国外高炉炉顶煤气循环利用新技术

高炉炉顶煤气循环利用的主要工艺的核心环节是将高炉炉顶煤气合适处理后把其中的还原成分（CO和H2）喷入风口或炉身适当位置，从而重新回到炉内参与铁氧化物的还原，以加强碳和氢元素的利用。该工艺被认为可改善高炉性能、降低能耗以及减少二氧化碳的产生，从生产实际出发，许多国家提出了诸如HRG（俄罗斯）、JFE（日本）、OHNO（日本）、     

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.      

应用Fick定律计算CO/H2+N2混合气体还原铁矿石动力学参数的偏差

为了讨论采用Fick定律未反应核模型(Fick模型)计算CO/H2+N2混合气体还原铁矿石动力学参数的偏差,建立基于Maxwell-Stefan关系式的未反应核模型(M-S模型),对Fick模型计算得到的动力学参数和M-S模型中设定的动力学参数进行比较分析.结果表明:N2对CO/H2还原FeO的阻碍作用与其摩尔分数成正比;N2对正反应速率常数的计算没有影响;CO-N2体系中Fick模型所用的互扩散系数小于实际值,而H2-N2体系中其所用的互扩散系数大于实际值.     

H_2-CO混合气体还原氧化亚铁粉体的动力学

通过热重实验获得了873、973和1173 K三个温度条件下不同组成的H_2-CO混合气体还原氧化亚铁的动力学曲线,发现在873和973 K时由于析碳反应的发生,动力学曲线较为混乱,没有规律,而在1 173 K时,还原曲线则随还原气体中H_2含量(体积分数)的增加表现出明显的规律性.通过H_2-CO与H_2-Ar气体还原氧化亚铁动力学的比较,混合气体中CO参与反应的速率与其含量(体积分数)基本符合线性关系.还原产物形貌观察的结果表明,随着反应温度的升高,还原产物孔隙增大,铁相充分发育长大并逐渐有明显的烧结现象.     

高炉喷吹煤气工艺中炉顶煤气循环的变化规律

高炉喷煤新技术结合了高炉和造气炉的传统工艺,通过炉顶煤气循环,实现了炉顶煤气的合理利用。结果表明,随着循环时间的增加,所需煤量增多,造气炉煤气中H_2和CO体积分数升高,高炉中总热收入和热量收支差降低;炉顶煤气中H_2和CO体积分数升高,N_2和CO_2体积分数降低,且随着煤气循环,最终达到气体成分基本不变,保证了高炉的最佳运行状态。     

水煤气反应对浮氏体还原影响的实验研究

在900℃和1 000℃时,气体成分为(CO H2)/(CO CO2 H2)=0.85,H2/(CO H2)=0.3和(CO H2)/(CO CO2 H2)=0.75,H2/(CO H2)=0.3的条件下做了浮氏体还原实验.得出在温度高于810℃时,水煤气反应影响浮氏体还原,混合气体中CO2≥25%时表现明显,混合气体中CO2≤15%时影响较小.     

CO2炼钢对氧气高炉循环煤气的改质及加热

 为解决氧气高炉循环煤气CO2脱除和加热过程中的析碳问题,提出了一种利用CO2炼钢对煤气进行改质和加热的方法,并通过热力学计算探讨了铁水和煤气成分对炼钢过程的影响,得到了合理的循环煤气处理方案。结果表明,CO2炼钢反应总体上是大量吸热的,需要外部热源提供热量;以氧气高炉炉顶煤气为氧化剂时,炼钢温度范围内铁水中碳的脱除限度在0.02%以下,脱除率高于99%;煤气处理能力和改质煤气成分受铁水成分影响,并且铁水中碳含量的影响更大;通过CO2炼钢与变压吸附2种工艺的结合,可满足氧气高炉对循环煤气量和温度的需求。     

低温非平衡条件下氧化铁还原顺序研究

研究了低温条件下(＜570℃)CO和H2还原氧化铁的动力学机理.结果表明:实际还原过程属于非平衡态过程,它的还原机理与还原气体的成分相关.当还原气体中CO(或H2)的含量不能满足Fe3O4 CO(H2)→3FeO CO2(H2O)反应进行的要求时,氧化铁的还原顺序为Fe2O3→Fe3O4→Fe;如果还原气体成分满足此要求,Fe2O3→Fe3O4→Fe和Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe两种还原顺序将同时存在.     

阿亨大学钢铁冶金研究所有关CO2问题和废料再循环领域的研究工作

介绍了有关深海中干冰块的试验和计算,提到了地下煤气化时CO2的用途,以及用CO2溢流三级操作来提高石油产量.介绍了向电弧炉中混合喷吹CO2和煤、焦或直接还原细粉的新工作.研究了高炉喷吹煤、粉矿或粉尘.对竖炉中喷吹热还原气体和粉状固体燃料进行了比较,其中热还原气体可由煤发生或废料气化或炉顶煤气.讨论了喷吹塑料,汽车燃油系统的轻馏焦和电厂灰中的未燃尽碳的试验结果.除在H2沸腾炉生产直接还原铁之外,还讨论了在回转窑或密闭竖炉中,研究矿/煤,粉尘/煤球团或团块的还原行为结果.     

熔融还原煤气改质的数值模拟

考虑到两步法熔融还原中煤气的显热没有得到充分的利用,对煤气改质进行数值模拟研究.研究结果表明,相同的气体温度和气体流量下,碳消耗量随着填充床的高度增加(或碳基粒度的减少)而增加,水蒸气消耗量随着填充床高度的增加(或碳基粒度的减少)而减少;COREX终还原炉发生煤气改质后氧化度由0.10降至0.065,HIsmelt熔融还原炉炉顶煤气氧化度由0.625降至0.223,煤气的显热得到充分利用.     

Reduction Rate of Ferrous Oxide in Smelting Reduction

ＲｅｄｕｃｔｉｏｎＲａｔｅｏｆＦｅｒｒｏｕｓＯｘｉｄｅｉｎＳｍｅｌｔｉｎｇＲｅｄｕｃｔｉｏｎＬｉｕＱｉｎｇｃａｉ①ＡＢＳＴＲＡＣＴＲｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｆｅｒｏｕｓｏｘｉｄｅｉｎｓｍｅｌｔｉｎｇｒｅｄｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈｉｒｏｎｂａｔｈｈａｓ...     

Reduction cranioplasty

Reduction cranioplasty can greatly improve the quality of life for selected patients with severe macrocephaly and can significantly diminish some of the difficulties in the long-term chronic care of others. Because of differences in age, cranial morphology and surgical goals, the surgical plan must be tailored to the individual patient. Three techniques for reduction cranioplasty, with the advantages and disadvantages of each, are described. Four patients, representing the spectrum of severe macrocephaly and also the problems associated with reduction cranioplasty, are presented. Surgical indications, tactical considerations and risks are discussed.     

含碳球团还原反应及其技术

对含碳球团的自还原反应和工艺中涉及的燃烧和氧化反应进行了论述,分析了煤的性质、氧化性气氛对含碳球团自还原性的影响;介绍并且评价了现有和正在研发的含碳球团直接还原法和熔融还原法。     

降低攀钢高炉渣碳化电耗的途径

分析了攀钢高炉渣还原碳化的理论电耗构成，并与实际情况进行了对比，找到了造成电耗高的原因，指出“合理利用”从高炉排出的熔融高炉渣的显热、改善冶炼动力学条件、提高电炉的热效率是降低电耗的3个主要途径，同时还应从理论上深入研究电炉冶炼条件下的相关机理和理论，才能解决经济可行性问题。并对电耗可降低的限度进行了预测。     

Cu还原MoO_4~(2-)产物特性研究

对在酸性条件下Cu还原Mo O42-的行为及还原产物的特性进行了研究。考察了还原体p H值、还原时间、反应温度等因素对钼还原率的影响。结果表明,还原反应要在酸度比较高的条件下才能进行,提高酸度有利于钼的还原;还原速率随温度的升高而增大,符合经典的Arrhenius温度对反应速率的影响规则。同时,采用X-衍射、X荧光分析、拉曼光谱以及扫描电镜对还原产物的特性进行了表征,确定了还原产物的组成与形态,即还原产物中主要的元素有Na、Mo、O,比例是0.2∶4.96∶1,产物组成可定性为Na0.91O19.2H7Mo5.33。产物晶系为六棱型结构,产物中Mo呈现出+5.72价的混合价态。碱分解机理分析得,Cu还原Mo O42-的产物易被氧化,生成Mo O42-。     

铁浴式熔融还原的终还原反应研究现状

介绍了铁浴式熔融还原终还原反应的机理,各区域的还原反应及总还原速率模型的研究情况,并阐述了终还原反应的研究现状以及存在的问题,可供有关研究了工作及生产技术人员参考。     

中国发展非高炉炼铁的现状及展望

非高炉炼铁是钢铁工业发展的前沿技术之一。目前,直接还原已成为世界钢铁工业不可缺少的组成部分。熔融还原虽实现工业化生产的环境优越性得以公认,但其低能耗、低成本等优点还有待于实践证实。发展直接还原铁生产弥补废钢的短缺是中国钢铁工业、装备制造业发展的急需。以国内技术为基础,利用国内铁矿资源,以煤制气 竖炉为主导工艺是中国发展直接还原铁生产的主要方向。加强对国外熔融还原技术发展的跟踪,强化国内熔融还原技术的开发力度,尤其是消化COREX技术以及实现其装备的国产化是中国熔融还原发展的重要方向。     

轻压下技术在高碳钢方坯连铸应用中的参数选取

轻压下技术作为改善铸坯偏析的有效措施之一,被广泛应用于高碳钢方坯连铸中,其压下参数的选取对于轻压下技术至关重要.通过理论分析并结合其他厂的生产经验,认为压下位置在中心固相率为0.2～0.8、总压下量为4～8 mm时,轻压下效果最佳.合理地应用轻压下技术,可以有效地减轻铸坯的V型偏析、降低中心碳偏析并改善铸坯的宏观组织.