MgO对烧结矿软熔性能的影响

为进一步提高烧结矿的质量,考察了不同MgO质量分数烧结矿的高温冶金性能,并研究了MgO对烧结矿软熔性能的影响机理.试验结果表明,随着MgO质量分数的增加,烧结矿的软化区间不大,但由于初渣中含MgO的高熔点物质增多,烧结矿熔化带和软熔带区间显著增加,尤其对低碱度烧结矿的影响更加明显.试验条件下,MgO质量分数由1.3%增加至3.0%时,低碱度烧结矿(R=1.36)的软熔带温度区间从217.2℃增加到325.5℃;碱度R为1.76时,烧结矿软熔带温度区间从310.5℃增加到389.3℃.因此,降低烧结矿中MgO质量分数,有利于改善烧结矿的高温冶金性能.     

吸附强化焦炉荒煤气重整制氢的热力学分析

采用Aspen Plus软件对焦炉荒煤气重整制氢反应进行热力学分析.研究发现,普通重整(不添加CO₂吸附剂)和吸附强化重整(添加CO₂吸附剂CaO)最佳反应压强都为常压,温度和n_○S/n_○C(蒸汽与C物质的量比)的增加能促使H₂的产量和体积分数(干产气体积分数)增加,但n_○S/n_○C大于3以后增幅不大.CaO的添加会促进重整反应进程,降低最佳重整温度,提升H₂产量和浓度.当n_○S/n_○C=3时,吸附强化重整(n_○CaO/n_○C(CaO与C物质的量比)=1)的最佳反应温度由普通重整的650℃降为450℃,而每100mol焦炉荒煤气产氢量由186mol提升为212mol,氢气体积分数由74%提升为97%,而制氢能耗则由2.26kW·h/m³降为2.00kW·h/m³.     

MgO对含钛烧结矿矿相结构及软熔滴落性能的影响

为了深入探究MgO对烧结矿矿物组成及冶金性能的影响,采用扫描电子显微镜和荷重软化熔滴设备研究了MgO对含钛烧结矿矿相结构与软熔滴落性能影响.实验结果表明,随着烧结料中MgO质量分数从2.04％增加到3.96％,烧结过程液相生成量逐渐减少,烧结矿中的赤铁矿和铁酸钙等含量都有不同程度的降低,赤铁矿质量分数从13.57％降低到9.99％,铁酸钙的质量分数由38.7％降低到30.17％,磁铁矿、硅酸盐和烧结矿中的孔洞逐步增加.因此,增加烧结矿中MgO会降低烧结矿中液相生成量,不利于烧结矿转鼓强度和还原性的提高.高碱度含钛烧结矿中的镁主要分布于烧结矿中复合铁酸钙相中,进一步提高烧结矿中镁的质量分数,烧结矿的磁铁矿相比例将增加,有一部分镁固溶于磁铁矿中;在高镁烧结矿中,也会形成一定量的橄榄石,其中固溶有少量镁、钛等元素.随着烧结矿中MgO质量分数的增加,开始软化温度逐渐升高,试样软化开始温度均在1120℃以上,软化温度区间△tA随着MgO含量的升高而逐渐变宽.     

改善含MgO铁矿石软熔性能的研究

为了改善铁矿石的高温软熔性能,重点研究了在保证炉渣中MgO含量的同时,向高炉合理添加MgO的几种方法,提出了从风口喷吹含MgO煤粉的高炉炼铁新工艺的建议.试验结果表明,减少MgO含量,可降低烧结矿的软熔带温度区间.采用合理的炉料结构,如低MgO烧结矿配加菱镁石块工艺,高MgO烧结矿配加酸性球团矿工艺等均可改善烧结矿的高温软熔性能.实验室条件下,低MgO烧结矿配加菱镁石块工艺和高MgO烧结矿配加酸性球团矿工艺,分别可使炉料软熔带温度区间降低20~30℃和50~100℃.     

Mk对调质高炉渣制备矿渣棉过程中熔渣性能影响

利用铁尾矿进行高炉渣调质实验,研究了酸度系数(M_k)对调质高炉熔渣析晶性能、黏度及表面张力的影响.结果表明:随M_k的增加,调质熔渣的析晶温度明显降低,当M_k高于1.4时熔渣温度降至1100℃,体系仍为无序玻璃相;随M_k的增大,调质熔渣黏度对温度变化的敏感性逐渐减弱,适宜成纤黏度范围对应的温度区间逐渐增大,适宜成纤黏度范围内最低成纤温度与析晶温度之差Δt=(_○t_○w-_○t_○l)逐渐增大,当M_k为1.2时Δt为101.7℃;在调质熔渣适宜成纤温度范围内,M_k对熔渣表面张力的影响不大,熔渣表面张力与黏度的比值σ/η(表征熔渣成形难易程度)随M_k的增大逐渐减小.     

高炉钒钛球团矿炉料结构试验

针对水钢现有原料条件,通过对单一矿石冶金性能的测试,研究了水钢烧结矿搭配钒钛球团矿的合理性;在烧结矿配比不变的条件下,用进口块矿对钒钛球团矿配比的加入进行调节,研究了炉料结构的还原性,低温还原粉化性和荷重软化及高温熔滴性能的变化规律。试验结果表明,水钢烧结矿还原度(RI)达到了90.68%,钒钛球团矿的加入有利于综合炉料低温还原粉化性能RDI和软熔性能的改善,其中当钒钛球团配入量为20%时,炉料结构软化开始温度为1147℃,软化区间156℃,滴落温度1349℃,最大压差2223Pa,透气性良好,为最佳炉料组成。     

三元添加剂对高MgO烧结矿铁酸钙生成的影响

为保证高MgO烧结矿具有较好的强度和还原性,向烧结料中配入一定量的低熔点复合添加剂,以促进烧结矿中主要黏结相针状铁酸钙(SFCA)的形成。采用正交试验方法,获得碱度R=2.0,4%MgO(质量分数)时复合添加剂的最佳成分、加入量及最佳烧结条件,并对最优化结果进行检验。结果表明,各因素促进SFCA生成的强弱程度为：烧结温度、添加剂成分、升温速率、添加剂加入量。SFCA形成的最佳条件为：添加剂成分为25%B₂O₃-50%CaCl₂-25%Fe(NO₃)₃,升温速率为10℃/min,添加剂加入量为0.471%,烧结温度为500～1 220℃,在最佳条件进行烧结矿的生产,SFCA呈现较好的针状,高MgO烧结矿具有较好的强度和还原性。     

MgO对高碱度烧结矿强度的影响及机理

研究MgO质量分数的提高对高碱度烧结矿转鼓强度的影响规律并揭示其作用机理。结果表明:当碱度为2.0的烧结矿MgO质量分数从1.15%提高到3.5%时,转鼓强度从71.33%降低到61.13%;随着MgO质量分数的增大,液相生成温度提高,液相量减少,MgO质量分数太高将造成烧结矿液相量不足;Mg2+主要固溶在磁铁矿中,Mg2+进入磁铁矿晶格,提高磁铁矿的稳定性,不利于磁铁矿氧化,使得烧结矿中磁铁矿质量分数增大,且针状铁酸钙黏结相质量分数减少;烧结液相量较少以及具有良好强度的针状铁酸钙质量分数降低是MgO降低烧结矿强度的主要原因;白云石的成矿能力比石灰石的弱,随着白云石用量增大,熔剂与铁矿石之间的反应能力下降,因此,烧结矿转鼓强度降低。     

热压铁焦对高炉综合炉料熔滴性能的影响

利用荷重还原软化熔融滴落实验研究了热压铁焦添加量对高炉综合炉料滴落性能的影响.研究结果表明,随着热压铁焦配比的增加,综合炉料软化区间逐渐加宽,从206.3℃增加到218.9℃;熔化区间逐渐收窄,从171.1℃降低到124.8℃,软熔带逐渐变窄且位置下移;综合炉料滴落压差下降,滴落率先升高后降低,在热压铁焦配比为30%时达到较高值40.58%;综合炉料熔滴总特征值逐渐降低,料层透气性改善.一定量的热压铁焦有助于改善综合炉料熔滴性能,其适宜添加量在30%左右.     

烧结矿中MgO作用机理

研究了烧结矿中MgO对烧结液相生成、固结成矿的影响机理,以及不同镁质熔剂对固结强度的影响规律,并在此基础上进行了烧结杯实验研究.结果表明:随着烧结矿中MgO含量的增加,烧结液相开始形成温度上升,液相流动性和黏结相强度均降低;使用不同种类的镁质熔剂时,烧结黏结相强度有差异,在1 280℃和1 320℃下,使用蛇纹石时黏结相强度相对最高,其次是使用轻烧白云石的情况,而使用白云石时黏结相强度相对最低;在兼顾烧结矿产量、质量指标及冶金性能的前提下,烧结矿中适宜的MgO质量分数在1.2%左右,镁质熔剂则适宜选用白云石和蛇纹石组合或者单独使用轻烧白云石.     

烧结矿中MgO对钒钛矿综合炉料软熔滴落的影响

以钒钛磁铁矿炼铁原料为基础,系统研究了烧结矿中Mg O质量分数对高炉冶炼钒钛磁铁矿综合炉料软熔滴落性能和V,Cr在渣铁中迁移规律的影响,并进行了理论分析.研究表明,随着烧结矿中Mg O质量分数的提高,综合炉料的软化区间t40-t4变宽;熔化区间tD-tS稍有收窄,软熔带变薄且位置略微下移;熔滴性能总特征值S先减小后增大,综合炉料透气性先变好后恶化,在Mg O质量分数为2.98%~3.40%时透气性最好;滴落率逐渐变小;V,Cr在滴落铁中的收得率略有降低;因此,烧结矿中Mg O质量分数在3.40%左右为宜,此时高炉渣中Mg O质量分数约为12%.     

基于低镁烧结矿和熔剂性球团的综合炉料熔滴性能研究

A low MgO content in sinter is conducive to reduce the MgO content in blast furnace slag. This study investigated the effect of MgO content in sinter on the softening–melting behavior of the mixed burden based on fluxed pellets. When the MgO content increased from 1.31wt% to 1.55wt%, the melting temperature of sinter increased to 1521°C. Such an increase was due to the formation of the high-melting-point slag phase. The reduction degradation index of sinter with 1.31wt% MgO content was better than that of others. The initial softening temperature of the mixed burden increased from 1104 to 1126°C as MgO content in sinter increased from 1.31wt% to 1.55wt%, and the melting temperature decreased from 1494 to 1460°C. The permeability index (S-value) of mixed burden decreased to 594.46 kPa·°C under a high MgO content with 1.55wt%, indicating that the permeability was improved. The slag phase composition of burden was mainly akermarite (Ca₂MgSiO₇) when the MgO content in sinter was 1.55wt%. The melting point of akermarite is 1450°C, which is lower than other phases.     

摩擦参数对压电执行器振动特性的影响

提出了一种考虑运动学和振动解的摩擦振动模型,并用迭代法求解了压电执行器在运动体摩擦力作用下的振动响应.通过数值模拟和参数分析研究了运动体的速度v,正压力F_○N,相对滑动速度控制系数的延迟率C,静摩擦系数μ_○S及其下限μ_D,阻尼比ξ对于动态摩擦力和振动特性的影响趋势.结果表明压电堆的振幅随着F_○N,v,μ_S和C的增加而变大,随着μ_D和ξ的增加而减小.F_N和μ_S影响最大静摩擦力,μ_○D影响滑动摩擦力,v和C对黏着状态与滑动状态的转换以及摩擦状态转换过程中摩擦力的变化有明显的影响.     

中性气氛下钒钛磁铁矿高炉渣系研究

以钒钛磁铁矿现场高炉渣为基础,纯化学试剂调制渣样,在中性气氛条件下研究了炉渣二元碱度及Mg O,Al2O3,Ti O2,V2O5含量对实验渣系冶金性能的影响.结果表明:增加碱度和Mg O含量,炉渣熔化性温度(tm)、初始黏度(η0)和高温黏度(ηh)呈先降低后升高趋势;增大Al2O3含量,炉渣tm升高,η0先降低后升高,ηh呈上升趋势;增大Ti O2含量,炉渣tm升高,η0和ηh逐渐下降,炉渣黏流活化能升高,热稳定性变差;增大V2O5含量,炉渣tm先降低后升高,η0和ηh逐渐增大.高炉冶炼钒钛磁铁矿适宜渣系为:二元碱度1.15,Mg O,Al2O3,Ti O2,V2O5质量分数分别为13%,13%,7%,0.30%.     

Effect of MgO content in sinter on the softening–melting behavior of mixed burden made from chromium-bearing vanadium–titanium magnetite

The effect of sinter with different MgO contents on the softening–melting behavior of mixed burden made from chromium- bearing vanadium–titanium magnetite was investigated. The results show that with increasing MgO content in the sinter, the softening interval and melting interval increased and the location of the cohesive zone shifted downward slightly and became moderately thicker. The softening–melting characteristic value was less pronounced when the MgO content in the sinter was 2.98wt%–3.40wt%. Increasing MgO content in the sinter reduced the content and recovery of V and Cr in the dripped iron. In addition, greater MgO contents in the sinter resulted in the generation of greater amounts of high-melting-point components, which adversely affected the permeability of the mixed burden. When the softening–melting behavior of the mixed burden and the recovery of valuable elements were taken into account, proper MgO contents in the sinter and slag ranged from 2.98wt% to 3.40wt% and from 11.46wt% to 12.72wt%, respectively, for the smelting of burden made from chromium-bearing vanadium–titanium magnetite in a blast furnace.     

X65MS钢在饱和H2S/CO2环境下的腐蚀产物研究

利用高温高压反应釜模拟酸性油气输送环境,研究X65MS管线钢在饱和H₂S/CO₂环境下的腐蚀行为.采用加速腐蚀实验法评测不同浸泡周期下的平均腐蚀速率.借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子探针(EPMA)等测试技术,分析了不同实验周期下氧化产物膜层的物相组成、表面形貌和截面形貌.结果表明,根据平均腐蚀速率随时间变化曲线的走势与氧化膜层的结构特征,腐蚀过程分为三个阶段.腐蚀过程以H₂S腐蚀为主,氧化产物主要为硫铁化合物(Fe_○xS_○y).随着浸泡时间的增加,铁元素比例减小,富S相比例增大,腐蚀产物膜层厚度增加,结构由疏松逐渐变为均匀、致密,腐蚀产物顺序为马基诺矿(Mackinawite)→过渡相陨硫铁(Troilite)→磁黄铁矿(Pyrrhotite),稳定的磁黄铁矿对X65MS管线钢基体的耐蚀性起到保护作用.