首钢京唐公司超厚料层烧结的试验分析

厚料层烧结技术可在不增加燃料用量的条件下使烧结矿转鼓强度提高，从而提高烧结矿成品率。通过烧结杯试验定量研究了在不同料层厚度和超厚料层条件下降低焦粉配比对料层透气性、料层热量分布、烧结矿产量和质量、吨矿烧结烟气排放量和吨矿烧结污染物排放量等烧结排放指标的影响，并对超厚料层烧结适宜的焦粉配比进行了探究。结果表明，烧结料层厚度由800 mm逐步增加至950 mm时，在相同焦粉配比条件下增加烧结料层厚度可大幅度改善烧结矿产量和质量以及各项烧结指标，从而为降低焦粉配比创造条件。当料层厚度为950 mm和焦粉配比为4.3%时，除垂直烧结速度和烧结利用系数有所降低外，可获得与料层厚度为800 mm和焦粉配比为4.5%时相当的烧结矿产量和质量以及烧结矿成品率和低温还原粉化指数等烧结指标。同时，烧结固体燃耗显著下降约6%,吨矿烧结烟气排放量和吨矿烧结污染物排放量大幅度下降，其中，吨矿NO排放量下降了24%,吨矿SO₂排放量下降了35%。     

料面打孔对烧结烟气CO排放的影响

针对烧结料层透气性差、烟气CO排放高的问题,采用料面打孔进行了烧结杯实验,研究了不同密度的料面打孔对烧结烟气CO排放浓度、烧结矿强度、冶金性能、显微组织的影响。结果表明:采用料面打孔后,CO含量均先上升至峰值,而后下降,且低密度、中密度、高密度料面打孔下烧结烟气CO平均含量比基准样分别降低了约20.45%、27.87%、38.22%;随着料面打孔密度的增加,烧结矿成品率、转鼓指数都呈先增大后减小的趋势,其中中密度打孔时成品率和转鼓指数最优,较基准样分别提高了2.11%、4.90%;低温还原粉化指标和还原性呈现先升高后降低的趋势,中密度打孔烧结时出现最优值,RDI_+3.15达到71.83%;低密度、中密度料面打孔烧结时,还原性指数较基准分别提高了0.16%、0.46%;软化开始温度呈先升高后降低的趋势,而软化区间呈先降低后升高的趋势,中密度打孔时达到最优。建议实际生产时采用中密度打孔烧结,以获得性能最优的烧结矿。     

德胜烧结生产优化措施

针对德胜集团烧结厂消化使用的自产生石灰和外购生石灰、烧结过程中焦粉粒度的配比和不同料层厚度对烧结矿产生的一系列问题，本文通过升温速率法测定了自产灰和外购灰在不同配比下的活性度，并研究了不同生石灰活性度以及不同焦粉粒度和料层厚度为700 mm与750 mm条件下对烧结矿质量的影响。结果表明，生石灰活性度随着自产灰的配比降低而降低，全为自产灰的活性度为29.1,且活性度越高，烧结矿的强度越大，冶金性能越好；焦粉粒度应减少小于1 mm焦粉粒度，尤其小于0.5 mm的粒级范围，增大1～3 mm的焦粉粒级，可有效改善烧结生产效率，但是强度有所降低；料层厚度应采用750 mm,转鼓强度有明显的提升，低温还原粉化指数RDI_+3.15为79.03,厚料层可与焦粉粒度为1～3 mm的配合使用，平衡增大焦粉粒度带来的强度下降情况。     

基于固体燃料粒度优化的烧结过程NOx减排

为了研究优化固体燃料粒度以减少烧结过程NOx排放,采用微型烧结燃烧装置进行不同粒度下单独焦粉颗粒的燃烧试验,以及焦粉分别为粗粒级(粒度为2.00～3.15 mm)、中间粒级(粒度为0.5～1.0 mm)、细粒级(粒度小于0.5 mm)下的固结试验,并在此基础上通过烧结杯试验研究了优化焦粉粒度对烧结NOx排放和产质量指标的影响规律。结果表明,随着焦粉粒度的减小,其燃烧过程NOx排放浓度和氮元素转化率均逐渐升高,且当焦粉为全粗粒级和中间粒级时,烧结固结强度得到改善。此外,将焦粉粒度控制在0.50～3.15 mm范围内,其NOx最大排放浓度和氮元素转化率分别降低约8%和27%,且烧结各项产质量指标都得到改善。     

焦粉粒度对铁矿石烧结过程的影响

铁矿石烧结中焦粉的燃烧过程取决于焦粉的粒度.通过烧结试验,研究了焦粉粒度对烧结性能和质量的影响(针对含10%MAC粉的配矿).通过降低细焦粉粒级(相似文献   

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。     

焦粉粒度分布对铁矿石烧结指标的影响

焦粉粒度对烧结生产指标具有重要的影响。通过烧结杯试验开展焦粉粒度最佳组成的试验研究。结果表明，焦粉粒度从小于1 mm增加到5~8 mm时，烧结矿强度、烧结利用系数、固体燃耗、产量、垂直烧结速度及粒度分布均变差；烧结生产所使用的焦粉粒度组成可根据生产目标进行调整，当要求烧结矿转鼓强度达到最高值时，焦粉的粒度分布应当是57.20%的小于1 mm、25.63%的1~3 mm、11.17%的3~5 mm和6.00%的5~8 mm。当焦粉由鞍钢实际生产的粒度分布调整为最佳粒度分布时，烧结原料矿化过程合理，烧结矿转鼓强度增加1.48%，产量增加1.73%，10~40 mm的烧结矿增加2.16%，固体燃耗降低0.69 kg/t，冶金性能指标明显改善。研究结果对烧结生产中合理控制焦粉粒度分布具有一定的理论指导作用。     

烧结工艺使用气体燃料喷入技术减少CO2排放

JFE钢铁公司开发了在烧结矿表面喷入含氢的气体燃料技术,可不增加焦粉配比,提高烧结矿质量。使用该技术,含氢气体可部分替代焦粉,使1200～1400℃的燃烧层变宽成为可能。通过X射线对多孔状的烧结饼进行CT检查与烧结锅试验,从理论到实践都证明了喷入燃料气体技术的使用效果。保持1200～1400℃的温度带,为生产高强度、高还原性的烧结矿至关重要,它能使合适的温度带变宽、液相率增加、提高1～5mm孔隙间的熔合并提升烧结矿强度。大于5mm的孔隙的烧结矿数量增多提高了料层的透气性,低温烧结工艺也抑制了铁矿石的自身熔化。而在未熔化的铁矿石中,小于1μm的微孔隙的存在也使烧结矿的还原性提高,从而改善烧结饼的孔隙结构,提高烧结矿质量。2009年1月,京浜1号烧结机应用了该技术,到目前为止工况稳定。结果,烧结工序的能源利用率大幅提升,减排CO2约6万t/a。     

烧结矿催化还原NO的实验研究

摘要：《钢铁企业超低排放改造工作方案（征求意见稿）》中，计划将烧结烟气中NOx排放质量浓度控制在50mg/m3以内，烧结烟气NOx减排势在必行。因此，旨在利用烧结矿本身作为脱硝催化剂，以烧结过程产生的还原性气体CO为还原剂，系统地研究了烧结矿粒径、焙烧温度、空速比、CO/NO物质的量之比和O2体积分数对烧结矿催化脱硝效果的影响。结果表明，O2体积分数对烧结矿催化还原NO的转化率影响较大，当CO体积分数为3%、O2体积分数为1.04%时，NO的转化率为68.83%；O2体积分数降低至0.90%以下时，NO的转化率可达95%以上。无O2条件下，烧结矿粒径为0.2～1.0mm、焙烧温度为500℃、空速比为3000h-1、CO/NO物质的量之比为6时，NO的转化率可达99.58%。以烧结矿为催化剂能有效地促进CO对NO的还原，具有十分重要的环保意义和经济应用前景。     

添加大颗粒后复合烧结料层的烧结行为

近期,由于增加烧结矿石中褐铁矿的配比,导致烧结料层透气性和烧结矿成品率降低。一般认为,虽然烧结料层是多孔的结构,但烧结过程中料层中孔隙的崩溃导致这一系列问题。一些方法如通过在烧结混合料中插入棒条等松料器控制空隙率,改善料层透气性。但却带来安装和维护费用等问题。因此,对通过改变原料颗粒粒度控制料层结构,或调节局部料层的松散密实程度等措施进行了讨论。本文中,进行了烧结混合料中配加大颗粒料改善料层透气性的烧结杯实验。并讨论了该烧结混合料的烧结行。研究发现：粉料中配加大颗粒料后,粉料部分料层的堆密度降低。因此透气性增大,烧结垂速加快。同时,增加焦粉配比可以保持烧结矿成品率维持不变。结果,烧结产能大幅度提高。     

焦粉粒度对烧结混合料制粒的影响

摘要：研究了焦粉粒度对烧结混合料制粒的影响,包括焦粉在制粒小球中的分布规律与混合料制粒效果。结果表明：粒度小于0.5mm焦粉主要起黏附粉作用,较为均匀地黏附到各粒级制粒小球中;粒度在0.5~1mm的焦粉作为核颗粒,分布在0.5~1mm、1~3mm制粒小球中的占比总和为81.3%,部分以共核形式存在于3~5mm及以上粒级的制粒小球中;粒度在1~3mm及以上粒级焦粉作为核颗粒分布于相同粒级与大一粒级的制粒小球中;粒度在1~3mm及以上粒级焦粉对烧结混合料制粒无明显影响,粒度小于1mm的焦粉会提高制粒后混合料中小粒径制粒小球的含量,不利于混合料制粒,应尽可能减少焦粉中粒度在05~1mm的含量,将焦粉中粒度小于0.5mm的质量分数控制在20%~30%。     

粉末形状与松装密度对不锈钢烧结多孔材料制备工艺及其性能的影响

通过选用气雾化及水雾化两种工艺方法制备的不锈钢粉末来制取粉末烧结多孔材料。探讨了粉末形状及松装密度对不锈钢粉末烧结多孔材料制造工艺中的成形压力和烧结温度等工艺参数的影响;研究了原料粉末松装密度对不锈钢粉末烧结多孔材料的透气性、拉伸强度的影响。结果表明:成形压力、烧结温度和制品的透气性受粉末松装密度影响显著。粒度范围为0.18～0.90mm时,气雾化粉末的成形压力比水雾化粉末要高近1倍;当粉末的粒度相同时,采用松装密度大的球形粉末所需的烧结温度比松装密度小的不规则粉末的高60～70℃;粒度为0.45～0.60mm时,选用松装密度为4.13 g/cm3粉末所制备的多孔制品的透气性为3.16×10-10m2,而选用松装密度为2.67 g/cm3的粉末所制备的多孔制品的透气性仅为8.8×10-11m2。不锈钢多孔材料的强度受原料粉末的松装密度影响显著;粒度相同,制备工艺相同时,采用较低松装密度的粉末的制品,能够得到较高的强度。     

转炉高温烟气中喷吹除尘焦粉后O2含量变化规律

摘要：为了解决目前煤气中O2含量超标导致煤气回收率较低的问题,提出向转炉汽化冷却烟道中喷吹除尘焦粉来降低烟气中氧含量的新方法。以热力学计算为基础,分析了焦粉在汽化冷却烟道内与烟气中各组分发生反应的可能性,探讨了不同烟气成分对反应的影响,并通过工业试验研究了不同喷吹速率对焦粉在烟道内的反应效果,以此来探索焦粉对煤气回收质量的影响。结果表明,焦粉与烟道中的O2反应生成CO的趋势最大,随着转炉冶炼的进行,煤气中O2的含量不断降低,当吨钢喷吹焦粉量从0kg/t分别增加到5、7和10kg/t时,煤气中O2体积分数达到回收标准（不大于2%）的时间分别减少了21.65%、40.55%和40.89%;煤气回收时间分别增加了29、77和104s;当吨钢焦粉喷吹量达到10kg/t时,回收煤气中平均氧体积分数则从0.855%降至0.358%。通过工业试验研究结果分析,证明了向汽化冷却烟道中喷吹焦粉的新方法回收超低氧煤气的可行性。     

生物质替代焦粉铁矿石烧结过程中的碱金属迁移行为

通过挥发–冷凝实验装置进行小型烧结实验,运用X射线荧光光谱（XRF）、扫描电镜–能谱仪（SEM–EDS）及电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP–OES）等分析检测手段,结合Factsage热力学模拟,对比研究了以木炭和焦粉为燃料,配加含铁粉尘的铁矿石烧结过程中,床层碱金属随烟气挥发迁移的规律、烧结前后的碱金属脱除率以及工艺措施对碱金属脱除的影响。结果表明,K相对于Na更容易被脱除,挥发至烟气中的碱金属化合物主要是KCl,其次为NaCl。增加燃料配比促进了碱金属元素的脱除;在燃料配比相同的条件下,木炭烧结的碱金属脱除效果不及焦粉烧结。烧结过程中,排入废气中的碱金属化合物被下部混合料层大量捕获、吸附,下部床层内捕集的碱金属氯化物促进了碱金属的氯化脱除。添加CaCl₂后,以木炭为燃料时K和Na的脱除率高于焦粉工况,且产物中K和Na的含量较低。配合氯化脱除工艺将生物质应用于铁矿石烧结是烧结生产发展的可行方向。      

铁矿烧结过程温室气体COx排放规律的研究

详细地对铁矿烧结过程温室气体COx排放规律进行了研究,结果表明:烧结过程温室气体COx排放变化情况能够很好地反映烧结过程固体燃料焦粉的燃烧状况,证明焦粉的燃烧是以生成CO2的完全燃烧反应为主,但仍有部分生成CO的未完全燃烧反应存在.烧结烟气中CO2浓度值降为零值时所对应的点与烧结废气温度为最大值有很好的对应关系,能很好地用于确定烧结终点.焦粉配比和碱度对烧结过程焦粉燃烧的影响也能明确地从温室气体COx的排放情况表现出来,而且,通过判断焦粉的燃烧状况,可以推测出烧结矿质量的优劣,用于指导烧结生产.     

铁矿石烧结过程中不同类型准颗粒的燃烧特性

采用竖直管式炉研究了焦炭粒径、黏附层、黏附比、焦粉比例对不同类型准颗粒质量转化率和燃料氮转化率的影响.结果表明, 对于S和S'型准颗粒, 质量转化率均随焦炭粒径的增大而降低; 对于S'型准颗粒, 燃料氮转化率随着焦炭粒径的增大而减小, 而对于存在黏附层的S型准颗粒, 内核焦炭粒径越大, 燃料氮转化率越大; 通过对比S和S'型准颗粒的燃烧情况, 发现黏附层的存在有利于提高准颗粒的质量转化率和燃料氮转化率; 对于C型准颗粒, 黏附比越大, 质量转化率和燃料氮转化率均越小; P型准颗粒的质量转化率随着焦粉比例的增加而减小, 燃料氮转化率在焦粉比例为50%时达到最低值.      

铁矿石烟气循环烧结工艺静态模型的开发及应用

基于物料平衡-热平衡,开发了铁矿石烟气循环新工艺的静态数学模型,详细阐述了模型中各个子模块的建立和求解过程.根据铁矿石烟气循环工艺操作过程对其参数进行界面输入,利用该模型不仅可以获得固体物料(含铁原料、熔剂、炉尘和焦粉等)消耗量,以及对应的气体物料(空气、点火煤气和保温煤气等)消耗量,同时还可以获得烧结烟气的成分和成品烧结矿的成分.通过模型计算研究了操作参数和原料化学成分、配比、温度、烟气循环比及烟罩面积覆盖比对铁矿石烟气循环烧结工艺物质流和能量流的影响.     

Analysis of flue gas emission law in sintering process of iron mine

In order to study the emission law of COx in the sintering flue gas, firstly, the fuel combustion behavior in the sintering process was studied and the generation mechanism of COx was analyzed. Then, the sintering process in the production site was simulated. Sintering flue gas was detected by the flue gas analyzer. Flue gas temperature, negative pressure, and flue gas composition were analyzed. The correlation between the change of flue gas parameters and the state of sinter bed was analyzed. The experimental results can be concluded that the main factor affecting the mass concentration of CO in the sintered flue gas is temperature. The changes of CO, CO2 and NOx mass concentrations are consistent and negatively correlated with the changes of O2 gas volume fraction.CO, SO2 and NOx concentrations have the same extreme time, and the flue gas temperature reaches the fastest rising period. The golden stage of staged treatment of CO in flue gas is from the end of sintering ignition to the rise of flue gas temperature.     

铁矿烧结过程烟气排放规律分析

摘要：为了研究烧结烟气中COx的排放规律,首先对烧结工序中燃料燃烧行为进行研究,分析COx的生成机制。然后模拟生产现场烧结过程,使用烟气分析仪对烧结烟气进行检测,分析烟气温度、负压、烟气成分等数据,并结合烧结料层状态解析了烟气参数变化与料层状态之间的相关联性。实验结果得出,影响烧结烟气中CO质量浓度的主要因素是温度;CO、CO2和氮氧化物质量浓度变化一致,与O2气体积分数变化负相关;CO、SO2和氮氧化物浓度有相同的极值时间,此时烟气温度达到最快上升期;烧结点火结束之后至烟气温度上升之前是分段处理烟气中CO的黄金阶段。