焦炭质量变化对唐钢新区高球比治炼高炉的影响

高比例球团矿冶炼高炉对焦炭质量要求严苟,从焦炭化学成分、物理性能、热态性能三个方面探讨了唐钢新区3座高炉投产以来,在采用35%~40%高比例球团冶炼条件下,焦炭质量对高炉焦比和煤比的影响。结果表明:焦炭平均粒度、CSR与焦比呈负相关关系,而焦炭灰分、CRI与焦比呈正相关关系;焦炭CRI与煤比呈负相关关系,CSR与煤比呈正相关关系。在唐钢新区目前原料条件下,焦炭灰分<12.5%、平均粒度>48mm、M_(10)<6.0%、CRI<22.0%、CSR>68.5%,高炉顺行可得到保证,焦比可控制在310kg/t以内。

唐钢新区2922m^(3)高炉高球比生产的操作制度

唐钢新区1号高炉探索球团矿比例从19.5%提高到31%的操作制度,初步探索结果表明,高球比生产对煤气流分布的影响较大。之后,经过一年多的探索,唐钢新区2922m^(3)高炉成功实现40%以上高球比操作,主要操作经验是:根据炉况逐步提高球团矿比例,不可盲目地快速提升;调整装料制度宜采用“稳定边沿,保证中心”的思路,当出现炉墙结厚趋势时,可适当强化边沿气流进行处理,减少大幅调整装料制度;当中心气流减弱、炉缸状态下降时,可适当缩小风口面积,保证风速达到255m/s以上,提高鼓风动能;应将铁水[Si]控制在0.3%~0.4%,炉渣碱度控制在1.15~1.20,保证高炉稳定顺行。

唐钢熔剂性球团矿的开发研究及高炉高球比冶炼

唐钢以减少污染物生成总量为出发点,结合自身铁矿粉资源的特点,开发研究了低排放、低能耗熔剂性球团矿制备技术。通过实验室基础研究、投笼试验和工业试生产,最终确定了碱性球团矿工业生产配矿方案。碱性球团矿入炉后,三座2922 m^(3)高炉入炉球团矿比例达到40%,通过基本操作制度的优化,探索出了适合高球比冶炼的操作技术,高炉实现长周期稳定顺行,2022年单炉最高日产突破9000t/d,燃料比最低498kg/t。同等生产条件下,唐钢新区烧结和球团工序全年累计减少工序能耗230Mkgce,且球团工序产生的废烟气浓度与烧结工序相比降低了约50%,低碳节能减排效果明显。

H_(2)含量对高球比炉料还原行为的影响

为了研究H_(2)含量对高炉高球比炉料还原行为的影响,针对首钢京唐公司高球比炉料结构,进行不同H_(2)含量下的还原试验和粉化试验,并与传统高烧比炉料进行对比分析。结果表明,在还原气体中H_(2)体积分数由0%增加至10%的过程中,高球比炉料的失重量、还原度、还原速率和金属化率均提高,球团之间的黏结现象减弱;同时,900℃还原条件下,在还原气体中加入H_(2)会使高球比炉料的粉化现象减弱。可见,与传统高烧比炉料相比,在还原气体中加入H_(2)更能发挥高球比炉料的优势。研究结果可为高炉高球比炉料结构下富氢冶炼提供参考。

京唐5500m^(3)高炉超高比例碱性球团矿冶炼实践

随着京唐5500m^(3)高炉入炉球团矿的比例>50%,酸性球团矿难以满足冶炼造渣要求,为此开发了碱度>1.1的球团矿,目前入炉碱性球团矿的比例保持在55%左右,单座高炉最高超过70%。针对超高比例碱性球团矿冶炼,采取了一系列措施,在精料方针方面,主要是改善碱性球团矿质量、稳定焦炭质量、控制碱金属负荷;在操作制度方面,主要是调整装料制度及送风制度、制订合理的热制度及造渣制度。3座高炉保持了长期稳定运行,主要技术经济指标维持在较好水平,其中1号高炉焦比最低降至257kg/t,燃料比最低496kg/t,焦炭负荷最高6.18,利用系数最高2.62(m^(3)·d)

唐钢高炉炼铁技术进步

河钢集团唐钢新区是以工艺现代化、设备大型化、物流运输智能化、资源能源循环化、生产绿色化为基础,打造的绿色化、智能化、品牌化新型沿海钢铁基地。三座高炉自投产以来,上部装料坚持“稳定边缘、打开中心,稳定中心、兼顾边缘”的煤气流控制方针;下部采用高风速、高动能的送风制度;坚持低硅冶炼,合理控制铁中[Si+Ti]含量≯0.45%;优化造渣制度,控制渣中MgO/Al_(2)O_(3)在0.55;构建基于“三位一体”精益运营管理模式的高炉长周期稳定顺行管理体制,形成了一套适应高比例球团矿冶炼的高炉炼铁技术,在入炉球团矿配比42%的前提下,高炉最高日产量突破9000 t/d,煤比最高168 kg/t,燃料比最低498 kg/t,各项技术指标均创投产以来新高。

高炉高球团比冶炼的煤气流流场与压力场数值模拟

在高炉生产冶炼中,提高球团矿比例会带来很多好处,如粒径均匀、SiO_(2)含量低于烧结矿、有利于间接还原、降低焦比和燃料比。然而,这也将导致软熔带透气性变差,高炉压差增大,同时抑制中心煤气流的发展,影响煤气流分布。本文利用数值模拟方法研究了提高球团比例时,某36003高炉内煤气流流场与压力场的变化。研究结果表明,当球团比例从31%提高至60%时,高炉总压差增大9.45 kPa。其中,高球团比促进了块状带空隙度的增加,使上部和中部压差减小,而软熔带对煤气流的阻力增加,导致下部压差显著增大,且增幅超过中部和上部压差降幅之和。同时,气体流速整体受到抑制,料层煤气流流速降低0.16 m/s,中心煤气流速降低0.32 m/s,而软熔带焦窗区域煤气流速降幅更大,为0.63 m/s。此外,若提高球团矿比例的同时保持压差不变,需要将入炉风量降低268 m 3/min,高炉下部压力降低,但中心煤气流被进一步抑制;或优化原料条件,调整布料制度,将块状带空隙度从0.329增大至0.337,此时煤气流流速仍降低,但块状带料层煤气流分布得到改善。

唐钢新区3号高炉两段式炉身生产操作浅析

唐钢新区3号高炉针对高球比炉料结构及冶炼特点,炉型设计采用两段式炉身结构,上段炉身角为79.56°,下段炉身角为82.58°。两段式炉身结构具有能适应高球比冶治炼、有利于发展边沿气流、削弱上部调剂效果、降低上部压差等冶炼特点。3号高炉现阶段入炉球团矿比例在40%左右,生产实践表明:炉型采用两段式炉身结构,能有效缓解高球比冶炼时,因球团矿还原膨胀导致的透气性差的问题;但是对大矿批冶炼不利,应选择合适的布料矩阵,随着入炉球团矿比例的提升,需加强对煤气流的控制,尤其是边沿气流的控制。

超大型高炉高球比低碳冶炼技术应用

为实现低碳炼铁生产,首钢基于秘鲁矿粉资源高品位低硅含量的特点,确定了高炉高球团比例冶炼的技术路线。依据炉渣碱度平衡、球团性能和炉料结构软熔性能试验研究,开发出35%碱性球团矿+20%酸性球团矿+40%烧结矿+5%块矿的高炉基础炉料结构。根据高比例球团矿同时抑制边缘和中心的特性,通过料序控制减少球团在边缘与中心的分布,实现酸碱性炉料的均匀混合,并采用中心加焦布料方式开放中心、适当疏导边缘,以稳定煤气分布。在活跃炉缸基础上,通过高富氧高顶压控制炉腹煤气指数来降低压差提高冶炼强度。低渣比下通过提高镁铝比至0.60~0.65来改善脱硫排碱能力。55%球团比例下高炉实现了高效稳定顺行,平均利用系数达到2.3 t/(m^(3)·d),渣比低于220 kg/t,燃料比降至480 kg/t,炼铁系统碳排放降低8.6%。

Novel synthesis of nickel oxide microsphere with high surface area and its catalytic application for carbon dioxide reforming of methane

Nickel oxide(NiO)microsphere with a large surface area was novelly synthesized through nickel bicarbonate(Ni(HCO3)2)precursor.The obtained nickel oxide(NiO)microsphere was characterized by X-ray pattern diffraction,scanning electron microscopy,CO2 temperature-programmed desorption,H2 temperature-programmed reduction,N2 adsorption/desorption and laser scattering particle size distribution analyzer.It was found that nickel oxide(NiO)synthesized by the thermal decomposition of Ni(HCO3)2through area hydrolysis,presented very nice microsphere with high surface area.The catalytic properties of obtained nickel oxide(NiO)microsphere were studied in the reaction of carbon dioxide reforming of methane where 91.3% conversion of CH4 with 93% conversion of CO2 was observed.Besides,the catalyst maintained high stability over 200 h on the stream.