高炉主要操作参数与铁水含硅量滞后关系分析

随着钢铁工业生产的进步,炼铁和炼钢工艺均对铁水硅含量提出了越来越高的要求。降低高炉铁水硅含量不仅是高炉的冶炼方向,也是现代炼钢工艺的必然要求。文中以高炉炉温预报和操作指导模型的开发为背景,对影响模型的主要操作参数与铁水含硅量滞后关系进行了相关性和滞后时间的分析,为准确实现高炉炉热判断奠定了基础。     

煤粉与半焦的混合燃烧特性及动力学分析

为探究煤粉添加半焦后混合燃料的燃烧性能,通过热重分析研究煤、半焦及其混合物的燃烧过程,得到燃烧特性参数.由于不同温度区间的燃烧反应机理不同,利用分段法对燃烧过程进行动力学分析,对燃烧反应的前、后期分别使用缩核反应模型和缩核内扩散模型进行模拟,从而得到动力学参数.结果显示,随着混合燃料中半焦含量增加,其可燃性指数和燃烧特性指数都减少,燃烧前期活化能由76.79 kJ·mol-1增加到92.75 kJ·mol-1,后期活化能由102.62 kJ·mol-1增加到107.94 kJ·mol-1,说明半焦的添加会降低混合燃料的燃烧性能.对比不同半焦含量的混合燃料的燃烧特性参数和动力学参数,半焦的质量分数应控制在15%以内最适宜.     

高炉富氧条件下喷煤极限研究

通过对攀钢４号高炉富氧条件下煤粉在风口回旋区内的燃烧率的数学模拟研究可知：在攀钢４号高炉入炉焦比５８０ｋｇ／ｔ,风温１０５０℃等生产条件下,当喷煤量超过１５５ｋｇ／ｔ,风中富氧率高于２％,才能使高炉顺行。如果风中富氧低于４％,吨铁最大喷煤量为１７５ｋｇ／ｔ。当喷煤量超过２１０ｋｇ／ｔ,风中富氧率即使达到１０％,也不能满足高炉最佳热状态,将造成未燃煤粉量过高,导致高炉不顺。     

氢冶金的发展历程与关键问题

在“双碳”(碳达峰碳中和)战略背景下,以氢代碳的氢冶金成为钢铁企业优化能源结构和工艺流程、实现绿色低碳可持续发展的有效途径之一。以《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的通过为时间节点,梳理和追溯了氢冶金的发展历程。从“以煤代焦、以气代焦”到“以氢代碳、以氢减碳”,铁矿石冶炼工艺由以减少焦炭和焦煤依赖为初衷,转变为以降低碳排放为重心,再到以净零碳排放为最终目标,逐渐形成高炉富氢冶炼和全氢直接还原工艺两大技术路线。从目前中国钢铁生产结构以及降碳目标来看,长流程产钢量占90%,高炉炼铁碳排放占比大、基数大。高炉低碳冶炼是规模化实现中国钢铁工业低碳的重要路径,而高炉富氢冶炼对“双碳”过渡时期的炼铁工业应用具有重要意义。从未来钢铁行业发展及能源结构转变来看,全氢直接还原工艺是实现钢铁行业净零碳排放的重要路线。发展氢冶金的关键问题包括如何解决绿色经济化制氢和安全规模化用氢。     

高炉矿渣对砂浆流变参数影响的试验研究及机理分析

为了确定高炉矿渣对砂浆初始剪切力τ0和粘度系数η的影响,提出高炉矿渣对砂浆流变参数影响的试验研究。通过采用一种新型测试装置-L型管,测定新拌砂浆中浆体流动速度随矿渣掺量的变化规律。结合混凝土流变学及流体力学理论进行数值分析,得出砂浆流变参数τ0和η的计算方法。通过计算对比分析得出矿渣掺量对砂浆流变参数的影响。结果表明：少量的矿渣掺入可以改善砂浆流变性能;玻璃管径与形状一定时,砂浆的流变参数τ0和数η回归曲线随矿粉掺量呈线性增加;在高炉矿渣的掺量在10%时砂浆的流变性能达到最佳。     

基于减压阀组调节的高炉顶压控制策略

为了提高钢铁冶炼的质量,优化高炉顶压的控制方法。以大中型高炉为研究对象,通过分析高炉的工艺流程及影响炉顶压力的因素,构建了高炉炉顶压力的数学模型。在此基础上探讨了一种基于减压阀组调节的高炉顶压控制策略—跟随比例积分微分（tracking proportion integral differential, T-PID）控制 。为验证此数学模型和控制策略的有效性,应用matlab/simulink搭建了系统仿真模型,仿真结果验证了该策略的正确性。将该方法应用于某钢1#高炉顶压控制系统,结果表明高炉顶压波动能控制在±3 kPa左右,具有良好的效果。     

自流浇注料在高炉气封罩内衬上的应用

介绍了自流浇注料的研制和应用．针对气封罩的服役条件及施工要求,研究了微粉种类及加入量、减水剂、颗粒级配、骨料形状和混练时间等对流动性的影响．结果表明,随着硅微粉、减水剂加入量的增加,自流浇注料流动值增大．骨料形状越规则,自流值越大．临界粒度为8mm的自流浇注料最佳颗粒级配为：8～5mm：5—3mm：3—1mm=3：4：3;8—1mm：1—0．045mm：0．045—0mm=4：2：4．通过改进莫来石质低水泥浇注料不用振动实现浇注的施工性能并保持了低水泥浇注料的关键特性,采用莫来石自流浇注料代替传统的粘土质喷涂料,并用自流浇注的方式代替传统的喷涂方式来打结气封罩内衬,使重钢五高炉气封罩的使用寿命提高了8倍以上．     

快速拨风控制技术在高炉风机系统的应用

高炉生产中风机起着至关重要的作用,如果风机由于突发故障或误操作,发生突然中断,将造成风口灌渣的严重事故。采用快速拨风控制技术可避免因风机故障停机而造成高炉灌渣事故的发生,以保证高炉安全生产。     

模糊因果聚类模型在高炉焦比预测中的应用

通过通径分析,对高炉现场采集的数据进行处理,在给定的描述高炉系统的诸多变量中,利用最小剩余通径系数确定影响目标函数的主要变量因素·将诸因素关系处理为直接通径和间接通径,并对其进行了排序,找出了影响指定目标函数:焦比的主要直接通径和间接通径·综合直接通径和间接通径效果,确定了高炉炉顶温度、料批、矿批重、焦炭负荷和[Si]既是影响焦比的直接原因,也是其他因素对焦比作用的间接原因·     

高炉风口回旋区工作状态监控技术的研究现状

在高炉生产过程中,只有从风口窥视孔可以直接观察高炉内的情况,操作者十分关注高炉风口区的工作状况,并将其作为判断和控制高炉操作的重要依据之一.风口前的监测可以获得喷煤高炉在风口处煤粉输送情况,还可以根据风口亮度与煤粉燃烧数值模拟结合,研判煤粉在风口回旋区的燃烧状况及温度分布等.简述了国内外在高炉风口回旋区温度检测、工作状态的监控技术的研究现状,提出利用数字图像处理技术与数值模拟结合,解决高炉风口回旋区工作状况监测和控制的思考.