高炉块状带矿石逐渐升温还原对料层透气性影响

 为了模拟高炉块状带内矿石还原过程对料层透气性的影响,根据实际高炉料层的运动升温及煤气成分的变化情况,设计了模拟矿石在高炉块状带行程的试验方法,建立了能够实时监测料层压差和矿石还原度的试验装置,给出了矿石逐渐升温还原对料层透气性影响的量化评价指标,并实测了某高炉烧结矿、球团矿、块矿、混合矿石在逐渐升温过程中的料层压差和还原度变化,得出逐渐升温还原后的粉化指标和料层压差增加率具有很好的一致性。与原有的低温还原粉化测试方法相比,该方法更适合用于判断高炉整个块状带内矿石还原对料层透气性的影响,更有利于评价矿石性能对高炉操作的影响。试验还研究了原始粒径、还原失重、还原温度、还原时间、加热、转鼓、泡水对矿石粉化程度的影响。     

高炉块状带焦炭劣化机理

 模拟高炉块状带气流和温度条件,研究了粒度、熄焦方式和焦炭类型对焦炭劣化影响,以及高炉上部碱金属K2CO3和Na2CO3催化焦炭与CO2的反应机理。结果表明：小粒度焦炭和湿熄焦炭失碳率较高,产生的粉末量多;捣固焦炭在反应开始时劣化程度低于顶装焦炭,随着反应时间增加,劣化程度高于顶装焦炭;碱金属会与焦炭中的灰分形成催化复合物,导致焦炭与CO2反应的起始温度降低,破坏焦炭的微晶结构,失碳率增加,粉化加重;K2CO3的催化作用高于Na2CO3的催化作用。     

高炉块状带压差模型

 高炉上部悬料是高炉生产过程中常见的问题,影响高炉的顺行与高产。块状带压差反映了高炉上部悬料的可能性,更精确地计算块状带压差对高炉生产有重要的指导意义。为了使块状带压差计算结果更符合高炉实际,在原有计算模型的基础上考虑了温度变化影响。基于此模型研究了高压操作与料柱透气性、高炉顺行之间的关系;以迁钢2560m3高炉为例进行计算,计算结果与高炉块状带压差的实测值相符。研究发现：随着顶压的提高,炉料孔隙度、粒径变化对块状带压差的影响幅度越来越小。将该模型应用于处理高炉上部悬料问题时,根据实际炉况计算出在不同顶压下块状带压差随鼓风量的变化曲线,预测操作过程中块状带压差的变化趋势,为定量化处理高炉上部悬料问题提供了参考数据。     

承钢高炉块状带钒氧化物还原机理研究

对于以钒钛磁铁矿为主要原料的高炉,研究钒在高炉中的行为规律具有重大意义。通过理论分析和模拟试验研究,探索钒在高炉块状带的还原机理。热力学计算表明,钒和铁可以无限互溶;随着铁相的出现,钒氧化物还原的热力学条件将大大改善。经过对承钢钒钛烧结矿的XPS和XRD检测证实:承钢钒钛烧结矿中钒的价态表现为+5价,承钢烧结矿以钛磁铁矿、钛赤铁矿为主,V、Ti固溶于钛磁铁矿中。通过对V_2O_3纯试剂、Fe_2O_3和V_2O_3的1∶1混合试剂及承钢钒钛烧结矿的还原试验研究,结果表明,在1 000℃范围内CO不能还原V_2O_3纯试剂,在高炉块状带间接还原中钒的氧化物不能被还原出单质钒。     

高炉块状带焦炭反应性的研究

研究了高炉块状带内焦炭的碳素损失情况及焦炭反应性的变化情况.结果表明,在高炉块状带内,焦炭的碳素损失从上到下呈增加的趋势,但增加不超过10%;在高炉炉身上部及中部,焦炭反应性指数变化不大,但是从炉身下部开始明显增加,至炉腹部位,焦炭反应性指数高达60.75%,几乎是入炉焦的3倍;焦粉热重反应性指数与块焦焦炭反应性指数有...     

高炉滴落带透气性的理论研究

通过建立数学模型,研究了高炉滴落带中渣铁滞留率、炉渣粘度和渣量对煤气压力损失的影响。结果表明:渣铁液的总滞留率直接影响着煤气压力损失,当总滞留率较低时,压力损失随着滞留率的增加变化较慢,但当总滞留率超过15%之后,煤气压力损失会急剧增加,容易导致炉况不顺,直至悬料;煤气压力损失与炉渣粘度大致成正比关系。证明了降低炉渣粘度是控制煤气压力损失的有效手段。     

高炉内不同还原度炉料对软熔带透气性的影响

高炉内软熔带区域的透气性是影响高炉稳定顺行的重要因素,并由炉料的软化融化特性决定.当炉料内部发生软化融化时,炉料内对气体的粘性阻力系数及内部惯性阻力系数发生巨大变化,从而导致透气性变差,内部最大压差增大.本研究旨在通过预还原实验及软化融化实验,探明混合料的还原度对软熔带的透气性影响.结果表明:在不同软融阶段,同一还原度混合料层的最大压差明显不同,当料层温度进入融化区时,粘性阻力系数突增导致压差突然上升.由于惯性阻力系数的变化,压差曲线在达到融化温度之后还会继续发生波动.还原度较低时会出现二次压差峰值,随着还原度增加,二次峰值现象减弱.当还原度达到90%时,二次峰值消失,最大压差曲线在融化开始温度后逐步下降.试验结果对提高软熔带透气性,保证高炉内部稳定顺行具有重要的指导意义.     

莱钢高炉解剖软熔带含铁炉料特性分析

基于莱钢2007年120 m3生产高炉科学解剖研究内容,系统分析了含铁炉料在软熔带位置物化属性。结果表明,高炉软熔带呈不规则倒V形分布,软熔层矿石还原度由低温侧向高温侧逐渐增加,其中烧结矿的还原度由40%~70%增加至80%~95%,球团矿的还原度由40%~50%增加至70%。软熔层低温侧烧结矿金属化率为20%~45%,球团矿的金属化率为10%~20%,在高温侧烧结矿的金属化率为70%~95%,球团矿的金属化率约为50%~70%。含铁炉料在软熔带区域发生了剧烈的还原反应,其中烧结矿金属化率增加的幅度大于球团矿的主要原因为烧结矿的还原性好于球团矿的还原性。矿相分析表明软熔带中球团矿已没有Fe₂O₃、Fe₃O₄存在,铁主要以FeO和金属铁存在,在软熔带区域存在被还原生成中空的铁壳球团矿。     

高炉含锌粉尘还原性影响因素分析

为充分利用高炉粉尘中的铁、碳等有价资源,以水钢烧结除尘灰、高炉重力灰和高炉布袋灰为主要原料,根据配碳量的不同压制成冷固球团,不仅可以弥补单一成分成球性的劣势,还可以充分利用粉尘中的有价资源进行自还原反应。结果表明,随着还原温度的升高和反应时间的延长,球团的金属化率和脱锌率逐渐增加,反应温度为1 200 ℃时已达到了理想的试验效果,反应10 min后,金属化率和脱锌率分别为87.13%和95.25%;随着配碳量的增加,金属化率和脱锌率呈现不同的趋势,当碳氧摩尔比在1.3左右时,金属化率和脱锌率的指标较理想。     

氯元素在高炉软熔滴落带分配规律

为了解氯元素在软熔滴落带的分配规律,对高炉内氯元素的反应行为进行热力学分析,同时研究了氯元素入炉量和炉料碱度对氯元素在高炉软熔滴落带渣、铁及焦炭中分配规律的影响。结果表明:随着入炉氯元素含量的增加,软熔滴落带铁和渣中的氯元素含量均不断增加,且渣中氯元素含量的增加幅度大于铁中氯元素含量的增加幅度。随着入炉氯元素含量的增加,软熔带总特征值(S值)逐渐减小,透气性逐渐增强,焦炭中的氯元素含量逐渐降低。随着入炉炉料碱度的增加,软熔滴落带铁中的氯元素含量无明显变化,渣中的氯元素含量增加,焦炭中的氯元素含量的大小主要受软熔带透气性的影响。     

高炉软熔带数学模型的开发及应用

利用传质和传热理论方程，结合高炉特点，建立了高炉软熔带数学模型，应用结果表明， 可靠的。     

高炉利用系数的确定

根据近年来我国高炉技术经济指标的统计数据,对各级高炉利用系数的确定进行了广泛的研究。认为1000m^3级高炉的设计年平均利用系数为2．00～2．40;2000m^3级高炉的设计年平均利用系数为2．00～2．35;3000m^3级高炉设计年平均利用系数上限为2．30。各级高炉都应在降低燃料比的基础上来提高利用系数,这样才符合科学发展观的要求。     

影响包钢高炉入炉焦炭强度原因浅析

主要针对包钢高炉炉料冶金性能的特殊性,重点分析影响包钢高炉焦炭强度的原因,找出进一步降低高炉焦比的有效措施。     

鼓风动能对高炉冶炼的影响及控制

主要探讨了鼓风动能对高炉冶炼的影响,指出鼓风动能对高炉稳定顺行的重要性。重点分析了影响鼓风动能的因素及控制方法,通过对宝钢3号高炉冶炼实绩对比分析,统计归纳出3号高炉合理鼓风动能的范围及经验计算式。     

关于高炉炼铁生产技术几个问题的讨论

对我国高炉炼铁生产技术中的若干问题进行了讨论。认为应维持原燃料等操作条件允许的合适高炉冶炼强度,通过大力降低燃料比,实现高炉单炉产量的提高;努力提高风温和喷煤量,降低燃料比,缩小与国际先进水平的差距;努力降低炼铁工序能耗,减少有害气体和烟尘的排放;采取各种成熟的技术措施,把精料维持和提高到适应于高炉大型化和高喷煤量操作所要求的水平。     

高炉高风温问题的探讨

分析全国重点钢铁企业和首钢历年年均风温的变化,介绍了首钢近年提高高炉风温情况。分析了近年首钢各厂区高炉的年均风温,结合1 250℃以上月均风温的实例,说明迁钢2号高炉高风温实践是首钢高炉风温进步的主要标志。讨论了与高风温紧密关联的工艺流程、设备及材料、原燃料和高炉操作等问题。高风温是1项综合技术,与大喷煤、富氧等技术融为一体,才能充分发挥其节能作用。