唐钢二炼钢厂75吨化铁炉白云石造渣的初步实践与研究

一、理论依据国内外碱性化铁炉一直延用高碱度大萤石量造渣方法,炉渣组成中有大量高熔点的C_2S(照片1),为改善炉渣的熔化性和流动性而消耗大量萤石,这使炼钢成本提高,唐钢二炼钢厂三座75吨化铁炉年耗萤石近两万吨,价值约200万元,而且还造成了严重的大气及水质污染。以白云石代替萤石作稀释剂,并适当降低炉渣碱度,目的在于造CaO—SiO_2—MgO—Al_2O_3四元系的黄长石型炉渣,这种渣熔点比萤石渣高些,但没有高碱度高萤石渣     

在碱性化铁炉中应用氧化镁稳定渣的研究

化铁炉以宝贵的能源——焦炭作为燃料,其中炼钢厂的大容量化铁炉热效率很低,以物理热和化学能形式浪费的能源十分惊人。为降低能耗,在唐钢一炼35吨化铁炉上进行的炉子结构改造,热工制度和造渣制度的研究已经进行了几年,其中在予热带使用耐火混凝土炉衬以减少冷却带走的热散失,予热带使用二次风以提高 CO 的燃烧率和改变炉形降低 CO_2被还原的程度以减小化学能损失,采用水冷风口伸入炉内消除化铁炉中心区不化     

碱性化铁炉采用氧化镁稳定渣的工艺岩石学研究

前言化铁炉造渣制度直接影响着冶炼的各项技术经济指标。但多年来人们对其研究不多,碱性化铁炉习惯于采用石灰加萤石造高碱度渣,炉内配加萤石量有的可达30～40公斤/吨,由于萤石价格昂贵(每吨一百多元),对炉衬侵蚀厉害,大量使用势必提高冶炼成本,还会造成环境严重污染。因此,化铁炉的造渣制度必须进行改革。     

含氧化钛高炉型渣中氧化镁对脱硫的影响

在1500℃下,实验测定了含氧化钛高炉型渣中氧化镁对脱硫的影响。结果表明,在碱度不变的条件下,脱硫系数L_s随MgO含量的增加而增加,L_s 达到极大值后随MgO增加而降低。脱硫系数为极大值时,％MgO=10.3～10.6。     

含氧化钛高炉型渣中氧化镁对氧化钙活度的影响

在1500℃,用碳还原锡吸收法测定了含氧化钛高炉型渣中氧化钙的活度α_(cao),确定了渣中 MgO 对α_(cao)的影响,在碱度不变的条件下α_(cao)随 MgO 含量的增加而增加,α_(cao)达到极大值后随 MgO 增加而降低.α_(cao)为极大值时,%MgO=8.1～8.6.     

高炉型高钛渣中MnO还原的物理化学

报告了ＭｎＯ３在高炉型高钛渣中的物理化学规律，指出渣中ＭｎＯ的还原应能够独立达到平衡，其平衡分配系数随炉渣碱度升 高而升高，随渣中ＴｉＯ２焦点量升高而下降。平衡时渣中ＭｎＯ的还原率在６０％－７０％之间。     

MnO对高炉型高钛渣起泡行为的影响

应用X射线装置观测了碳饱和铁水与含MnO的含钛高炉渣反应过程中渣的起泡行为,测定了熔渣的起泡高度、泡沫寿命、孕育期等参数·结果表明:随MnO含量增加,起泡高度下降,泡沫寿命缩短,孕育期增长,温度是影响泡沫渣的重要因素·当渣中w(MnO)为5%、温度为1450℃时,高钛渣将不会产生泡沫现象·     

高炉滴落带初渣流动的实验研究

根据相似原理,对高炉滴落带初渣流动进行了区域模拟的实验研究。结果表明:在现代高炉操作条件下,初渣偏流现象是不可避免的;初渣在滴落带横截面上呈二次项分布。在正常操作条件下,铁液的滴落几乎不受横向气流的作用,因而,生铁一经生成便与初渣分离而垂直下滴,而初渣则主要集中在软熔带内边缘附近区域流动。初渣偏流影响到焦窗的透气性。提高焦炭强度,保证滴落带焦炭柱中大于20mm 的大顺粒组成高于80%,或对小颗粒焦炭进行分级整粒入炉,将减轻滴落带初渣偏流,改善高炉下部的透气性和透液性。     

唐钢5Ot转炉溅渣护炉水力模型实验研究

针对唐钢二炼钢50t复吹转炉溅渣护炉工艺进行水力学模型实验.通过测定炉衬不同位置处的溅渣量及均匀性,分别对枪型、顶吹流量、留渣量和熔渣黏度对溅渣量的影响规律进行研究.结果表明:与四孔氧枪相比,四孔变角氧枪溅渣能力相对较弱,但不影响溅渣效果;四孔变角氧枪枪位控制在90～110 mm(实际枪位1～1.15 m),项吹流量控制在54 Nm3/h(实际吹顶吹流量14000 Nm3/h),底吹流量控制在1.72 Nm3/h(实际流量为320 Nm3/h),对炉衬各处的溅渣量能够满足要求.     

高炉高富氧大喷煤的理论分析

本文论述了为什么高富氧、大喷煤是90年代高炉强化的主要技术动向;富氧与喷煤在高炉中作用的理论基础;高富氧与大喷煤在高炉中的操作特征与调剂;高富氧、大喷煤的科技研究新动向等。     

高炉堵渣机的结构分析与优化设计

在按不同的工作阶段对堵渣机进行自适应功能结构分析的基础上,利用ADAMS软件对机构进行了仿真分析,找出了现有堵渣机存在的问题;并对堵渣机进行了优化及无过约束的自调结构设计.仿真结果表明:堵渣机的各项性能得到提高,工作更加稳定可靠;堵渣机的自调和自适应性能得到进一步改善,消除了堵渣机对外界工作环境的敏感性;机构自调结构具有工程实用价值和巨大的应用前景.     

含Ti0_2高炉型渣还原反应动力学研究

实验研究了含TiO_2高炉型渣在1430～1550℃于石墨坩埚中还原反应的动力学特征。热力学计算表明,在本实验条件下所获得的数据表征了渣中(TiO_2)还原反应速度;讨论了还原率R的计算方法;计算了还原反应速度常数K的数值及还原反应的活化能(⊿E=71.3kcal/mol)。     

预熔型精炼渣发泡性能实验研究

在实验室内利用中频感应炉对CaO-SiO2-Al2O3-MgO熔渣的发泡性能进行研究，分析了熔渣组成、碱度、粘度、表面张力及助熔剂对熔渣的起泡寿命和发泡指数的影响，同时对高碱度熔渣的发泡性能进行具体分析，研究结果表明碱度在3．0（低碱度渣）和10左右（高碱度渣）、渣指数在0．3左右、Al2O3在低碱度区时含量在8％-14％和高碱度区20％-28％时熔渣具有良好的发泡性能，同时研究表明随着粘度的增加，发泡指数和发泡寿命逐渐降低；随着表面张力的增加，发泡指教和发泡寿命逐渐增加。这对于实际生产的合理配渣衣指导意义。     

预熔型精炼渣发泡性能实验研究

在实验室内利用中频感应炉对CaO-SiO2-Al2O3-MgO熔渣的发泡性能进行研究,分析了熔渣组成、碱度、粘度、表面张力及助熔剂对熔渣的起泡寿命和发泡指数的影响,同时对高碱度熔渣的发泡性能进行具体分析,研究结果表明碱度在3.0(低碱度渣)和10左右(高碱度渣)、渣指数在0.3左右、Al2O3在低碱度区时含量在8%-14%和高碱度区20%-28%时熔渣具有良好的发泡性能,同时研究表明随着粘度的增加,发泡指数和发泡寿命逐渐降低;随着表面张力的增加,发泡指数和发泡寿命逐渐增加.这对于实际生产的合理配渣有指导意义.     

颗粒型多孔材料孔隙率理论分析和实验研究

颗粒型多孔材料中基体颗粒存在多种堆积形式,分为绝对稳定堆积和亚稳定堆积。建立无边界影响的堆积颗粒型多孔材料孔隙率理论模型,获得无边界影响下多孔材料的理论孔隙率。理论分析认为每种堆积形式存在的概率相等,推导获得颗粒型多孔材料的孔隙率为定值0.377。通过与文献数据对比,发现该数值与文献数据吻合良好。此外,通过实验研究发现,当多孔材料直径与颗粒小球粒径比值增大时,即多孔材料边界效应减弱,实验获得多孔材料孔隙率越接近该数值,从而证明了该数值的正确性。     

高压轴壳理论计算与实验测试

该文建立了自动武器抽壳计算模型，计算出抽壳时药筒与弹膛的接触压力和抽壳阻力。并且利用应变式测力传感器，建立了自动武器抽壳测试系统，没出了抽壳力。计算与实验测结果符合良好。．     

高钛低铝型高温合金电渣重熔渣系及工艺研究

高钛低铝型高温合金是用于现代航空、火箭发动机以及燃气轮机的重要合金材料,该合金在电渣重熔过程减少合金中钛的烧损和均匀控制钛含量分布是当时国内外尚未解决的技术难题。 通过实验研究,查清了该类型合金中钛烧损机理,发现钛烧损主要与渣中TiO_2含量有关,渣中Al_2O_3、TiO_2对钛有氧比作用,与钛平衡的是渣中Ti_3O_5,Ti_3O_5又会被大气氧化成TiO_2;减少钛烧损的关键在于化渣过程使渣中部分TiO_2还原为Ti_3O_5,并在重熔全过程保持一定量的Ti_3O_5。此外,发现MgO在渣中可提高Ti_3O_5和Al_2O_3的活度系数同时又能降低渣中TiO_2的活度系数,从而减少钛的烧损。研制出了该类型不同牌号合金电渣重熔相适应的CaF_2—Al_2O_3—MgO—TiO_2渣系。另一方面利用上述机理研     

高炉下部炉料运动与渣铁排放的模拟研究

本文通过模型试验,测定了在不同的条件下,死料柱形状的变亿,确定了软溶带的形状及位置与死料柱形状的函数关系。同时,在有浮力的作用下,测定模型内炉料的压力和风压的变化,探讨渣铁浮力对炉料运动及高炉操作的影响,论述了连续出铁的实际意义。     

J型聚集态的激光光谱学实验与理论研究

观测到了光敏染料1,1’-乙二基—2,2’-甲川喹啉碘化物的吸收光谱随温度和浓度的变化关系,及其J-聚集态的离子增强效应,给出奇异J-谱带出现的温度的临界参数。最后利用超快速光谱学技术研究了J-聚集态的共振荧光动力学,确定其衰减时间小于20ps,并建立了一个亚宏观有序集体振动模相变的理论模型,解释了J-谱带波长位置,谱带的窄带性,以及共振荧光快速弛豫对聚集分子和外界条件不敏感的特性,同时还解释了J-谱带出现的临界行为及其对分子的选择。     

铁水脱钛理论分析与实验研究

通过对铁水喷粉脱钛热力学和动力学的分析,建立了动力学模型,计算得到在1350℃不同停留时间条件下喷吹不同粒径的脱钛剂时,脱钛、脱硅和脱碳量的变化情况.宝钢鱼雷罐喷吹富含氧化铁的脱钛剂,根据实际停留时间的计算值,分析得到其脱钛剂的颗粒直径在0.5～0.8 mm比较合适.通过感应炉实验研究了脱钛剂的脱钛与脱硅规律,结果表明:脱钛和脱硅基本同步进行,脱钛率与脱硅率比在0.8～1左右,30 min内的脱硅率或脱钛率在40%～80%之间.由此可见,喷吹高含量氧化铁的粉剂脱钛剂进行脱钛是首选,可取得良好的脱钛效果.