摘要:目前国内钢铁工业烟气中SO₂、NO_x等有害气体的源头控制和末端治理技术成熟，特别是焦化、烧结和球团等工序已实现超低排放。而在全球脱碳大潮的背景下，以减少碳足迹、降低碳排放为中心的温室气体控制成为新常态，钢铁冶金工艺革新与前沿技术研发成为传统钢铁产业转型升级新趋势。以氢代碳是未来低碳技术、能源变革的重要方向。基于工艺成熟的气基竖炉，富氢或纯氢气基竖炉直接还原是国内应全力发展的非高炉炼铁技术。与此同时，立足主流的烧结—高炉长流程冶炼工艺，布局发展以灰氢、蓝氢、绿氢为燃料的富氢低碳技术是实现钢铁工业绿色可持续发展的关键。

摘要:为了促进钢铁工业烟气脱硝技术发展，本文采用浸渍法制备 VPO-PEG-Cr/Ti 催化剂，并对其低温脱硝活性、抗硫抗水性能进行测试。活性测试结果表明：当 n(V)/n(P) (摩尔比)为 5，Cr 质量分数为 2%，活性组分负载量为 10%时，催化剂在 150～350 ℃温度范围内的脱硝率达 98%以上；当反应温度为 200 ℃，烟气中含 2 600 mg/m³SO₂、8%的 H₂O 时，催化剂的脱硝效率几乎没有下降。结合 NH?-IR 分析可知，磷酸和 Cr 的添加增加了催化剂的表面酸性，抑制了SO₂的吸附及催化转化，PEG和TiO₂增大了 VPO催化剂的比表面积，增加了活性位点的暴露量。FT-IR、TG 结果表明，通硫通水测试后，在催化剂表面几乎没有硫酸盐沉积，催化剂呈现出良好的抗硫抗水性能。

摘要:针对静电除尘器（Electrostatic Precipitator，ESP）对细颗粒物捕集性能欠佳的现状，本文建立线板式 ESP 理论模型和结构模型，利用 GAMBIT 和 FLUENT 软件对不同中位粒径下的 PM_2.5 除尘效率进行数值仿真，并比较有无磁约束和离子风作用对 PM_2.5 捕集性能的差异。研究结果表明：线板式 ESP 对 PM_2.5 的捕集效率随中位粒径的增大而逐渐降低；磁约束和离子风作用均能不同程度地提升 PM_2.5 的捕集性能，且它们联合作用时效果更优；随中位粒径的增大，磁约束作用变强，而离子风的作用变弱。本文研究结论可对 ESP 的优化设计起到一定指导作用。

摘要:三乙醇胺（TEA）是常用的高效助磨剂的主要成分之一，但其对钢渣混合材料的助磨效果单一且成本较高。本文利用丙烯酸对三乙醇胺改性得到甲基丙烯酸三乙醇胺酯（TA），并将其与三乙醇胺、空白组作对比，借助比表面积、粒度分布、SEM、XRD、FT-IR 等手段研究改性药剂对钢渣混合材料颗粒分散度和水化性能的影响和作用机理。试验结果表明：三乙醇胺和丙烯酸的最优摩尔比为 1:1，最佳掺量为混合材料质量的 0.03%；最佳条件下 TA 组颗粒的比表面积较空白组提高 13.39%，TA 组混合材料的 28 d 抗压强度较 TEA 组和空白组分别提高 9.26% 和 11.32%。改性药剂能够增大颗粒的比表面积，改善颗粒级配，促进 C-S-H、C-A-H 凝胶、CH 晶体和钙矾石生成，提高早期强度。

摘要:循环流化床（CFB）半干法脱硫技术是基于塔内粉态吸收剂在沸腾床状态下，与喷入的高压水共同完成对烟气中SO₂的吸收。为了优化吸收塔内部结构和烟气流场的均匀性，提高工艺水喷枪效果和系统内物料的流动性，本文结合某钢铁企业烧结烟气 CFB 半干法脱硫项目，采用三维模拟技术对脱硫塔进行建模，分析吸收塔结构、喷枪类型、吸收剂入料和返料位置；采用计算流体力学（CFD）仿真技术对塔体烟气的流速均匀情况进行系统仿真，从而验证增设导流板和湍动环的气流分布效果。结果表明：在优化后的模型仿真中，烟气偏流现象有明显改善，通过文丘里中心截面的烟气平均流速相对标准偏差从 8.2%下降到 1.8%；高压回流喷枪可获得较大的水雾粒径，更有利于降低烟气温度和延长反应时间；吸收剂入料和返料进塔位置设置在文丘里进口下侧可减少氯化钙的生成，避免物料结块、粘接塔壁和物料流动性的下降；脱硫效率从超低排放改造前的 93.3%提高到改造后的 98.3%，烟气出口SO₂质量浓度保持在 25 mg/m³以下。

摘要:某进口镜铁精矿铁品位高达65%以上，产量稳定、有害杂质低、性价比高，如能大量利用可缓解优质铁精粉短缺的压力。为此，本文以我国钢铁企业中常见的烧结配矿方案，开展该矿的配矿及冶金性能试验的研究。试验结果表明：在常规的配矿方案中，此镜铁精矿配入 10%～26%，烧结性能和冶金性能均良好；当该精粉取代 10% 的同类型常用进口精粉时，烧结机利用系数由 1.37 t/(m²·h)大幅提高至 1.47 t/(mm²·h)，转鼓强度由 62.67%增加至 63.47%；若该精粉配入 26%，取代进口精粉和巴西某粗粉时，其利用系数基本保持不变，但转鼓强度大幅增加至 67%左右，可显著改善烧结矿的强度。对不同配矿成品烧结矿的冶金性能进行分析，结果表明其还原度（RI）和还原粉化（RDI_+3.15mm）分别为 78%和 63%左右，均能满足高炉冶炼需求。在烧结工业试验中，生产数据表明配加 10%的该镜铁精矿可大幅降低烧结生产的混匀矿成本，且可显著改善 450 mm² 烧结机的生产效果。

摘要:针对目前烧结冷却机漏风率测量方法的实施过程复杂、时效性差等问题，本文提出双系统耦合平衡法用于测算烧结冷却机漏风率。具体方法：① 根据余热锅炉和冷却机相互耦合的特点，建立余热锅炉和冷却机双系统模型；② 利用余热锅炉热量平衡模型计算出进入锅炉烟气的流量，即耦合点流量，根据这一流量再利用冷却机系统质量平衡模型计算出漏风率。该方法应用于某钢铁厂360 m²带冷机的漏风率测试，测试的平均漏风率为 47.5%。应用结果表明：新方法可在线计算漏风率，方便快捷，克服了传统方法测量难度大、时效性差的缺点。

摘要:环冷机是影响烧结矿冷却过程热效应的一个重要设备。环冷机风量是计算烟气潜热回收中的一个重要参数，而漏风率的准确测量则是一个难点。本文通过分析烧结矿冷却过程中的物质和能量流动平衡关系，建立环冷机漏风率的计算模型，通过简单的热工测量获取实时数据，再结合烟气温度数据拟合出的烟气分布函数，便可快速计算出环冷机的漏风率；最后开发出漏风率计算程序，实现离线自动计算；将某钢铁厂 600 m² 环冷机的漏风率计算结果与现场试验结果进行对比，验证了计算模型的准确性。本文研究成果为环冷机漏风率测量提供了一种既简单而又实用的估计方法，具有较大的应用价值。

摘要:本文通过对不同碱度和 SiO₂、Al₂O₃、MgO 质量分数的烧结矿进行软熔滴落性能试验，并结合安钢及国内各大型高炉所用烧结矿技术参数和高炉实际运行参数数据进行分析总结，得出当烧结矿的 SiO₂ 质量分数为 5% 左右，碱度为 1.95 左右，CaO 质量分数不超过 10%，MgO 质量分数不超过2%时，烧结矿的软熔滴落性能较好，滴落温度约为 1460 ℃，熔化区间约为 160 ℃，软熔区间约为 260 ℃，高炉能够长期保持高产低耗的顺行状态。

摘要:为研究卧式强力混合机的混合过程和机理，提高混合效率，本文采用 DEM 软件对强力混合机的混合均匀性和效率进行研究。首先建立卧式强力混合机的数值仿真模型，分别对混合原料粒度、填充率、含水量、转子组件 4 个参数进行研究，分析其对物料混合时间、混合均匀性和转子部件磨损的影响规律，最后通过正交试验验证数值仿真结果的有效性。研究结果表明：含水量对混合度有显著影响；在填充率为 10%、转速为 55 r/min、表面能为 3 J/m²、含铁原料和溶剂粒度为 8.5 mm，燃料粒度为 6.5 mm 时，筒内混合度最好。

摘要:烧结生产过程中的自动加水控制，对稳定烧结工艺“风、水、碳”三要素中的“水”起到了关键作用。本文通过研究配料量、物料性质、流量及检测方式对混合料水分控制的影响，系统分析自动加水控制的难点和关键点，并提出应对策略。实际方案中，考虑一混、二混水分测量值，以及典型亲水、疏水物料和除尘灰料量等波动对水分控制的影响，并采用多变量融合控制算法进行加水自动控制；进行安全防错设计，以避免设备及控制参数异常导致的“跑干料、跑稀料”风险，提高生产系统的可靠性。实际运行数据表明，实施上述自动加水系统后，水分的稳定性和烧结机的利用系数都有了较明显提高。

摘要:为探究大孤山磁铁精粉微观结构对其氧化焙烧性能的影响，本文采用 SEM-EDS 分析大孤山球团厂两种高硅磁铁矿粉中 SiO₂ 的赋存形式，利用 TG/DTA 分析高硅磁铁矿粉的氧化性能，并对高硅磁铁矿进行压块焙烧，分析高硅磁铁矿粉的连晶生长特征。XRD-Rietveld 精修结果表明：1#磁铁矿中主要物相为 Fe₃O₄，含有部分 Fe₂O₃ 和 SiO₂；2^#磁铁矿主要物相为 Fe₃O₄ 和 SiO₂。SEM 分析结果表明，两种高硅磁铁矿中 SiO₂ 主要以石英形式与 Fe₃O₄ 磁铁矿紧密结合。TG/DTA 差热分析发现：1#磁铁矿开始氧化温度为 270 ℃，综合氧化性指数为 2.4422，1^#磁铁矿中原生赤铁矿较多，原生赤铁矿氧化连晶所需温度更高，氧化性相对较差；2^#磁铁矿开始氧化温度为 237 ℃，综合氧化性指数为 9.0462，2#磁铁矿氧化焙烧性能更好。通过调整 1^#、2^#磁铁矿配比可知，随着 1^#磁铁矿配比的增加，氧化开始温度增加，综合氧化性指数由 5.1609 降低到 3.6719。单种磁铁矿压块氧化焙烧后抗压强度测试表明：2^#磁铁矿压块抗压强度为 2300 N/P，1^#磁铁矿压块抗压强度为 2100 N/P，2^#磁铁矿压块抗压强度优于 1^#磁铁矿。SEM 分析发现：1^#磁铁矿中新生的赤铁矿多呈点状连晶，微细孔较多，固结效果较差；2^#磁铁矿中新生赤铁矿多呈片状连晶，固结效果更好。因此，配加 1^#高硅磁铁矿制备球团时，需适当提高预热焙烧温度，使磁铁矿充分氧化，并保证新生赤铁矿连晶生长充分。

摘要:为了提高铁矿球团制备过程中粒度大小和分布检测的准确性和即时性，本文通过计算机视觉技术，开发一种生球粒度识别系统。该系统通过摄像头采集圆盘造球机出球区的实时图像，采用四重增强和高斯滤波进行图像增强和降噪，然后采用霍夫圆检测算法进行生球数量和粒度识别。结果表明：四重图像增强结合高斯滤波可以有效降低图像中的噪声，霍夫圆检测能够快速准确识别生球数量和粒度分布，生球和合格球数量识别的准确度分别达到 96.29% 和 90.61%。本文研究成果对提高生球合格率和降低人员劳动强度具有积极作用。

摘要:为了使球团内层充分氧化和还原，提高球团矿的抗压强度，本文以磁铁矿和赤铁矿混合料为原料，对球团的内层进行配碳，然后进行造球、干燥、预热和焙烧，研究内径、碱度、赤铁矿和磁铁矿配比对球团矿抗压强度的影响。试验结果表明：随着内径的增加，球团矿的抗压强度先升高后降低，当内径为 6～8 mm 时，球团矿的平均抗压强度最大，为 3265 N/P；随着配比的增加，球团的抗压强度先升高后降低，当赤铁矿和磁铁矿配比为 3:7 时，球团矿的抗压强度最大；随着碱度的增加，球团的抗压强度逐渐增加。当球团内径为 6～8 mm，赤铁矿与磁铁矿的配比为 3:7 以及碱度为 1.0 时，成品球团矿的抗压强度最高，为 3319 N/P。