铁碳复合球团直接还原试验研究

根据转底炉工艺高温快速还原的特点, 在实验室模拟生产条件, 以烧结常用铁矿粉和还原剂(焦粉或煤粉)为原料进行了压球直接还原试验研究, 讨论了焙烧温度、C/O摩尔比、焙烧时间、球团粒径等工艺参数对球团还原后金属化率和强度指标的影响, 并对不同原料条件下焙烧特性进行了基础研究。结果表明, 在焙烧温度1 350 ℃、C/O比1.15、焙烧时间25 min、球团粒径25 mm条件下金属化率达到85.33%, 球团抗压强度达到2 240 N/个。     

低镁钒钛磁铁矿内配碳球团还原控制机制研究

为开发利用辽宁朝阳地区低镁钒钛磁铁矿资源, 以石墨为还原剂, 研究了还原温度、还原时间对低镁钒钛磁铁矿内配碳球团还原过程的影响, 并进行了反应动力学研究, 并采用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)等分析方法对还原控制机制进行了分析。通过计算分析确定低镁钒钛磁铁矿还原过程限制性环节为O原子在产物层内的扩散, 反应表观活化能为228.80 kJ/mol。研究结果表明, 低镁钒钛磁铁矿与攀西地区钒钛磁铁矿相比, 易于还原。当还原温度超过1 200 ℃时, 球团均能快速进行反应; 延长还原反应时间, 还原产生的金属铁从矿物颗粒外表面到内部依次析出, 球团内部新生相界面逐渐清晰。     

两段热平衡计算电石炉炉热指数

为提高对进入电石炉内电能的控制,引入“电石炉炉热指数”的概念．电石炉的炉热指数包含两部分：一部分是炉料配热系数 C ,代表炉内能量分配情况;一部分是高温区的热盈余 q ,代表炉内的热状态．通过对电石冶炼过程的分析,将电石炉分为炉料区和反应区,采用两段热平衡法计算电石炉的炉热指数,并对影响炉热指数的因素进行分析．通过对炉热指数的调节,达到对进入电石炉内电能的控制．     

红土镍矿软熔性能及还原过程研究

基于煤基直接还原工艺, 采用灰熔点测定仪和相图分析对红土镍矿的软熔性能进行了研究, 结果表明: 随着CaO添加量的逐渐提高, 红土镍矿的熔化温度和流动温度呈现先降低后升高的趋势, 当CaO添加量为10%时, 红土镍矿的熔化温度和流动温度最低, 分别为1 315 ℃和1 335 ℃。结合扫描电子显微镜和能谱分析仪, 对不同温度下反应后的球团样品进行了分析, 研究了红土镍矿含碳球团的还原过程。     

钒钛磁铁矿冷压含碳球团的粘结剂选择

为了提高钒钛磁铁矿冷压含碳球团的强度, 选用膨润土、糖浆及玉米面作粘结剂, 对比了3种粘结剂对球团性能的影响, 从而确定适合转底炉工艺的较优粘结剂及最佳配加量。结果表明: 膨润土加入量超过6%时, 制备球团性能能够达到转底炉工艺要求, 但导致球团内铁品位降低程度较大;添加糖浆作粘结剂时, 在实验研究范围内, 球团性能尚未达到工艺要求, 且存在压球过程中脱模困难问题;而选用玉米面作粘结剂制备球团时各方面都能达到工艺要求。玉米面(含量2.5%)加入到浓度为4%的NaOH溶液中发酵15 min左右, 所得球团的湿球落下强度为4.8次, 湿球抗压强度为55.1 N, 干球落下强度为24.8次, 干球抗压强度为648.1 N, 湿球爆裂温度为400 ℃, 满足转底炉生产的各项指标。     

锰矿洗炉对高炉渣的影响及其机理

 利用锰矿洗炉是处理高炉炉缸堆积事故的重要方法之一。对MnO质量分数不同时的炉渣性能及其机理进行研究,应用熔体物性综合测定仪测定含MnO炉渣的黏度及熔化性温度,并提出稳定性指数的概念;使用X射线衍射仪（XRD）分析含MnO炉渣的物相组成;利用拉曼光谱仪研究含MnO炉渣的微观状态。试验结果表明,锰矿洗炉过程中,炉渣中MnO最佳质量分数应为1.5%左右,此种炉渣在1 480 ℃时的黏度为0.25 Pa·s左右,熔化性温度为1 340 ℃左右,稳定性较强,可以满足洗炉要求。锰矿洗炉的机理是炉渣中生成了锰橄榄石类硅酸盐低熔点物质,增大了液态炉渣的过热度;并且随着自由氧离子浓度的增加,其促使复杂硅氧四面体网络结构解聚为简单硅氧四面体结构,炉渣由复杂结构向简单结构发展,从而显著降低炉渣黏度,达到洗炉的目的。     

芜湖新兴铸管1号高炉薄壁炉衬生产实践孟

芜湖新兴铸管1号1280m3高炉首次采用砖壁合一的薄壁内衬结构。针对薄壁内衬高炉的技术特点,通过采取加强原燃料质量管理、重视上下部调剂、优化布料矩阵、控制合理的煤气流分布、完善冷却体系管理、控制合理操作炉型、狠抓设备点检等措施,高炉各项技术指标明显改善,通过不断地摸索,在薄壁炉衬高炉生产方面取得了一定的实践经验。     

炉顶煤气循环氧气高炉一维气固换热与反应动力学模型

结合风口回旋区燃烧和炉外煤气预热、脱除和循环的平衡关系,建立了氧气高炉一维气固换热与反应动力学模型,并采用传统高炉的运行和解剖数据对模型进行了验证分析.通过模型研究了氧气含量和上部循环煤气流量对氧气高炉炉内过程变量的影响规律.结果表明:氧气含量偏低和上部循环煤气流量不足时,会降低铁矿石还原效果,炉渣内出现大量未还原铁氧化物;氧气含量和上部循环煤气流量的提高可以有效提高炉内CO含量和铁矿石还原速度,但提高上部循环煤气流量会大幅提升炉顶煤气温度,增大热量损失.与传统高炉相比,氧气高炉内CO含量提高1.0~1.5倍,炉内气体还原性更强;铁矿石还原完成位置提高1.49 m,全炉还原反应速度更快;直接还原度降低55.2%~79.2%,炉内直接还原反应消耗的碳量更少.      

氯元素在高炉中的热力学行为

为了探究高炉中氯元素的行为规律,以国丰1号1780m3高炉为研究对象,采用FactSage 6.4软件通过热力学计算系统分析高炉实际冶炼条件下的氯元素行为。结果表明,高炉入炉料中的氯化物与高炉中的P2O5、SiO2、H2O、CO2、H2等均会发生反应,且炉料在下降过程中在高炉不同区域会与不同的物质发生反应。入炉料中的氯元素主要以气体HCl的形式释放,被释放的HCl会随着煤气流的上升黏附在炉料和炉壁上,从而与炉料炉壁中的物质发生一系列复杂的物理化学反应,从而生成NaCl、KCl、MgCl2和CaCl2等氯化物,随着炉料继续下降氯化物又会以HCl的形式逸出,因而形成氯化物在高炉内的循环富集。未参加反应的HCl随着炉顶煤气逸出,对后续的除尘设备、发电装置、煤气管道等均会产生一定的影响。通过氯元素在高炉内的热力学行为分析,可以更好地掌握氯元素在高炉中的演变规律,为降低氯元素对高炉干法除尘工艺的危害提供充分的依据。     

太钢4350m~3高炉炉体热负荷

通过分析太钢4350m3高炉(5#高炉)炉缸以上冷却系统的设计特点,研究其在高煤比、高产量情况下炉内煤气流分布对炉体热负荷的影响.结果表明:太钢5#高炉的边缘气流指数W值控制在0.55左右;中心气流指数Z值应控制在8.8左右;5#高炉下部炉腰炉腹的热负荷较为稳定,而炉身的中上部稳定性较差;5#高炉的热负荷还有降低的潜力,热负荷控制在10～120GJ.h-1范围4350m3高炉仍可稳定操作.