Brief of the technology using sliding gate for slag stopping during converter tapping in the steelmaking plant of Baoshan Iron & Steel Co.,Ltd.

The sliding gate used to stop slag during converter tapping is similar to the control of slide gate in ladle,with the sliding gate device installed outside the BOF tapping hole tip.Owing to the quick opening and closing(in 0.5 s) of the sliding gate,it can not only effectively stop the pre - slag and post - slag during converter tapping but also automatically judge and stop slag with the help of AMEPA slag detecting and PLC control technology.Currently it is regarded as the best process to stop slag during converter tapping.

液态排渣锅炉全烧和大比例掺烧高碱煤运行优化

为掌握液态排渣锅炉全烧和大比例掺烧高碱煤的关键参数和运行经验,基于某电厂300 MW等级液态排渣锅炉进行了长期工程试验,对可能存在的燃烧组织、NO_(x)控制、排渣和沾污等问题进行分析,针对性的对燃烧系统、热物改性系统和排渣系统进行了改造。并进行了长期的运行数据记录和关键参数记录,在全烧和高比例掺烧高碱煤30万t后,锅炉各项运行参数正常。工程试验证明:该电厂300 MW等级液态排渣锅炉经升级优化后对高碱煤的的适应能力极强,在燃煤组分w(Al_(2)O_(3))<25%、w(Fe_(2)O_(3))<15%、12%<w(CaO)<30%、硅铝比大于1.7、碱酸比大于0.5时均可以保证机组正常运行且没有明显沾污;燃用高碱煤后可有效降低第一级受热面入口烟气温度至设计值以下,避免锅炉第一级受热面结渣情况,NO_(x)生成量也较燃用原设计煤种下降超30%。

双U型火焰液态排渣锅炉纯燃高碱煤热力计算及数值模拟研究

对液态排渣锅炉的深入研究将会推动纯燃高碱煤技术的推广。以一台超临界350 MW机组直流双U型火焰液态排渣锅炉为研究对象,以燃烧室、捕渣管束和冷却室为单元,从热平衡的角度出发展开热力计算,并借助数值模拟手段,研究了炉膛内设计工况下的流场、温度场和组分场及其在变负荷时的变化情况。热力计算和数值模拟表明,几处烟气温度结果偏差都低于40.0℃。燃烧室出口烟气温度偏差仅为1.2℃,冷却室出口烟气温度偏差为15.6℃。经过验证和比较,所采用的热力计算方法可以应用于双U型火焰液态排渣锅炉纯燃高碱煤热力计算。数值模拟结果显示,炉内空气动力场良好,旋流形成的回流区可以增加煤粉颗粒在燃烧室的运动路径,促进煤粉的燃尽。烟气在流经捕渣管时,温度大大降低,同时流场也受到了一定的扰动,可以有效捕捉灰渣。在变负荷工况下,炉内的速度场按负荷降低成比例下降,回流区的大小基本不变。炉内的温度水平降低,当给煤量由100%降至75%时,燃烧室出口烟温降低了约75℃,而冷却室出口烟温降低了约200℃。本研究可为双U型火焰液态排渣锅炉纯燃高碱煤提供参考。

危险废物灰渣玻璃化处理及资源化利用

危险废物焚烧、热解等过程产生的飞灰和底渣仍属于危险废物,其处理会占用大量土地。分析危险废物灰渣组分及熔融特性,设计相应的富氧燃烧熔融工艺、余热回收工艺及烟气净化工艺。根据固体废物玻璃化处理产物的判定、环境安全质量要求、应用技术要求,确定熔融工艺玻璃化产物的资源化利用方向。可以得知:燃料式富氧燃烧熔融玻璃化处理工艺能够固化重金属并完全分解二噁英,解决危险废物填埋二次污染的问题;系统烟气余热可回收利用以降低系统能耗,熔融玻璃化处理产物可替代建筑材料资源化再利用。

湘钢120 t转炉终渣黏度控制实践

在低FeO、低温出钢条件下,湘钢120 t转炉终渣化不透,针对此情况,通过对当前条件下终渣MgO饱和溶解度进行计算,尝试降低渣中MgO含量,采取减少物料加入量、适当提高出钢温度、调整加料方式和氧枪枪位等控制措施,不仅促进钢渣分离,降低了钢铁料消耗,而且使磷内控合格率有所提升,达到了提升溅渣护炉效果、稳定炉况的目的。

城市生活垃圾灰渣的熔融和黏温特性研究

城市生活垃圾灰渣的熔融及黏温特性对其固定床熔渣气化炉的优化设计和操作具有重要指导意义。本文分析了上海老港垃圾(LG)和扬州成型垃圾(YZ)的灰成分特征,利用高温热台显微镜、X射线衍射仪(XRD)及FactSage模拟探究了垃圾灰的熔融机制,同时结合高温黏度计、扫描电镜-能谱分析仪(SEM-EDS)和XRD分析晶体矿物质生成对灰渣黏度变化的影响。结果表明,两种生活垃圾灰的硅铝比均较高,但铝钙含量差异较大。YZ灰流动温度比LG灰约高150℃,与LG灰中形成易低温共熔的硅灰石,而YZ灰在高温下仍存在石英及尖晶石有关。两种灰渣的熔融均符合“熔融-溶解”机制,且随温度升高均经历收缩、熔融和扩散过程。两条黏温曲线均呈现玻璃渣的特征,但YZ灰的黏度增长较快,与其降温过程产生长条状钙长石晶体有关。以YZ为气化原料需较高的排渣温度,而LG灰的熔融特性和黏温特性均较好,应用此原料气化炉可操作温度范围大。

高碱煤液态排渣燃烧条件下碱金属释放特性研究

采用液态排渣旋风燃烧技术可优先将煤中Na等碱金属以硅铝酸盐熔渣的形式从炉底排出,从而有效减缓燃高碱煤锅炉尾部受热面的强沾污、结渣问题。高温液态排渣燃烧条件下Na的迁移、释放特性对其在炉内渣膜的捕捉行为影响巨大。为此,在沉降炉上研究了3种典型高碱煤(地表高氯煤、将军庙煤、沙尔湖煤)在液态排渣高温热解—燃烧过程中,煤中Na的释放特性以及Ca、Fe等对Na释放行为的影响。研究结果表明:热解阶段,水溶性Na主要以Na2SO4、NaCl等形式释放,1500℃下释放率为63.1%~68.6%;酸溶性Na主要通过分解或与自由基反应释放,1500℃下释放率为64.4%~79.2%;高温下,部分水溶性Na、酸溶性Na会与灰中硅铝酸盐矿物反应转化为不可溶性Na。Ca、Fe在热解阶段对Na的释放影响并不显著;焦炭燃烧阶段,水溶性Na和酸溶性Na的释放率达95%以上,灰中不溶性Na分别为3种原煤中不溶性Na的2.64倍、2.28倍和5.6倍,表明高温液态排渣燃烧条件下,高温熔渣对Na具有一定的捕捉作用,且以不可溶性Na的形式固化于高温熔渣当中。

高温气化条件下高钙镁准东煤灰熔融性及矿物质演化

气流床气化是煤炭清洁高效利用的重要途径,而高钙镁准东煤因其灰熔融温度较高难以直接应用于液态排渣的工业气化炉,深入研究准东煤灰高温熔融机理对其气化应用具有重要指导意义。采用试验分析与热力学模拟计算手段研究了高温(1100~1500℃)气化条件下高钙镁准东煤灰熔融性及矿物质演化,并考察了SiO 2添加对原煤灰熔融性及矿物质演化的影响。结果表明,气化温度小于1300℃时,高钙镁五彩湾煤灰中Ca主要以CaS形态存在于灰渣中,而Mg始终以MgO形态存在;气化温度升高至1400℃后Ca基矿物质逐渐熔于液相并在1500℃完全熔融,Mg则结合生成高熔点镁铝尖晶石,导致煤灰熔融温度较高。添加适量SiO 2可与煤灰中Ca、Mg结合生成易发生低温共熔的钙镁黄长石,从而显著降低煤灰熔融温度及液相线温度,所添加SiO 2与CaO结合的优先度高于MgO。此外,热力学平衡计算结果显示,即使在1600℃高温平衡状态下,五彩湾煤灰中部分Ca、Mg仍以高熔点单一氧化物形态存在,因此原煤灰液相线温度较高,热力学计算结果可为煤灰熔融性预测及高温矿物质转化提供参考。

顶底复吹转炉出钢面炉衬维护技术的试验研究

为控制转炉合理炉型和提高出钢面炉衬使用寿命,分别研究了终渣碱度、渣中w(MgO)以及渣中w(FeO)对终渣熔点的影响。通过对固渣护炉炉次终渣成分的调整和固渣护炉过程操作的优化,有效提高固渣护炉后转炉出钢面炉衬的使用寿命,降低护炉耐材成本。实践表明:转炉终点w(C)控制在0.08%~0.12%,终渣碱度控制在3.0~3.5,渣中w(MgO)控制在6%~8%,渣中w(FeO)控制在10%~15%,转炉固渣护炉炉次出钢面炉衬耐侵蚀性达到最佳,转炉出钢面炉衬每月维护频次均值由28次下降至16次,吨钢耐材用量降低20.27%,综合效益显著。

260 t转炉沸腾出钢渣洗脱磷工艺实践研究

分析了影响260 t转炉沸腾出钢脱磷效果的工艺参数及其影响规律,得出结论:随着钢水氧含量、白灰加入量的增加,钢水脱磷率不断提高,但白灰加入量达到1000 kg后,脱磷率维持最大值不再明显变化;吹氩50 s之后脱磷率提高,并在180 s达到最大值,之后脱磷率不再提高。采用沸腾出钢渣洗脱磷工艺后,钢水平均脱磷率由9.4%提高到16.7%,磷含量超标的质量事故平均降低0.3罐/月,未出现该工艺造成钢水温度低的相关事故。

立式旋风燃烧液态排渣锅炉沾污特性热态试验研究

针对采用液态排渣锅炉解决易结渣煤种的清洁高效利用问题,必须掌握液态排渣锅炉热力计算方法及其受热面的沾污特性。根据某75 t/h立式旋风燃烧液态排渣锅炉不同工况下的热态试验结果,结合苏联73标准中双炉室液态排渣锅炉传热计算方法,对立式旋风燃烧液态排渣锅炉受热面沾污特性进行了研究,获得了液态排渣方式对过热器、省煤器和空气预热器受热面沾污特性的影响规律。结果表明:苏联73标准中双炉室液态排渣锅炉“ВТИ法”较“ЦКТИ法”能较好地反映双炉室液态排渣锅炉炉膛的实际运行情况,其对于炉膛的传热特性及沾污特性的处理方法是合理的;高、低温过热器热有效系数的修正系数分别为1.19~1.25和0.63~0.67,随着锅炉负荷的增大而增大;高、低温省煤器污染系数的修正系数分别为5.00~5.80和6.00~6.90,随着锅炉负荷的增大而减小;高、低温空气预热器利用系数的修正系数分别为0.53~0.56和0.80~0.85,随着锅炉负荷的增大而增大。

ZG-12超低磷钢90 t BOF-RH-CC工艺的生产实践

对钢厂采用90 t转炉冶炼超低磷钢(%/:<0.03C,<0.010P,<0.015S,<0.06Mn,<0.02Cr,<0.02Ni),转炉终点钢液温度偏低、过氧化严重,需经过LF升温精炼等问题,进行了工艺优化试验研究,结果表明:转炉(0.018%~0.025%P)出钢过程中使用石灰和精炼渣,形成二元碱度为7、<0.5%P_(2)O_(5)炉渣,可使钢包钢水脱磷率达到75%,成品磷含量低于0.010%,冶炼时间缩短3~4 min。同时,转炉吹炼终点钢液温度升高,钢包脱磷率呈降低趋势,转炉最佳终点温度为1630~1655℃。通过采用钢包精炼脱磷技术,超低磷钢冶炼流程缩短为转炉吹炼→RH处理→连铸,减少LF精炼工序。

典型转炉出钢挡渣技术发展现状

控制转炉出钢过程中的下渣量一直是冶金领域的研究重点。本文主要介绍了转炉出钢挡渣技术的发展,并重点分析了三种典型的挡渣技术,即滑板挡渣法、气动挡渣法以及挡渣棒挡渣法的工艺特点和应用效果。滑板挡渣技术利用上滑板与下滑板之间的流钢孔错位,从而达到控渣出钢的目的,具有滑板开闭迅速、不受出钢口寿命和炉渣粘度的影响、与下渣检测技术配合可以实现转炉一键式自动出钢的特点,该技术挡渣成功率可以达到99%以上,炉下钢包渣厚可以稳定控制在50 mm以下,效果最佳;气动挡渣技术可以通过插入出钢口的喷嘴喷出高压氮气射流,从而将炉渣挡回转炉内,该技术是无形挡渣技术的一种,具有运行成本低、效果佳的优点,但是其设备故障率偏高,同时会降低出钢口的使用寿命,故在国内未得到普及推广;挡渣棒挡渣主要采用导向杆导入出钢口方式,确保挡渣塞能够准确到达出钢口位置,从而达到挡渣的目的,该技术具有操作简单、设备投资低、效果较好等优点,在国内应用最为广泛。

神东矿区气化用煤的煤灰黏温特性及调控试验研究

煤灰黏温特性是影响气流床气化炉稳定运行的关键指标之一,即研究气化用煤的煤灰黏温特性对气化炉的稳定运行至关重要,而煤中矿物质种类和组成直接影响煤灰特性,因而选用典型矿区的气化用煤进行相应的煤灰黏温特性调控试验研究很有必要。选用神东矿区煤A和煤B为研究对象,利用扫描电镜、煤灰高温黏度测定仪等设备,研究分析煤灰特性和配煤对煤灰黏温特性调控的可行性。结果表明:煤A和煤B的煤灰熔融性温度均较低,5~25 Pa·s对应的温度区间均超过120℃,符合液态排渣气化工艺对煤灰黏度的要求;神东矿区典型气化用煤的主要矿物包括黏土矿、方解石、黄铁矿、菱铁矿和石英等,其中黏土矿物以伊利石为主。煤灰黏温特性主要受煤中矿物质类型、含量以及赋存形态影响。为了保障气流床气化炉顺利排渣及工况稳定,对神东矿区典型气化用原料煤的煤灰特性以及矿物组成采取配入不同矿物组成的煤,可达到调控煤灰特性及提高气化炉转化效率的目的。

高炉出铁过程分析及合理出铁制度确定

唐钢新区高炉出铁过程分析表明高炉铁水排放不仅受铁口出铁的影响,还受铁水在炉缸内部流动状态的影响,其中焦炭质量与渣铁流动性决定渣铁生成后在炉缸的汇集以及流向铁口区域这一过程。铁口工作状态和渣铁在炉缸内部流动的匹配决定炉前的出铁质量。通过焦炭质量的改进、对铁口出铁时间探讨和相应出铁制度的确定以及针对性的制定炉前出铁管理,有效稳定了炉前出铁,为高炉顺行提供了有力支撑。

水冷冲天炉的连续出铁和出渣装置介绍

围绕水冷长炉龄冲天炉的炉龄问题,分析了水冷长炉龄冲天炉现有的3种连续出铁/出渣装置,包括炉前连续出铁/出渣装置、炉前出铁/炉后出渣装置及压力分渣器,说明了这3种装置的特征和特性,提出了将高炉水冷渣口用于冲天炉的技术方案,基于炉工经验详细说明了连续出铁/出渣装置的操作技术要点。最后指出:水冷长炉龄冲天炉使用何种连续出铁/出渣装置对炉龄有直接影响,需要铸造厂在水冷冲天炉项目设计前期根据各自对炉龄的要求、炉工的操作经验等因素慎重选择;另外,能否正确操作使用连续出铁/出渣装置对有关装置的实际使用效果有决定意义。

PS转炉渣含铜影响因素分析及应用

针对PS转炉生产中转炉渣含铜控制存在的问题,分析了转炉渣含铜的影响因素,结合生产实践将转炉吹炼一周期冷料率控制在20%以下,并进行冷料分类处理。通过采取了两级静置放渣操作,即炉内静置(3~5)min,倒入6 m3渣包再静置(10~25)min;炉口一体浇铸等关键措施,使转炉渣含铜控制在5.5%左右。

唐钢3号高炉日出铁次数偏高的原因及对策

对唐钢3号高炉日出铁次数偏高的原因及对策进行了总结。3号高炉焖炉重新开炉后,日出铁次数偏高,且每次出铁的时间短、出铁量少。通过从煤气流分布、炉缸状态、炉前操作等方面查找原因,采取了相应对策,诸如改善原燃料质量、调整装料制度、调整送风制度、稳定炉温、适当降低炉渣碱度、完善炉前设备及操作等,高炉日平均出铁次数平均由约14次/d降至12.86次/d,单次出铁量增加约100t,取得了日产量提高和日出铁次数下降的双重效果,且减少了钻头和炮泥用量,降低了炉前工作强度。

基于无焰氧化的煤粉气化炉模型设计与试验研究

在分析无焰氧化技术的实现条件、形成机制及其实现途径的基础上,提出一种适合双高煤种气化的新型干煤粉气流床气化炉。介绍该气化炉的试验研究系统,以及双高煤干法进料气化试验研究过程与结果。炉内反应图像说明了该气化炉的炉内气化反应具有无焰氧化技术特征,验证了本气化炉的设计方案的可行性;通过炉温的测量、灰渣黏度与灰渣成分的关系分析确定了该双高煤合适的气化工艺参数,并给出了气化工艺参数条件下该气化炉常压下产生的合成气的组分和技术指标。试验数据表明该气化炉可以实现双高煤种的高效气化,达到了预期目的,为后续的中试研究积累了经验。

液态排渣炉燃烧过程的数值模拟

针对一台液态排渣旋风炉在不同配风方案下炉内燃烧过程和NOx分布进行三维数值模拟分析,建立液态排渣旋风炉内的流动和燃烧的数学模型,针对近壁燃烧的情况采用trap方式对炉内随气流运动的颗粒进行壁面捕捉.计算结果详细描述炉内的流场组织、温度场、氧气质量分数及不同配风情况下的NOx分布情况,并与该炉运行实验数据进行比较验证.计算结果显示,3种配风方式下液态排渣炉的燃烧均较为完全;相比较其他配风方式而言,分级配风方式下燃烧温度场分布更为均匀,顶部旋流二次风和切向二次风的共同作用加强了炉内气流的扰动,强化了炉内燃烧,使得整个炉膛的温度水平均维持在较高温度段,能够提供足够高温的烟气以满足裂解要求;同时下2层二次风强化了炉内水煤浆颗粒的燃烧,能够更好的抑制NOx的生成,采用分级配风方式下炉膛出口NOx质量浓度可低至684mg/m3,可以有效减少NOx排放.