山东墨龙HIsmelt工艺生产运行概况及主要特点

山东墨龙HIsmelt新工艺采用非焦煤粉在熔融还原炉中还原含铁原料,后经过铸造过程,最终生产出特种铸造生铁,为高端制造行业（如核电）提供原材料,该工艺是冶金领域的革命性新技术。首先介绍了山东墨龙HIsmelt铸锻工厂的概况及熔融还原炉的反应机理;其次对山东墨龙HIsmelt工艺的主要生产指标进行了分析,结果表明,山东墨龙HIsmelt工厂主要生产指标已明显优于力拓HIsmelt工厂,其所生产的特种铸造生铁磷质量分数低,基本不含硅、锰等元素,其他5种有害元素（铅、锡、砷、锑和铋）含量非常低,满足了高端制造业对铁原料的要求;最后总结了山东墨龙HIsmelt生产过程的特点,分析了在生产过程中如何通过熔融还原炉中的三大操作制度（调节喷煤量、调整含铁物料喷吹量和调整热风中的富氧量）的协同作用来调整炉内冶炼状态,并且对冶炼温度的影响和煤耗的确定进行了探讨。     

氢气含量对含铁炉料还原及软熔性能的影响

为了研究氢气含量对含铁炉料还原及软熔性能的影响,利用程序还原炉分析了不同氢气含量对含铁炉料还原性能的影响,利用高温熔滴炉模拟高炉喷吹含氢煤气,研究了氢气含量对含铁炉料软熔性能的影响。结果表明,当增大氢气含量后,炉料的软化温度会升高,滴落温度逐渐降低,同时也会改善炉料结构的透气性,使得渣铁更加容易分离;氢气含量会使含铁炉料中的FeO含量降低,弱化了脱碳反应,从而促进生铁中碳含量的增加。低温时氢气含量对还原几乎没有促进作用,高温则会促进氢气的还原性能;同时,氢气会促进含铁炉料中铁的析出。     

电炉粉尘锌元素回收利用基础分析

通过对电炉粉尘进行化学成分、物相结构、粒度组成、颗粒形貌等基础物性进行分析,可知电炉粉尘中锌元素主要以铁酸锌(ZnFe2O4)形式存在,相较于ZnO而言ZnFe2O4不易还原,给电炉粉尘中锌的回收造成了困难。采用ZnO和Fe2O3化学纯试剂制备纯ZnFe2O4,通过XRD、DSC和SEM- EDS等方法对ZnFe2O4的碳热还原机理进行分析,探讨了温度和还原剂种类对ZnFe2O4碳热还原的影响。结果表明,ZnFe2O4的碳热还原分为3个阶段,即ZnFe2O4分解段、氧化锌还原段和铁氧化物还原段,第1阶段主要为ZnFe2O4的分解反应,第2阶段主要为ZnO的还原反应,并伴随少量铁氧化物的还原反应,第3阶段主要为铁氧化物还原和碳气化反应;在反应初期,煤粉转化率大于石墨,而在反应后期则相反。     

电容式变压器套管介损数据异常案例分析

分析比较了山西省电力公司长治供电分公司所辖变电站出现的两支电容式主变压器套管介损数据异常的情况,建立了电容式主变套管的相关模型,探讨了电容式主变压器套管介损数据异常的原因,并对预防类似情况的发生提出四点建议,对处理电容式主变压器套管介损数据异常有一定的借鉴作用。     

热重-质谱联用研究铁矿粉氢还原的动力学研究

采用热重-质谱联用技术,研究了1 023～1 373 K条件下H2还原铁矿粉的反应动力学。结果表明,铁氧化物的还原存在分段现象,两个阶段均符合界面化学控速的反应机制,表观反应活化能分别为37.40 kJ/mol和34.97 kJ/mol。由质谱分析数据可以计算得到反应的还原度和还原速率,与热重分析相比,结果基本一致,但存在细节丢失及迟后现象。     

废塑料水热炭高炉喷吹基础性能分析

为了减轻废塑料对环境的污染,同时降低炼铁生产化石燃料的消耗,利用亚临界水热法处理废塑料。分析得到的固体产物(水热炭)的着火点、爆炸性、燃烧性和反应性,从而探究废塑料水热炭应用于高炉喷吹的可行性。研究结果表明,以塑料软管(PVC)为原料制备的水热炭HTC-1的工业分析结果近似于烟煤,和无烟煤(YJ)混合后能有效地改善其燃烧性能和反应性能。用饮料瓶(PET)制备的水热炭HTC-2固定碳质量分数低(3.33%),挥发分质量分数高达96.67%,所以在保证安全喷吹的前提下需要严格控制添加量。     

支撑板对烧结过程的影响

烧结料层上部荷重是造成烧结过程中燃烧熔融带透气性差的重要因素,而烧结料层透气性是制约我国厚料层烧结技术进一步发展的限制性环节.从减轻烧结料层燃烧熔融带荷重以及改善烧结过程料层透气性的角度出发,通过在烧结料层中安装支架研究不同荷重条件下对铁矿粉烧结行为的影响.烧结杯实验研究表明：安装支撑板后,烧结料层透气性明显改善,烧结矿转鼓强度大于65%;垂直烧结速度显著提高,最高可达28.4 mm·min^-1;成品率波动幅度不大,利用系数从1.89 t·m^-2·h^-1增加到2.31 t·m^-2·h^-1;燃耗有所降低,最大降幅达1.32%.理论分析和实验表明,支撑板对减轻烧结熔融带上部荷重,提高料层透气性,以及改善燃耗和烧结矿质量具有重要意义.     

内配碳红土镍矿球团制备工艺

以红土镍矿作为原料,煤粉作为还原剂,氧化钙作为熔剂,配加一定量的黏结剂和水,经对辊压球机压制成含碳球团.对红土镍矿的成球特性进行了研究,考察了还原剂、水分和黏结剂等因素对球团强度的影响.结果表明:红土矿粉本身具有较好的成球特性,在不加入黏结剂的条件下,球团仍具有一定的强度;较细粒度的煤粉会降低球团的强度,适宜含量的较粗粒度的煤粉能提高球团的强度;随着水分加入量的提高,球团的抗压强度逐渐提高,当水的质量分数为18%时,其抗压强度达到最大值,若水分继续增加,抗压强度呈现下降的趋势;球团的落下强度随着水量的增加而升高;随着膨润土用量的增加,球团强度有明显的提高,当膨润土的质量分数为2%时球团强度达到最大值,随着膨润土用量的进一步提高,球团强度略微下降,且膨润土中含有较高含量的SiO₂和Al₂O₃,会降低球团有用元素的品位,因此用量不宜过高.     

新型高炉喷煤模拟燃烧实验装置设计

设计了一种适合模拟高炉喷煤燃烧的实验装置,满足热风既高温又高速的煤粉喷吹条件,可以模拟氧气高炉条件下的煤粉喷吹.喷吹瞬间流场的数值模拟结果表明,当喷吹气体速度达到最大值时,直吹管气体平均速度为162.35 m·s^-1.利用该装置研究了氧气高炉条件下煤粉的燃烧规律.结果表明:煤粉的燃烧率随O/C原子比的增加而增加;在低O/C原子比条件下,煤粉的燃烧率较低,但其增幅比较明显;无烟煤的燃烧率低于烟煤.     

低品位硼铁矿中硼的富集

采用还原焙烧、磁选工艺流程和粉矿直接入炉焙烧技术,对难选低品位硼铁矿中硼的富集进行了研究.按化学当量比C/O=1(原子比)进行配碳,使用马弗炉进行焙烧实验,在500~1 450℃研究了不同焙烧温度下硼品位和硼回收率的变化.研究结果表明:随着焙烧温度的提高,铁晶颗粒增大,在1 200℃时硼精粉品位达到14.29%,满足硼化工工业对硼品位的要求(ω(B₂O₃) ≥ 12%);硼回收率在1 200℃以上时能达到90%以上.当焙烧温度在1 350℃以上时,硼的回收率和品位没有太大的变化.焙烧温度选择在1 200~1 350℃为宜,既能实现高的硼回收率,硼品位又能满足硼化工工业的要求.