冷热双混辊压法高炉熔渣破碎试验

围绕高炉熔渣余热回收设计开发了冷热双混辊压法高炉熔渣破碎装置,并以水淬高炉渣作为冷却介质,开展了高炉熔渣辊压破碎试验。试验研究了电机转速R、辊间距离L、冷却介质漏斗高度H等装置运行参数对处理后炉渣的厚度、温度以及玻璃化率的影响,获得最佳参数,为高炉熔渣余热回收及工业试验奠定基础。结果表明,在电机转速为9 r/min、辊间距离为2 mm、水淬渣漏斗高度为4 mm时,处理后的高炉渣呈现为厚度最小为1.26 mm的薄片。此时,炉渣温度为442 ℃,玻璃体化率达89.8%,可在保证高炉渣后续利用的同时,最大程度地提高余热回收温度。     

冷热双混辊压法高炉熔渣破碎试验

围绕高炉熔渣余热回收设计开发了冷热双混辊压法高炉熔渣破碎装置,并以水淬高炉渣作为冷却介质,开展了高炉熔渣辊压破碎试验。试验研究了电机转速R、辊间距离L、冷却介质漏斗高度H等装置运行参数对处理后炉渣的厚度、温度以及玻璃化率的影响,获得最佳参数,为高炉熔渣余热回收及工业试验奠定基础。结果表明,在电机转速为9 r/min、辊间距离为2 mm、水淬渣漏斗高度为4 mm时,处理后的高炉渣呈现为厚度最小为1.26 mm的薄片。此时,炉渣温度为442 ℃,玻璃体化率达89.8%,可在保证高炉渣后续利用的同时,最大程度地提高余热回收温度。     

各因素对离心高炉渣纤维性能及成纤效果的影响

针对高炉熔渣离心成纤热态实验,分析了高炉熔渣离心成纤的机理。同时研究了酸度系数和离心辊转速对高炉渣纤维直径和渣球含量的影响,分析了温度和转速对成纤效果的影响。结果表明,随着酸度系数的增大,高炉渣纤维直径和渣球含量逐渐增大;而随着转速的增大,纤维直径和渣球含量逐渐减小。熔渣滴落温度保持在1 290~1 420℃,四辊转速为1号40Hz、2号40Hz、3号50Hz、4号60Hz时,成纤效果较好。     

酸度系数对调质高炉渣成纤质量的影响

为了改善矿渣棉纤维质量,采用铁尾矿对高炉渣进行调质,研究酸度系数对调质高炉渣黏度、熔化性温度和矿物组成的影响规律,并在此基础上采用离心试验证实了改变酸度系数能够优化纤维质量。结果表明:随着铁尾矿添加比例的升高,调质高炉渣的酸度系数Mk增加,调质高炉渣熔化性温度先降低后升高,熔化性温度对应的黏度值逐渐增加,调质高炉渣中不再有矿物析出,熔渣凝固后全部为非晶相。说明高炉渣开始由短渣特性转变为长渣特性,且在符合矿渣棉成纤黏度条件下,熔渣黏度变化趋于平缓,因此对高炉渣进行调质可以拓宽成纤温度区间范围,易于高炉渣纤维化控制;且酸度系数Mk提高,进一步可以改善纤维直径,提高纤维的使用性能。     

高铝中钛高炉渣脱硫的动力学机制

 以现场高炉渣化学成分为基准,利用纯化学试剂制备试验渣样,研究了高铝中钛型高炉渣脱硫的动力学过程,确定了其脱硫的动力学参数。结果表明,当反应温度一定时,铁水中硫含量w(［S］)随脱硫反应时间的延长而降低。试验条件下,高铝中钛渣脱硫过程属于二级反应,其限制性环节是硫在熔渣中的扩散。熔渣中硫的传质系数βS随着温度的升高而增大,硫在熔渣中的扩散活化能ED为127.03kJ/mol。     

生铁中硅钛氧化规律的研究

通过温度、碱度、渣中TiO_2含量对铁中硅钛氧化反应影响的试验,提出了铁中硅钛氧化的可能条件。硅钛氧化反应整个过程的控制环节,主要是氧在渣中的传质作用。铁中[Si]/[Ti]比值即熔渣氧位参数[L]体现了熔渣氧位的变化,在生产中可作为高炉判断炉况的重要参数。     

调质高炉熔渣喷吹法制备矿渣纤维的研究

采用自主设计搭建的实验平台,利用高速气流喷吹的方法,进行高炉热熔渣成纤试验,探讨熔渣成纤机理,分析影响纤维直径及性能的因素。结果表明:采用喷吹法制备矿渣纤维,熔渣经过液膜形成、凸起形成和凸起拉丝三个过程形成纤维;随气量压力的增大,纤维直径越细;调质熔渣酸度系数为1.1~1.4,温度在1 350~1 500℃制得纤维性能较好,此研究为工业扩大化生产提供理论依据。     

熔渣纤维化机理研究进展

 熔融矿渣制备矿渣纤维已成了有效利用资源的新途径,对于冶金熔渣的研究通常分别建立在牛顿流体或非牛顿流体的基础上。然而由于温度等因素的变化,熔渣纤维化过程经历了从牛顿流体向非牛顿流体的转变过程,并且熔渣的这2种状态对于其纤维化都会产生一定的影响。针对冶金熔渣的成纤机理进行了综述,提出将纤维化过程划分为牛顿流体状态与非牛顿流体状态2个阶段的构想,为进一步深入研究熔渣的纤维化机理提供了思路。     

酸度系数对熔渣析晶和纤维性能的影响

以高炉渣为原料,利用离心成纤工艺直接制备矿渣纤维。在相同的成纤温度下,检测高炉渣不同酸度系数的晶体含量及其矿渣纤维的直径、渣球含量以及含水率等性能,构建了酸度系数与晶体含量以及矿渣纤维性能的关系,总结了矿渣纤维质量优劣的影响因素。结果表明:晶体的种类主要为钙镁黄长石和钙铝黄长石,随着酸度系数增加,晶体含量逐渐减少,纤维物化性能也发生相应变化。其中,酸度系数抑制渣球含量的生成,晶体对纤维直径和含水率整体上呈现促进作用。综合分析,当酸度系数位于1.3附近时,能够确保熔渣成纤质量较优。     

转炉热态熔渣脱磷及循环利用生产实践

为去除转炉渣中的磷,实现转炉渣在转炉内的循环利用,从而达到降低冶炼成本的目的,针对顶底复吹转炉炼钢生产,结合气化脱磷热力学理论分析,研究了不同因素对脱磷率的影响。结果表明,在炼钢温度下用碳质脱磷剂还原炉渣中P2O5是可行的,选择碳质还原剂更合理。转炉熔渣脱磷率与熔渣温度、还原剂加入量、渣中FeO质量分数存在明显关系,3个参数的取值分别为1 660～1 670 ℃、150～200 kg和20%时,熔渣的脱磷率可以达到30%以上。生产实践表明,转炉熔渣的炉内循环利用可以降低石灰消耗3.29 kg/t、钢铁料消耗2.94 kg/t、炼钢成本5.48元/t。     

转杯离心粒化熔融高炉渣数值模拟

 在转杯离心粒化熔融高炉渣的过程中,熔渣在转杯施加的离心力的作用下沿转杯内壁形成液态渣膜,其在转杯边缘处的厚度将直接影响渣液离开转杯后破碎和冷却所形成的固体渣粒的粒度。因此,为了探究相关参数对转杯边缘炉渣液膜厚度的影响规律和渣膜厚度与渣粒平均直径之间的定量关系,采用带自由表面多相流的CFD数值模型对液态高炉渣在高速旋转的转杯上的流动行为进行了模拟研究,特别是对影响转杯边缘渣膜厚度的关键参数的作用进行了分析。结果表明,转杯转速和熔渣流量对渣膜厚度的影响最为显著,是转杯离心粒化技术的重要操作参数;渣粒直径则随着渣膜厚度增大而接近线性规律增大。     

氧化铝含量对高炉熔渣析晶行为的影响

高炉熔渣直接纤维化过程中,晶相析出会使熔渣的黏度增加、流动性降低,从而影响矿渣棉纤维质量.熔渣的化学组成会对其析晶行为产生重要影响.采用FactSage热力学模拟结合X射线衍射分析(XRD)、场发射电子显微镜分析(FESEM)、能谱分析(EDS)和热丝法(HTT)等研究方法,探析了 Al2O3质量分数(11％～19％)...     

LF精炼过程中钢液氢含量的变化

 为了研究LF精炼过程氢含量的变化规律,利用贺利氏定氢仪对LF精炼过程钢液氢含量进行测定。结果表明：LF升温阶段和钙处理及软吹氩阶段是LF精炼增氢的主要环节,增氢量(质量分数)分别为0.64×10-6和046×10-6,占LF精炼过程总增氢量的83.33%。 LF升温阶段增氢是由精炼渣和埋弧渣水分所致,LF钙处理及软吹氩阶段增氢是由于喂硅钙线速度过快导致钢液裸露。LF脱硫及合金化阶段是增氢的另一个重要环节,增氢量占LF精炼过程的16.67%,平均增氢量0.22×10-6,是大吹氩时间过长所致.同时研究表明,LF精炼结束随着钢水中氢含量的增大,钢板探伤合格率逐渐降低,其氢质量分数小于(3~4)×10-6时探伤合格率为100%。     

矿渣棉生产发展现状的综述

介绍了矿渣棉的应用和具体工艺。长纤维矿渣棉、普通矿渣棉和酚醛树脂矿渣棉制品均可用于热力设备和管道,但不同矿渣棉是在不同条件下实现保温的,矿渣棉吸声板可广泛用于建筑、工程装饰等方面。原料融制工艺有冲天炉熔制、池窑熔制、电弧炉的熔制;纤维成型工艺有喷吹法、离心法、离心吹制。最后说明了发展矿渣棉的必要性。     

浸入式水口对82B钢方坯渣沟缺陷的影响

 为了解决82B钢连铸坯表面出现渣沟的问题,以提高钢渣界面温度、改善保护渣的熔化与润滑效果为出发点,对连铸现场180 mm×180 mm小方坯结晶器建立三维数学模型,对比施加电磁搅拌工艺不同直通型浸入式水口下结晶器内流场和温度场分布。计算结果表明,当水口内/外径由40/100 mm变为30/70 mm后,水口两侧流速大于0.15 m/s的流场区域扩大,水平截面环流最大流速由0.44 m/s降低至0.42 m/s,这表明流股对四周壁面的冲刷作用减弱;钢液面最大流速由0.12 m/s增大至0.15 m/s,高温区域范围扩大。综合效果显示,水口内外径减小对结晶器内的流场影响较小,钢渣界面附近钢液温度提高。现场试验统计表明,水口内外径减小后,保护渣消耗量由吨钢0.189 kg提高到0.228 kg,钢液面处保护渣的熔化良好,润滑效果得到了改善。配合保护渣优化等措施,铸坯表面渣沟发生率明显下降,由改进前的40%~50%降低到改进后的1%以内。     

溶胶黏度、氧化铝含量和旋转盘转速对凝胶纤维直径的影响

采用溶胶凝胶法制备多晶氧化铝纤维,在聚合氯化铝先驱体溶胶中加入5%的硅溶胶和一定的聚乙烯醇及表面活性剂等,真空浓缩制得具有可成纤性的溶胶;在高速旋转盘的离心力作用下甩制成纤维坯体。在固定其他工艺参数的条件下,讨论了在离心力成纤过程中溶胶的黏度、氧化铝含量和旋转盘的转速对凝胶纤维直径的影响。当溶胶内的氧化铝含量在24%左右,黏度为0.2～0.35 Pa.s时,溶胶呈现为牛顿型流体,具有较好的成纤性,制得的纤维坯体细而均匀;而对于黏度为0.35 Pa.s的溶胶,当旋转盘的旋转速率达到300 r/s时,凝胶纤维被再次细化,直径减小至4.4μm。     

转杯粒化工艺高温熔渣换热数值模拟

 转杯粒化器是高温熔渣离心粒化余热回收系统中最关键的部件,它与高温熔渣接触后的换热和温度分布直接影响到转杯的安全运行。由于熔渣温度超过1 500 ℃,现有的试验测温手段受到了很大限制,因此,从数值模拟出发,研究高温熔渣在转杯上流动换热特性以及凝固渣壳的形成规律,结果表明,渣壳厚度与转速呈负相关,转杯表面热流密度以及对应的壁面温度均与渣壳厚度呈负相关,转杯边缘的渣壳厚度最薄,同时温升速率及温度在转杯内部最高。通过在转杯表面设置耐火材料能显著降低转杯不锈钢内部温度,从而起到对不锈钢本体热防护的作用。