锌对焦炭热性能的影响

锌是高炉的有害元素之一,其循环富煤会严重影响高炉稳定顺行。介绍了高炉中锌的主要来源和锌的主要氧化物ZnO的还原形式。针对锌元素对焦炭热性能的影响,设计了两种实验方案。一种方案是将焦炭置于锌蒸气的环境中进行吸附实验后,对其进行微观分析和热性能检测;另一种方案是在存在锌蒸气的情况下,通入CO2进行溶损反应后测定其热强度。两种实验结果表明:锌蒸气在焦炭上吸附能力很弱,不能与焦炭发生化学反应。只有在气氛中锌蒸气分压高时,温度降低时锌蒸气会冷凝附着在焦炭上,接触空气后氧化得到吸附有ZnO的焦炭。吸附ZnO的焦炭由于ZnO的催化作用使焦炭反应性升高,反应后强度降低。锌蒸气对焦炭热性能不会产生影响。     

高炉炉缸侵蚀特征及侵蚀原因探析

为了探析高炉炉缸侵蚀特征及其共性原因,基于京唐1号高炉和通才3号高炉的现场数据,分别计算了炉缸侧壁炭砖残余厚度和死料柱漂浮高度,明确了炉缸炭砖的侵蚀原因,证实了炉缸炭砖的侵蚀部位。结果表明,当死料柱透气性变差时,炉底温度逐渐降低,铁水环流加重,造成了耐火材料的异常侵蚀;由京唐1号高炉死料柱根部位置和炭砖侵蚀位置的关系,证实了死料柱根部对应炭砖易受到异常侵蚀,即铁口中心线下方1~3 m。由于死料柱物理状态和漂浮状态随生产参数和高炉状态的变化而变化,因此侵蚀部位也随之变化,故应稳定原燃料条件及生产参数,并建立死料柱漂浮高度和炭砖残余厚度的实时监测机制,从而保证高炉安全生产,实现高炉长寿。     

高炉氧煤枪技术理论研究

氧煤枪及氧煤燃烧器的开发近年来备受人们的关注,并伴随着富氧大喷煤技术的发展而不断完善。通过模拟研究氧煤枪对煤粉燃烧的影响,结果表明采用氧煤枪可以缩短燃烧反应延伸长度,起到减少未燃煤粉作用;通过模拟研究氧煤枪富氧对风口燃烧区氧浓度的影响,结果表明在风口燃烧区的风口中心线方向氧浓度升高,为风口区含碳物质(煤粉和焦炭等)的快速燃烧创造了必要动力学条件;通过模拟研究风口燃烧区煤粉燃烧的效果,结果表明随着氧气浓度的增加,燃料颗粒存留时间缩短。氧浓度为21%时,燃料颗粒存留时间约为0.205 s;而氧浓度达到30%时,燃料颗粒存留时间减小到0.17 s。     

高炉滴落带透气性的理论研究

通过建立数学模型,研究了高炉滴落带中渣铁滞留率、炉渣粘度和渣量对煤气压力损失的影响。结果表明:渣铁液的总滞留率直接影响着煤气压力损失,当总滞留率较低时,压力损失随着滞留率的增加变化较慢,但当总滞留率超过15%之后,煤气压力损失会急剧增加,容易导致炉况不顺,直至悬料;煤气压力损失与炉渣粘度大致成正比关系。证明了降低炉渣粘度是控制煤气压力损失的有效手段。     

碱金属对焦炭热性能的影响

通过模拟高炉内焦炭同时受钾和钠蒸汽影响的实际情况,得到在钾和钠不同比例条件下焦炭结构和热性能(CRI、CSR)的变化。结果表明,碱金属的比例达到3%时,就会破坏焦炭结构,而且随着钾蒸汽比例的提高,焦炭粉末也会增多,这表明钾蒸汽对焦炭结构造成了巨大破坏。当钾和钠的质量比为3︰7时,焦炭的反应性(CRI)达到最高,反应后强度(CSR)达到最低。通过扫描电镜和能量光谱仪观察发现,焦炭基体和矿物质中均存在钾和钠;通过X射线衍射检测发现,焦炭和碱金属蒸汽发生反应生成了霞石,霞石中钾和钠的含量取决于碱金属蒸汽中两者的比例。     

碱金属和锌对焦炭机械强度影响的实验研究

设计采用碱金属碳酸盐溶液和醋酸锌溶液喷洒法进行焦炭碱金属和锌富集,然后进行干燥得到富碱金属碳酸盐和醋酸锌的焦炭,并测定了焦炭的M_(40)和M_(10)。实验结果显示:焦炭M_(40)升高是由于焦炭内部水分和溶液中的盐导致,M_(10)的降低是由于焦炭粉末在焦炭表面吸附和气孔内焦炭粉末不能有效分离导致。碱金属碳酸盐、醋酸锌溶液不会对焦炭结构造成破坏,故基本不会对焦炭机械强度造成影响。     

高炉块状带透气性试验分析

通过试验研究了在不同球团矿配比、不同烧结矿粒度和不同料层厚度条件下,高炉块状带透气性指数的变化规律。粒度小于10 mm的烧结矿会使高炉块状带的透气性急剧变差;在保持料层炉料粒度组成不变的情况下,如果料层厚度增加,则高炉块状带的透气性降低;随着球团矿配比的增加,料层压差呈先升高后趋于稳定的状态,高炉块状带透气性升高。     

首钢京唐1#高炉增产降耗冶炼实践

详细介绍了首钢京唐1#高炉2014年10月至2016年9月期间的增产降耗措施。通过优化大煤比冶炼技术、改善煤气分布、稳定合理操作炉型、降低休风率等措施,生产水平取得显著进步,主要经济技术指标达到国内同类型高炉领先水平。其中在2015年10月至2016年9月期间,日产铁水12 669 t,高炉利用系数2.33 t/(m~3·d),入炉燃料比491 kg/t,焦比280.6 kg/t。     

高炉内焦炭行为的理论研究

结合生产实践,研究了焦炭在炉内的行为及其对炉缸温度变化的影响,分析认为炉缸铁水的流动和死焦堆的变化影响炉缸的活跃度,进而影响炉底温度的变化。在高炉下部透气性方面,下部(炉腹—炉腰—炉身下部)边缘的焦炭粉末积聚会导致高炉透气性变差,进而导致炉况不稳定。