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.     

TiO_2含量对含钛铁矿粉熔化行为的影响

为了更好地利用各种铁矿粉,使用"座滴法"研究了TiO_2含量对含钛铁矿粉的熔化行为。结果表明:试样收缩过程主要分为慢速和快速两个阶段;随着TiO_2含量的升高,除TiO_2含量为1%外,铁矿粉特征熔化温度呈现升高的趋势;TiO_2含量为1%时,铁矿粉特征熔化温度较低;随着TiO_2含量的升高,铁矿粉熔化时间呈现增加的趋势;TiO_2含量过高不利于降低烧结燃耗,综合考虑含钛铁矿粉特征温度和熔化时间,TiO_2含量应控制在3%以内。     

烧结熔剂活性度及高温液相行为研究

使用指示剂滴定法和"座滴法"研究了烧结熔剂(生石灰、白云石)活性度及高温液相行为。结果表明:生石灰的活性度存在显著差异,生石灰活性度主要取决于"匀速滴定阶段"的活性度;活性度较高的生石灰与Fe_2O_3纯试剂反应的特征温度较低、特征温度区间较窄;石灰石与Fe_2O_3纯试剂反应的特征温度较生石灰低,这主要是由于高温下生成的CaO活性度更高;白云石与Fe_2O_3纯试剂反应的特征温度最高,这主要是由于MgO·Fe_2O_3阻碍了铁酸钙的形成;白云石与Fe_2O_3纯试剂反应后的试样出现了明显的分层现象,内层矿相以MgO形成的高熔点物质为主,外层矿相以低熔点铁酸盐为主。     

块矿对高炉炉料冶金性能的影响

通过研究高炉炉料的还原性、低温还原粉化性能和软熔滴落性能,探讨了巴西块矿对高炉炉料冶金性能的影响。结果表明:混合炉料中巴西块矿配比从5%增加到20%,炉料的低温还原粉化性能变差,但还原性能和软熔滴落性能得到改善,还原度指数增加了3.86%,滴落温度升高了40℃;当巴西块矿配比为10%时,软熔滴落性能达到最优,此时炉料的反应性指数最大。同时研究了单种炉料与混合炉料冶金性能的关系,2种炉料的还原性能和低温还原粉化性能具有叠加性,软熔滴落性能不具有叠加性,可通过反应性指数来判断炉料软熔滴落性能的改善情况。     

[w(TiO2)]对烧结矿矿相结构及软熔滴落性能的影响

 为了深入研究[w(TiO2)]对烧结矿冶金性能的影响,通过SEM-EDS和荷重软化熔滴试验研究了不同TiO2质量分数对烧结矿矿相结构与软熔滴落性能影响。试验结果表明,随着烧结料中[w(TiO2)]从1.40%增加到3.02%,烧结过程液相生成量先增加后减少,烧结矿中的赤铁矿、钙钛矿和硅酸盐等都有不同程度的升高,赤铁矿质量分数从20.69%增加到26.05%,其形态由原生赤铁矿逐步变为二次赤铁矿,磁铁矿和复合铁酸钙质量分数逐步减少,因此,适当增加烧结矿中[w(TiO2)]（＜2%）有利于改善烧结矿的液相生成量,减少燃料消耗,提高烧结矿的转鼓强度;烧结矿中的钛主要以钙钛矿的形式存在,极少部分的钛固溶于复合铁酸钙和二次赤铁矿中;随着烧结矿中TiO2质量分数的增加,开始软化温度逐渐升高,试样软化开始温度[t10]和试样软化终了温度[t40]均在1 130 ℃以上,低钛烧结矿的软化温度区间[ΔtA]为195 ℃,其余含钛烧结矿烧结矿的软化温度区间[ΔtA]均在200 ℃以上。     

新型黏结剂强化冷固结球团的作用机理

 黏结剂在冷固结球团中必不可少,目前广泛使用的冷固结球团有机、无机黏结剂如CMC、膨润土和水泥等均会在高温下失效,导致球团高温强度严重下降,因此,寻找一种高温强度良好的黏结剂是目前需要解决的问题。采用新型黏结剂制备冷固结球团,通过XRD和SEM-EDS等对新型黏结剂球团制备原料及球团性能特征进行分析,同时探讨黏结剂对球团冷态抗压强度及高温强度的影响及其作用机理。试验结果表明,黏结剂以流动状态存在于冷固结球团中,可有效吸附或包裹铁矿粉颗粒,增加黏结剂配比可同时提高球团的冷态抗压强度及高温抗压强度;在高温还原性气氛下焙烧冷固结球团,由于发生还原反应,球团金属化率提高,铁矿粉颗粒间空隙增大,导致球团强度下降,焙烧时间为30～90 min时,球团金属化率及抗压强度变化趋势最明显;焙烧初期,球团抗压强度不会发生快速下降,且焙烧结束后球团强度仍可保持为100 N/个左右。     

MgO、TiO2对镁质钒钛球团矿综合冶金性能的影响

 以球团厂实际配矿为基础,选取铁矿粉OA、OB、OC和OD,以膨润土作为黏结剂进行试验分析MgO和TiO2对镁质钒钛球团矿冶金性能的影响,并得出合适的TiO2质量分数和MgO质量分数,为生产镁质钒钛磁铁矿球团提供理论依据。结果表明,当[w(MgO)]从1.25%升高到2.34%,球团矿抗压强度从2 511降低到2 453 N/P,还原膨胀指数降低了13.17%;当[w(TiO2)]从3.97%升高到5.07%,球团矿抗压强度从2 511降低到2 383 N/P,还原膨胀指数略有下降,影响较小。球团矿中的[w(MgO)]从1.32%升高到2.38%,球团矿的熔融温度区间降低了40%,改善了其熔滴性能,但MgO固溶体等难还原矿物降低了球团的还原度指数。球团矿综合冶金性能最优的配比参数（质量分数）为OA矿粉50%、OB矿粉21%、OC矿粉10%、OD矿粉19%和膨润土1.8%。     

机械活化烧结粉尘和高炉粉尘的物理化学性质

 在当代钢铁工业“零排放”的追求理念下,烧结粉尘和高炉粉尘是炼铁厂重要的二次资源。这两种粉尘颗粒因经历过高温冶炼过程而具有结晶完整及表面活性低的特点。在空气和水两种介质下,利用行星球磨机,采用激光粒度、扫描电镜、X射线衍射和红外光谱等手段考察了烧结粉尘和高炉粉尘的机械活化机制。研究结果表明,随着活化时间的逐渐延长,两种粉尘的粒度均逐渐减小,赤铁矿物相峰强逐渐减弱,晶块尺寸逐渐减小,晶格畸变、位错密度、无定形化分数和机械力储能逐渐增加;烧结粉尘的湿磨效果较好,而高炉粉尘更适合于干磨;活化后的烧结粉尘颗粒比高炉粉尘颗粒更易发生团聚;在行星湿磨30 min的条件下,烧结粉尘的平均粒度即可达到3.3 μm,同时其晶块尺寸减小40%,位错密度为4.8×1014 m/m3,无定形化分数为21.3%,总储能为126 kJ/mol;在行星干磨30 min的条件下,高炉粉尘的平均粒度即可达到4.1 μm,同时其晶块尺寸减小28%,位错密度为9.8×1014 m/m3,无定形化分数为14.8%,总储能为229 kJ/mol。     

钢厂含铁粉尘动力学成球性能

 钢铁生产过程中会产生大量含铁粉尘,目前最为可行的处理方法是将粉尘造球,并利用转底炉生产金属化球团。采用化学分析、激光粒度、BET比表面积和X射线衍射方法对烧结、高炉及电炉3种含铁锌粉尘基本物性进行分析,在此基础上,进一步对3种含铁锌粉尘进行圆盘造球,从成球动力学和生球强度两个方面考察含铁锌粉尘适宜的造球参数。试验结果表明,烧结粉尘具有良好的成球性能,但是在目前试验条件下其生球强度难以达标;电炉粉尘黏结性太强,在造球过程中黏盘严重,两者皆不适宜单独用来造球;高炉粉尘不仅具有良好的成球性能,还具有很强的生球强度,在保证生球产量和质量的情况下,高炉粉尘适宜的造球参数为,圆盘造球时间为20 min,膨润土加入量为2%,造球水分为12.5%～13.0%,圆盘转速为27～31 r/min,圆盘给料量为5 kg。     

核矿石对低钛型钒钛磁铁精粉烧结制粒的影响

 为了改善低钛型钒钛磁铁精粉的制粒性能,研究了核矿石对低钛型钒钛磁铁精粉烧结制粒行为的影响。研究结果表明,低钛型钒钛磁铁精粉粒度粗,比表面积小,形貌主要为光滑的不规则形状和片状,颗粒间黏附力弱,不利于烧结混合料制粒;低钛型钒钛磁铁精粉的颗粒长大指数和均匀性指数的指标较好,制粒效率和制粒后准颗粒小球的均匀程度不是低钛型钒钛磁铁精粉制粒的限制性环节,核矿石种类对颗粒长大指数和均匀性指数的影响较小。相对普通矿粉而言,低钛型钒钛磁铁精粉制粒后准颗粒小球的抗热粉化指数较低,破损指数较高;不同核矿石条件下,准颗粒小球的抗粉化指数和破损指数差异均较大;褐铁矿作为核矿石时,制粒后准颗粒小球抵抗外力冲击和热气流冲击的能力最强,赤铁矿次之,烧结返矿最差。综合分析核矿石对低钛型钒钛磁铁精粉烧结混合料制粒的影响,核矿石的优选顺序为褐铁矿、赤铁矿和烧结返矿。