焦炭高温性质对高炉炉况的影响

采用可调气氛高温抗压试验机研究焦炭的高温抗压强度.在高炉实际反应程度范围内,焦炭抗压强度与失碳率呈近似直线关系.失碳率对强度的影响随温度升高而减弱,抗压强度也随温度升高而降低.在此基础上,从理论上分析了高炉用焦炭的破碎机理.     

焦炭强度在高炉内的变化规律

使用一台连续性高炉块状带热模型对焦炭在高炉中上部的失碳率与温度的对应关系进行了模拟研究。使用一台可调气氛高温抗压试验机研究了焦炭强度与温度和失碳率的关系。讨论了实际条件下焦炭失碳率及其强度在高炉内的变化规律。     

焦炭强度在高炉内的变化规律

使用一台连续性高炉块状带热模型对焦炭在高炉中上部的失碳率与温度的对应关系进行了模拟研究.使用一台可调气氛高温抗压试验机研究了焦炭强度与温度和失碳率的关系.讨论了实际条件下焦炭失碳率及其强度在高炉内的变化规律.     

唐钢焦炭冶金性能

为了更精确的反映焦炭在高炉内的实际状态,掌握焦炭强度变化对高炉顺行的影响,我们需要了解唐钢所用焦炭反应至一定程度后在高炉对应温度下的抗压强度.本实验采用可调气氛高温抗压实验机来克服常规检验的不足,研究不同焦炭在实际温度下的抗压强度,对焦炭高温性能做出评价,进而对唐钢高炉操作提供指导意见.     

捣固焦高温气化反应特性

通过模拟高炉实际条件,研究了温度、富碱条件等对五种捣固焦气化反应的影响,并结合光学组织和微观气孔结构分析了捣固焦在高温下的碳溶反应规律。实验结果表明,反应温度升高和富碱均能较大地提高捣固焦气化反应失碳率。不富碱时,捣固焦气化反应失碳率随温度升高先缓慢增长而后急剧升高,在1000℃以下时反应较少;富碱后,四种捣固焦失碳率随温度升高先急剧升高而后趋于平稳,在1100℃时已达到最大值。捣固焦内部闭气孔比例较大,大气孔较少,微小气孔较多,局部存在盲肠状气孔,反应后大气孔和贯穿孔数量增加。除反应性最低的捣固焦A外,其他四种捣固焦以基础各向异性和粗粒镶嵌结构为主,在1000℃和1100℃时抗碱金属侵蚀能力较差.     

焦炭混合入炉研究

采用焦炭反应炉对不同种焦炭进行反应性互补试验,得到混合焦炭失碳率和反应性的直线关系并结合粒度和位置影响,总结了在不同炉况条件下焦炭混合入炉的可行方法,提高了高炉内主体焦炭的抗压强度,从而有效保障料柱的透气性,为进一步提高煤比,降低焦比创造有利条件.     

高炉熔渣中煤-CO2气化反应性的实验研究

利用STA409PC综合热分析仪以等温热重法对高炉熔渣中煤焦-CO2气化反应性进行了研究,主要考察了渣煤比、气化反应温度和煤种对气化反应的影响,并用反应速率方程法对其动力学参数进行求算.实验结果表明:煤焦的碳转化率、气化反应速率与渣煤比正相关;在煤焦的气化反应中,高炉熔渣具有一定的促进作用;在1673K以下,煤焦的碳转化率、气化反应速率峰值随温度的升高而上升,而当温度高于1673K后,煤焦的碳转化率、气化反应速率峰值随温度的上升呈现下降的趋势;不同煤种,其气化反应性有很大的差异,大同煤的气化反应性要好于阜新煤和焦炭;不同条件下,煤焦的气化反应动力学参数具有很大的差异,焦炭的表观活化能和指前因子随渣煤比的增大而升高,阜新煤的表观活化能和指前因子随渣煤比的增加先降低、后升高.     

唐钢焦炭反应后高温抗压强度

目前唐钢焦炭的检验方法主要是冷强度及热转鼓强度,该方法均不能精确反映高炉内的实际条件.真正有意义的参数是焦炭反应至一定程度后在真实温度下的抗压强度.本实验采用可调气氛高温抗压实验机来克服常规检验的不足,研究焦炭在实际条件冶炼下的抗压强度,为唐钢焦炭的质量检验提供了一种新的方法.     

孔隙结构特征对焦炭高温抗拉强度的影响

采用压汞仪测量焦炭与CO2或H2 O反应后的孔隙结构特征,研究孔隙率、平均孔径、比表面积及孔径分布对焦炭高温抗拉强度的影响规律。焦炭孔隙率和平均孔径随反应率升高而增加。平均孔径小于30μm时气化反应以造孔为主,比表面积随反应率升高先增后减,大于30μm时以扩孔为主,随反应率升高而减小。与CO2相比,H2 O反应后焦炭平均孔径小,比表面积大,抗拉强度高。焦炭抗拉强度随孔隙率和平均孔径增加而降低,平均孔径小于30μm时抗拉强度随比表面积增加而降低,大于30μm时随比表面积减小而降低。焦炭中小孔数量越多抗拉强度越高,大孔数量越多抗拉强度越低。相同反应率下, H2 O反应后焦炭中小孔数量增加,比表面积大,有利于保护气孔壁结构,抑制高温抗拉强度的降低。     

模拟焦炭在高炉软融带碳溶反应的研究

分析了国内外常用的几种测定焦炭与CO2反应性的方法,发现用这些方法测得的反应性指标CRI和反应后强度指标CSR对高炉软融带碳溶反应缺乏模拟性.为此,用特制的大型高温反应炉进行模拟高炉软融带碳溶反应条件实验,得出碱对焦炭的碳溶反应具有正催化作用;随着所加碱的质量分数的增加,焦炭的反应性增大,反应后强度略有降低,反应后焦炭的平均粒径略有减小.     

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。     

高炉喷吹焦炉煤气风口回旋区的数学模拟

基于质量平衡和热量平衡理论,建立了高炉喷吹焦炉煤气风口回旋区数学模型,系统研究了焦炉煤气喷吹量对回旋区焦炭质量流量、理论燃烧温度、炉腹煤气量、炉腹煤气组成和回旋区形状的影响.研究表明:在维持高炉现有的基准操作不变的条件下,随着焦炉煤气喷吹量的增加,理论燃烧温度呈降低的趋势,而炉腹煤气量呈增加的趋势;为了维持理论燃烧温度和炉腹煤气量与基准操作一致,可通过降低风量和提高富氧率进行热补偿.热补偿后,随着焦炉煤气喷吹量的增加,焦炭质量流量呈上升趋势,炉腹煤气中还原气体积呈增加趋势,回旋区体积呈缩小趋势.每增加1 m3/s的焦炉煤气喷吹量,焦炭质量流量上升1.74%,炉腹煤气中还原气体积增加2.04%,...     

用GJH混合燃烧器在石灰回转窑上掺烧高炉煤气的设计研究

本文介绍了在高温石灰回转窑上用GJH混合燃烧器掺烧低热值高炉煤气的原理、设计及运行结果,说明了在高温工业炉窑上采用低热值煤气是可行的,成功的,为高炉煤气的应用开辟了新领域.     

人工神经网络与遗传算法在高炉焦比预报中的应用

建立了遗传算法与BP神经网络相结合的高炉焦比预报模型。该模型用于预报在不同操作条件下适宜的焦比,寻求高炉诸多操作参数与焦比之间的映射关系,为高炉操作者提供调整炉况的依据。实际应用表明,该模型具有较好的命中率。     

喷吹煤气后高炉热平衡

针对高炉富氧喷吹煤气的新工艺，进行了热平衡和物料平衡计算。通过分析研究得到：当富氧率为10％，喷吹600m^3tFe时，与唐钢1#高炉相比，新工艺的焦比可降低约40％左右。同时炉内还原气氛强、冶炼强度高、能耗少、炉顶煤气热值高，风口理论燃烧温度可进行灵活的调节，高炉上下部热量可达到均衡的分配等特点，彻底消除了喷吹煤粉给高炉冶炼带来的负面影响。高炉富氧喷吹煤气具有十分诱人的开发应用前景。     

模拟焦炭在高炉软融带碳溶反应的研究

分析了国内外常用的几种测定焦炭与CO2反应性的方法，发现用这些方法测得的反应性指标CRI和反应后强度指标CSR对高炉软融带碳溶反应缺乏模拟性．为此，用特制的大型高温反应炉进行模拟高炉软融带碳溶反应条件实验，得出碱对焦炭的碳溶反应具有正催化作用；随着所加碱的质量分数的增加，焦炭的反应性增大，反应后强度略有降低，反应后焦炭的平均粒径略有减小.     

基于聚类分析和神经网络的高炉焦比预测模型

为降低高炉生产焦炭的消耗,对高炉操作参数和燃料比指标进行关联性分析,提出了一种组合聚类分析与神经网络进行高炉焦比指标预测的方法。聚类分析将数据集聚划分为几类,数据的相似度比较高,分类训练相应的神经网络模型,实现高炉焦比指标的预测。结合聚类分析构建的神经网络模型,用某高炉生产数据进行仿真学习,并跟传统的神经网络模型进行比较。结果表明,加入聚类分析的神经网络模型平均绝对误差降低3.13 kg/t,平均相对误差降低5.19%。     

高炉用焦炭质量评价方法的研究

论述了焦炭质量的优劣对高炉冶炼的影响，在对现行高炉用焦炭的质量评价方法进行综合评述的基础上，对针高炉内焦炭破坏的主要原因，提出了一种新的焦炭质量检测装置在该装置中焦炭同时经受机械破坏，热破坏和化学破坏，与现行检测装置相比，该装置更加接近高炉生产实际，对高炉冶炼及焦炭生产更具指导意义，本文还对检测方法的制定提出了较系统的设想。