个紧凑式钢厂中ＣＯＲＥＸ副产煤气用于发电，制造海绵铁与生产甲醇三种设计方案的经济效益，生产甲醇短期效益较好但市场风险很大，发电投资最小但效益最小；生产海绵铁市场广阔，效益居中。     

COREX喷煤燃烧利用的研究

喷吹的煤粉主要在回旋区内燃烧,COREX熔融气化炉的氧口回旋区较小,而回旋区空腔内氧气浓度高,燃烧带的理论燃烧温度高。采用数学模型计算了煤粉在氧口回旋区内的燃烧率。研究表明：当煤粉平均粒度为0．075mm,煤比不超过125kg／t时,煤粉在回旋区内的燃烧率可达65％以上。未燃煤粉将参与气化反应、直接还原和渗碳反应等过程。从这个角度分析,COREX熔融气化炉可接受的未燃煤粉量约为75kg／t;而在煤比为200kg／t时,COREX可接受的煤粉的燃烧率为60％左右。     

COREX用不同焦炭性能及吸水性研究

对应用于COREX的两种焦炭进行了性能对比分析,并对焦炭的吸水性能进行了研究。结果表明,宝钢小块焦灰分、硫分小于山西焦。在COREX生产时使用山西焦会产生更多的渣量,同时使铁水硫及煤气硫含量有所升高,增加炼钢硫的处理难度。两种焦炭的灰催化性能相当,宝钢小块焦具有更优的热性能。润湿热和比表面积测量分析表明,宝钢小块焦具有更多的中孔和微孔。在吸水的过程中由于形成的膜与界面具有更大表面作用力,水难于进入孔内部,从而山西焦较宝钢小块焦能够吸收更多水分,有更高的饱和水分。     

八钢COREX使用烧结矿的可行性研究

为了使COREX炼铁工艺在八钢实现稳定、高效、低耗的生产目标,结合目前八钢高炉炉料结构和原料生产的情况,提出八钢COREX使用烧结矿的必要性.通过对八钢烧结矿、球团矿各性能的分析,得出八钢COREX使用烧结矿是可行的.     

COREX熔炼炉内炉渣成分与性质的研究

为了得到COREX熔炼造气炉内初渣、中间渣以及终渣的化学成分,通过试验研究熔炼造气炉内的成渣反应和成渣过程,对炉渣黏度进行检测,得到炉渣成分及其性质.在分析试验数据基础上,得出影响炉渣性质的主要因素是碱度,随着终渣w(FeO)的降低,碱度先变高再变低,炉渣的熔化性温度也由1 268℃升高到1 442℃,再由1 442℃降低到1 332℃.     

COREX风口焦(半焦)特性解析研究

对COREX风口焦进行EDS、XRD、Raman分析及气孔结构表征,并与入炉燃料性能进行对比。结果表明,入炉焦中碳含量明显高于风口焦中各个粒级的碳含量;风口焦中硫含量低于入炉焦,焦中硫发生了迁移。风口焦XRD和Raman分析表明,20~40 mm粒级焦炭(半焦)石墨化程度较高,而在5~20 mm和5 mm两个粒级范围焦炭(半焦)无序化程度高;风口焦的R值与粒径之间没有明显的关联;20~40 mm粒级风口焦气孔率最大。入炉燃料与风口焦的粒度及灰分分析表明,山西焦在COREX炉内降解速度较宝钢焦快;风口焦的灰分含量明显高于入炉燃料,且随风口焦粒径的降低而增加。     

COREX炼铁技术的考察

通过ＣＯＲＥＸ炼铁工艺考察，经与高炉流程比较，认为ＣＯＲＥＸ炉设计关键是ＣＯＲＥＸ工艺的先进性和高炉成熟技术的有机结合；生产关键是还原炉稳定生产金属化率高达９３％的海绵铁。     

COREX炉顶煤气联合循环发电方案的研究

本文从热力学角度论证了ＣＯＲＥＸ炉顶煤气联合循环发电的可行性，选定了年产８０万ｔ铁的Ｃ２０００型ＣＯＲＥＸ炉顶煤气联合循环发电系统方案，提出了ＣＯＲＥＸ炉顶煤气联合循环模拟计算方法和程序。计算结果表明，联合循环装置燃用两座Ｃ２０００型ＣＯＲＥＸ炉顶煤气能满足整个北仑钢厂用电和蒸汽的需要。