Fe-C@CNTs球团降解酚类废水的实验研究

采用铁碳微电解法降解酚类模拟废水,首先对Fe-C@CNTs球团与铁屑、活性炭2种材料对苯酚的去除率进行了比较研究;然后研究了Fe-C@CNTs球团降解模拟废水时反应时间和溶液p H对苯酚去除率的影响。研究结果表明,Fe-C@CNTs球团对苯酚的去除效果优于铁屑、活性炭;且随反应时间的延长,Fe-C@CNTs球团对苯酚的去除率逐渐提高;随着溶液p H的升高,Fe-C@CNTs球团对苯酚的去除率先提高后降低,在p H为5时,去除率最高;其中在反应时间为3 h,模拟废水p H为5时,Fe-C@CNTs球团对苯酚的去除效果最好,去除率高达41%。

Fe-C@CNTs球团降解含氰废水

含氰废水对生物和环境危害极大,其排放标准越来越严格。介绍了铁碳微电解法降解含氰废水工艺,考察了Fe-C@CNTs球团、Fe-C球团与铁屑对含氰废水降解率的影响,实验结果表明Fe-C@CNTs球团处理含氰废水更为高效。Fe-C@CNTs球团处理含氰废水时最佳质量浓度为100g/L、最佳反应时间为40min,在此条件下,Fe-C@CNTs球团对含氰废水的降解率高达83.3%。

铁矿氧化球团低温还原粉化性能的影响因素评述

在高炉和气基竖炉工艺中,为使炉况良好,应保证上升还原气能快速且均匀地穿过料柱,而含铁炉料的低温还原粉化和还原膨胀是恶化料柱透气性的两大主要原因.本文主要综述了影响铁矿氧化球团低温还原粉化性能的因素,并在此基础上讨论了改善球团矿低温还原粉化性能的主要措施.影响球团矿低温还原粉化性能的主要因素包括:球团矿的化学成分(碱度、SiO_(2)、MgO、Al_(2)O_(3)含量等)、物相组成、微观结构和碳沉积等.在实际生产中,可以通过优化球团矿成分(适当提高碱度或MgO含量等)和固结形式(发展部分液相固结)、调控球团矿孔隙结构(喷洒或涂层降低球团孔隙率)等来降低还原速率,减少还原过程产生的内应力,从而改善球团矿的低温还原粉化性能.

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)

钒钛磁铁矿带式焙烧机球团质量提升工艺研究及实践

攀钢西昌带式焙烧机生产线是国内第一条钒钛矿带式焙烧机球团生产线,投产后成品球平均抗压强度偏低,单个成品球团矿平均抗压强度≥1950 N。本文从原料结构、造球工序、带式焙烧机工艺操作等方面分析原因,采取的优化措施包括:控制原料中TiO_(2)质量分数≤12%、V_(2)O_(5)质量分数≤1%、Al_(2)O_(3)质量分数<2.0%、MgO质量分数<1.8%,精矿粒度-200目占比75%~80%,碱度应控制0.6倍左右,膨润土配比应适当降低至1.2%~1.4%,生球粒度10~12.5 mm占比≥60%;重力除尘灰配比>1.5%,或者烧结机头除尘灰配比>1.5%;焙烧机工艺操作制度为鼓干段温度300~330℃、抽干段温度370~390℃、预热温度梯度500℃→1200℃、焙烧段温度1230~1240℃、大烟罩内氧质量分数17.3%~18.0%。工艺优化后,单个球团平均抗压强度约2348 N,达到了考核指标;排放烟气中烟尘含量2.54 mg/Nm^(3)、SO_(2)含量3.13 mg/Nm^(3)、NO_(x)含量41.42 mg/Nm^(3)、基准氧含量17.54%,均满足国家排放标准。

锰矿粉球团烧结新工艺研究

传统锰矿粉烧结工艺存在着固体燃耗高、锰矿烧结矿质量差等难题,开发锰矿粉造块新技术对于降低铁合金生产成本、扩大原料来源和促进铁合金行业低碳绿色发展具有重要意义。本文提出了一种锰矿粉球团烧结新工艺,并通过烧结杯实验与传统烧结工艺进行了对比。结果表明,相比于传统烧结工艺,球团烧结新工艺的烧结矿转鼓强度提高了4.35%,利用系数增加了16.22%,固体燃耗降低了21.79%;此外,锰矿球团烧结矿相比于普通锰矿烧结矿具有较好的抗热爆性能和高温软熔性能。本研究成果将为锰矿粉实现低碳烧结和强化矿热炉冶炼提供重要的参考。

唐钢基于高比例球团冶炼的高炉设计与生产实践

为贯彻“绿色、低碳”的发展理念,唐钢沿海钢铁基地炼铁系统从设计之初即针对球团矿的物化和冶金性能特点,从炉型结构、冷却壁设计等进行诸多优化。投产以来,通过提高焦炭质量、改善熔剂性球团低温还原粉化性能(RDI+6.3)、稳定炉料结构、优化操作制度等措施,在唐钢目前原燃料条件下,球团矿入炉比例稳定在40%以上,高炉实现长周期稳定顺行,燃料比、煤比分别控制在520 kg/t和170 kg/t左右。

焦化除尘灰在球团回转窑生产中应用

通过开展球团回转窑使用焦化除尘灰研究,焦化除尘灰在球团回转窑生产使用的混合煤粉中的配比能够达到15%,回转窑工艺生产顺行,球团质量稳定。同时,解决了焦化除尘灰堆存造成的环境污染问题,为焦化除尘灰有效处理提供了新的途径。焦化除尘灰配入混合煤粉有效降低了燃料成本,降低了球团的生产成本。

基于MTCN-Informer的铁矿球团工艺预测模型

成品球团流量的预测是生产过程的关键,它决定着整个生产的效率和产量。铁矿球团链箅机—回转窑是生产铁矿石制备高品质铁合金的重要工艺过程之一,具有大时滞、参数庞杂、耦合关系复杂等特点,且成品球团流量波动剧烈,使球团流量难以预测。为此,该文使用移动平均滤波器来平滑波动的数据,互信息法对庞杂的参数做特征选择,再利用基于自注意力机制的Informer球团流量预测模型,其降低传统自注意力机制的时间复杂度,提高了模型训练效率。同时,针对Informer模型的概率稀疏自注意力机制难以把握长时间序列波动的问题,通过TCN时间卷积网络来提取长时间序列的扩展信息依赖,同时结合Informer编码解码网络来处理上下文的信息,从而完成球团流量的精确预测。通过对工厂实际数据进行实验分析可知,与循环神经网络这类传统的深度学习模型相比,所提集成模型在预测精度、稳定性方面均为最优。

球团配加钒钛磁铁精矿试验研究

为充分利用哈密地区钒钛磁铁精矿,进行了配加钒钛磁铁精矿球团试验及球团矿冶金性能试验。试验结果表明:钒钛精矿球团生球爆裂温度均大于600℃,可满足竖炉生产要求;与普通精矿相比,钒钛磁铁精矿需要更高的焙烧温度,本次试验将焙烧温度提高了50℃左右,但球团矿抗压强度仍略偏低;成品球团矿还原膨胀率在8.19%~12.09%;成品球团矿900℃还原度在54.50%~63.20%。

铁浴条件下电炉粉尘球团的熔融与分离行为

为了提高对含锌电弧炉粉尘(EAFD)的利用效率,实验研究EAFD球团在铁浴条件下的还原熔化行为。定义铁液滴球形度作为判断其凝聚的标准,然后探讨铁液滴直径和球形度之间随时间变化的关系。根据实验最终建立EAFD颗粒的熔化和分离行为。结果表明,在铁浴条件下,EAFD球团的Zn去除率在5.0 min时达到99%以上,但在15.0 min时金属渣分离还没有完成。由于成分的波动,在EAFD球团中形成几个区域的液态渣,然后液态渣不断增加,直到球团完全熔化。球形度>65%、直径>500μm的Fe液滴的数量随着时间的推移而减少,大直径的Fe液滴先完成分离。渣铁分离过程如下:在布朗运动下Fe液滴在渣中形成,之后Fe液滴直径在马兰戈尼效应下增加,Fe液滴在渣中下降速度符合斯托克斯定律。

Fe_(2)O_(3)对高硅碱性球团固结性能的影响

深入研究Fe_(2)O_(3)对于高硅碱性球团生球以及成品球性能的影响,有助于促进基于我国铁矿资源特征的低碳炼铁技术发展。本文通过调整碱性球团用混合料中Fe_(2)O_(3)的含量,解析Fe_(2)O_(3)对高硅碱性球团生球、预热球和成品球性能的影响规律,并采用扫描电镜以及图像识别处理系统表征高硅碱性球团的微观矿相结构。结果表明:随着混匀矿中赤铁矿配比的提高,高硅碱性球团生球、预热球和成品球的抗压强度均有所降低,随着Fe_(2)O_(3)配比的升高,成球性能劣化,生球的抗压强度降低至9.04 N/P。赤铁矿连晶固结性能变差,成品球的强度降低至3433 N/P。当两种矿粉的配比为50%时,球团孔隙率急剧增大为32.8%,A矿粉配比不宜超过40%。微观矿相结果表明,随着Fe_(2)O_(3)含量的增加,球团内部小颗粒尺寸晶粒变多,大颗粒尺寸晶粒减少,平均颗粒面积减少,晶粒间连晶性能变差,固结性能削弱,内部孔隙率提高。在制备高硅碱性球团时,含Fe_(2)O_(3)的精矿粉配加不宜太高,会对球团矿的固结性能产生不利影响。

改善预热球团矿抗压强度的工艺优化

为了改善预热球团矿的抗压强度,结合生产实践经验,模拟链篦机-回转窑工艺制度,采用正交实验法分析了影响预热球团矿抗压强度的因素及工艺改进措施。结果表明,OA矿和OB矿粒度较细,-0.074 mm粒级含量大于85%,能满足造球粒度基本要求;90%OA矿搭配10%OB矿时,经过干燥、预热工艺段,球团矿FeO含量可以从26%降低到4%以下,氧化度大于85%;提高预热球团矿抗压强度的适宜链篦机热工参数为:鼓风干燥温度200℃、抽风干燥温度360℃、预热Ⅰ段温度720℃、预热Ⅱ段温度990℃,此条件下预热球团矿抗压强度可达1056 N/球;验证实验符合预期结果。

添加钙盐对钒钛铁精矿氧化球团物相、强度及孔隙率的影响

为了响应国家“双碳”目标,解决钒钛铁精矿酸性氧化球团不能满足高炉渣系对钙、镁成分要求的问题,本文以钒钛铁精矿为原料,研究氧化温度、氧化时间、钙盐添加量和膨润土添加量对氧化球团物相组成、抗压强度和孔隙率的影响。试验结果表明:随着氧化温度的升高,钒钛铁精矿主要发生磁铁矿转变为赤铁矿和钛铁矿转为铁板钛矿两个氧化过程;随着氧化温度的升高和氧化时间的延长,氧化球团抗压强度提高,孔隙率降低;随着钙盐添加量的增加,氧化球团抗压强度显著下降,孔隙率明显增大;在膨润土添加量为0.75%,氧化时间为120 min和氧化温度为1 200℃的条件下,添加1.5%氢氧化钙的氧化球团的抗压强度和孔隙率分别为3 449.9 N/P和22.70%;添加1.5%碳酸钙的氧化球团的抗压强度和孔隙率分别为3 168.6 N/P和25.25%。本文研究结果可为提高钒钛铁精矿高炉入炉比奠定原料基础,进一步降低高炉冶炼工艺的能耗水平。

模拟高炉升温制度下球团矿富氢还原机制研究

文章研究了模拟高炉升温制度下,球团矿在不同还原气体成分(H_(2)含量0%、10%、20%、30%、40%)下的还原行为,并利用未反应核模型,分析了球团矿富氢还原的动力学以及反应过程中球团的宏观结构变化。结果表明:随着还原气体中H_(2)含量的增加,球团矿终点还原度从52.45%提高到84.09%,并且在全氢条件下还原开始温度比全CO时提高了63℃。此外动力学分析发现,该反应首先受到化学反应的控制,然后逐渐受到化学反应和内部扩散的混合控制。对球团矿控制步骤转变处的结构分析发现,其穿透率随H_(2)含量增加从2.3%增高到42.3%。研究可为高炉富氢还原过程的机理解析和工艺参数的优化控制提供一定程度的参考。

低质含镁原料制备碱性球团试验研究

为查明利用低质含镁熔剂生产碱性球团的可行性,以武钢资源集团乌龙泉矿白互、轻烧料和轻烧白云石为镁质熔剂,通过造球、预热和焙烧试验,研究镁质熔剂种类及用量对成球行为、碱性球团预热、焙烧过程的影响。结果表明,使用白互熔剂为镁质熔剂时生球性能较优,碱度0.8时,两种配矿方案生球落下和抗压强度分别为4.1次/0.5 m和20.3 N/个、6.6次/0.5 m和22.3 N/个。各方案预热球强度、焙烧球强度随着镁质熔剂添加量增加呈先上升后下降的趋势,碱度0.6~0.8时,分别达到2620 N/个、2963 N/个。推荐白互和轻烧料作为镁质熔剂,碱度0.6~0.8时,可生产出满足工业要求的镁质碱性球团矿。

高硅铁精矿碱性球团性能优化试验

碱性球团的应用可提高球团矿入炉比例,能有效降低渣比、能源消耗,提高高炉利用系数、减少碳排放。本文通过研究碱度对高硅铁精矿球团制备的影响,明确采用链箅机—回转窑法生产高硅铁精矿碱性球团的最优工艺参数。试验结果表明:石灰石的成球性指数高于铁精矿;石灰石在生球内部均匀分布,无明显偏析现象;提高球团碱度后,生球的性能变化不大。提高预热温度能增大球团抗压强度;随着焙烧温度的提高,不同碱度焙烧球的抗压强度有所增大,且在各个焙烧温度点,基本呈现碱度越高,球团抗压强度越大的规律。在焙烧温度为1 230℃,焙烧时间为10 min时,各碱度焙烧球抗压强度均能达到3 000 N/P。在低碱度球团中,熔剂与铁精矿反应生成硅酸盐或钙铁硅酸盐矿物;在高碱度球团中,黏结相矿物转变为以铁酸钙为主。球团的还原膨胀率随着碱度的提高呈先升高后下降的趋势。当碱度为0.8时,球团还原膨胀率最大,超过了20%;当碱度大于1.0时,球团还原膨胀率低于10%。

氧气体积分数对钒钛磁铁矿球团氧化过程的影响

提高高炉球团配比有利于降低钢铁行业的污染物和碳排放,为了使钒钛磁铁矿球团在高炉中得到更好的应用,本文研究了氧气体积分数对钒钛球团氧化速率的影响,利用动力学模型分析了其氧化反应的控速环节,分析了钒钛球团氧化过程物相组成、矿相结构等演变规律。结果表明:富氧能促进钒钛磁铁矿球团的氧化,钒钛磁铁矿球团的氧化过程符合未反应核模型,氧化过程前期以界面化学反应控速为主,后期以内扩散控速为主,内扩散阻力大于界面化学反应时的氧化度随着氧气体积分数的增加而降低。钒钛磁铁矿球团的氧化伴随着Fe_(3)O_(4)→Fe_(2)O_(3)、Fe_(2.75)Ti_(0.25)O_(4)→Fe_(2)TiO_(4)/FeTiO_(3)→Fe_(9)TiO_(15)的物相转变过程,在预热氧化过程会出现赤铁矿连晶,致使矿物间的孔隙率降低,氧气内扩散的阻力增大,氧化反应的速率降低。

带式焙烧机工艺高硅镁质熔剂性球团制备特性

本文以高品位磁铁精矿(O矿)、高镁磁铁精矿(K矿)和高硅赤铁矿粉(Y矿)为原料,根据某钢厂现场原料配比40%O矿+20%K矿+40%Y矿,在实验室开展模拟带式焙烧机工艺的高硅镁质熔剂性球团制备特性研究,揭示了二元碱度(CaO/SiO 2为0.5~0.9)对球团焙烧特性、成品球团冶金性能(还原度RI、还原膨胀指数RSI和动态法低温还原粉化指数LTD+3.15 mm)和矿相学特征的影响规律。结果表明:提高球团碱度有利于改善球团焙烧和冶金性能,在0.5~0.9的碱度范围内,球团的还原度≥65.38%、还原膨胀指数15%、动态低温还原粉化性能优良(≥98.88%)。矿相分析结果表明,所制备高硅镁质熔剂性球团的固结形式主要为Fe 2O 3再结晶,提高碱度利于形成更多液相从而促进固结,降低球团孔隙率,从而生产出性能良好的成品球团。本研究将为工业生产实践提供有力支撑和重要借鉴。

膨润土同步提纯钠化研究及在球团中应用

基于某企业生产的低品质钙基膨润土,采用多重钠化工艺进行提质改性,系统研究了多重钠化剂种类及用量对膨润土性能指标和收得指标的影响。结果表明,在钠化剂Na2CO3用量为2.0%时,钠化土的收得率为83.55%,其膨胀指数、吸水率和吸蓝量分别由原土的5.0 mL/g、119%/(2 h)和26.9 g/(100 g)提升到22 mL/g、377.1%/(2 h)和39.6 g/(100 g),达到一级钠化土指标。采用多重钠化改性工艺可以显著提升膨润土指标,钠化剂配比为2.0%Na6P6O18和2.0%Na2CO3时,双重钠化土的膨胀指数为77 mL/g,吸水率为631.8%/(2 h),吸蓝量为39.1 g/(100 g),收得率为61.29%。造球实验中添加量为1.8%时,生球落下强度由原土的3.0次/(0.5 m)分别提高至一次钠化土的4.6次/(0.5 m)和双重钠化土的8.6次/(0.5 m)。