铁水炉外脱硫影响因素研究

研究脱硫剂组成和加入量、脱硫反应时间、铁水初始硫含量等对铁水炉外脱硫率的影响规律,据此提出了合适的脱硫剂组成以及铁水炉外脱硫操作要点。     

改进BP网络在铁水预脱硫终点硫含量预报中的应用

针对本溪钢铁集团有限公司的铁水罐喷吹CaO+Mg复合粉剂脱硫过程,采用BP神经网络建立铁水预处理终点硫含量预报模型.在模型建立过程中,为了克服标准BP算法迭代次数多、收敛速度慢的缺点,采用新的自适应调整学习率方法和最大误差学习法对标准BP算法进行了改进.用1 900炉数据进行模型训练,经100炉数据现场验证表明,有12%的炉次预报值与实际值完全一致,有89%的炉次误差≤0.003%,平均误差为0.002 0%.     

KR法长寿搅拌器的研究与应用

为提高莱钢集团银山型钢炼钢厂KR法铁水炉外脱硫的功效,降低脱硫剂的消耗及操作成本,分析了KR法铁水脱硫的部分工艺参数对脱硫效率的影响,通过对KR搅拌法脱硫设备和技术的研究,采取优化搅拌器外型尺寸和结构,研制应用高性能浇注料和修补料,研究应用长寿高效的施工工艺和使用维护工艺等一系列有效措施,大大提高了KR搅拌器使用寿命,实现KR铁水脱硫预处理工艺低耗、高效运行。     

涟钢KR法脱硫过程铁水温度变化规律研究

采用多元线性回归方法建立了涟钢KR法铁水预处理过程中铁水温度的变化模型,并利用此模型对涟钢KR法处理过程中铁水温度变化规律和影响脱硫过程温降的主要因素进行研究.结果表明,导致铁水温降的主要因素依次是搅拌时间、脱硫剂量、脱后扒渣时间和铁水等待时间;采用KR法处理过程中,铁水温降为24～53 ℃,允许KR处理最低温度约为1 210 ℃;通过合理确定脱硫剂加入量及搅拌强度、提高扒渣速度和缩短铁水等待时间可减少过程温降,降低处理成本.     

颗粒镁铁水脱硫率与镁利用率研究

通过对宣钢脱硫站77组生产数据进行多元线性回归得到了在单吹颗粒镁铁水脱硫时吨铁镁的消耗xMg(kg/t)、喷吹时间t(s)、铁水初始硫含量[%S]0、脱硫量xS、铁水温度T(K)和吨铁镁粒的喷吹速率VMg与脱硫率和镁的利用率的数学模型.通过对数学模型的研究发现:脱硫率随吨铁镁耗量、初始硫含量的增加而增加,随喷吹时间、温度和镁喷吹速率的增大而降低.镁利用率随吨铁镁耗量、喷吹时间及喷吹速率的增加而减少,随喷吹时间的延长、镁喷吹速率、铁液中初始硫含量及温度的升高而升高.在合适的吨铁镁消耗量的情况下,要提高脱硫率和镁利用率,应该在保障脱硫时间的前提下,降低吨铁镁喷吹速率,减少喷吹时间.     

宣钢单喷镁铁水脱硫技术应用与实践

介绍了宣钢炼钢厂采用单喷颗粒镁铁水脱硫工艺,改善了转炉冶炼原料铁水条件,同时对镁在铁水中的脱硫机理作了简要的叙述.该工艺在生产实践中不断优化,使铁水经过预处理后终点硫均达到0.010%(质量分数)以下,最低终点硫含量达到0.003%,满足了炼钢铁水要求.     

高炉处理烧结烟气脱硫脱硝理论分析

对利用高炉处理烧结烟气同时脱硫脱硝脱二噁英技术的可行性进行了理论探讨,分析高炉内部还原二氧化硫和氮氧化物,以及分解二噁英的热力学条件,探讨烧结烟气代替空气鼓风对理论燃烧温度、风量、炉缸煤气、炉顶煤气和铁水硫含量的影响.结果表明：二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮的最低平衡体积分数分别为1.84×10-13%、3.08×10-11%和3.72×10-21%,高炉内部还原二氧化硫和氮氧化物是可行的;高炉具有分解二噁英的有利热力学条件;烟气中二氧化硫和一氧化碳对理论燃烧温度的影响可忽略,氮氧化物能略微提高理论燃烧温度,二氧化碳体积分数增加1%,理论燃烧温度降低大约40.5℃,但通过降低鼓风湿度和提高富氧率等措施,能达到高炉正常生产时的炉缸热状态水平;随着烟气中二氧化碳含量的增加,风量、炉缸和炉顶煤气量都逐渐降低,炉缸煤气一氧化碳和氢气含量增加,炉顶煤气中一氧化碳、氢气、二氧化碳和水含量都增加,氮气含量显著降低;铁水硫含量与烟气二氧化硫含量成正比,但当二氧化硫质量浓度达到2000 mg·m-3,铁水中硫质量分数仅为0.025%,铁水质量仍合格.通过综合调节高炉操作参数,也可以实现烧结烟气代替空气鼓风进行高炉炼铁生产,达到脱硫脱硝脱二恶英的目的.     

基于水模实验的脱硫搅拌混合量化表征方法

在实际的KR法铁水脱硫过程中,无法直接观察到铁水罐内的混合状态。本文采用水模实验模拟铁水搅拌过程,研究脱硫搅拌混合量化表征方法。首先获取水模装置中漩涡正面和侧面图像,并定义了新的基于图像信息的KR脱硫混合量化指标——分隔尺度;应用形态学处理和灰度阈值法,从漩涡正面图像中提取涡径;采用基于Lab颜色空间的K均值聚类方法分割出脱硫剂目标,据此计算分隔尺度和脱硫剂表面覆盖率;最后通过数据拟合得出涡径及脱硫剂表面覆盖率与分隔尺度的关系。结果表明,在本文实验条件下,当涡径与模拟铁水罐半径之比为0.303～0.394、脱硫剂表面覆盖率为20%～30%时,脱硫搅拌混合效果较好。     

铁水预处理脱硫工艺设备的选择

铁水预处理脱硫作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程的重要环节之一,已被广泛的应用于实际生产,本文主要对应用比较广泛的喷吹法和KR法进行比较分析。本文从原料条件、技术特点、脱硫效果、温降、铁损、脱硫剂等方面,对二者进行了比较分析,对如何选择何种工艺设备提供参考。     

转炉铁水预处理脱磷实验研究

首钢京唐公司采用转炉铁水预处理脱磷工艺作为洁净钢生产平台,通过前期58炉冶炼实验,摸索出一套适和京唐公司生产实际的操作工艺,并在造渣制度、吹炼模式、温度控制等方面取得了重大突破,实现了稳定、高效生产低磷钢、超低磷钢的目标.脱磷炉终点磷的质量分数平均为0.017%,碳的质量分数为3.69%,脱磷炉终点平均温度为1350℃,并有10炉钢的脱磷炉终点磷的质量分数小于0.015%,最低为0.008%,达到了生产超低磷钢的预脱磷要求.对实验中影响脱磷效果的因素,如铁水硅含量,脱磷炉终点温度、终点碳含量、终渣碱度和氧化性等,进行了深入研究.分析表明当铁水硅的质量分数小于0.45%时,可以达到比较好的脱磷效果;脱磷炉的脱磷效果随终点温度的升高而逐渐变差,但为保证脱碳炉有足够的热量,脱磷炉终点温度控制范围为1350～1380℃;脱磷炉合理的碳含量范围应该在3.3%～3.8%之间;碱度控制在1.8～2.2即可满足脱磷炉的脱磷效果;通过增加矿石加入量,保持较高枪位可以提高冶炼过程渣中(FeO)含量,提高脱磷炉的脱磷效率.     

MgO基脱硫剂的熔化性能

脱硫剂在铁水中的熔化性能直接影响其脱硫效率,通过测定不同配比的脱硫剂的熔化性能,得到较好的脱硫剂成分,可为MgO基脱硫剂的工业生产提供参考.研究结果表明,不添加助熔剂,脱硫剂流动性差,不利于脱硫.CaF2作为助熔剂对脱硫剂的熔化性能影响不大,B2O3作为助熔剂可显著改善脱硫剂的熔化性能,熔化温度明显下降,具有良好的流动性能,可达到铁水预处理工艺要求,最佳添加量为原料量的2％.     

添加剂对石灰含硼高硅高硫铁水脱硫的影响

采用喷吹方法,研究了添加剂对活性石灰脱硫的影响.结果表明,当铁水中添加0.1%Al,活性石灰用量仅为13 kg/t时,即可使硫质量分数从0.1%降至0.005%;铁水中添加Al后石灰界面反应层主要由铝酸钙、铁酸钙及硫化钙组成,在1 400℃实验温度下为熔融态,有利于硫的扩散;当活性石灰中添加25%CaCO3,3%CaF2粉,石灰用量为15 kg/t时,也能使硫质量分数从0.1%降至0.01%以下;含硼铁水温度高是采用活性石灰脱硫的有利条件.     

燃煤微生物预处理浮选脱硫的试验研究

研究了煤样中黄铁矿硫的赋存状态以及影响生物预处理浮选脱除煤中硫的几个因素,如不同的煤粒度、不同驯化菌种及不同的细菌组成等,指出煤样中黄铁矿硫的赋存状态适合用微生物预处理浮选脱硫的方法脱除,微生物预处理浮选脱硫是一种有效的洁净煤技术,全硫脱除率可达到42%·同时指出煤驯化接种二次的菌液脱硫效果要比用9k培养基培养的菌液和用煤驯化接种一次的效果要好,但是差别不是太大;细菌的分泌物和细菌细胞在浮选脱硫中是共同起作用的·     

挡板改善KR法脱硫搅拌效果的数值分析

为了改善KR法脱硫搅拌效果,本文在铁水罐内添加控流装置,并应用Fluent软件,采用VOF模型对罐内的搅拌流场进行了数值分析,研究了挡板的布置方式、数量与宽度对流场特性的影响。结果表明,铁水罐内设置挡板能够抑制中心漩涡的形成,扩大脱硫剂颗粒在罐内的分散区域;布置4块高度为铁水罐高度1/2、宽度为铁水罐直径1/10的短挡板时,罐内的强制涡流区基本消除,铁水罐底部仍保持较快的流场速度,搅拌效果最佳。     

含铁尘泥高碱度内配碳球团自还原过程中脱硫和脱磷研究

在竖式碳管炉中进行含铁尘泥高碱度内配碳球团的还原试验,并通过改变温度、配碳比和碱度对含铁尘泥还原过程中的脱硫和脱磷进行研究。结果表明,高碱度内配碳球团在高温下快速还原制备金属铁粒的脱硫率高于97%,铁粒中硫含量最低达到0.007%,而脱磷率一般为25%~35%,最高达到38.52%。随着温度和配碳比的升高,铁粒的脱硫率和脱磷率均增加;而随着碱度的增加,铁粒的脱硫率和脱磷率均先增大后减小。     

还原剂与脱硫剂对硫酸渣直接还原焙烧同步脱硫的影响

研究了还原剂云南煤和脱硫剂SH对硫酸渣在直接还原焙烧过程中提铁降硫效果的影响.采用X射线衍射与扫描电镜方法分析了云南煤与脱硫剂SH的作用机理.结果表明:在高温还原气氛下,硫酸渣中的黄铁矿生成具有挥发性的气态单质硫和气态羰基硫、金属铁和非磁性的陨硫铁;硫酸渣中的赤铁矿和磁铁矿则被还原为金属铁;云南煤对硫酸渣在焙烧过程中的脱硫效果比较明显,但无法达到要求的指标;添加脱硫剂SH可以进一步降低还原铁中的硫,其机理是脱硫剂与硫酸渣中的黄铁矿在直接还原焙烧过程中反应生成金属铁和没有磁性的硫化钙,通过磨矿--磁选的方法将硫化钙与金属铁分离,从而达到脱硫目标.     

高硫煤分解磷石膏影响因素研究

在快速升温条件下,对高硫煤的反应物配比、物料粒径以及反应温度对还原分解磷石膏时气体中SO2的浓度、磷石膏中主要成分CaSO4的分解率和脱硫率的影响,结果表明在C/S(摩尔比)在0.7、温度大于1 000℃时,可使SO2浓度大于20%,磷石膏中CaSO4分解率大于90%,脱硫率大于85%.为高硫煤还原分解磷石膏制取高浓度SO2提供工艺技术参数和理论依据.以解决现行工艺中分解磷石膏时产气SO2浓度低且波动大,制酸成本高等问题;同时固体残渣还能作为制水泥的原料.     

激冷铸铁凸轮轴D型石墨的成因与控制

介绍了D型石墨的发展历程,分析了激冷铸铁凸轮轴D型石墨形成条件,并通过试验的方法来寻找和确定影响北京现代轿车α系列激冷铸铁凸轮轴轴颈出现D型石墨的因素.在生产激冷铸铁凸轮轴过程中,要将D型石墨控制在一定范围内,否则会降低凸轮轴的强度和机械加工性能.通过控制合金元素、铁液的过热保温时间、过热温度、浇注时间、浇注速度、铁液的孕育处理、孕育剂的选择、冷铁的尺寸等因素,来控制凸轮轴的轴颈处的D型石墨在10%以内.     

高炉喷吹铁矿粉工业性试验结果分析

对鞍钢１０５０ｍ＾３高炉喷吹铁矿粉的工业性试验结果进行了分析。由于矿粉中氧化铁的氧化作用在喷矿近１０ｋｇ／ｔ条件下，生铁Ｓｉ含量由０．６３１％降至０．５８４％；硅氧化放热与铁矿粉分解及还原吸热大体相抵，所以喷吹后焦比未见升高。     

底吹-机械搅拌耦合铁水脱硫的模拟

针对底吹-机械搅拌耦合铁水预处理脱硫的气体与熔体的相互作用过程,利用CFD商业软件Fluent 15.0和物理模拟的方法,针对某钢厂120t底吹钢包脱硫过程进行实验研究,并从流场、气体体积分布等方面研究了搅拌桨结构、搅拌转速、通气流量、偏心度对铁水包内钢液混合效果的影响.结果表明:使用SSB-D桨,搅拌转速200r/min,通气流量为1.5m³/h,偏心度0.4时,熔池内的流场分布得更均匀,镁蒸气气泡在铁水中更加分散和细化,增加了镁蒸气与铁水的气液接触面积,提高了镁蒸气的脱硫效率.