烧结矿低温还原粉化性能试验方法释疑

一方认为：用国家标准“铁矿石还原粉化试验静态还原后使用冷转鼓的方法”（GB／T13242-91）做试验时，由于有缓冷过程，试验结果是不可靠的。另一方则认为：标准已执行多年，应该没有问题。为解决争论，在实验室进行了试验。结果表明：烧结矿在还原后的缓冷过程不产生粉化，相反略显抑制粉化；烧结矿在不还原的缓冷中也不产生粉化。国标GB／T13242-91没有问题。     

烧结矿低温还原粉化及抑制措施

论述了烧结矿低温还原粉化的原因，介绍了抑制低温还原粉化的若干技术措施。     

钒钛矿还原粉化低氯抑制剂的研究

通过还原粉化试验,分别研究CaCl2、Ca2+和Cl-对钒钛烧结矿RDI+3.15的影响.研究表明CaCl2加入量在4/万时,钒钛烧结矿的RDI+315大于90％,满足高炉生产要求.单独喷洒Ca2对低RDI+3.15几乎没有影响;单独喷洒Cl-对提高RDI+ 3.15起到了一定了作用,但效果没有喷洒CaCl2好.加入混合添加剂使其Cl-含量降低33％左右时,效果与单独喷洒CaCl2几乎相同.通过高炉氯平衡计算可知低氯添加剂使入炉总氯量降低20％,进一步验证低氯添加剂对降低入炉氯含量有效.     

基础特性对含铬型钒钛烧结矿粉化性能的影响

承德地区含铬型钒钛烧结矿的黏结相不充分、强度差、低温还原粉化指数低,严重影响烧结矿的质量.研究了4种不同成分的含铬型钒钛磁铁精矿粉的烧结基础特性:连晶强度、黏结相强度、液相流动性、同化温度,并与4种铁精矿粉的单烧实验结果进行比较分析,探究含铬型钒钛磁铁精矿粉基础特性对烧结矿低温还原粉化指数RDI+3.15的影响规律.结果表明:含铬型钒钛磁铁烧结矿的RDI+3.15随铁精矿粉同化温度的上升而降低,随黏结相强度的上升而升高,液相流动性和连晶强度对其影响很小.     

氢气对高炉炉料低温还原粉化的影响

为了研究高炉喷吹煤气后煤气成分对高炉低温区炉料粉化性质的影响,对炉料低温还原粉化与煤气成分和还原温度的关系进行了研究.研究结果表明:还原温度是影响炉料低温还原粉化的主要因素,在500℃时粉化最为严重;在500～900℃,炉料粉化率随温度升高而降低;在900℃时炉料的低温还原粉化基本结束.相同温度条件下,炉料的低温还原粉化率随煤气中H2含量的增加而增加,随CO2含量的增加而减少;烧结矿的低温还原粉化率较大,球团矿和块矿较小.     

氢气对高炉炉料低温还原粉化的影响

为了研究高炉喷吹煤气后煤气成分对高炉低温区炉料粉化性质的影响,对炉料低温还原粉化与煤气成分和还原温度的关系进行了研究。研究结果表明:还原温度是影响炉料低温还原粉化的主要因素,在500℃时粉化最为严重;在500~900℃,炉料粉化率随温度升高而降低;在900℃时炉料的低温还原粉化基本结束。相同温度条件下,炉料的低温还原粉化率随煤气中H2含量的增加而增加,随CO2含量的增加而减少;烧结矿的低温还原粉化率较大,球团矿和块矿较小。     

烧结矿/兰炭混装还原试验研究

为了降低炼铁生产成本、优化炉料结构以及充分利用低品质冶金焦资源,在实验室条件下进行兰炭用于高炉炼铁的矿焦混装初步试验研究。采用综合热分析仪研究兰炭的基础特性,并模拟高炉条件下的矿焦混装程序还原过程。结果表明,兰炭与CO₂的反应性要好于焦炭,兰炭可明显降低烧结矿直接还原的起始温度并加快还原速率;在高炉还原条件下,兰炭可以降低大块焦的溶损率,提高烧结矿的还原度;增加兰炭加入量,烧结矿的还原度相应提高;在兰炭加入量相同的条件下,兰炭和烧结矿分层混装时烧结矿终点还原度较高;过多增加兰炭加入量和改变矿焦混装方式对抑制大块焦溶损率的作用较小。     

首钢烧结矿还原动力学

采用热重法在1173～1373 K、全CO气氛条件下,对首钢烧结矿进行还原动力学实验,确定了还原反应的表观活化能,进而推断在还原反应的前期烧结矿还原速率均由界面反应控制,还原反应后期的控制环节为固相扩散.分别由未反应核模型和固相反应动力学模型,分段给出不同温度下控制环节突变的时间点;通过动力学公式计算,得出不同温度下的反应速率常数和固相扩散系数.利用光学显微镜观察了烧结矿在各还原阶段的微观形貌,验证了烧结矿还原动力学的机理,同时也证明了扩散控制阶段使用体积缩小的未反应核模型与实际情况是吻合的.     

添加剂对烧结矿转鼓强度的影响

针对在采用烧结矿表面喷洒CaCl2溶液进行生产时,改善了烧结矿的低温还原粉化性能,却加快了除尘系统洗涤塔内衬钢板的腐蚀速度这一现象,研究采用含硼添加剂替代部分CaCl2外喷烧结矿,能有效抑制烧结矿的低温还原粉化,很好地改善了腐蚀状况,并阐述了其对转鼓强度这一重要冶金性能的影响。     

基于氧气高炉的烧结矿还原动力学分析

采用热天平减重法在氧气高炉气氛下进行烧结矿的还原实验,考察还原度RI和还原速率RI′的变化情况,并进行烧结矿还原动力学分析。结果表明：在氧气高炉气氛900 ℃下还原时,烧结矿的还原度RI高达98.2%;还原终了时间随还原温度的提高而缩短,由900 ℃时的117 min缩短到1 100 ℃时的63 min;氧气高炉气氛下,烧结矿还原的开始阶段由界面化学反应控速,还原约20 min后转变为由界面化学反应和内扩散混合控速;氧气高炉气氛900～1100 ℃时,烧结矿还原反应开始阶段的表观活化能为38.30 kJ/mol。     

Influencing factor of sinter body strength and its effects on iron ore sintering indexes

Sinter body strength, which reflects the strength of sinter, plays an important role in the improvement of sinter. In this study, the sinter body strengths of iron ores were measured using a microsintering method. The relationship between the chemical composition and sinter body strength was discussed. Moreover, sinter-pot tests were performed. The effects of sinter body strength on the sintering indexes were then elucidated, and the bottom limit of sinter body strength of blending ores was confirmed. In the results, the compressive strengths (CSs) of iron ores are observed to decrease with the increasing of the contents of loss on ignition (LOI), SiO₂, and Al₂O₃; however, LOI of less than 3wt% does not substantially influence the CSs of fine ores. In the case of similar mineral composition, the porosity, in particular, the ratio between the number of large pores and the total number of pores, strongly influences the sinter body strength. With an increase of the blending-ore CSs used in sinter-pot tests, the yield, productivity, and tumbler strength increase, and the solid fuel consumption decreases. The CSs of the blending ores only slightly affect the sintering time. The CS bottom limit of the blending ores is 310 N. When the CSs of the blending ores increase by 10%, the yield, productivity, and tumbler index increase by 1.9%, 2.8%, and 2.0%, respectively, and the solid fuel consumption decreases by 1.9%.     

高温烧结矿气-固换热过程数值模拟及参数分析

在详细分析了高温烧结矿冷却过程传热机理的基础上,根据能量守恒定律建立了高温烧结矿气--固换热过程的一维非稳态热过程数学模型,并利用现场实测数据对所建立的数学模型进行了验证.结果表明:所建立的数学模型是正确可信的.在此基础上,重点研究了冷风风速和台车移动速度等主要热工参数对环冷机内冷却过程的影响,并针对某环冷机的实际生产情况提出了具体的操作建议.     

分段法研究烧结矿还原的动力学过程

根据工业生产烧结矿的还原动力学特点,从冶金传输原理的质量传输和化学反应的基本原理出发,针对还原过程中的不同阶段分别建立了立方体颗粒的化学反应过程动力学和分子扩散过程的新模型.在所建立模型的基础上采用分段法研究了CO还原烧结矿的反应过程动力学,得出不同限速性环节转换的时间点和相关的动力学参数,进而给出了动力学参数与温度的关系式.通过对工业生产烧结矿还原过程中的微观结构变化的观察验证了该模型对不同限速环节判断的准确性及其合理性.采用分段法可以确定出不同控制环节的转换时间点和动力学参数可以普适地用在其他反应过程动力学的研究中.     

基于可资源化的废弃印刷线路板的破碎及破碎性能

经对各种破碎机型的比较,及对废弃印刷线路板材料性能的研究,提出了采用剪切式旋转破碎机和冲击式旋转磨碎机相结合的2级破碎方式对废弃线路板进行粉碎.对物料颗粒在冲击粉碎过程进行了受力分析,在此理论分析的基础上,确定冲击破碎机的工艺参数.结果表明,该粉碎方式能对废弃线路板有效粉碎,同时对线路板中金属和非金属能有效地解离,不带电子元件的废弃印刷线路板物料在1.2 mm以下达到完全解离,而带电子元件的废弃印刷线路板则在0.6 mm以下完全解离,同时对不同物料的解离机理作了探讨和分析.从耗能的角度,用面积粉碎模型推导了废弃印刷线路物料粉碎所需能耗的经验公式.     

基于优化氧化铁皮和焦粉配比的铁矿烧结过程NOx减排研究

Reducing NO_x emission of iron ore sintering process in a cost effective manner is a challenge for the iron and steel industry at present. Effects of the proportion of mill scale and coke breeze on the NO_x emission, strength of sinter, and sinter indexes were studied by combustion and sinter pot tests. Results showed that the peak value of NO concentration, total of NO emission, and fuel-N conversion rate gradually decreased as the proportions of the mill scale increased because NO was reduced to N₂ by Fe₃O₄, FeO, and Fe in the mill scale. The strength of sinter reached the highest value at 8.0wt% mill scale due to the formation of minerals with low melting point. The fuel-N conversion rate slightly fluctuated and total NO_x emission significantly decreased with the decreased proportions of coke breeze because CO formation and content of N element in the sintered mixture decreased. However, the sinter strength also decreased due to the decrease in the amount of the melting minerals. Furthermore, results of the sinter pot tests indicated that NO_x emission decreased. The sinter indexes performed well when the proportions of mill scale and coke breeze were 8.0wt% and 3.70wt% respectively in the sintered mixture.     

聚亚苯基苯并二(口恶)唑的热分解行为

用热失重方法分析了聚亚苯基苯并二唑(PBO)纤维在不同气氛中的热分解行为,采用O zaw a法计算了PBO纤维在氮气和空气两种气氛中的热分解活化能。结果表明升温速率对PBO纤维的热分解温度有较大影响;氧气作为热分解反应的引发剂,大大降低了分解反应的活化能;由IR光谱对不同温度裂解产物结构的分析,推测了热氧化降解对PBO纤维分子结构的影响;在不同失重率时几乎相同的热分解活化能,表明无论热分解的气氛如何,PBO纤维的热分解均是一个无规引发的单阶段过程;结合PBO纤维在两种气氛中的热分解机理,解释了分解气氛对残碳率的影响。     

用硫铁矿烧渣制备PFC絮凝剂

用正交实验的方法研究了用盐酸浸取硫铁矿烧渣制取三氯化铁溶液的工艺条件。浸取时间为1.2h,回流加热温度为110℃,质量分数31%的盐酸与烧渣的液固比为3.0mL/g,浸取率达96.84%,向溶液中加入少量表面活性剂PVA作稳定剂,在50℃下用氢氧化钠溶液调节羟铁尔比n（OH）/n（Fe）至0.2,可得深褐色聚合氯化铁（PFC）液体产品,产品铁质量分数11.7%,密度1.26g/cm^3,碱化度为11.6%,质量分数1%水溶液的pH值1.7,研究结果表明,PFC处理焦化废水的条件为,pH值在6～9范围内,每50mL水样中加入PFC0.3mL时除浊效果最佳,PFC性能优于PC和PFS。