高炉渣钾容量的试验研究

为降低碱金属对高炉的危害,提高炉渣的排碱能力,采用气-渣平衡法测定了1 723 K时高炉渣的钾容量.依据广钢实际高炉渣成分,用纯化学试剂配制炉渣,用一定组成K(g)-CO-CO2-Ar混合气体提供一定的氧分压和钾分压.研究表明:试验条件下,w(MgO)和w(A12O3)一定时,钾容量随w(CaO)/w(SiO2)的增大而减小;在w(CaO)/w(SiO2)和w(A12O3)一定时,钾容量随w(MgO)的增大而增大;在w(CaO)/w(SiO2)和w(MgO)一定时,钾容量随w(A12O3)的增大而增大;当[w(CaO) w(MgO)]/w(SiO2)和w(A12O3)固定不变时,增加w(MgO),降低w(CaO),钾容量明显增大.广钢炉渣的合理成分为:w(CaO)/w(SiO2)保持在1.0,w(MgO)保持在12%～15%,w(A12O3)不超过15%.     

SiO2对邯郸球团矿抗压强度的影响

抗压强度是球团矿的重要指标,直接影响高炉内炉况顺行及生产指标。改变球团矿的化学成份,球团矿微观结构也将受到影响,矿物结构发生改变,对球团矿的抗压强度也有不同的影响。本试验采用邯钢生产现场所用的邯邢精粉、安徽精粉、沙河精粉、燕山矿粉等五种矿粉进行造球,利用偏光显微镜等检测手段对不同矿粉的球团矿的抗压强度进行研究。从试验结果分析得出:SiO_2含量在3%时抗压强度最强,在7%时抗压强度最差。     

HIsmelt熔融还原工艺的发展及展望

在我国“双碳”目标的提出下,钢铁企业的节能减排迫在眉睫,非高炉炼铁工艺因在环保与节能上具有一定优势,在近些年得到迅速发展。其中,HIsmelt熔融还原工艺是主要的非高炉炼铁工艺之一。介绍了HIsmelt工艺的发展背景,主要阐述了工艺流程、冶炼特点,以及现有工艺技术创新,同时对该工艺未来发展进行了展望。HIsmelt工艺具有原料操作灵活性高、设备投资低、铁水质量高、总能耗低等优点,我国引进工艺后在矿粉预热预还原工艺、炉缸耐材寿命、煤气利用、喷吹优化、出铁优化等方面具有突破性创新。在此基础上,提出应加强HIsmelt工艺冶炼特殊矿种的理论研究,从而实现对特殊矿种的冶炼;建议与电炉生产相结合,有望实现新的非高炉-电炉冶炼体系;提出与氢冶金技术相结合,进一步提高还原效率和降低CO₂排放,其具体操作可行性还有待进一步实验研究。     

基于改进YOLACT的金属滚动接触疲劳缺陷检测模型

滚动接触疲劳试验是获取金属材料力学性能的重要手段,针对在高速、光照变化的实验环境下,无法在线、准确地评估金属滚子试件表面失效状态的问题,提出了一种基于改进YOLACT的金属滚动接触疲劳缺陷检测模型。首先,针对疲劳缺陷误识别和分割掩码精度低的问题,引入基于自注意力机制的特征提取网络,增强疲劳缺陷特征的内部相关性和长距离学习能力;然后,设计了一种基于增强局部连接的信息传播链路AtRFP进行双向特征融合,平衡深层特征与浅层特征之间的信息差,对疲劳缺陷进行特征细化。实验结果表明,采用改进的YOLACT模型,试件表面疲劳缺陷的平均精度（AP）、dice系数和分割相对误差分别为74.5%、91.2%和3.98%,较原始YOLACT提升了6.0%、2.5%和降低了33.9%。两阶段模型Mask R-CNN的AP和dice系数为73.1%和91.5%,虽然所提模型的dice系数略有下降,但检测速度达到23.6帧/秒,比Mask R-CNN提升了247%,能够更好地满足金属滚动接触疲劳在线检测要求,为金属材料力学性能的精确获取提供技术支撑。     

冶炼钒钛磁铁矿高炉的铜冷却壁挂渣分析

建立高炉铜冷却壁三维传热模型,利用有限元软件ANSYS进行稳态传热分析,研究了钒钛磁铁矿冶炼时挂渣特点。分析结果表明,由于含钒钛高炉渣铁珠含量高,使渣皮显著增厚导致渣皮稳定性下降。将铜冷却壁热电偶测量点温度控制在60～80℃,可以提高渣皮稳定性,保证铜冷却壁安全工作。在现有工艺条件下,把水速从2.3 m/s降低到1.5 m/s对挂渣影响很小。     

邯钢高炉喷吹煤粉的快速热解机制

为了提高邯钢高炉喷吹煤比,模拟煤粉在高炉内的热解。以邯钢喷吹用长治煤(以下简称CL)和大湾煤(以下简称DW)为原料,采用等离子体进行快速热解,计算反应后煤粉的分解率,利用气相色谱仪对气体产物进行分析以及用扫描电镜(SEM)观察反应产物的形貌特征。试验结果表明,CL和DW的分解率分别为43.10%和52.04%,气相产物主要为CO、H2、CH4、C2H2及少量C2H4等气体,热解产物的粒径减小,形貌发生明显变化。在CL煤的基础上配加不同比例的DW后,煤粉颗粒出现了孔状结构,因此可以提高炉内风口回旋区固定碳颗粒的燃烧率,为提高煤粉燃烧率提供理论依据。     

中性气氛下高铝中钛型高炉渣黏度的试验研究

采用RTW熔体物性测定仪研究了中性气氛条件下高铝中钛型高炉渣的黏度和熔化性温度,得到了碱度和化学成分等因素对其黏度和熔化性温度的影响规律。结果表明:在中性气氛条件下,当炉渣碱度从0.92提高到1.12时,炉渣的黏度降低、熔化性温度升高;随着渣中MgO含量的升高,炉渣的黏度先降低再升高;增加渣中Al2O3含量,炉渣的黏度显著提高。当Al2O3的质量分数大于14.75%后对炉渣黏度的影响不明显;当TiO2的质量分数在10.57%～14.57%范围内增加时,高铝中钛渣的黏度随之降低,即在理想条件下,TiO2含量和温度的增加对炉渣黏度影响均不大。但当高炉冶炼钒钛磁铁矿时,炉渣中的Ti(C,N)等高熔点物质随原料中TiO2含量的增加和炉温的上升而增加,将对炉渣黏度产生很大的影响,故冶炼时应控制高炉内TiO2的还原以少生成高熔点钛化合物,并且严格控制铁水温度以使高炉接受矿石钛含量。     

褐铁矿配比对钒钛磁铁矿烧结基础特性的影响

 研究了褐铁矿配比对钒钛磁铁矿烧结基础性能的影响。研究结果表明,钒钛混合矿的同化温度随着褐铁矿配比的升高而降低,液相流动性指数随着褐铁矿配比的升高而升高,黏结相强度随着褐铁矿配比的升高先升高后降低。不同褐铁矿配比的钒钛混合矿同化温度在1302~1315℃,液相流动性指数在1.12~1.32,黏结相强度为4628~5198N。从综合利用低价铁矿石资源、降低生产成本和改善钒钛烧结矿质量的角度,分析褐铁矿配比对钒钛混合矿同化性、液相流动性和黏结相强度的影响,得出1号褐铁矿配比为10%（褐铁矿总配比37.2%）时,烧结配矿方案最优。     

低钛高炉渣脱硫能力研究

针对某钢厂低钛高炉渣的实际情况,研究了二元碱度(w(CaO)/w(SiO₂))和MgO等化学成分变化对该渣系脱硫能力的影响规律。结果表明,低钛高炉渣的脱硫能力随着炉渣二元碱度增加而提高;当w(MgO)<10%时,炉渣脱硫能力随MgO含量增加而升高,继续增加MgO含量,其脱硫能力反而降低;随着Al₂O₃和TiO₂含量增加,炉渣脱硫能力降低。建议高炉生产炉渣二元碱度保持在1.05~1.10,炉渣MgO含量应保持在9%~10%,同时应适当降低Al₂O₃和TiO₂含量。