六电极连续式石墨化电炉的数值模拟

为了了解六电极电炉在生产过程中电参数和温度场的变化规律,利用ANSYS软件实现炉内物料热电场的数值模拟。通过对六电极电炉电场和温度场的模拟,得到炉内主要发热区和温度分布规律,验证该电炉的可行性与安全性。结果表明:六电极连续式石墨化电炉的主要发热区域集中在相邻电极之间,炉内最高温度达3 093℃;高温区温度分布较为均匀,其温度均在2 360℃以上,可以保证物料的充分石墨化。炉体内壁和电极温度均在安全范围内,六电极连续式石墨化电炉可以实现安全连续生产。     

燃气焙烧启动技术在石墨化阴极电解槽的工业应用与分析

燃气焙烧启动技术和石墨化阴极技术是当前电解铝企业面对国家阶梯电价政策要求下全面降低电能消耗的首选技术。通过分析燃气焙烧启动技术优势和石墨化阴极特性，指出了石墨化阴极电解槽采用燃气焙烧时需要提高焙烧温度、调整升温策略和延长焙烧时间等技术措施，并在2台400 kA电解槽上进行了工业应用，达到了启动后无渗漏现象，在平稳运行6个月的时间内，炉底压降可以稳定保持在185 mV以下，吨铝直流电耗为12 269 kWh,达到了行业较好水平。     

石墨化电炉炉芯温度分布

对石墨化电阻炉内的炉芯温度分布进行了计算。根据格林函数建立了石墨化炉炉芯温度分布的数学模型 ,通过对该模型的分析求解得出了炉芯温度分布的三维温度场的表达式。该表达式的确立 ,为控制炉温实现以最佳升温速度进行生产 ,以及实现石墨化炉的自动控制奠定了基础     

高温法处理铝电解废阴极的机理

高温法是目前国内处理铝电解废阴极的主要研究方向。系统研究了焙烧温度、焙烧时间、样品粒度等对氰化物、氟化物及其它元素脱除效率的作用规律，研究了石墨碎石墨化度、真密度、粉末电阻率与焙烧温度的关系。研究表明，在600℃焙烧时氰化物可以完全分解，在1 000℃以上可以脱除氟及其其它成分(不含碳),氟及其它成分的脱除率主要和焙烧温度有关，焙烧温度越高，氟及其它成分的脱除率越高；石墨碎的石墨化度和真密度随焙烧温度的升高而提高，焙烧温度达到2 600℃时石墨碎的石墨化度达到98.4%、真密度达到2.270 3 g/cm³;石墨碎的粉末电阻率随焙烧温度的升高而降低；焙烧所得石墨碎具有较高的应用价值。     

烧结-热等静压炉石墨发热体的优化设计

通过对烧结-热等静压炉石墨发热体的优化设计,改善石墨筒内温度场的均匀性,以解决实际生产中存在的石墨筒内温度分布不均匀、底部空间和靠近两个炉门侧空间温度偏低的问题,并对石墨发热体改进前后石墨筒内温度场分布情况进行了数值仿真.结果显示,改进后石墨筒内及整炉烧结制品表面温度场均匀性得到明显的改善,减小了由于炉门处未布置发热体所带来的影响.     

石墨化阴极炭块制备工艺探究

本文以无烟煤为主要原料,分别配以不同比例的石油焦粉,再加入20%改质沥青,人工搅拌冷混均匀,在35 MPa压力下热模压成型成一定规格的生坯,在电阻炉中焙烧后,置于石墨化炉中进行石墨化.通过检测炭块电阻率、密度、抗压强度等参数,探究炭块制备方法对其性能的影响.     

烟化炉烟灰硫酸化焙烧-低酸浸出试验研究

试验研究了硫酸化焙烧-低酸浸出工艺从烟化炉中浸出锌，考察了焙烧条件(酸料质量比、焙烧温度、焙烧时间)以及浸出条件(温度，时间)对锌浸出率的影响。结果表明，在焙烧温度600℃,焙烧时间1 h, 98%浓硫酸与烟化炉烟灰质量配比为60%的最佳焙烧条件，浸出时间15 min,浸出温度20℃,锌浸出率可达93.20%。     

焙烧热处理过程中的温度控制及应用

焙烧是炭素阳极生产过程中的一个重要工序．焙烧温度的均一性、升温速率、温度梯度及焙烧最终温度对阳极质量有很大的影响。在焙烧过程中准确控制炉内升温速率是提高产品外观合格率、机械强度和理化性能的根本保证。青海分公司一、二期焙烧工艺采用的是八十年代初期的日轻焙烧技术，控温技术落后，对制品焙烧过程中各阶段的温度无法实现自动控制，只能依靠手动调节燃气供应、负压和空气量大小来进行温度控制．这样很难保证炉内制品实际温度与理论升温曲线的同步性。基于分公司一、二期阳极焙烧工艺这样一个特点．本文主要结合实际调温经验和传统焙烧理论阐述焙烧热处理过程中各个阶段的温度控制，制定科学合理的焙烧升温曲线以指导实际的调温工作．尽量保证焙烧熟处理过程升温速率均匀、稳定，保证各火道温度平衡，达到提高焙烧制品外观合格率和理化性能的目的。     

硬质合金烧结-热等静压炉石墨筒内温度场的数值仿真与结构优化

采用计算机仿真计算和现场测试方法研究硬质合金烧结-热等静压炉石墨筒内和烧结制品表面温度场不均匀问题。温度场不均匀的主要原因是发热体布置方式和功率配比不合理以及石墨舟和烧结制品的摆放和结构不合理。在不降低单炉产量的前提下,仿真优化确定了石墨筒内结构的最优布置方式。通过优化仿真后,石墨筒内部温度均匀性得到改善,烧结制品表面温度偏差在气体加热阶段减少到±7℃以内,提高了烧结质量。     

高炉炉底炉缸内衬的国产化选材及结构

对采用国产化的炉衬技术和材料实现我国高炉炉底炉缸炉衬长寿的结构及选材进行了分析讨论。认为，以优质低灰分高温电煅烧无烟煤（灰分小于5％、石墨化度～30％）为主要原材料，煤系油类及树脂为粘结剂，采用超微粉技术“固氮焙烧”生产的半石墨化炭-碳化硅焙烧炭块、微孔炭块以及半石墨化炭-β碳化硅小炭块具有高导热、低气孔、低透气度、微孔化、高强度、抗碱及抗渣铁侵蚀性能强等优点，已应用于多座200～1200m^3高炉，是强化冶炼的大、中型高炉采用国产化炉衬技术和材料实现高炉长寿的经济可靠的选择。     

多膛炉低温焙烧节能降耗技术研究

通过对金堆城钼业股份有限公司股份多膛炉低温焙烧条件下生产成本过高的现状及理论分析,结合实际生产提出可行的焙烧试验调整方案,实现了低温焙烧操作的效果,提高了产品质量,大幅度降低了企业的生产成本。     

多膛炉无碳焙烧技术的研究与应用

通过对钼精矿氧化焙烧机理的研究,在多膛炉焙烧钼精矿实践中,将高温尾气的热能引入多膛炉,作为钼精矿焙烧的补充热源,从而使各层温度均保持在最佳范围内(550～650℃),成功实现了多膛炉无碳焙烧。     

球团竖炉热工过程解析与模拟

在现场热工测试基础上,对导风墙一干燥床式球团竖炉的干燥、预热、焙烧与冷却过程进行解析,建立了导风墙一干燥床式球团竖炉热工过程的数学模型,并且对生产条件下的济钢2号球团竖炉进行了模拟,结果表明：计算值与模拟值基本相符,干燥床面积、焙烧风及冷却风与球团热流比、焙烧带氧含量是竖炉增产的关键因素,焙烧带氧含量须保证在5％以上。     

Development of a control system for roasting carbon-graphite materials based on modeling quality characteristics of roasted products

Regressive models associating the yield of volatiles, the variation in the product density, the mechanical strength, and the porosity with the roasting temperature varying with time are developed based on the data processing of experimental investigations. The resulting dependences make it possible to predict the course of roasting processes in an industrial furnace for various temperature modes and initial conditions. The structure of the control system over the roasting technology of electrode products in multichannel furnaces was developed based on this.     

气态悬浮焙烧炉副炉温度场模拟分析

使用Abaqus有限元分析软件对采用"流态化焙烧高效节能炉窑技术"的气态悬浮焙烧炉的副焙烧炉进行温度场模拟分析,结果显示焙烧炉内温度延炉身径向方向分布均匀,只有在炉体托板附近和上圆筒部分出现温度分布不均现象,并会导致在托板处出现应力集中。     

冶金含铁尘泥复合球团直接还原试验研究

以酒钢高炉瓦斯灰、转炉OG泥、转炉二次除尘灰和自产铁精矿为主要含铁原料制备复合球团开展直接还原试验。通过利用马弗炉模拟平铺料式隧道窑焙烧过程开展基础性试验研究,考察焙烧温度、焙烧时间、球团配比等条件对金属化球团金属化率、抗压强度的影响,结果表明:金属化球团金属化率和抗压强度指标均随焙烧温度的提高和焙烧时间的延长而升高,综合考虑金属化率和抗压强度指标,球团在焙烧温度1 200℃、焙烧时间100 min时是比较适宜的;不同瓦斯灰配入量条件下试验结果表明,球团金属化率随瓦斯灰配入量的增加而升高,抗压强度随瓦斯灰配入量的增加而降低。在此基础上,利用30 m平铺料式隧道窑装置开展了直接还原半工业验证试验,最终取得金属化球团铁品位73.51%、金属化率88.76%、抗压强度平均2 328 N、脱锌率95.10%的试验指标,金属化球团抗压强度等各项指标均满足酒钢高炉或转炉用料要求,说明通过平铺料式隧道窑处理冶金含铁尘泥复合球团在技术上是可行的。     

块状铁矿石竖炉磁化焙烧的工艺优化

竖炉磁化焙烧是处理难选红铁矿较有效的方法。通过对弱磁块矿竖炉磁化焙烧的试验研究,提出了更加科学、高效的竖炉磁化焙烧理论,在现有鞍山式竖炉的基础上,通过高效控制铁矿石竖炉磁化焙烧还原气氛,对竖炉磁化焙烧工艺进行了优化。结果表明：还原气体H2体积分数提高到12%±1%,同时降低CO体积分数,提高块矿焙烧还原温度,可获得最佳的磁化焙烧效果;通过独立设置铁矿石磁化焙烧还原煤气系统与加热煤气系统,可实现还原煤气的成分、流量、压力灵活调节;通过减少还原煤气总量,将矿石还原煤气量降低至1400～1600m3/h,降低竖炉的生产成本;通过独立的还原煤气系统,提高还原煤气中焦炉煤气比例,将H2体积分数控制在12%±1%,矿石磁化率控制在2.33左右,降低了竖炉磁化焙烧煤气消耗,提高矿石磁化焙烧质量;为保证还原煤气降低用量后的压力和喷出的均匀性,将还原煤气喷出塔的出口面积缩小50%,使矿石能够充分、均匀地完成还原。     

钼精矿多膛炉焙烧系统中铼走向分布的研究

以多膛炉钼精矿焙烧系统为研究对象,研究了铼在焙砂、烟尘和淋洗液中的分布,并对铼挥发率和进入淋洗液比例高低的影响因素进行了分析。结果表明,多膛炉焙烧系统生产钼铁用氧化钼时,铼挥发率为62.4%,35.3%的铼进入淋洗液;多膛炉焙烧系统生产高溶性氧化钼时,铼挥发率为83.6%。分析表明,焙砂的氧化程度是影响铼挥发率的重要因素,相比于回转窑焙烧系统,较高的布袋收尘温度是更多的铼能够进入淋洗液的重要原因。     

用含钛熔分渣制备二氧化钛

钒钛磁铁精矿经高炉冶炼后,其中的TiO2几乎全部进入炉渣.为了有效利用钛资源,以含TiO249.36%(质量分数)的熔分渣为原料,经加碱焙烧、酸浸和水解后,制备海绵钛生产用原料一富钛料,研究焙烧温度对TiO2浸出率的影响,以及水解酸度对钛的水解率的影响.结果表明,焙烧温度对熔分渣中TiO2的浸出率影响很大:在低于1 000℃温度下加碱焙烧后钛的浸出率不高,而在1 300℃加碱焙烧后钛的浸出率高达92.2%;通过控制最终的水解酸度,钛的水解率可达91.5%,水解后产物为白色或浅黄色,颗粒较细,粒度为0.2～0.5 μm,TiO2品位达98.50%,可作为生产海绵钛的原料.     

大型异形铝用阳极炭块生产中焙烧工艺优化控制研究

通过对敞开式环式焙烧炉设备及控温技术进行研究,选择敞开式环式焙烧炉制备大型异形铝用阳极炭块,针对生产过程中影响因素不断优化阳极炭块生产中焙烧工艺,将其优化焙烧工艺应用后,产品主要理化指标优于国家指标。