生物质铁矿球团研究现状与展望

寻找替代能源是减少钢铁工业CO2排放的重要方式,而生物质能是CO2零排放的可替代能源.本文在阐述生物质燃料在炼铁工艺中应用的基础上,重点叙述了其在铁矿球团方面上的应用,并就其还原原理以及目前的研究现状进行了概述.结论表明:天然生物质、生物炭、木质素对铁矿都具有较好的还原性,其中木质素的还原性最强,其还原能力高于煤粉与C...     

铁矿粉烧结原料智能制备研究进展

随着智能冶金技术的不断发展,利用人工智能、物联网等技术来实现原料智能化制备已经成为冶金行业的重要趋势。通过原料智能化制备可以实现烧结过程配料、制粒以及布料等方面的精确控制和优化,进而提高烧结矿产量和质量,同时减少生产成本和环境污染。介绍了铁矿粉烧结工艺中原料智能制备技术的应用现状和发展趋势,并通过铁矿粉烧结中的生产效率、成本、能源消耗以及烧结矿产质量指标等多方面综合分析智能制备技术的优缺点。智能配料部分系统介绍了烧结配料发展过程和智能配料模型及其算法,指出了物联网和人工智能等技术的促进作用。智能制粒部分详细介绍了混合料配水控制模型的发展阶段和研究进展,并重点分析了基于3层BP神经网络和Litster优化模型的智能制粒技术研究现状,尤其是结合数据清洗和预处理、引入正则化和dropout技术以及采用批量训练和并行计算等方法来实现智能制粒预测。智能布料部分讨论了利用多种技术来实现厚料层和料层偏析优化控制,以达到高效、高产烧结的目的,同时指出三元尺寸图、磁偏析以及EDEM软件仿真模拟等技术存在的问题,并给出相应的技术优化建议。系统总结了烧结原料制备过程中的配料、制粒和布料工序智能化现状和未来发...     

氨法烟气脱硫SO_2吸收传质系数研究

喷淋塔氨法脱硫技术被广泛应用于净化烟气的SO_2,传质系数是喷淋吸收塔重要的设计和运行参数,但目前文献中有关氨法脱硫传质系数的报道很少,还有待进一步研究。在喷淋塔中对氨法脱硫SO_2吸收传质过程进行了实验研究,结合对液滴和塔壁液膜运动的计算,得到不同实验条件下SO_2的吸收传质速率,并建立了氨法脱硫SO_2吸收传质系数表达式。该传质系数包含浆液pH、烟气流速ug和液气比L/G等主要参数,能够反映不同pH、ug和L/G条件下SO_2在单位气液接触面积上的传质速率。对比验证结果表明,该传质系数计算得到的SO_2吸收传质速率与实验值之间的相对误差小于±12%,二者能够较好地吻合。建立的传质系数表达式能够为喷淋塔氨法脱硫的优化设计和运行提供理论参考。     

基于相变控温性能的改性钢渣基相变微粉制备方案的响应面法优化

以改性钢渣微粉为壁材,石蜡为芯材制备改性钢渣基相变微粉。利用响应面法研究磷酸用量、石蜡用量以及真空度对改性钢渣基相变微粉的相变控温性能影响得出预测模型,对改性钢渣基相变微粉制备方案进行优化,并且运用差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、扫描电镜(SEM)和激光粒度仪(LPSA)对最佳条件下的改性钢渣基相变微粉进行表征。结果表明,石蜡用量与真空度对改性钢渣基相变微粉的相变控温性能影响显著。改性钢渣基相变微粉的优化方案:磷酸用量为7.2%、石蜡用量为40.6%以及真空度为-0.08 MPa。磷酸可去除钢渣微粉中f-CaO,增加改性钢渣微粉的孔体积,提高对石蜡的有效包裹。     

配加预处理脱硫灰对铁矿烧结基础特性的影响

 半干法脱硫灰堆弃处理占用土地且容易造成二次污染,将脱硫灰预处理后替代CaO熔剂配入烧结有望充分利用其中的熔剂组分,实现脱硫灰在钢铁企业的闭路资源化利用。研究了脱硫灰配加焦粉加热分解特性及替代CaO熔剂配加对铁矿粉烧结基础特性的影响。结果表明,配加1%焦粉可以有效提高脱硫灰分解率,减少CaSO₄的生成。随着预处理脱硫灰替代CaO比例的增加,铁矿粉同化温度和黏结相强度呈现先增加后减小的趋势;液相流动性呈现单调增加趋势,当替代比超过40%时,液相流动性形成了流动性很大的“假象”;黏结相微观结构表明,替代比例小于40%时,有利于烧结试样中铁酸钙的生成;综合考虑,最佳的替代比例应小于40%。     

铁矿烧结过程微细颗粒物排放行为

 采用ELPI+设备(荷电低压撞击器)对铁矿烧结过程微细颗粒物进行在线检测与采样，利用场发射扫描电子显微镜(FESEM EDS)对采集的颗粒物形貌特征进行分析，研究铁矿烧结过程中微细颗粒物的排放行为。研究结果表明，PM10大量释放集中在烧结升温段，且颗粒物质量浓度与数目浓度在粒径分布上有较大差异，其中质量浓度峰值区间为5.37～10.00 μm，数目浓度峰值区间为0.10～0.16 μm；形貌特征上，微细颗粒物呈规则的球形、方块形和片状；不同粒径物质组成差异明显，其中颗粒物中的K、Na主要以KCl和NaCl的形式存在，含量随颗粒物粒级的增大而略有降低。     

钢渣复合取代矿粉、砂和石用作混凝土掺合料与骨料及其性能分析

用风淬渣粉取代矿粉、电炉渣砂取代混合砂、电炉渣石取代碎石制备混凝土，分析了混凝土的内照射指数、外照射指数、f-CaO含量、沸煮膨胀值、比表面积、密度、含水率、容重、含泥量、泥块含量、坍落度、抗压强度及其化学组成、矿物组成与微观形貌，研究了钢渣的安全性与稳定性及风淬渣粉取代矿粉、电炉渣砂取代混合砂、电炉渣石取代碎石与钢渣复合取代矿粉、砂和石对混凝土性能的影响。结果表明，风淬渣粉、电炉渣砂和电炉渣石的安全性与稳定性满足国标要求，可用于混凝土。当风淬渣粉取代20wt%矿粉、电炉渣砂取代10wt%混合砂和电炉渣石取代20wt%碎石时，混凝土的性能最优。钢渣复合取代矿粉、砂和石的比例合适，可改善混凝土的界面结构密实度，尤其能提高混凝土养护后期的强度。     

低铁高硅赤铁精矿对氧化球团性能的影响

为合理利用国内低铁高硅铁精矿、降低球团生产成本,研究了低铁高硅赤铁精矿对生球、预热球和焙烧球团性能的影响。结果表明,典型的低铁高硅赤铁精矿A较磁铁精矿有更好的润磨性能。赤铁精矿A的亲水性较磁铁精矿强,在保持生球水分不变且赤铁精矿配比较高的条件下(>10%),生球水分不足,生球质量随着赤铁矿配比的提高而变差。随着赤铁精矿A的配比由0提高到50%,预热球强度由588降低到196 N/个,焙烧球团抗压强度由3 425降低到1 368 N/个,赤铁精矿A配比不宜高于30%,适当提高焙烧温度有利于球团抗压强度的提高。配加低铁高硅赤铁精矿A的球团还原膨胀性能和还原性能均有一定程度改善。     

海藻酸钠/聚乙烯亚胺凝胶球的合成及对Cr(Ⅵ)的吸附性能和机制

海藻酸钠(SA)是一种生物质材料,具有来源广泛、价格低廉的特性,被众多科研人员用于实验室研究,制备成吸附剂去除水溶液中的金属离子。但目前制备的大多数SA基吸附材料是实心水凝胶状,具有比表面积较低、吸附速率慢、吸附容量小的缺点。本研究以SA为基体,向其中添加碳酸钙和聚乙烯亚胺(PEI),以戊二醛为交联剂,经冷冻干燥后制备出多孔的SA/PEI凝胶球,探究其对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附特性。通过改变实验条件,研究pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附温度、吸附时间等对SA/PEI凝胶球吸附性能的影响;引入吸附动力学和热力学模型对吸附过程进行分析;采用FTIR、Zeta电位、SEM、XPS对SA/PEI凝胶球合成及吸附Cr(Ⅵ)机制进行综合分析。结果表明,SA/PEI凝胶球对Cr(Ⅵ)的去除率与初始浓度呈负相关;该吸附过程符合拟二级动力学和Langmuir等温吸附模型,且该吸附反应是自发的吸热过程,在温度为318.15 K、pH值为2时,Langmuir等温吸附拟合所得最大吸附量为262.83 mg/g。SA/PEI凝胶球对Cr(Ⅵ)的吸附机制主要为静电作用导致的物理吸附。      

铁矿石烧结工艺参数优化模型的设计与应用

在分析配矿方案、工艺参数、产、质量指标三者相互关系的基础上,提出了两种优化烧结工艺参数的数学逻辑模型,即网络输出参数优化模型和网络输入参数优化模型.通过神经网络建模,比较建模结果,网络输入参数优化模型的效果更好.在神经网络模型的基础上结合遗传算法求解网络输入参数优化模型,计算出最佳的工艺参数.模型通过应用,不仅降低了烧结能耗,而且提高了烧结矿的产、质量,验证了模型的有效性和实用性.