热压含碳球团高温冶金性能的实验研究

热压含碳球团是一种利用煤热塑性提高强度的新型炼铁原料。在实验室条件下,对碱度1.2和FC/O比1.0的未热处理和热处理热压含碳球团,分别检验其低温还原粉化、还原膨胀、还原冷却后强度等高温特性,并与其他炼铁原料进行合理对比。实验结果表明,热压含碳球团的高温冶金性能优于普通球团矿或烧结矿,适用于炼铁生产。

顶吹转炉水模型炉渣和钢液分布的分形研究

通过对顶吹转炉二维水模型模拟实验,研究了顶吹过程中炉渣与钢液的混合情况。应用分形理论对炉渣在钢液中分布的分维数及无量纲面积进行了计算,为渣-金反应界面积的计算提供了一种新方法。实验结果表明:吹炼过程中,炉渣在钢液中的分布存在形变区和分裂区;枪位、气体流量及渣-金比对炉渣分布的影响较大;并得到了枪位、气体流量及渣金比三者对分散相炉渣分布分维数的影响及分布分维数对渣金反应界面无量纲面积影响的经验关系式。

82B钢中氧化物系夹杂物的控制研究

82B钢中氧化物系夹杂物的来源主要是脱氧产物和钢的二次氧化、卷渣及耐火材料内衬侵蚀。采取在转炉控制终点碳,采用LF全程脱氧、改变精炼渣精炼和扩散脱氧、氩气搅拌,在连铸实施全程密封、强化中间包冶金等措施,使82B钢中的全氧最低降到13×10 6,94.09%的夹杂物尺寸<5 m,满足了拔丝要求。作为夹杂物控制技术,降低总量的方法比控制形态更为简单实用,系统地在每个工艺步骤都采取有效措施,才能取得良好效果。

结晶器喂稀土线水模拟试验研究

采用水力学模型模拟研究了板坯结晶器中的喂线工艺,试验得到单边和双边喂的最佳喂稀土线位置,在该位置喂线可获得最快速和均匀的稀土分布效果。

COREX工艺软件的研究与开发

简述开发COREX工艺软件的设计方法与功能。工艺软件分为五大模块,通过Visual Basic与Access数据库的接口,实现数据的保存和传送。根据COREX工艺操作设定输入参数,模型能够计算出原料和熔剂消耗、渣量及成分和产生煤气量及成分。软件能够检验操作参数和原料化学成分和配比的改变对COREX工艺物流和能流的影响。软件能够给出详细的工艺分析和工厂操作的调整,因此可以用来改善工厂操作。

用铁尾矿、硼泥和粉煤灰制备微晶玻璃

以铁尾矿为主要原料,采用烧结法制备了微晶玻璃.通过DTA、XRD、SEM等分析方法,研究了CaO-MgO-Al2O3-SiO2系玻璃的析晶性能,并对铁尾矿微晶玻璃的晶相组成及晶体形貌特征等进行了分析.结果表明:铁尾矿微晶玻璃起始析晶温度为1 179 ℃,析晶峰温度为1 241 ℃;其主晶相为钙铁辉石,次晶相为普通辉石.晶粒尺寸在1～8 μm范围内,其集合体呈球状、枝晶状和块状晶体.

高炉炼铁技术的最新进展

当前围绕循环经济和生态化生产等主题,一些革新的高炉炼铁技术已被提出或实际应用。综合介绍了高炉使用热压含碳球团、高炉喷吹含氢物质、高炉炉顶煤气循环利用,以及高炉炼铁与大规模发电相结合等若干炼铁新技术的概况和最新进展。

直接还原技术进展及其在中国的发展

近年来,全球直接还原铁(DRI/HBI)产量和需求逐年增加,表明直接还原技术是钢铁工业不可缺少的组成部分,有助于炼铁生产摆脱焦煤资源短缺的羁绊,降低钢铁生产能耗,提高钢铁产品质量和品质。气基竖炉生产规模不断增大,成为主要的生产工艺;竖炉直接还原铁热装热送技术的发展进一步降低了工序能耗。回转窑、隧道窑等工艺在特定地区迅速发展,但很难成为直接还原铁生产的主流。我国具备发展直接还原生产的资源条件和技术基础,煤制气—气基竖炉技术是可能的主要发展方向。

铁矿热压含碳球团生产工艺开发

重点考察了煤种及热压工艺参数对热压含碳球团冷态强度的影响,并探讨了热压含碳球团获得高强度的机理。试验研究表明,煤种特性、配煤量、热压温度、煤的粒度及热压压力等热压参数对热压含碳球团强度具有显著影响,合理的热压工艺要充分利用煤的热塑性,保证煤、矿颗粒充分接触,增大粘结面积以提高热压含碳球团强度。通过研究,得出了适宜的热压含碳球团生产工艺参数。

大曲率弯管内颗粒运动的数值模拟

以商业软件FLUENT为平台,利用UDF将DEM程序编译进FLUENT,从而实现了DEM与CFD的耦合。利用这一方法研究了大曲率弯管内的气力输送过程中颗粒运动过程。结果表明:磨损点存在于弯管外侧内壁和内侧内壁,在弯管内侧内壁会同时产生冲击磨损与摩擦磨损。

利用FLUENT模拟连铸结晶器内的气液两相流动

基于FLUENT平台,通过编制UDF来模拟结晶器中的气液两相流动问题。结果表明,基于FLUENT来研究气液两相流动过程是完全可行的。同时可以看出,CFD的发展方向应该是以商业模拟软件为基础,经过开发满足用户的个性化需要。

2008年非高炉炼铁年会在延吉召开

由中国金属学会炼铁分会非高炉炼铁学术委员会和吉林省和龙市人民政府主办，吉林省天池矿业有限公司协办的“2008年非高炉炼铁年会”于2008年10月12～13日在吉林省延吉市召开。来自钢铁生产、设计研究、高等院校、直接还原以及相关设备制造等单位的175位代表参加了会议，国家工业和信息化部原材料司巡视员贾银松、东北大学副校长姜茂发以及中国金属学会的有关领导出席会议。

板坯连铸中间包结构的优化

对鞍钢三炼钢板坯连铸中间包结构进行了优化研究,发现原中间包结构造成钢水在中间包的最小停留时间短和活塞流体积小,死区体积大,不利于钢水中的非金属夹杂物上浮.采用合理结构的挡墙和湍流控制装置能够明显改善中间包内流体的流动特性,可以使钢包长水口注流区上方的液面流动平稳,促进钢水中的非金属夹杂物上浮,提高铸坯质量.

复吹转炉水模分散相粒度分布的研究

通过二维水模型模拟复吹转炉吹炼过程。利用数码相机进行摄影,通过对得到图像中分散相的提取与粒度的计算,研究了复吹过程中炉渣与钢液分散相粒度分布的变化。结果表明:复吹转炉存在于连续相中的一定大小分散相出现的频率与其尺寸成一定的比例关系;钢滴分散相的粒度分布随顶吹和底吹强度的增加出现极值;在软吹条件下,渣滴分散相的粒度分布主要受到底吹强度QB的影响,顶吹流量QT几乎对其无影响,在硬吹条件下则受到顶、底吹共同作用的影响。并给出复吹边界条件对分散相的出现频率与其尺寸比例关系影响的经验公式。

应用质谱仪对转炉炉气在线检测分析的研究

采用质谱分析仪对转炉炉气进行在线检测分析,结果表明:通过分析炉气中CO和CO2的变化规律,可以判断炉子返干、喷溅等的运行情况;通过分析炉气中O2的变化规律可以判断吹炼始末;通过分析炉气中H2的变化规律,可以将H2作为设备事故报警的一个信号。

顶底侧吹转炉炼钢新技术开发研究

在顶底复吹转炉熔池侧壁上安装侧吹枪,形成顶底侧吹转炉。通过实验室物理模拟研究了顶底侧吹条件下转炉熔池的混匀行为;在工业试验中,对比了顶底侧吹转炉和顶底复吹转炉炼钢的冶金效果。实验室研究结果表明,顶底侧吹技术可以显著提高转炉熔池的搅拌能力,大幅度降低转炉熔池的混匀时间,存在一个临界侧吹气量,当侧吹气量大于该临界值后,熔池混匀时间变化不大。工业试验结果表明,转炉采用顶底侧吹技术,可以降低钢铁料消耗,吨钢石灰消耗可降低将近3 kg,提高了转炉的脱磷能力,降低终点炉渣和钢水的氧化性,炉役平均出钢w([C])×w([O])=0.002 5×10-4,钢水氧化性的降低提高了合金元素收得率。

5流连铸中间包流场温场数学模拟

采用数学模拟方法,研究了5流连铸中间包采用不同导流隔墙的钢液流场温场.模拟结果表明,采用原导流隔墙的中间包,钢液从导流孔流出后,直接流到中间包水口,在第一流水口上方存在大的死区,钢液温度分布不均匀,高温区和低温区温度相差10.7℃,各水口的钢液温度相差4℃.采用改进的导流隔墙,钢液流出导流孔后,大部分钢液在中间包上部流动,钢液的流动路径增加,死区体积变小,钢液温度分布比较均匀,中间包各流水口之间的温度相同.

复吹转炉深脱磷技术在国内的应用与进展

国内钢厂采用复吹转炉深脱磷主要工艺有单渣法(冶炼低碳钢)、单炉新双渣法、两炉双联法。采用的前期脱磷工艺参数是:适当降低供氧强度、大幅度提高底吹供气强度、适当延长脱磷期时间、熔池温度控制在磷、碳氧化反应转化温度之下、控制适当的炉渣碱度和T.Fe含量,复吹转炉的脱磷效果明显。冶炼低碳钢时,终点钢水w(P)可控制到0.004 8%～0.008 0%,冶炼中、高碳钢时,终点钢水w(P)可控制到0.01%的水平,达到深脱磷的目的。

四机四流大方坯连铸中间包结构优化

通过水模拟实验,研究了鞍钢一炼钢大方坯连铸4机4流不同结构的中间包的流体流动特性。研究的结果表明,原结构的中间包同一侧的两流之间的流体流动特性存在很大差异,与内侧流相比,外侧流的最小停留时间、峰值时间和活塞体积分率小,死区体积大。采用优化后的湍流控制器及导流坝组合的中间包控流装置,外侧流和内侧流的停留时间分布曲线趋于一致,表明外侧流和内侧流之间的流动特性相接近。中间包结构优化后,平均夹杂物去除率由51.25%提高到73.46%,铸坯中夹杂物的粒度绝大部分小于10μm。

转炉高氧化性炉渣溅渣护炉工艺优化及效果

转炉冶炼低碳钢低磷钢时，终渣氧化性强，渣中w（T.Fe）高达20％～30％，影响到溅渣护炉效果和转炉炉龄。在溅渣开始时采用改渣剂对高氧化性炉渣进行改质，可以降低炉渣中的T．Fe含量，提高炉渣MgO含量，增加炉渣的熔化温度和黏度，溅渣时起渣的孕育时间小于1min，炉渣中氧化铁与MgO-C炉衬中的碳反应受到抑制，防止溅渣层与炉衬之间气隙的产生，提高溅渣层的抗侵蚀能力，改善溅渣层与炉衬的粘结效果。对冶炼低碳钢低磷钢转炉溅渣护炉工艺的改进，显著提高了转炉的炉龄，吨钢补炉耐火材料消耗下降39％以上。