流化床反应室内铁矿石的临界流化特性

U型反应室是悬浮焙烧装备的核心部件,明确其内物料的临界流化特性具有理论与实践意义.为此,自行搭建了冷态试验系统,并以赤铁矿粉、氧化铝粉为原料,研究了松动风量、物料性质对物料临界流化特性的影响规律,并对原有经验公式进行了修正.结果表明:临界流化气速随物料粒度、密度的增加而增加;在松动室床层为固定床的条件下,临界流化气速随松动风量的增大而减小;修正后的过程方程与试验数据吻合较好,可用于反应室内物料流化行为的预测.研究结果利于悬浮磁化焙烧技术实体化,对该技术工业应用具有一定的指导意义.

TiO_(2)含量对熔剂性球团冶金性能及矿相结构的影响

为促进低硅含钛铁精粉在球团焙烧—高炉炼铁流程中的高效利用,本文以带式焙烧机球团生产线生产的熔剂性球团为试验对象,基于不同TiO_(2)含量球团特性条件,探索熔剂性球团的适宜钛含量,重点研究不同TiO_(2)含量条件下的熔剂性球团冶金性能和微观结构的变化。结果表明:当TiO_(2)质量分数超过1.0%时,熔剂性球团抗压强度出现降低趋势,从2 772 N/P降低至2 530 N/P;1 h还原度从62.9%提高至66.9%;还原膨胀指数稳定在9%以内;低温还原粉化率出现明显降低,>6.3 mm值从89.3%降低为78.9%,>3.15 mm值从94.9%降低为88.7%,<0.05 mm值从4.2%提高至6.4%。在矿相结构方面,固相比例保持稳定,气孔率从30.29%提高至36.4%,且大气孔的数量显著增大,球体表面的致密度降低,液相比从22.72%降低至15.66%。因此,为保证熔剂性球团具备良好的冶金性能和矿相结构,其TiO_(2)质量分数不宜超过1.0%。

硫铁矿沸腾焙烧炉多相流动反应特性的数值模拟

采用双流体方法对硫铁矿在沸腾焙烧炉内的多相流动反应特性进行数值模拟研究,得到了不同工况下炉内温度分布、各组分分布及反应速率等关键数据,重点分析了进气速度和预热风温对反应速率的影响规律.结果表明:当进气速度由2 m/s增至2.5 m/s时,沸腾焙烧炉内焙烧硫铁矿的反应速率由8.01 mmol/(m^(3)·s)增至13 mmol/(m^(3)·s),同时流化床层厚度会随着进气速度的增加而增大,但过高的气速有可能致使固相扰动SO2的收集工序,因此建议将进气速度调整至2.5 m/s;预热风温对提高沸腾焙烧炉内硫铁矿的反应速率起促进作用,当预热风温由25℃升至600℃时,炉内平均温度升高,反应速率由4.1 mmol/(m^(3)·s)增至6.3 mmol/(m^(3)·s),反应进行得更完全,残硫率也更低;当预热风温到达600℃时,炉内局部区域超过1000℃,极易造成安全隐患,因此建议将预热风温设置在200~300℃.

基于空气分级燃烧钢包烘烤器加热过程的数值研究

空气分级燃烧技术已被广泛证实能够有效提升各类燃烧器的加热性能,同时降低NO,的排放。为研究空气分级燃烧技术在钢包烘烤器中的应用效果,设计了一种用于钢包烘烤的空气分级燃烧器,采用CFD软件进行了模拟仿真,得到了该燃烧器的钢包烘烤效果;同时通过对比分析未分级的钢包烘烤器和具有空气分级结构的钢包烘烤器在相同烘烤条件下,钢包内的各处温度分布、速度分布,烘烤质量及NO生成等,证明了空气分级技术能够使钢包烘烤器内燃料充分燃烧、提高钢包加热温度和均匀性、从而缩短烘烤时间;由于钢包内温度分布均匀,无局部高温,所以相较于不分级的燃烧器,空气分级的钢包烘烤器具有更低的NO,排放。空气分级结构的钢包烘烤器的提出为新型钢包烘烤器的设计提供了新的研究思路,对于实际生产应用具有重大意义。

粒度对熔剂性球团冶金性能及矿相结构的影响

为提高熔剂性球团质量,解析不同粒度条件下球团性能的变化规律,本文以唐钢新区带式焙烧机球团生产线为研究对象,通过投笼造球试验和冶金性能检测等方式,分别对8.0~10.0、10.0~12.5、12.5~16.0、16.0~20.0 mm 4种粒度条件下球团冶金性能和矿相结构进行研究。结果表明:随着熔剂性球团粒度的逐渐提高,球团抗压强度从1767 N/P提高至3606 N/P,1 h还原度从78.5%降低至47.8%,还原膨胀指数略有降低,整体维持在12%以下,低温还原粉化指数(>6.3 mm)从87.8%降低至66.5%,低温还原粉化指数(>3.15 mm)从95%降低至87.2%,低温还原粉化指数(<0.5 mm)变化幅度较小,约为4%;随着熔剂性球团粒度的逐渐提高,气孔率降低,从38.93%降低为31.4%,液相率略有降低,固相比例显著提高,从41.05%提高至58.41%,致密度提高但液相率降低可能使得原本存在的链接状态失去效果,侧面减弱了熔剂性球团的低温还原粉化性能。因此,在熔剂性球团生产过程中应控制合适的球团粒度,改善熔剂性球团性能和微观结构,以便有利于高炉提产顺行。

带式焙烧机节能减排效果实践

带式焙烧机作为生产高炉主要原料球团矿的主流设备,以其特有的优势成为契合目前以及未来钢铁企业生产的最佳途径之一。通过介绍现阶段新兴铸管带式焙烧机生产实际情况,阐述了带式焙烧机在钢铁行业的显著优势,以期为钢铁行业在节能减排方面提供思路,为实现行业绿色高质量发展提供借鉴与参考。

带式焙烧机焙烧温度对熔剂性球团矿生产实践的影响研究

为了确定适合熔剂性球团生产的焙烧温度,提高球团矿生产质量,以带式焙烧机为例,通过对生产数据的分析,研究了焙烧温度对球团矿生产的影响。研究结果表明:带式焙烧机适宜的焙烧温度为1200~1250℃;采用带式焙烧机生产熔剂性球团,其成团率达到85%以上;当焙烧温度提高到1225℃时,有利于促进熔剂性球团矿的形成。由此确定带式焙烧机适宜的焙烧温度为1200~1250℃。研究结果可为生产实际提供技术支持和理论依据。

152m^(2) 沸腾焙烧炉产能提升的浅析

在常规湿法炼锌过程中,锌精矿的沸腾焙烧是第一道工序,也是制约生产产能的瓶颈。文章结合实际生产过程,介绍了提高152m^(2)沸腾焙烧炉生产能力的实践经验,通过精细化配料,优化工艺控制,富氧焙烧,搭配适量焙砂以及合理增加冷却盘管等方式,达到提升产能稳定运行的目的。

敞开式阳极焙烧炉火道结构参数与操作参数优化研究

本文以敞开式阳极焙烧炉为例,探究了火道结构和操作参数优化对阳极炭块温差的影响。以原始结构作为工况1,设计了4种优化方案,分别对应工况2~5,探究5种工况下阳极炭块的温差。结果表明,在工况5的情况下阳极炭块的温差最低。随后以工况5为例,探究了助燃空气温度、流量,以及两个喷嘴的燃料流量比例对阳极炭块温差的影响。研究表明,适当提高助燃空气温度和降低助燃空气流量,对提高阳极炭块温度场的均匀分布有积极帮助;当两个喷嘴的燃料流量比例为60%:40%时,阳极炭块的温差最低,此时焙烧炉的热效率最高。

大型带式焙烧球团高硫、高氮烟气超净装置的设计与应用

山东青岛邦拓400万吨/年带式焙烧球团烟气净化采用CFB脱硫+SCR脱硝干式超净工艺技术,在入口SO_(2)浓度超过4000 mg/Nm^(3),NO_(x)浓度超过600 mg/Nm^(3)的高硫、高氮工况下,实现了出口SO_(2)排放浓度小于20 mg/Nm^(3)、NO_(x)排放浓度小于35 mg/Nm^(3)、粉尘排放浓度小于5 mg/Nm^(3)的超低排放指标。此项目的成功应用可为大型带式焙烧球团烟气超低排放治理工艺选择提供更多借鉴和参考。

新型内热式高压焙烧炉的设计

设计了一种新型的内热式高压焙烧炉。该高压焙烧炉的特点是耐压高、析焦量大、产量大,主要用于特种石墨生产的二次焙烧工序。通过有针对性的设计,解决了传统外热式高压焙烧设备产量小、内热式高压炉加热及密封难的问题,提升了炉内控温精度和温度均匀性。

灶蒸烤一体机散热风机对燃烧器性能的影响研究

实践表明:开启散热风机会明显降低燃烧器热效率,并增加烟气CO浓度。因此,本文采用实验方法研究了灶蒸烤一体机散热风机的排风口形状、面积以及导流板角度对燃烧器性能的影响。研究采用三种不同的形状的排风口(矩形、弧形和梯形)在不同的排放口面积和不同的导流板角度条件了,研究了燃烧器的热效率与这些因素的变化关系。实验发现,相比于梯形排风口和弧形排风口,矩形排风口卷吸锅底高温烟气能力会较弱,导致燃烧器的效率最高,达到67.3%。排风口面积对于采用弧形排风口的燃烧器热效率有显著影响,适当减少排风口面积,可减少锅底高温烟气的卷吸量,导致高温烟气外泄量减少,从而提高热效率。在排风口采用导流倾角为15°~45°时,可减小锅底高温烟气的卷吸,提高燃烧器热效率。

锌冶炼过程中提高焙烧炉产能的改造实践

针对宝徽集团焙烧炉产能低,无法达到同类工厂先进水平的问题,对现有焙烧炉进行了改造升级。通过对焙烧炉冷却盘管结构进行设计,提升冷却能力、提高换热效率、增加投料量,通过计算烟道气体流速,对烟道结构进行了改造。改造后炉床能力由原来小于设计值6.5 t/m^(2)·d,提高到7.5 t/m^(2)·d,锅炉冷壁管因烟气冲刷频发的爆管事故显著降低,提高系统作业率达98%以上。

悬浮焙烧炉内嵌逆流柱型风帽阻力特性研究

采用床层压降—气量法,系统地开展了内嵌逆流柱型风帽在悬浮焙烧炉运行过程中的阻力特性研究。通过冷态实验探索了风帽数量以及风帽芯帽管小孔数量对内嵌逆流柱型风帽布风装置阻力特性的影响,并根据相似理论推导出不同温度条件下内嵌逆流柱型风帽的阻力特性。结果表明:内嵌逆流柱型风帽布风装置的阻力随着风帽数量和风帽芯管小孔数量的增多而减小,颗粒临界风量随着矿石颗粒粒度的增大而增大,而矿石床层高度对临界风量的影响较小,研究结果为悬浮焙烧炉工业化生产过程中操作参数的设计及优化提供了理论和数据支撑。

唐钢带式焙烧工艺生产熔剂性球团矿

球团矿具有铁品位高、冶金性能优良、粒度均匀、冷态强度高、冶炼过程渣铁比低和燃料比低等特点。随着球团矿入炉比例的提升、环保要求的不断提高,带式焙烧机以其大型化、自动化、集约化、低能耗等特点成为球团生产线的首选。本文基于唐钢自身铁精粉中MgO、TiO2含量高的资源状况,分析了MgO、TiO2含量对熔剂性球团矿熔滴性能、低温还原粉化指标、转鼓指数、抗压强度、膨胀指数、筛分指数等指标的影响。结果表明,在膨润土配比0.6%、SiO23.0%~3.20%,熔剂性球团矿碱度1.2,且TiO2含量为0.6%时,MgO含量从1.5%提高至2.1%,球团矿抗压强度变化不大,膨胀指数略有降低,低温还原粉化率(RDI+6.3 mm)明显提高;在相同生产条件下,熔剂性球团矿中MgO含量为1.5%时,TiO2含量从0.2%提高至0.9%,球团矿转鼓指数、筛分指数变化不明显,抗压强度略有下降,膨胀指数略有提高,低温还原粉化率明显下降。通过采取优化配矿结构,唐钢3座3 000 m^(3)高炉在配加40%以上球团矿的情况下,炉况顺行,状况良好。

球团带式焙烧机烟气超低排放技术

对比了现有烧结球团烟气脱硫脱硝的工艺特点,结合首钢京唐球团带式焙烧机自身烟气特点,确定采用循环流化床CFB嵌套中温SCR的超低排放治理技术路线。介绍了该技术的工作原理,通过开发自动喷氨技术和优化脱硫塔底落灰的治理工艺,实现了低成本稳定达标运行。经检测,烟气排放指标达到了国家、行业和地方排放标准。

节能型茶叶烘焙机开发及节能分析

烘焙是茶叶加工的高耗能工序.随着茶叶生产加工由机械化、自动化向智能化、节能化的转型升级,烘焙机的节能不仅是补齐茶叶初加工高耗能短板的重要环节,而且是助力碳达峰与碳中和的重要手段.基于传统茶叶烘焙机的现状,分析风循环、余热回收和辅助热源的相关原理,开发节能型茶叶烘焙机并进行节能试验研究.测试结果表明:在相同茶叶加工条件下,节能型茶叶烘焙机较传统型的烘焙机节能28.0%.

提高流态化焙烧烟气中砷回收率的方法

针对锡精矿在流态化焙烧炉焙烧过程中烟尘收砷率较低的情况,从配煤比、焙烧温度、布袋温度等方面做了探讨并提出了改进措施。结果表明:烟尘含砷由10%~20%提高到55%,较好地实现了砷与烟气的分离,提高了焙烧烟气中砷的回收率。

多膛炉焙烧转炉钒渣工艺研究

对转炉钒渣进行了物理化学分析，并根据转炉钒渣和多膛炉的特点，在实验室进行了系统的实验。根据小试结果，对多膛炉的焙烧工艺进行了改进，使多膛炉焙烧转炉钒渣的转化率达86．6％，浸出残渣的TV下降到1．2％左右．

多膛炉焙烧转炉钒渣炉料结构的优化

针对攀钢五氧化二钒生产中多膛炉的入炉料结构不合理．常发生粘耙和粘结的现状，进行了炉料结构的优化，使多膛炉在≤800℃温度下焙烧炉况颇行，为提高转炉钒渣焙烧转化率提供了必要的条件。