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...     

钒钛磁铁矿冶炼高炉喷吹焦炉煤气的减排能力

高炉喷吹焦炉煤气可以充分发挥氢还原的作用,实现高炉冶炼的低碳绿色发展。为了分析高炉喷吹焦炉煤气的减排能力,以钒钛磁铁矿冶炼高炉的现场生产数据和炉内理化反应为基础建立质能平衡模型,研究焦炉煤气喷吹量对风口理论燃烧温度和炉顶煤气CO₂排放量的影响;建立一定约束条件下喷吹焦炉煤气的操作窗口,讨论其降碳减排能力。研究结果表明,在一定的富氧率、焦比、煤比和风温下,随着焦炉煤气喷吹量的增加,风口理论燃烧温度和炉顶煤气CO₂排放量均降低。当风温和煤比一定时,通过提高富氧率可以实现喷吹焦炉煤气高炉的热量补偿。随着焦炉煤气喷吹量的增加,富氧率提高、焦比降低。不喷吹焦炉煤气,钒钛磁铁矿高炉在富氧率为3%、焦比为380.0 kg/t(Fe)、煤比为130 kg/t(Fe)、风温为1 200℃操作条件正常运行时,其风口理论燃烧温度为2 075℃、炉顶煤气温度最低为120℃;当焦炉煤气喷吹量为55 m³/t(Fe)时,可以维持与不喷吹焦炉煤气时相同的理论燃烧温度和炉顶煤气温度,相应的富氧率为5.63%、焦比为371 kg/t,炉顶CO_2...     

喷吹煤气高炉冶炼的极限焦比研究

本文提出用煤气代替煤粉进行喷吹,简化了高炉冶炼过程,使得喷吹煤气的高炉冶炼达到焦比极限成为可能。应用焦比与直接还原度的联合计算方法,研究了喷吹煤气新工艺下的极限焦比值。结果指出:煤气仅进行间接还原时,高炉冶炼1000 kg生铁的总耗热为1506849.53 k J/t Fe,焦比为238.88 kg/t Fe,直接还原度为0.20。而煤气在风口区燃烧提供热量时,高炉冶炼1000 kg生铁的总耗热为1873112.57 kJ/tFe,焦比为258.89 kg/tFe,直接还原度为0.34。当喷入的煤气一部分在风口区燃烧供热和一部分在间接还原区进行间接还原时,喷煤气高炉才能达到极限焦比值。直接还原度和极限焦比都随着喷入的煤气量的增加而先减小后增大。计算得到喷煤气高炉的极限焦比值为124.76 kg/tFe,喷入的煤气量为1127.97 m3/tFe,直接还原度可降到0.044,新工艺冶炼需要的单位生铁总热量为1074599.9 kJ/tFe。     

中性气氛下高铝中钛型高炉渣黏度的试验研究

采用RTW熔体物性测定仪研究了中性气氛条件下高铝中钛型高炉渣的黏度和熔化性温度,得到了碱度和化学成分等因素对其黏度和熔化性温度的影响规律。结果表明:在中性气氛条件下,当炉渣碱度从0.92提高到1.12时,炉渣的黏度降低、熔化性温度升高;随着渣中MgO含量的升高,炉渣的黏度先降低再升高;增加渣中Al2O3含量,炉渣的黏度显著提高。当Al2O3的质量分数大于14.75%后对炉渣黏度的影响不明显;当TiO2的质量分数在10.57%～14.57%范围内增加时,高铝中钛渣的黏度随之降低,即在理想条件下,TiO2含量和温度的增加对炉渣黏度影响均不大。但当高炉冶炼钒钛磁铁矿时,炉渣中的Ti(C,N)等高熔点物质随原料中TiO2含量的增加和炉温的上升而增加,将对炉渣黏度产生很大的影响,故冶炼时应控制高炉内TiO2的还原以少生成高熔点钛化合物,并且严格控制铁水温度以使高炉接受矿石钛含量。     

低钛高炉渣脱硫能力研究

针对某钢厂低钛高炉渣的实际情况,研究了二元碱度(w(CaO)/w(SiO₂))和MgO等化学成分变化对该渣系脱硫能力的影响规律。结果表明,低钛高炉渣的脱硫能力随着炉渣二元碱度增加而提高;当w(MgO)<10%时,炉渣脱硫能力随MgO含量增加而升高,继续增加MgO含量,其脱硫能力反而降低;随着Al₂O₃和TiO₂含量增加,炉渣脱硫能力降低。建议高炉生产炉渣二元碱度保持在1.05~1.10,炉渣MgO含量应保持在9%~10%,同时应适当降低Al₂O₃和TiO₂含量。     

高炉渣排氯能力的试验

 为找到合理有效的炉渣排氯制度,使得炉渣排氯能力最大化,在对高炉内氯元素进行热力学分析的基础上,研究了高炉渣的化学成分、温度以及恒温时间对排氯能力的影响。结果表明,高炉渣的排氯率随着炉渣碱度的提高而增加;其排氯率随温度的增加而降低;随[w(MgO)]的增加,其排氯率先增加后降低;随[w(Al2O3)]的增加,其排氯率先增加,当渣中[w(Al2O3)]超过16%时,其对炉渣排氯率的影响不大;随着恒温时间的延长,炉渣的排氯率降低。高炉在保证正常生产的前提下,应适当地提高炉渣碱度,降低高炉渣温度和增加出渣铁次数,[w(MgO)]和[w(Al2O3)]应保持在11.0%和16.0%左右,以提高炉渣的排氯能力,减少氯元素对高炉冶炼和后续设备产生的不利影响。     

焦炭质量预测模型的建立

根据宣钢焦化厂配煤炼焦的实际情况,利用回归分析法建立了焦炭质量预测模型。选择配合煤的质量指标来预测焦炭质量,并指导配煤,以获得稳定的焦炭质量,并通过检验应用于实际生产。     

Si3N4/TiN复相陶瓷的抗氧化性能

以铁尾矿和含钛高炉渣为主要原料合成了Si3N4/TiN复相陶瓷,在热力学分析的基础上,研究了Si3N4/TiN复相陶瓷的抗空气氧化性能,并对其氧化过程进行了动力学分析.采用X射线衍射、扫描电镜和能谱等对Si3N4/TiN复相陶瓷的氧化过程、氧化后样品显微形貌进行了表征,并通过分析样品的恒温氧化质量增加曲线研究了其抗氧化...     

低温一步法炼胶技术开发与应用项目获得山东省自主创新资金支持

日前,由特拓（青岛）轮胎技术有限公司与山东八一轮胎制造有限公司共同申报的低温一步法炼胶技术开发与应用项目获得山东省自主创新专项资金支持,成为山东省科技厅重点扶持项目,项目扶持资金高达1000万元。     

利用铁尾矿制备泡沫玻璃复合材料

以铁尾矿为主要原料,铝钒土、CaCO3和废玻璃调整成分合成基础玻璃粉末.以合成的基础玻璃为原料,CaCO3、Na2CO3为发泡剂,磷酸钠和硼砂为稳定剂制备泡沫玻璃复合材料.通过X射线衍射及扫描电镜等技术研究制品的相组成和显微结构,并分析其发泡机理.通过测定制品的容重和抗压强度与其他同类材料性能进行比较.结果表明:利用铁尾矿合成的基础玻璃粉末主要为非晶质;泡沫玻璃复合材料主要由Ca[(Fe,Mg)]2相(钙铁辉石)和非晶态的玻璃体物质组成,内部多为圆形封闭气孔,气孔直径变化范围较大且分布比较均匀;制品的抗压强度可达62.25 MPa,容重为2.056 g/cm3,与其它同类材料相比,试验制得的泡沫玻璃复合材料具有优良的综合性能.