炼铁-炼钢界面模式与铁水罐多功能化技术

应用冶金流程工程学理论阐述了炼铁-炼钢界面的含义,总结了炼铁-炼钢的界面匹配模式种类及特征。针对"一罐到底"模式的技术特点及铁水罐周转过程的事件进行了解析,指出"一罐到底"模式是铁钢界面模式的发展方向,并对"一罐到底"模式在首钢京唐钢厂的应用进行了案例分析,对铁水罐的在线个数进行优化,找出现场与理论计算的差距,为企业加强铁水罐周转管理提供了理论支持。

钒钛磁铁矿金属化球团还原熔分试验及渣相分析

通过单因素试验考察了熔分温度、熔分时间和球团碱度对钒钛磁铁矿金属化球团熔分效果的影响,利用Factsage软件计算了不同碱度配比下的渣系三元相图,并结合XRD分析了熔分渣系特点,解释钒钛磁铁矿金属化球团还原熔分过程。结果表明,适当提高熔分温度、熔分时间和球团碱度有利于渣铁分离,但球团碱度超过1.0后,由于三元渣系组成移动到了高温区,使熔渣熔化性温度升高;熔分时间超过40min后,渣系中TiN逐渐增多,增加了熔渣的黏度,不利于渣铁分离。金属化球团熔分还原的最优条件为熔分温度1 550℃、球团碱度R=1.0、熔分时间40min。

高铁锰矿粉熔融还原生产富锰渣新技术

富锰渣是电炉冶炼硅锰合金的原料,而高炉法是冶炼富锰渣的主要方法,但该方法存在工艺流程长,焦炭消耗量大,铅、锌等易挥发金属影响冶炼等问题。提出了高铁锰矿熔融还原冶炼富锰渣新技术,该技术具有工艺流程短,不需要消耗焦炭,铅、锌等金属可以综合回收等优点。试验研究结果表明,高铁锰矿熔融还原生产富锰渣工艺是可行的,在还原温度为1 400℃、还原时间为20min的条件下,渣铁可以完全分离,铁、锰回收率高。

回转窑预还原-氧煤燃烧熔分炼铁技术分析

针对高炉炼铁存在工艺流程长、焦炭依赖度高、环境污染大等问题,提出了一种回转窑预还原-氧煤燃烧熔分炼铁新工艺。该工艺具有原料适应性广,不需要消耗焦炭,污染物排放少,适合冶炼特殊铁矿资源等特点。通过建立数学模型,对该工艺进行了数值模拟。计算结果表明,回转窑预还原炉料的金属化率、熔分炉煤气的氧化度和鼓风氧含量对冶炼工艺煤耗和氧耗影响较大,煤粉和氧气消耗随着预还原炉料金属化率的升高,熔分炉煤气氧化度的增大和鼓风氧含量的升高而降低。该工艺对冶炼特殊铁矿资源具有显著优势,可以弥补高炉冶炼的不足,对降低燃料消耗和减少CO2排放具有重大意义。

钒钛磁铁矿金属化球团还原熔分试验研究

在实验室条件下对钒钛磁铁矿金属化球团的熔分进行了研究,利用Factsage软件计算了不同碱度配比下的三元渣相图,并考察了熔分温度、熔分时间、球团碱度对熔分效果、铁回收率和最大粒铁质量的影响。结果表明,适当的升高熔分温度可以有效提高铁回收率和渣铁分离效果;随球团碱度的增加,铁回收率呈现先升高后降低的趋势;熔分时间超过40 min后,铁回收率出现了略微的降低。当熔分温度为1 550℃,球团碱度为1.0,熔分时间为40 min时,铁回收率达到了93.17%,最大粒铁质量达到了24.16 g,渣铁分离效果良好。

凌钢含铁粉尘合理搭配利用试验

根据转炉灰(泥)的成分提出了优化利用方式,并从造球和还原两方面研究了高炉灰与转炉灰(泥)的搭配利用情况。造球过程中充分利用转炉灰中游离CaO的黏性以及CO2气氛中的硬化作用,在不添加黏结剂的情况下可以获得满足生产要求的球团。以高炉灰为碳源,与转炉灰(泥)搭配还原,还原温度超过1 250℃后锌的脱除率达到95%以上,温度进一步提升至1 280℃后铁的还原度达到80%以上,多数情况下超过95%,为高炉灰与转炉灰(泥)利用提出了一种有效途径。

钢铁流程节能减排创新团队

先进钢铁流程及材料国家重点实验室自2005年成立以来,在国家有关部委、钢铁研究总院等各级部门的大力支持下,以行业重大共性关键技术为着眼点,借助钢铁研究总院的研发平台,取得了丰硕的科研成果,获得了长足的发展。先后参与和承担了多项国家科技支撑及国际合作项目,主要包括"新一代可循环钢铁流程工艺技术"、"钢铁流程铁前工序余热高效利用节能综合技术及示范"、"低品质红矿转底炉生产粒铁工艺开发及示范"、"低CO2排放的炼铁新工艺技术研究"等。

工艺参数对转底炉冶炼能耗的影响

针对转底炉生产存在产品金属化率低、冶炼能耗高、烟气含尘量大、生产效率低等问题。通过建立转底炉冶炼数学模型,计算了不同工艺参数对转底炉冶炼能耗的影响规律。结果表明:转底炉产品金属化率与烟气对含碳球团的二次氧化有关,增大还原区煤气供应量,可以减少含碳球团二次氧化,提高产品金属化率;助燃风预热温度和富氧率对冶炼能耗影响显著,提高助燃风预热温度和富氧率可以降低燃烧消耗,提高冶炼效率。助燃风预热温度每提高100℃,煤气消耗可以减少75m^3;助燃风富氧率达到20%时,煤气消耗量减少50%,烟气量减少57%。

锌灰含碳球团直接还原试验

锌灰是热镀锌厂和电解锌厂生产过程中产生的一种副产品,主要成分为氧化锌,是生产直接法氧化锌的主要原料。传统的直接法氧化锌生产工艺落后,装备水平差,能源消耗高,资源回收率低。为了提高锌灰生产直接法氧化锌的绿色化水平,开发了锌灰含碳球团直接还原新技术。试验研究了不同工艺参数对锌灰含碳球团直接还原的影响关系,得到最佳的工艺条件为:还原温度为1200℃,还原时间为60min,煤粉配加量为20%,CaO配加量为4%。在上述工艺条件下,锌灰中氧化锌的还原率可以达到95.5%,显著提高了锌的回收率。

钒钛磁铁精矿低温综合利用新工艺

为了实现钒钛磁铁精矿的低温综合利用,采取碳热钠化工艺降低还原和熔分温度,考察了铁、钒、钛的富集回收情况。结果表明,钠化剂显著改善了钒钛磁铁精矿的还原及熔分效果,当钠化比为1.2时,1 100℃还原60 min即可达到90%以上的金属化率,1 250℃以上的温度下熔分后,铁的收得率达到96%,钒在铁水中的富集率为75%。熔分渣在无酸环境下经湿法处理后TiO_2含量达到77%,经还原熔分去除铁后品位可进一步提升。