高炉高比例块矿炉料运动及分布模拟

以某1 800m³高炉为研究对象,建立炉顶装料系统三维模型,利用离散单元法(DEM)模拟整个装料和布料过程中炉料的运动及分布。模拟结果表明:(1)块矿主要位于受料斗及料罐的右侧,可以根据装料方式和布料矩阵预测块矿的分布;(2)当炉料结构为75%烧结矿+5%球团矿+20%块矿时,块矿主要分布于高炉边沿和炉喉径向的中间区域,在高炉中心分布较少,但块矿占比较高,接近40%;(3)随着块矿比例的增加(8%～25%),虽然高炉半径方向的块矿质量增多,但是块矿在炉喉径向的分布不受影响。     

使用高比例塞矿烧结矿高炉炉料结构探讨

作为降低成本的重要手段之一,济钢烧结大比例配加塞拉利昂矿在短期内难以改变,高比例塞矿烧结矿因高温冶金性能差影响了高炉顺行。通过分析高炉在用烧结矿、球团矿及块矿的高温冶金性能以及合理炉料的要求,在当前原燃料条件下,济钢3 200 m3高炉适宜的炉料结构为75%400烧结矿+25%球团矿和澳矿。该炉料结构既能满足高炉正常冶炼(包括碱度、产量、渣中Al2O3高等)的需求,又能降低炉料成本。     

高炉紧凑式矿焦槽技术的发展和应用

以沙钢5800m³高炉、马钢3200m³高炉、某3200m³高炉A、某3200m³高炉B、龙钢3号和4号1800m³高炉、晋南钢铁一期1号和2号1860m³高炉、某高炉C/D/E/F、某2×2950m³高炉G和H八个工程为案例,从炉料结构、矿焦槽数量及贮存时间、系统作业率及正常料批重时的供料能力、矿焦槽平面布置、矿焦槽占地面积、原燃料筛分及称量、焦丁回收和矿丁回收的布置方式、槽下皮带机的选用和设计原则、上料系统是采用皮带机上料还是料车上料的方式等方面,阐述了高炉紧凑式矿焦槽技术的特点及发展趋势。     

莱钢1000 m3高炉高铝矿冶炼实践

塞拉利昂矿到厂为块、粉混合矿，具有低硅高铝、块矿软熔性能差的特点，烧结生产中通过改善配矿结构，增加低铝矿，在配加15%塞拉利昂矿（该矿含铝7%左右）的情况下，保证了烧结矿的冶金性能。莱钢1000 m3高炉配加使用后，通过改善焦炭质量，控制渣中镁铝比，适当提高渣比，稳定高炉炉料结构等，保证了炉况的长期稳定顺行。塞拉利昂矿的使用，吨铁成本降低约25元。     

烧结矿碱度对综合炉料交互反应的影响

以不同碱度的烧结矿及烧结矿与块矿的混合矿为研究对象,利用荷重软化熔滴装置,考察了烧结矿碱度对综合炉料软熔性能及不同炉料间交互作用的影响。研究发现:随着烧结矿碱度增加,炉料结构中块矿的质量配加比例提高,炉料间的交互作用增强,主要表现为综合炉料软化开始温度及熔融开始温度降低,混合炉料的透气性得到改善。炉料结构的变化使矿物间的交互反应随着烧结矿碱度的提高而增强,进而导致液相成分发生改变,降低了初渣物相熔点,而烧结矿碱度过高时会恶化料柱的透气性。同时通过扫描电子显微镜?能量色散谱仪(SEM?EDS)及X射线衍射(XRD)精修表征整个还原过程烧结矿物相变化,渣相中主要物相为浮氏体和硅酸钙,随着烧结矿碱度增加,在不同断点2CaO·SiO₂的含量呈现降低趋势,表明烧结矿还原过程生成的高熔点物相随之降低,综合炉料的液相生成温度随之降低,炉料间交互作用增强。因此,适当提高烧结矿碱度,提高块矿入炉的质量配比,利于高炉的强化冶炼。      

铁前全流程工艺质量评价体系构建与应用批

随着唐钢新区三座2922m³高炉陆续成功点火,标志着河北省钢铁产业结构调整和转型升级重点示范项目全面落地。唐钢新区高炉采用高碱度烧结矿+酸性球团矿+自熔性球团矿+块矿的炉料结构,球团比例达到40%,这在行业内属于较高水平。此炉料结构可以显著提高高炉入炉物料品位、降低污染物排放,但高炉操作与适应存在一定难度,这也成为唐钢新区高炉亟待攻克的技术问题。本文依据唐钢新区高炉物料质量指标监控情况,提出了高炉入炉原料质量的稳定措施。通过采取精料方针以及实施铁前全流程原燃料质量监控评价机制,实现了高炉稳定顺行,取得了较好的经济效益和社会效益。     

超大型高炉高球比低碳冶炼技术应用

为实现低碳炼铁生产,首钢基于秘鲁矿粉资源高品位低硅含量的特点,确定了高炉高球团比例冶炼的技术路线。依据炉渣碱度平衡、球团性能和炉料结构软熔性能试验研究,开发出35%碱性球团矿 + 20%酸性球团矿+ 40%烧结矿 + 5%块矿的高炉基础炉料结构。根据高比例球团矿同时抑制边缘和中心的特性,通过料序控制减少球团在边缘与中心的分布,实现酸碱性炉料的均匀混合,并采用中心加焦布料方式开放中心、适当疏导边缘,以稳定煤气分布。在活跃炉缸基础上,通过高富氧高顶压控制炉腹煤气指数来降低压差提高冶炼强度。低渣比下通过提高镁铝比至0.60~0.65来改善脱硫排碱能力。55%球团比例下高炉实现了高效稳定顺行,平均利用系数达到2.3 t/(m3·d),渣比低于220 kg/t,燃料比降至480 kg/t,炼铁系统碳排放降低8.6%。     

不同球团矿和块矿配加条件下炉料冶金性能

 针对铁矿石品种多、质量波动大,导致高炉炉料结构稳定性下降的问题,通过实验室试验,系统研究了含铁矿石的冶金性能以及烧结矿与不同种类天然块矿和球团矿搭配的混合炉料结构高温性能。结果表明,烧结矿的还原性能和熔滴性能优于酸性球团矿和进口块矿,但是低温还原粉化现象十分严重,低温还原粉化指数RDI_{>3.15 mm}仅为70%,哈皮块矿的滴落温度过低,只有1 353 ℃,南非块矿压差过大(6 820 Pa),不利于高炉稳定顺行;里奥球和萨玛科球冶金性能优良,可以适当地提高其比例来弥补烧结产能不足的缺陷;在低烧结比(55%)条件下,不同球团搭配使用时,炉料的软化区间、熔融区间变窄,最大压差Δp_m降低,综合性能得到明显改善。最佳的混合炉料结构为55%烧结矿+20%里奥球+5%萨玛科球+20%哈皮块矿;配加纽混块矿的炉料结构,软熔区间窄,最大压值Δp_m和总特性值S低,软熔滴落性能较好。     

高炉矿焦混装配加球团的实验研究

实验研究表明，高炉矿焦混装配加球团，同样可以改善块状带气体力学特性，改善高温软熔性能。高炉料配加球团时，混装改善了料柱的高温还原，可减轻球团自身高温性能不良的影响。包钢炉料球团配比在20～40%时，混装效果更好。     

攀钢高炉“消泡增钒”途径的探讨

本文从攀钢钒钛烧结矿高炉冶炼产生的泡沫渣问题追述炉内泡沫渣的生成情况。对比了各种块矿抑制炉内泡沫渣的不同效果,认为钒钛块矿“抑制”泡沫渣的效果大于普遍块矿“稀释”TiO_2、减少泡沫渣的作用。解释了配加钒钛块矿消除泡沫渣的原因。探讨了攀钢高炉近期的合理炉料结构,即炉料中配加白马块矿和会理块矿,以达到控制泡沫渣、改善生铁质量、提高生产指标的综合效果。     

氧化铝含量对高炉熔渣析晶行为的影响

高炉熔渣直接纤维化过程中,晶相析出会使熔渣的黏度增加、流动性降低,从而影响矿渣棉纤维质量.熔渣的化学组成会对其析晶行为产生重要影响.采用FactSage热力学模拟结合X射线衍射分析(XRD)、场发射电子显微镜分析(FESEM)、能谱分析(EDS)和热丝法(HTT)等研究方法,探析了 Al2O3质量分数(11％～19％)...     

首钢高炉新炉料结构下球团技术的探索与应用

以首钢京唐钢铁厂高炉大比例球团矿炉料结构为背景,以京唐二期球团带式焙烧机生产线为研究对象,在试验研究和工艺设备等方面阐述了首钢京唐高炉大比例球团矿炉料结构下的带式焙烧机工艺和设备的创新点和优势.生产实践结果表明,生产出了超低硅高碱度球团矿,2条线均日产量为12500 t,碱度为1.1～1.2,SiO2质量分数为2.0％...     

济钢1750m-3高炉高Al2O3炉渣性能研究与冶炼实践

根据对高Al₂O₃(20%)炉渣性能的实验室研究结果分析,得出通过控制二元炉渣碱度1.15～1.20、四元炉渣碱度0.95～1.05,控制MgO含量10.0%～11.5%,渣温1 500～1 510℃,可以有效改善炉渣流动性,提高透气性指数和高炉稳定性。并提出了配入蛇纹石、上下部调剂、控制入炉原燃料等适合高Al₂O₃炉渣冶炼的措施,保证了高炉稳定顺行,提高了技术经济指标。     

GF88精粉特性研究及工业应用试验

球团作为精料在中国高炉炉料结构中呈现增加的趋势,这使得高品位球团精粉的需求不断增加,以烧结粉矿制备的GF88赤铁精矿是一种填补球团精粉的缺口的有益补充。广东珠海裕嘉球团厂在120万t/年的链篦机-回转窑生产线上开展了GF88精粉工业应用试验,对其使用性能进行综合评估。工业应用结果表明,配加25%GF88精粉后,膨润土用量从3.4%降低至2.8%,生球落下强度从4.5 次/0.5 m提高到7.0 次/0.5 m左右,成品球团抗压强度从2 300 N/个提升到2 400 N/个以上,工序能耗从24.21 kg/t降至23.93 kg/t,成品球团铁品位提升0.25%,SiO₂质量分数从7.1%减小到6.3%,冶金性能良好,高炉冶炼燃料比降低。在珠海裕嘉球团厂的工业试验表明了GF88精粉具有降低膨润土用量、提高球团抗压强度、降低球团粉率、降低工序能耗等优点。     

球团矿中MgO含量对炉料熔滴性能的影响

球团矿带入适宜的MgO可以提高炉渣的冶金性能,有利于高炉冶炼。为了探究球团矿MgO含量对高炉炉料性能的影响,在全球团冶炼的条件下,以高炉终渣成分为依据进行配料,利用高温熔滴炉检测球团矿不同w(MgO)时高炉初渣性质、炉料软熔滴落性能的变化情况。试验结果表明,随球团矿w(MgO)升高,初渣中未矿化的MgO明显增多,软化结束温度升高,软化温度区间变宽,炉料软化性能变差。当球团矿w(MgO)大于1.01%后初渣熔点升高,导致熔化特征温度升高,熔化带位置向高温区移动,熔化温度区间变窄,熔化带透气性提高;炉料的软熔带温度区间由229 ℃升高至269 ℃,软熔带增厚,炉料整体透气性变差。由于初渣中w((MgO))随之增加,初渣黏度升高,炉料最大压差和熔滴性能特征值增大。因此,在试验范围内,随球团矿w(MgO)升高,高炉炉料的软熔滴落性能恶化,渣铁分离变差,不利于高炉顺行。     

京唐高炉渣性能评价及低镁渣性能分析

结合京唐高炉的生产实际,通过对京唐现场炉渣的取样和实验室分析,对京唐高炉渣的冶金性能进行评价,其炉渣的热稳定性及流动性均符合高炉冶炼要求。通过黏度试验研究,考察Al2O3以及二元碱度对低镁条件下炉渣黏度和熔化性温度的影响。试验结果表明,炉渣黏度随渣中Al2O3质量分数的增加而升高,随二元碱度的增加呈先降低后增加的趋势;炉渣的熔化性温度随渣中Al2O3质量分数和二元碱度的增加而升高;为保证低镁炉渣具有良好的流动性,当炉渣中MgO的质量分数保持为4.0%时,二元碱度可控制为1.19左右,Al2O3的质量分数控制为16%以下。     

高炉煤气精脱硫技术的半工业试验

 高炉煤气中有机硫(主要是COS)含量高,无机硫含量低,硫的脱除难度大。针对以上特点,在山东某金属公司进行了干法精脱硫工艺的半工业试验。具体的工艺方案为,脱硫设备布置在高炉TRT设备之后,高炉煤气通过旁通管从高炉煤气管网上接入脱硫试验装置。水解和脱硫反应器均为填充床形式,采用“一级水解+脱硫”串联“二级水解+脱硫”的两级串联设计方案。在相应的水解和脱硫反应器中分别填充一种改进型的Al₂O₃基低温水解催化剂和氧化铁基脱硫剂。水解催化剂促使煤气中的有机硫(COS)与水蒸气反应生成H₂S,再由脱硫剂与H₂S反应生成Fe₂S₃,从而实现煤气中硫的脱除。在半工业试验中,进入脱硫设备的煤气流量为400 m3/h,煤气温度为80~100 ℃,COS的体积分数约为70%,H₂S的体积分数约为25%,煤气中硫浓度为145 mg/m3。经过300 h的连续试验,结果表明,该脱硫工艺全过程废水零排放;高炉煤气中有机硫(COS)转化为无机硫(H₂S)的转化率约为99%;煤气中硫分的脱除率大于96%;能够保证煤气燃烧后烟气中SO₂浓度小于10 mg/m3。     

凌钢2300m3高炉长期非计划休风快速恢复炉况

对凌钢2300m3高炉长期非计划休风的处理进行总结。主要经验是在高炉休风后采取保温措施;复风后加入适量净焦,多补充喷煤量,使用最高风温等强提炉温;降低炉渣碱度,改善炉渣流动性;适度调整矿批,合理调整布料矩阵,保证两股煤气流合理分布;分级式堵风口和安排合理的炉前作业等措施,复风24h后炉况就基本恢复正常。     

高炉技术发展现状及济钢3200m~3高炉的设计特点

介绍了国内外高炉技术的发展现状。大型化是高炉的发展趋势,高炉的装备技术、长寿技术、节能减排和能源利用技术的研究也不断有新突破。济钢3200m3高炉设计采用了带耐火材料内衬的高效荒煤气螺旋筒式旋风除尘器、嘉恒法渣处理工艺及渣余热回收技术、自主创新开发的炉腹复合铜冷却壁等"先进、实用、经济"的冶炼工艺和装备技术,投产后,高炉实现了安全、稳定、可靠运行。