期刊介绍
主管主办:中冶长天国际工程有限责任公司
ISSN 1000-8764 CN 43-1133/TF
2021, 46(3):1-8. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.031
摘要:成分在线检测技术能够有效地解决传统化学分析方法的滞后性问题,是实现成分智能控制的关键一环。本文在重点介绍瞬发γ射线中子活化分析、激光诱导击穿光谱、近红外光谱等三种成分在线检测技术的原理、优点、应用案例及存在的问题的基础上,阐述了其在铁矿烧结中应用的可行性及发展趋势,以期为钢铁企业智能控制稳定生产提供一定的参考。
2021, 46(3):9-15. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.032
摘要:针对马钢烧结配矿与生产实绩存在阶段耦合性偏弱以及缺乏对使用效果科学评价方法等问题,通过采用n(Fe2O3)/n(CaO)法(N值法)对马钢常用铁矿粉的高温特性进行测定研究。研究结果表明:以N值法测定的高温参数优化现行的铁矿石高温特性烧结配矿软件,同时通过以烧结过程负压、固体燃料消耗以及成品率特征指标建立配矿评价预测模型,构建综合特征指数(S)及各因子对特征指数影响显著性T值,可适时指导烧结配矿及烧结过程操作参数在工艺允许范围内优化调整,对烧结生产及配矿的实效形成一定的支撑。
2021, 46(3):16-21. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.033
摘要:烧结生产中,烧结机台车侧板由于在压力与温差较大环境下运行,容易产生裂缝,而裂缝的出现会影响烧结矿的质量,严重时会出现侧板断裂而引发生产事故。本文采用摄像机获取运行中的烧结机侧板视频图像数据,并使用 labelme 对数据进行标注处理,提出了基于 DeepLabV3 + 识别网络对烧结机台车侧板裂缝进行检测的方法。结果表明:该方法对台车侧板裂缝检测具有较好的识别效果,为烧结过程的台车侧板裂缝检测问题提供了一种新的解决方案。
2021, 46(3):22-27. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.034
摘要:烧结、球团、炼铁等工序的配矿会直接影响其过程操作、产品质量,乃至高炉冶炼的顺行与否。传统的烧结、球团和炼铁配矿相对简易,存在预测不准、优化周期过长、无法全流程计算等缺点。本文通过结合高炉生产需求综合考虑,建立“烧结-球团-高炉”联动配矿模型,提供了一种全面地、基于铁水成本最低或效益最优的配矿方法,打破了现有的烧结、球团、炼铁孤立核算,且过份强调局部降成本而忽视整体的现状。实践证明:该模型可以在保证铁水质量的同时,有效地降低铁水生产的综合成本。
2021, 46(3):28-32. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.035
摘要:为研究烧结返矿中大粒径占比对烧结生产指标的影响,通过化学分析、XRD 分析、热重分析等对烧结返矿的各项理化性能进行了分析研究,并利用微型烧结实验装置及烧结杯模拟实验就返矿中 +5 mm 粒级占比对烧结指标的影响进行了实验研究。结果表明:返矿中不同粒级的成分存在较大差异;随着返矿粒级的增大,其矿物相中磁铁矿和铁酸钙的量增加;返矿粒级越大,其同化温度、熔化温度越高,返矿粒级越小,越有利于液相生成;当返矿 +5 mm 的占比超过 25% 时,混合料制粒效果变差,同时其烧结成品率、转鼓强度均下降,固体燃耗升高,烧结矿成品粒级组成中 5~10 mm 的粒级占比上升。因此,在烧结生产配料过程中需控制返矿中 +5 mm 的粒级占比低于 25%。
2021, 46(3):33-38. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.036
摘要:针对宝钢 700 m2 液密封环冷机在热负荷生产中出现的严重跑偏现象,本文通过对环冷机框架形状、水平轨标高及圆度、侧轨圆度及标高和驱动部安装位置等方面进行检测,分析得出跑偏的主要原因是台车上部水密封槽断水造成部分台车段回转框架长时间受热变形,以及环冷机驱动部、水平轨、侧轨安装时存在一定的偏差。现场通过采用在侧挡轮与侧挡轨间加装垫片对变形的环冷机框架进行矫正,同时按设计图纸对环冷机驱动部、水平轨、侧轨等进行调整的方法改善环冷机的跑偏,效果明显。
2021, 46(3):39-46. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.037
摘要:为了更好地利用低品位钙基膨润土用于球团生产,本文采用半干法对此类膨润土进行改性并进行造球试验。结果表明:膨润土经最佳半干法钠化后,2 h吸水率和膨胀容由161.1%和3.1 mL/g分别提高至349.03%和18.1 mL/g;经钠化改性和复合改性后,当配比均为1.6%时,生球落下强度由原土的3.9次/(0.5 m)分别提高至钠化土的5.4次/(0.5 m)和复合土的6.6次/(0.5 m);此外,复合土改性后在球团中的配比相较原土可由1.6%降低至1.0%以下,且复合土球团爆裂温度较原土提高100 ℃以上。
2021, 46(3):47-52. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.038
摘要:镁质熔剂性球团因其良好的冶金性能,越来越受到高炉的青睐。本文通过相关球团试验,研究了不同碱度与w(MgO)对钒钛磁铁矿制备的成品球团强度、冶金性能的影响;并对成品球团的微观结构及物相组成进行分析,阐述了球团的固结机理。研究结果表明:随着碱度的增加,成品球团内部孔隙率增大,导致其抗压强度降低;而w(MgO)的增加,成品球晶粒间的连接虽受到一定影响,但MgO粘附在晶粒表面抑制了钙钛矿的生成,最终使得球团抗压强度受影响较小。在碱度为0.48,w(MgO)为3.0%时,可制备出RI为75.29%,RDI+6.3mm为97.31%,RSI为12.45%的优质镁质熔剂性球团,其可作为优质的高炉炉料。
2021, 46(3):53-58. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.039
摘要:针对大幅度提高烧结矿中w(MgO)易导致烧结矿返矿率升高,入炉原料品位降低等问题,采用带式焙烧机配加MgO粉制备镁质球团矿的方法,研究在最佳热工制度和最佳球团矿粒级分布下不同w(MgO)对球团化学成分、冷态强度、冶金性能与高温固结特性的影响。结果表明:随着w(MgO)的增加,成品球团矿抗压强度明显下降,但成品球团矿的还原度有所提高,还原膨胀率明显降低,软化温度区间与软熔温度区间稍有提高。在预热时间为6min,预热温度为950℃,焙烧时间为9min,焙烧温度为1170~1190 ℃的热工制度以及进一步提高后的10.0~12.5 mm粒级球团矿占比下,可以得到冶金性能良好的成品球团矿。此时,高炉运行稳定、顺行,高炉经济技术指标明显提高,其中焦比降低6.9 kg/t,喷煤比降低2.2kg/t,焦丁比降低0.4kg/t,总燃料比降低9.5kg/t。
2021, 46(3):59-64. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.040
摘要:为了提高带式焙烧机工艺的球团质量,降低其工序能耗,本文以鞍钢带式焙烧机工艺为基础,从带式焙烧机升级改造,球团生产优化配矿和配加复合黏结剂3方面进行了相关研究。结果表明:改造后,利用系数提高0.036 t/(m2·h),电单耗和煤气单耗分别降低6.02 kW·h/t和0.165GJ/t;经过优化配矿,球团矿还原度提高0.4%,转鼓强度提高0.5%,煤气单耗降低0.011GJ/t;新型复合黏结剂可以替代膨润土应用于球团生产,其适宜的配比为0.6%~0.8%;复合黏结剂应用后,成品球铁品位提高0.58%,转鼓强度提高1.3%,抗压强度提高41N/P。
2021, 46(3):65-71. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.041
摘要:生物质低碳环保,用于铁矿石还原可以实现钢铁企业绿色发展,为探究一种快速高效的直接还原方法,本文对其热解特性和铁精矿的还原进行了研究。结果表明:生物质在较低温度下可快速热解,热解温度为693 ℃时,失重率达到66.76%,最大失重速率可达7.85 min;生物质热解生成的气相产物主要有CO、CO2、CH4、C2H4、H2等,且铁矿石的添加有利于碳氢化合物转化生成CO,足够量的固定碳存在是实现生物质铁精矿低温快速还原的保证。当碳铁摩尔比为0.4,还原温度为1 050 ℃时,还原产物的金属化率为82.97%,可实现铁精矿的低温快速还原。
2021, 46(3):72-79. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.042
摘要:烧结烟气中的 CO 急需治理,而催化氧化法是一种可行性高的烧结烟气 CO 脱除方法,但是其大部分催化剂有被低温烧结烟气中的 SO2 毒化的风险。鉴于在众多 CO 氧化催化剂中,Pt 催化剂活性高且抗 SO2 性能较优,在烧结烟气 CO 净化领域有极大的应用前景,本文综述了 SO2 毒化 Pt 催化剂的机理、影响因素和再生方法。综述内容表明:SO2 通过在催化剂上形成硫酸盐、亚硫酸盐、硫酸、Pt-SOx,从而覆盖催化剂的活性位点,改变其结构;影响催化剂抗 SO2 性能的因素包括载体酸性和孔径、Pt 粒径和价态、反应气;再生方法主要是在还原性气流中加热以解吸和分解毒化产物;影响再生效果的因素包括载体组分、Pt 粒径和再生温度。此外,据国内外文献报道,针对毒化和再生的影响因素,如通过增加载体酸性和孔径、调节 Pt 粒径、增多零价 Pt、提高再生温度等手段可以优化 Pt 催化剂的抗 SO2 性能和再生效果。最后,本文结合当前抗 SO2 的 Pt 催化剂的研制与再生研究现状,对烧结烟气 CO 氧化催化剂的设计提出了建议与展望。
2021, 46(3):80-85. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.043
摘要:为深入研究不同电控技术对湿电场的适应及提效特性,本文中搭建了湿式电除尘器(WESP)实验系统。实验研究发现:恒流源抗“干扰”能力强,更适用于 WESP 的湿电场供电;高频电源可提供更高的电源参数,对应的湿电场污染物脱除性能更高,WESP 入口在高、中、低烟尘质量浓度 3 种工况条件下,工频电源供电湿电场对烟尘、PM?.?脱除效率分别为(70.33%、68.38%、67.92%)、(61.07%、59.77%、58.97%);高频电源则分别为(77.99%、76.92%、75.47%)、(70.23%、70.11%、69.23%)。采用高频高压恒流源 WESP 对山东某烧结项目改造后,出口烟尘排放质量浓度仅为4.5 mg/m3,减排效果显著。本研究可为烧结烟气烟尘超低排放改造提供借鉴。
2021, 46(3):86-92. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.044
摘要:为探索烧结烟气低温 SCR 脱硝催化剂的使用性能,制备了一种低温脱硝催化剂,在烧结厂区构建 SCR 脱硝试验装置,优化研究温度、NH3/NOx摩尔比与脱硝效率的关系,220℃及 200℃连续运行及再生状况。结果表明:在 200~350℃,脱硝效率达 90.2%~93.6%,且随温度升高而升高,NOx满足超低排放要求;脱硝效率随 NH3/NOx摩尔比增大而增大,适宜 NH3/NOx摩尔比为1.0;220℃脱硝系统连续稳定运行,350℃在线再生恢复催化剂性能,再生周期为 6000 h,再生时长为 150 min;200 ℃脱硝系统连续运行 1200 h,催化剂严重堵塞,350℃再生不能恢复性能。通过成分分析,推断堵塞物形成机理为:原烟气 SOx与还原剂 NH?易形成 NH4HSO4包裹体,包裹体内含有350℃不能分解的炭粉和硫酸铁盐类物质。低温脱硝催化剂应用于工业实践的适宜温度应为220℃,若要实现200℃低温脱硝,应消除脱硝前烟气中的SOx。
2021, 46(3):93-98. DOI: 10.13403/j.sjqt.2021.03.045
摘要:转炉尘泥是转炉炼钢过程中产生的副产物,由于炼钢时加入了含锌原料,使转炉尘泥中的含锌量持续升高而不能直接利用。本文采用 ICP、激光粒度分析、XRD 和 SEM-EDS 等分析手段对转炉炼钢湿法收尘泥进行了分析。结果表明:含锌转炉泥中主要含有Fe、Ca、Zn等元素,其中,w(Fe)为48%~50%,物相为 Fe3O4、Fe2O3 与 FeO;w(Zn)为 3.5%~3.7%,物相为 ZnO与ZnFe2O4,且主要以ZnFe2O4 形式存在;含锌转炉泥的粒径分布窄,主要集中在0.1~1.0μm 之间,90% 的颗粒粒径小于1μm。此外,通过对其特性分析发现,目前常用的含锌尘泥处置方法对其存在一定的不适用性,解决含锌转炉尘泥的回用问题还需寻求更有效且经济的技术方法。
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主管主办:中冶长天国际工程有限责任公司
ISSN 1000-8764 CN 43-1133/TF


