烧结料面喷洒蒸汽提高燃料燃烧效率研究

针对京唐烧结开展了料面喷洒蒸汽的研究,从热力学和动力学角度分析了烧结料面喷洒蒸汽对烧结过程,尤其是燃烧反应的影响。通过烧结废气成分测试验证了料面喷洒适量水蒸气可提高燃料完全燃烧的比例,从而有利于烧结节能降耗。研究结果表明:喷洒2 t/h蒸汽后,烧结废气中CO曲线在经过蒸汽管道时显著降低(曲线波峰和波谷之间差距约4 000ppm),废气CO_2/(CO+CO_2)从80%提到85%水平。CO_2/(CO+CO_2)提高5%理论上可降低固体燃耗约2 kg/t,实际工业试验中降低了1.64 kg/t。     

高炉喷吹煤气的煤造气试验

为克服喷吹煤粉给高炉冶炼带来的不利影响,提出了由造气炉燃烧普通煤产生煤气,自风口喷入高炉替代喷吹煤粉的新工艺,研究工艺参数对煤造气质量的影响规律。结果表明,气化剂流量增加,煤气中CO+H_2含量和煤气热值先升高后降低;CO+H_2含量和煤气热值随着反应温度、料层厚度、富氧率的增加而增加。当气化剂流量1.0 m~3/h、反应温度1 000℃、料层厚度1 000 mm、富氧率15%时,煤气质量达到最佳值,CO+H_2含量达到79.37%,煤气热值达到10 229.51 kJ/m~3。     

料面喷吹蒸汽对烧结矿产质量和CO排放的影响

 随着钢铁行业烧结烟气污染物超低排放标准的持续收紧,烧结料面喷吹技术以其节能减排提质的潜在优势成为新的研究热点,被广泛认为是当前具有一定综合减排效果的烧结过程控制技术。为探究料面喷吹蒸汽的最优工艺制度,查明蒸汽喷吹影响烧结过程的作用机理,以期实现其工业化应用,采用某钢铁厂的烧结原料,研究了蒸汽喷吹总量、喷吹流量及开始喷吹时刻对烧结矿产质量指标及CO排放的影响。结果表明,在50 kg 级烧结杯原料条件下,料面喷吹蒸汽最佳试验条件应为烧结点火8 min后连续喷15 min,喷吹流量为0.02 m3/min,喷吹总量为180 g;此时,较基准相比,垂直烧结速度和利用系数稍有降低,成品率和转鼓强度分别提高0.60%和1.94%,固体能耗降低1.15 kg/t,达到最优值,烧结烟气CO浓度降低10.91%;表明喷吹蒸汽的进入使得被其他混匀矿包裹燃料中的碳元素充分反应,发挥高温反应的效果显著,进而提高成品率和转鼓强度;同时适宜蒸汽的加入参与到烧结高温带反应,有利于H₂O与C和O₂反应,将还原性气氛的CO转化为CO₂,进而降低CO排放和烧结固体能耗。综合来看,在合理的喷吹制度下,料面喷吹蒸汽可起到烧结过程CO减排和改善烧结矿产质量指标的双重效果。     

烧结料面喷吹蒸汽对烧结矿质量和CO排放影响研究

近年来,烧结料面喷吹技术成为研究的热点,期望通过喷吹介质达到烧结节能减排改质的效果。前人研究了烧结料面喷吹天然气、焦炉煤气、氧气、烧结大烟道和环冷机废气等介质对烧结矿产、质量的影响。本文重点研究了烧结料面喷吹蒸汽对烧结矿质量和CO排放的影响,通过在烧结杯试验中对烧结废气成分和料层温度进行测试的手段评价了喷吹蒸汽的效果。研究表明烧结料面适宜的蒸汽喷吹可起到CO减排和改善烧结矿质量的综合效果。     

Mo-Na合金烧结过程中的物相演变

本文分别以Na_2MoO_4·2H_2O、Na_2CO_3、Na_2O_2三种物质作为Na的添加形式,通过与钼粉混合、压制、烧结的方式制备了Mo-Na合金,研究了不同烧结温度下3种Na的添加形式在合金烧结过程中的物相演变规律。通过XRD衍射进行了物相分析,AAS检测钠含量,结果表明:Na_2MoO_4·2H_2O在烧结过程中失去结晶水转变为Na_2MoO_4,随着烧结温度的升高,Na_2MoO_4部分挥发,Na含量逐渐降低;Na_2CO_3在低温烧结时,与钼反应转变为Na_2MoO_4,当烧结温度较高时,除了生成Na_2MoO_4外,还生成了Mo_2C;Na_2O_2在烧结过程中首先与钼反应转变为Na_2MoO_4·2H_2O,而后失去结晶水,生成Na_2MoO_4。     

平焰烧咀在无氧化加热中的应用

在普通的天然气加热炉中,天然气是在空气充足的情况下完全燃烧,其炉气成分中主要含有CO_2、H_2O、N_2,此外还有少量的O_2、SO_2等气体,这些气体在高温下都是强氧化剂,造成金属强烈氧化和脱碳。当天然气在空气不足的情况下燃烧时,燃烧产物中除含有N_2、CO_2、H_2O外,还有H_2、CO等还原性气体,随空气系数的变化,燃烧产物的成份也随之变化,其变化规律见图2-1。     

烧结废气脱硫石膏性能探究

采用X射线衍射仪分析、偏光显微镜定性分析,化学成分定量分析和X射线荧光光谱半定量分析等仪器分析和化学分析等方法对钢铁厂产出的烧结废气脱硫石膏的化学组分进行分析,结果表明,烧结废气脱硫石膏的主要组成为85.62%CaSO_4·2H_2O,3.18%Ca CO_3,1.4%Si O_2和0.27%Fe_2O_3。对脱硫石膏热分解特性进行研究,结果显示:温度越高,石膏的分解率越高;在H_2、CO气氛下,能够大大提高石膏的分解率及降低分解温度。     

烧结烟气CO的产生及治理途径——生成机理及排放规律

铁矿烧结是典型的高能耗高污染过程,其能耗仅次于炼铁。烧结过程80%～85%的能源消耗来自于固体燃料。本文对烧结工序所使用的固体燃料的燃烧行为进行分析,总结出烟气中CO少部分来自于燃料挥发分的裂解反应,绝大部分来自于局部低氧气氛下焦炭颗粒的不完全燃烧反应,以及气流存在条件下固体碳气化产生的CO因未能燃尽而被带入废气;并通过固体碳燃烧气固两相双膜模型对CO的生成机理进行了分析;此外,对烧结机各风箱烟气中O_2、CO_2、CO的排放进行关联研究,阐明了烧结过程CO的排放特性。     

CO_2在转炉中的应用技术研究

通过转炉顶吹混合气体CO2+O2的热力学分析,结合实验室热模拟结果,探讨了在顶吹转炉中喷吹CO2+O2进行脱碳抑氧及脱碳保铬的可行性。研究结果表明,喷吹纯CO2可以脱碳,但温降较大;当CO2供气强度为3.0m3/(t·min)时会导致15.1℃/min的温降速率;为实现温度平衡,采取喷吹混合气体CO2+O2模式,利用O2-Fe反应放热弥补CO2-C反应吸热,当O2和CO2脱碳整体热效应为零时,其中混合气体CO2+O2中CO2的最大理论体积分数为79.1%;当φ(CO2)︰φ(O2)=1︰1时,顶吹转炉终点碳氧积可控制在0.002 5~0.003 2,达到复吹转炉效果;当φ(CO2)︰φ(O2)=2︰1时,顶吹CO2+O2出现"脱碳保铬"效果。     

烧结机喷吹天然气减排CO2技术

JFE钢铁公司开发出可以降低能耗的辅助燃料喷吹技术,又名为"超级烧结工艺"。这项技术的具体做法是从烧结料层顶层喷入天然气,这样可使烧结料层上部料层保持最高烧结温度,从而提高能效及减少CO2排放。     

文献简介

高炉内未燃煤粉气化速度的分析 高炉喷吹煤粉不仅能代替一部分焦炭,而且能稳定高炉的操作。但是,高炉内有一些未燃烧的煤粉,这些煤粉对炉内煤气流和各种反应的影响尚不清楚。如果能使未燃的煤粉充分燃烧,就可向炉内喷吹大量的煤。 为此,本文对由风口喷入的煤粉的燃烧反应和未燃煤粉对炉内反应的影响进行了一些基础试验。使用的氧化性气体为CO_2,H_2O,反应温度为1100～1500℃。应用的煤去掉了挥发分的半焦。未燃煤粉的固定碳为86.4％～97.6％、灰分是1.9％～13.4％、密度为0.58～0.86g/cm~3、粒度-200目。     

烧结烟气CO_x的生成机理及减排措施

铁矿烧结烟气是钢铁领域污染负荷最为严重的环节。目前,研究者在颗粒物、SO_x、NO_x治理方面已取得了很大的成效,但烧结烟气中还含有一定的CO_x(7%～10%的CO_2、0.4%～1%的CO),其对人类健康和社会环境具有严重的影响,也是未来烧结烟气治理的关注点。本研究在分析烧结烟气CO_x生成机理的基础上,从源头减量、过程控制、末端治理全方位出发,提出烧结烟气CO_x的减排策略和待研究的问题,包括厚料层烧结、氢系燃气喷吹、生物质燃料烧结、燃料粒度控制、涂层制粒烧结、添加剂预处理燃料、烟气循环、富氧烧结、蒸汽喷吹、CO催化氧化及CO_2的分离吸附等。     

南钢烧结燃料利用率的研究

1.前言南钢烧结机热平衡测定中,化学不完全燃烧损失的化学热占烧结总体热平衡的21％,其中燃烧废气可燃物热损失为11.3％;成品矿残炭化学热损失为9.8％。相当于损失了所使用固体燃料的28.3％。经测定,废气中燃烧比(CO/(CO_2 CO))     

转炉高温烟气喷吹煤粉回收煤气工业试验研究

针对目前转炉煤气低热值和回收率低的问题,提出以中国宝武武钢集团鄂城钢铁有限责任公司35 t转炉煤气回收系统为研究对象来探究制备高品质转炉煤气的新工艺。通过对比不同煤粉喷吹进入转炉汽化冷却烟道内的反应效果,来研究喷吹量对转炉煤气回收质与量的影响。结果表明:在煤气回收期,喷吹煤粉时,煤气中O_2和CO_2含量降低,CO、H2含量和煤气回收总量增加,煤气热值提高。当煤粉喷吹速率为30 kg/min时,转炉煤气中O_2和CO_2体积分数分别降低63.92%和41.19%,CO和H2体积分数分别提高20.09%、240.18%,煤气回收时间增加11.40%。因此,新工艺具有提高转炉煤气回收质和量的优点。     

烧结料面喷吹蒸汽技术的应用效果

为了提高烧结矿产质量,降低烧结消耗和缓解环保压力,某公司在烧结生产中应用喷吹高温蒸汽的空气加湿技术,向烧结料面喷吹高温蒸汽,可以有效改善烧结料层燃烧速率及烧结过程。生产实践表明:烧结矿成品率提高2%,转鼓指数提高1.39%～2.19%,燃耗降低4.58～5.05 kg/t,烧结烟气NO_x含量降低17.73～47.98 mg/Nm~3,取得了提高烧结矿产质量、降低成本及污染物排放的良好效果,满足了高炉冶炼需求。     

烧结烟气CO的产生及治理途径——源头及过程控制技术

烧结烟气CO的减排越来越受到重视,从源头和过程减少CO的排放,对烧结清洁生产意义重大。本文从低碳烧结技术和烧结过程燃料燃烧调控技术入手,总结从源头和烧结过程减少CO排放的方法。结果表明:超厚料层烧结技术、富氢能源利用技术等可以从源头减少CO的生成,而燃料粒度及分布的控制技术、蒸汽喷吹技术、富氧改变燃烧介质技术和烟气循环烧结技术等可以实现燃烧环境和气氛的调控,从而实现CO的过程控制。     

不同蒸汽喷吹条件下烧结烟气的NOx和SO2排放规律

为降低烟气中NO_x和SO₂的排放质量浓度，提高固体燃料的燃烧效率，本文基于某钢铁厂的烧结原料开展50 kg级烧结杯试验，研究向烧结料面喷吹蒸汽条件下喷吹总量、喷吹流量及开始喷吹时间等因素对烧结过程NO_x和SO₂排放的影响。结果表明：点火8 min后向料面连续喷吹蒸汽15 min,当喷吹流量为0.02 m³/min时，烧结烟气中NO_x和SO₂排放质量浓度分别降低11.75%、13.25%,并且烧结矿的产、质量指标亦有优化。蒸汽的加入有利于固体燃料分子键的断裂，加速固体燃料挥发分中HCN和NH₃的析出进程，同时增强了烧结料层的局部还原性气氛，进而促进烧结过程NO的异相还原反应，降低了NO_x的排放质量浓度；向料面喷吹蒸汽会使过湿层增厚，使SO₂在过湿层中逐渐被吸收，当过湿层消失时，SO₂瞬间释放不充分，从而降低其排放质量浓度，并且延迟其排放峰值。本文研究...     

Dy2O3纳米颗粒的制备及其光学特性

以四水碳酸镝(Dy_2(CO_3)_3·4H_2O)为镝源,Dy_2(CO_3)_3·4H_2O在空气中热重-热差(TGDTA)分析为依据,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UVVis)分别表征了Dy_2(CO_3)_3·4H_2O在空气中热分解产物的物相、形貌和光学特性。研究结果表明,Dy_2(CO_3)_3·4H_2O在空气中的热分解过程主要分为两个阶段,第一阶段是在室温～285℃之间Dy_2(CO_3)_3·4H_2O失去结晶水变为Dy2(CO3)3,第二阶段是在285～700℃范围内Dy2(CO3)3经过受热分解生产了Dy_2O_3,在700℃下保温15 min获得了Dy_2O_3纳米颗粒。Dy_2O_3纳米颗粒具有较强的光吸收能力。此外,在波长为300～400 nm的范围内,Dy_2O_3纳米颗粒具有较宽的光吸收带。     

AOD炉喷吹CO_2代替部分Ar或O_2脱碳保铬的热力学分析

AOD炉冶炼不锈钢工艺主要通过喷吹大量的O_2和Ar实现脱碳保铬。钢铁行业每生产1 t钢的CO_2排放量约为1.57 t,若能将排放的CO_2捕集回收并用于钢铁生产过程中,不仅可以节能减排,还可降低冶炼成本。通过热力学计算验证了CO_2代替Ar或O_2喷吹冶炼不锈钢的可行性,同时分别对不同元素的氧化升降温、不同C含量及CO_2喷吹量条件下的反应速率、脱碳深度、保铬效果进行计算,分析CO_2代替O_2脱碳保铬的热力学过程。结果表明在高碳区喷吹CO_2-O_2混合气体有利于AOD冶炼过程脱碳保铬。随着CO_2比例的增加保铬效果随之提高,而脱碳速率随之降低。但是,提高CO_2喷吹量时熔池内脱碳反应速率过慢,引起熔池温度偏低,CO_2喷吹比例应控制在20%～40%(体积分数)之间。     

向含钒铁水喷吹(Na_2CO_3+O_2)的冶金反应特征

在0.5和8～10t的钢水包中进行喷吹(Na_2CO_3+O_2)的试验,结果表明:铁水中原始[si]>0.2%时,向铁水中喷吹Na_2CO_3,硅首先被氧化,然后进行脱硫、脱磷和脱钒反应;向铁水中喷吹(Na_2CO_3+O_2)时,由于铁水和渣中的氧化位提高,促进了脱磷、脱钒反应的进行。采用这种喷吹工艺,可取得脱硫率和脱磷率≥90%,脱钒率≥85%,钠化钒渣的转浸率≥95%的优良冶金效果。