高炉开铁口机力能参数的选择

通过理论分析和试验研究，提出了高炉开铁口机力能参数的计算方法．     

钒钛磁铁矿直接还原新流程试验

直接还原技术属非高炉制铁领域。是一种以铁精矿复合粘结剂球团为原料，经一步高温过程生产直接还原铁的工艺。由于没有传统钢铁生产流程矿石熔化为铁水、渗碳、然后再脱碳炼钢这个过程，碳耗低、CO2排放少，是一种短流程、低污染、节能降耗的冶金新工艺。我国自上世纪就着手进行非高炉冶炼技术研究，取得了较好的成果。攀枝花钒钛磁铁共生矿富含铁、钒、钛、铬等有价金属，能否用直接还原技术将铁、钒、钛等资源同时回收是钒钛磁铁矿资源高值利用的重大技术问题。上世纪七十年代末，方毅副总理组织科技人员进行了艰苦攻关并取得了大量成果。2000年以来，攀枝花市在非高炉冶炼钒钛磁铁矿研究过程中取得了重大突破，铁、钒、钛等有价元素回收产业化前景良好，资源综合利用取得了长足的发展。今天，将攀枝花市非高炉直接还原技术阶段性工作概括地总结出来，希望各界给予更多的关注和重视。[编者按]     

高炉有水泡泥的研制

在实验室进行了有水炮泥改性的研究,结果表明,加入适量的硅灰能显著改善炮泥性能,配比合适的炮泥完全能满足某高炉的生产需要.     

高炉热储备区温度对煤气利用率的影响

研究了高炉热储备区内温度与煤气利用率的关系.结合热力学和实际情况,热储备区内只发生氧化亚铁的还原.因此需要利用吉布斯自由能计算和单界面未反应核模型对热储备区内还原反应进行热力学和动力学分析.结果表明:只有在H₂+H₂O体积分数小于0.3时降低热储备区温度才能提高煤气利用率.从1273K降温到1223K,氢气还原速率降低得比CO还原速率降低得多,说明温度对氢气还原的影响更大.对一般高炉来说,炉料在热储备区中还原所需的时间比其停留时间长或接近,说明热储备区内的还原反应没有达到平衡,降低温度不利于提高煤气利用率.     

冶金高炉矿渣综合利用

综述了国内外粒化高炉矿渣的利用发展历史和矿渣粉的性能特点及应用技术,对比了当前高炉矿渣微粉不同的生产工艺设备优缺点,指出矿渣粉的生产和应用是冶金渣高效综合利用的有效措施,具有显著的经济效益和环保效益。     

高炉瓦斯灰曝气生物滤池填料的制备及其性能研究

以高炉瓦斯灰为主要原料、粘土和硅酸钠作为添加剂制备曝气生物滤池填料.通过正交试验得出高炉瓦斯灰曝气生物滤池填料的最佳制备工艺条件为：高炉瓦斯灰、粘土、硅酸钠质量分数分别为79%,15%,6%,烧制温度为600℃. 该曝气生物滤池填料具有密度较小、强度较大、比表面较大等特点,将其应用于曝气生物滤池处理酱油废水,在水力停留时间为4h、气水比6∶1、滤层高度为100cm的情况下,COD的去除率达到70.3%,NH3-N的去除率达到74%,色度的去除率达到60%,取得了较好的处理效果. 利用高炉瓦斯灰制备曝气生物滤池填料,为高炉瓦斯灰的资源化利用探索了一条新途径.     

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。     

预测高炉回旋区深度和变化规律的数学模型

综合考虑力学因素和高炉中燃烧反应对风口回旋区的影响,提出了描述高炉风口回旋区形成和变化规律的静态和动态模型.模拟结果表明,静态模型能准确地预测高炉回旋区的深度,动态模型可以描述鼓风速度改变时回旋区深度随时间的动态变化过程.最后得出了高炉回旋区形成和变化的规律:鼓风推力使料层迅速移动,导致回旋区大小迅速变化,形成回旋区"雏形",燃烧反应修复回旋区的大小和形状,维持回旋区的稳定.在整个回旋区变化过程中,摩擦力对于维持回旋区的稳定起着重要作用.模型预测结果与高炉风口回旋区的实测值以及其他研究者的实验结果是符合的.     

高炉喷吹煤粉的粉体流动性与煤质相关性

利用Carr粉体流动指数法评价高炉喷吹煤粉的流动特性及喷流特性,研究了煤岩显微组分、变质程度等煤质特性对高炉喷吹煤粉流动性的影响.研究发现,流动特性与喷流特性几乎呈负相关.煤变质程度对煤粉流动特性及喷流特性都有显著影响.变质程度低的烟煤,流动特性差,喷流特性好;变质程度高的无烟煤,流动特性好,喷流特性差.镜质组体积分数为60%～70%时,流动特性指数较差;体积分数在83%～95%,由于影响因素较多,流动特性与镜质组没有相关性.丝质组与喷流特性正相关,与流动特性负相关.矿物质与煤粉流动性无相关性.     

承钢高炉炉缸沉积物矿相的研究

针对承钢高炉在冶炼炼钒钛矿过程中炉缸中生成大量沉积物，影响高炉顺行这一情况，对承钢高炉沉积物进行了矿物组成和矿相分析，结合承钢生产具体情况，提出减少承铜高炉炉缸沉积物的措施。