新冶钢520 m~3高炉炉料结构优化试验研究

通过烧结杯试验,测定了新冶钢520 m~3高炉用炉料的软熔滴落性能,并对其炉料结构进行了优化。结果表明:当高炉入炉料的烧结矿配比大于77%时,炉料的透气性随着烧结矿配比增加急剧变差;当烧结矿配比小于77%时,炉料透气性随着烧结矿配比减小变差,但变化幅度相对缓慢;熔滴区间随着试样的厚度增加而变大,试样的最大压差随着厚度增加而变大,软熔层厚度和特征值S随试样厚度增加而变大。基于本次试验的研究结果,新冶钢520 m~3高炉在生产中较为理想的炉料结构为75%~77%烧结矿+13%球团矿+10%~12%块矿。     

太钢球团矿比例增加后对高炉压差的影响及应对措施

对太钢球团矿比例增加后对高炉压差的影响及应对措施进行了分析总结。认为压差升高的主要原因是高炉块状带空隙率ε下降,及软熔带位置上移和宽度增加。并提出了应对措施,一方面,通过烧结矿球团矿混装、调整装料制度和布料角度及混加焦丁等方式改善透气性;另一方面,改善球团矿质量。     

高炉块状带矿石逐渐升温还原对料层透气性影响

 为了模拟高炉块状带内矿石还原过程对料层透气性的影响,根据实际高炉料层的运动升温及煤气成分的变化情况,设计了模拟矿石在高炉块状带行程的试验方法,建立了能够实时监测料层压差和矿石还原度的试验装置,给出了矿石逐渐升温还原对料层透气性影响的量化评价指标,并实测了某高炉烧结矿、球团矿、块矿、混合矿石在逐渐升温过程中的料层压差和还原度变化,得出逐渐升温还原后的粉化指标和料层压差增加率具有很好的一致性。与原有的低温还原粉化测试方法相比,该方法更适合用于判断高炉整个块状带内矿石还原对料层透气性的影响,更有利于评价矿石性能对高炉操作的影响。试验还研究了原始粒径、还原失重、还原温度、还原时间、加热、转鼓、泡水对矿石粉化程度的影响。     

高镁质球团矿的生产实践

烧结矿中MgO含量的提高,烧结成品率、垂直烧结速度、转鼓指数,机械强度均出现降低的现象,提高MgO含量对改善烧结矿的产量、质量十分不利。将烧结矿中Mgo转移到球团矿中,可以提高烧结矿质量,改善烧结矿冶金性能;同时球团矿中MgO可以形成镁橄榄石和偏硅酸镁等高熔点相,提高球团矿的冶金性能。通过实验室实验,结合工业试验,确定了配加不同配比镁质添加剂与皂±的造球混合料指标、生球指标、竖炉操作制度,为生产高镁质球团矿提供了保障,高炉配加高镁质球团矿后,综合炉料冶金性能明显改善,将球团矿与烧结矿在软熔温度区间上的差异缩小,利于高炉软熔带厚度的减薄,利于高炉透气性提高及高炉软熔带的下移。对于高炉壁面温度的稳定、热负荷的降低以及扩大间接还原有有利影响,对高炉炉况的稳定、燃料消耗的降低有明显促进作用。     

冶炼钒钛矿高炉富氢非等温还原行为及合适富氢率的探讨

高炉富氢是降低高炉能耗与碳排放重要途径,为确定高炉合适富氢率,研究了不同富氢率条件下钒钛矿的软熔滴落过程,并采用历程中断法分析了钒钛烧结矿、球团矿的非等温还原行为。研究结果表明,高炉富氢改善了钒钛矿还原条件,随煤气富氢率的增加,钒钛烧结矿、球团矿的还原度升高,尤其是高温条件下,煤气富氢率对还原的影响更为明显,初渣中FeO含量减少,初渣渣量降低,冶炼钒钛矿高炉富氢后软熔带位置下移,厚度减薄,尤其是透气性最差的熔融区间变窄,透气性增加;由于物理形貌和结构特征的不同,钒钛烧结矿与球团矿的还原速率随富氢率的增加表现出不同的变化趋势,富氢后钒钛烧结矿的还原速率在900～1 000℃达到最大值,而钒钛球团矿的还原速率随温度的增加呈增加趋势。高炉富氢恶化了钒钛矿非等温还原过程的粉化指标,适当减小炉身角可缓解富氢高炉块状带钒钛矿还原粉化现象。当煤气中富氢率以5%幅度增加时对钒钛矿非等温还原和软熔滴落性能的影响是不同的,富氢率由0增加到5%时的影响最大,其次是由5%增加到10%,富氢率超过10%时对钒钛烧矿的还原及软熔滴落行为影响较小,综合考虑还原气体富氢率对钒钛矿非温度还原、软熔滴落性能和软熔带分布的...     

高炉块状带炉料吸附锌的特点

利用ZnO在石墨坩埚中的还原反应(ZnO+C=Zn+ CO)产生金属锌蒸气,模拟高炉块状带烧结矿、球团矿和焦炭吸附锌蒸气和再氧化过程.研究得到:金属锌蒸气在烧结矿表面吸附和再氧化的速度随着温度的升高而提高,表面吸附和再氧化的速度在800℃左右达到最大值;随着烧结矿、球团矿和焦炭粒度的增大,锌蒸气吸附反应的界面积降低,烧结矿、球团矿和焦炭中的ZnO含量降低,锌蒸气通过炉顶煤气排出的比例增加.     

烧结矿和球团矿吸附锌的规律及冶金性能变化的研究

模拟高炉中锌的还原及其蒸气在炉料吸附的过程,对入炉烧结矿、球团矿做了锌吸附及低温还原粉化的试验。试验结果表明:烧结矿和球团矿的吸附锌量随着温度的增加而提高,随着粒度的增大而减少;随着锌吸附量的增加,烧结矿和球团矿的低温还原粉化指标下降,这会影响到高炉的透气性,生产中应对入炉原料的锌含量做严格控制。     

高比例酸性炉料对高炉操作的影响及应对措施

随着环境保护压力的增加,中国钢铁公司的高炉炉料结构中酸性料(球团和块矿)配比显著提高,尤其在冬季取暖季的时候。但是,各钢铁公司的资源条件不同,采用高比例酸性炉料冶炼时,有的钢铁企业获得较好的生产指标,但也有钢铁企业操作指标不佳或难以实现高比例酸性料操作。基于此,以提高高炉酸性料比例和降低生产成本为目的,分析了高比例酸性料所带来的问题,并提出了应对高比例酸性炉料的技术措施。高比例酸性料对高炉冶炼的影响主要体现在块状带和软熔带。对块状带的影响主要有,粒度的差异导致空隙率降低;堆积性能的差异导致料面难以控制;还原产生的粉末影响高炉块状带的透气性。对软熔带的影响主要有,酸性料自身软熔温度较低;还原度较低导致矿石进入软熔带前FeO含量高,使得软熔带位置上移且变宽;软熔带焦窗长度变长,增加整个焦窗的压力损失。应对高比例酸性炉料的具体措施有,合理选择优质酸性炉料;制备碱性镁质球团;采用合理的布料制度尽量克服球团矿对料面的不利影响;高炉精细化用焦,充分发挥大块焦与小焦丁的特点与功能。能够改善块状带和软熔带透气性的技术措施都可以缓解高比例酸性料对高炉冶炼的不利影响,各生产企业可结合自身的资源情况和炉型特...     

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%。     

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。     

邯钢高炉低烧比炉料结构的优化

鉴于环保压力的影响,高炉应减少烧结矿的使用,多使用相对清洁的球团矿和块矿进行高炉冶炼。为配合酸性炉料的大比例加入,需要提高烧结矿的碱度。然而,随着烧结矿碱度的提高,高炉炉内压差升高,透气性恶化,高炉相应生产质量指标难以提升。为了避免烧结矿碱度过高所带来的问题,提出了新的技术思路,即将烧结矿中碱性熔剂取出直接加入高炉,选择适宜的球团矿种类、适宜碱度的烧结矿配加一定量的石灰石与一定比例块矿组成高炉炉料结构。研究结果表明,与综合炉料中直接加入碱度为2.3的烧结矿相比,外配石灰石的方式所组成的综合炉料熔滴性能更优,炉料透气性得到了改善。在熔滴性能满足高炉要求的情况下,通过外配石灰石的方式,炉料结构中烧结矿比例可以降低至47%左右。     

Softening and Melting Behavior of Ferrous Burden under Simulated Oxygen Blast Furnace Condition

The softening and melting behavior of sinter,pellet and mixed burden was researched through high temperature reaction tests under load simulating traditional blast furnace(T-BF)and oxygen blast furnace(OBF)conditions.The results indicated that compared with T-BF,the softening zone of sinter and pellet became wide,but the melting zone became narrow in OBF.The permeabilities of both sinter and pellet were improved in OBF.Under the condition of OBF,the temperature of softening zone of mixed burden was increased by 63 K,but the temperature of melting zone was decreased by 76 K.Therefore,the permeability of material layer was significantly improved.This was mainly caused by the change of the melting behavior of pellet.In addition,the quality of dripping iron in OBF was much better than that of T-BF.     

提高翼钢高炉球团矿配比的操作研究

随着翼钢高炉炼铁产能的提高和炉料结构的变化,含铁炉料中的球团矿比例从20%提高到38%以上。在提高球团配比同时,采取了一系列优化高炉操作的措施,如配用高碱度的烧结矿、适应缩小矿批、提高料速、降低炉渣碱度、提高生铁含硅量等。在球团矿配比达到38%以上的情况下,高炉炉况保持了稳定、顺行,高炉各项技术经济指标得到明显改善。     

莱钢高炉解剖软熔带含铁炉料特性分析

基于莱钢2007年120 m3生产高炉科学解剖研究内容,系统分析了含铁炉料在软熔带位置物化属性。结果表明,高炉软熔带呈不规则倒V形分布,软熔层矿石还原度由低温侧向高温侧逐渐增加,其中烧结矿的还原度由40%~70%增加至80%~95%,球团矿的还原度由40%~50%增加至70%。软熔层低温侧烧结矿金属化率为20%~45%,球团矿的金属化率为10%~20%,在高温侧烧结矿的金属化率为70%~95%,球团矿的金属化率约为50%~70%。含铁炉料在软熔带区域发生了剧烈的还原反应,其中烧结矿金属化率增加的幅度大于球团矿的主要原因为烧结矿的还原性好于球团矿的还原性。矿相分析表明软熔带中球团矿已没有Fe₂O₃、Fe₃O₄存在,铁主要以FeO和金属铁存在,在软熔带区域存在被还原生成中空的铁壳球团矿。     

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。     

Study on softening melting characteristics of iron bearing material in oxygen blast furnace

The softening melting characteristics of sinter, pellet and mixed ore in oxygen blast furnace and traditional blast furnace were studied by using load softening and dropping equipment. It is found that, compared with the traditional blast furnace under the softening starting temperature of sinter, pellet, and their mixture decreases, the softening ending temperature increases in oxygen blast furnace atmosphere. Under the condition of oxygen blast furnace, the dropping temperature of sinter decreases, the dropping temperature of pellets and their mixture increases, and dropping zone becomes narrow and even disappears. Through the analysis of the data of the soft melting process, it is found that the mixed ore has a certain interaction effect in the oxygen blast furnace atmosphere, which improves the gas permeability of the charge.     

氧气高炉含铁炉料软熔特性研究

摘要：以烧结矿、球团矿及其混矿为研究对象,利用荷重软化滴落设备,分别探索了氧气高炉和传统高炉条件下烧结矿、球团矿、混合矿软熔特性。研究发现,与传统高炉气氛相比,在氧气高炉气氛下烧结矿、球团矿、混矿软化开始温度降低,软化结束温度升高,烧结矿滴落温度降低,球团矿与混矿滴落温度升高,并且熔滴区间减小甚至消失。通过对软熔过程相关数据分析,发现在氧气高炉气氛下混矿有一定的交互作用,提高了炉料透气性。     

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%。     

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。     

日本高炉炉料结构的新进展

介绍了日本高炉的座数逐步减少,而炉型却更加大型化.高炉炉料结构的特点是烧结矿比高且一直比较平稳,而球团矿比自1979年以后至今一直在下降,块矿比一直在上升.最后叙述了川崎制铁千叶6号高炉高比例块矿冶炼指标不够好及神户制钢神户3号高炉高比例球团矿冶炼指标不理想的情况.