蛇纹石硫酸法浸出MgO的热力学研究

本文通过对蛇纹石硫酸浸出过程中的热力学计算,分析了浸出MgO过程中各种矿物与酸的反应活性,及温度对各种矿物浸出的影响.结果表明,蛇纹石中主要矿物Mg6[Si_4O_(10)](OH)_8极易与硫酸反应;铁矿物中的FeO、FeO·SiO_2和FeCO_3易与硫酸反应,Fe~(2+)的析出将不利于Mg~(2+)的分离;磁黄铁矿FeS与硫酸有一定的反应;铝矿物Al_2O_3高温时不易与稀硫酸反应,低温时易与稀硫酸发生反应;而Fe_2O_3、黄铁矿FeS_2和黄铜矿CuFeS_2则不会与稀酸反应,它们的存在不影响Mg~(2+)的分离.     

高炉炼铁过程数学模拟的研究进展

 高炉是最复杂的冶金反应器之一。为了更好地理解、优化和智能控制高炉炼铁过程,人们开发出大量的高炉数学模型。回顾了全高炉反应动力学数学模型的发展历程,重点介绍了典型研究成果——多流体高炉数学模型的创建实例及其应用;概述了国内外高炉智能专家系统的开发和应用情况;对高炉数学模型的未来发展做出了若干展望,指出CFD-DEM高炉模型、全高炉综合数学模型和专家系统的有机结合是未来高炉过程数字化和控制的发展方向。     

中国发展非高炉炼铁的现状及展望

非高炉炼铁是钢铁工业发展的前沿技术之一。目前,直接还原已成为世界钢铁工业不可缺少的组成部分。熔融还原虽实现工业化生产的环境优越性得以公认,但其低能耗、低成本等优点还有待于实践证实。发展直接还原铁生产弥补废钢的短缺是中国钢铁工业、装备制造业发展的急需。以国内技术为基础,利用国内铁矿资源,以煤制气竖炉为主导工艺是中国发展直接还原铁生产的主要方向。加强对国外熔融还原技术发展的跟踪,强化国内熔融还原技术的开发力度,尤其是消化COREX技术以及实现其装备的国产化是中国熔融还原发展的重要方向。     

碱度对热压含碳球团软熔滴落性能的影响

热压含碳球团是一种利用煤的热塑性提高冶金性能的新型炼铁原料,具有还原速度快、高温强度高、原料适应性强等优点。在固定碳氧比n(FC)/n(O)为1.00的条件下,通过改变热压含碳球团碱度,系统研究了碱度对热压含碳球团软熔滴落性能的影响。研究表明:碱度对软化区间、熔化区间、滴落率等软熔滴落性能参数有显著的影响。随着碱度的增加,软化区间t40-t4先变窄后加宽,在碱度为1.40时最窄,降至331℃;熔化区间tD-tS先缓慢变窄后急剧加宽,在碱度为1.00时最窄,降至47℃;滴落率先增加后降低,在碱度为1.20时滴落率最高,达到22.22%。从软熔滴落性能角度综合考虑,实际生产热压含碳球团时其适宜的碱度范围为1.00~1.20。     

梅钢2号高炉喷吹焦炉煤气数值模拟

为实现绿色低成本炼铁,梅钢拟利用厂内富余焦炉煤气进行高炉风口喷吹。为保证喷吹实际效果的准确性和合理性,优先进行高炉喷吹焦炉煤气数值模拟研究。首先基于梅钢2号高炉的原燃料条件采用多流体高炉数学模型对高炉喷吹焦炉煤气进行数值模拟研究,然后初步分析了梅钢2号高炉喷吹焦炉煤气的经济效益。结果表明,与未喷吹焦炉煤气相比,喷吹50 m3/t(Fe)焦炉煤气,炉内还原气浓度增加,炉料还原速度加快;产量增至4 740 t/d,增幅30.12%;焦比降至321.80 kg/t(Fe),降幅14.43%;碳排放减至355.93 kg/t(Fe),减幅8.61%;当焦炭价格为1 607元/t、焦炉煤气价格为0.774 9元/m3时(2016年11月梅钢提供),吨铁成本降低20.14元,每年因喷吹焦炉煤气节约焦炭7.79万t,年创综合经济效益5 115万元。综合考虑经济效益、节焦潜力、梅钢富氧能力和焦炉煤气富余量,梅钢2号高炉适宜的焦炉煤气喷吹量宜维持在50 m3/t(Fe)左右。     

铁矿粉的熔化特性及其对烧结强度的影响

考察了烧结过程中粉矿特性对形成液相流动性及烧结强度的影响。实验结果表明,含脉石很少的B矿在配加w（CaO）＝26％时液相具有较好的流动性及较短的流动时间;含有一定量脉石的A矿随w（CaO）的增加（20％～30％）其流动性逐渐变好,熔化时间也逐渐缩短。以上述粉矿为粘附粉矿的烧结试样,其抗压和抗折强度均随其粉矿熔化特性的增强（流动性增加以及熔化时间降低）而增大。     

50%CO2+50%CO气氛下金属化炉料非等温反应动力学

高炉使用金属化炉料作为一种新型的低碳炼铁技术为高炉炼铁过程深度降碳提供了新的可能。由于金属化炉料的易再氧化性，装入高炉炉顶中的金属化炉料是否能被炉顶煤气中的CO₂再氧化成为一个需要关注的问题。对70%金属化率炉料在体积分数为50%CO₂+50%CO气体混合物中的非等温反应过程动力学进行了研究。采用KAS动力学分析方法计算了反应过程的表观活化能和反应机理，分析了反应过程的特征温度。结果表明，70%金属化率炉料在50%CO₂+50%CO混合气氛中的非等温反应过程表现为单步反应行为，反应的最佳机理模型为化学反应控制的A₁模型。金属化炉料低温下反应需要克服较大的反应能垒，主要反应阶段的表观活化能为114.22 kJ/mol,指前因子为2 785/s。金属化炉料反应过程随加热速率增大存在滞后现象，加热速率从5 K/min增大到20 K/min时，反应开始温度从1 045 K增加至1 140 K,快速反应温度从1 267 K增加到1 470 K,而实际高炉炉顶温度远低于1 045 K,因此金属化炉料在高炉顶部不...     

高炉冶炼钒钛磁铁矿合理炉料结构的研究

合理的炉料结构是高炉冶炼钒钛磁铁矿最重要的内容之一.本文基于现场生产条件,在保证炉渣二元碱度、焦比、煤比等不变的条件下,进行不同碱度钒钛烧结矿和不同球团比例的综合炉料软熔滴落的试验,研究了高炉冶炼钒钛磁铁矿的合理炉料结构.结果表明,随着综合炉料中烧结矿碱度的提高和球团比例的增加,综合炉料的软化开始温度T4基本不变,软化终了温度T40升高,软化区间（T40-T4）变宽;综合炉料的熔化开始温度TS逐渐升高,熔化终了温度TD逐渐上升,熔化区间TD-Ts明显收窄,综合炉料的透气性能明显改善;同时初铁中V、Cr含量增加,V、Cr收得率明显提高.因此,在一定的范围内,提高综合炉料中钒钛烧结矿的碱度和球团比例,有利于高炉冶炼钒钛矿合理炉料结构的形成.     

MnO_2热分解动力学——废电池回收处理工艺开发研究之一

废弃电池的回收利用是环境保护的重要课题之一 .废电池主要成分为石墨碳和MnO2 ,可以作为助燃剂在高炉喷煤工艺过程中使用 .由于MnO2 的分解速度直接影响其助燃作用 ,因而本文采用TG/DTA热分析方法研究了空气中MnO2 热分解的动力学参数 ,采用Kissinger法、Doyle Ozawa法及Coats Redfern方法确定了分解反应速率方程式 :dαdt=1.2 6× 10 2 6e- 43 90 0 0RT (1-α)     

基于烧结状态与集成学习的烧结矿转鼓强度预测

鉴于影响烧结转鼓因素较多,难精准预测的问题,将数据分析与现场经验结合,提出了一种基于烧结状态与集成学习的烧结矿转鼓强度自适应预测模型。该模型首先通过数据收集整合、异常数据识别与缺失数据处理等数据预处理过程,获取高质量烧结矿转鼓强度预测数据集合;再采用Boruta算法结合Pearson线性、XGBoost非线性相关性分析选择转鼓强度预测模型输入特征,避免了模型输入特征的不完整性;最后采用5种不同机器学习算法构建转鼓强度集成学习预测模型,各子模型预测结果权重可根据烧结生产实际情况进行自适应更新。结合现场生产实践与烧结历史数据分析,通过烧结终点温度与主管负压对烧结状态进行区分,在误差范围为0.5%时,转鼓强度的预测命中率在90%以上。