摘要:为有效降低褐铁矿型红土镍矿烧结碳排放，促进其烧结矿中液相的形成，加强其烧结矿的结构强度，本文采用无碳烧结方法，并基于热力学分析，对该红土镍矿在无碳烧结环境下不同温度、碱度条件的烧结反应机理进行了研究。结果表明：无碳烧结温度对其液相生成量有显著影响；碱度的提高可促进Fe₂O₃进一步熔解进入液相中，铁酸钙类矿物逐步上升，尖晶石类矿物逐渐减少；在碱度高于1.6时，无碳烧结矿随碱度的升高出现了更多的孔洞与裂缝；相同碱度条件下，无碳烧结能够生成足够多的主要液相组分（尖晶石类矿物），其烧结矿微观结构更加紧密。

摘要:环冷机作业过程中产生不均匀热变形而导致的运行不平稳、卡轨等一系列问题，严重影响环冷机作业效率和企业经济效益。为准确预测环冷机不均匀的空间温度和热变形分布，本文采用有限元方法，分别在 Ansys 温度模块和耦合模块中对环冷机的温度场和热变形场进行分析研究，并对设备运行现场温度进行测量以佐证本文仿真结果的准确性和可靠性。结果显示：设备栏板上的温度梯度明显，从上部至下部呈递减趋势，环冷机温度场按圆周方向可分为高、中、低温区三个区域；环冷机热变形明显，栏板呈现向外壁方向弯曲的趋势，侧轨道变形沿圆周方向呈起伏波动状态，于高温区达到最大值。现场实验数据与仿真结果吻合度较高，表明本文所采用的有限元分析方法可准确预测设备运作过程中结构的空间温度效应，可为新型环冷机的安装指导提供可靠的理论支撑。

摘要:在烧结生产中,烧结混合料粒度对含水量、透气性、烧结矿质量等因素都存在影响。针对传统人工方法统计粒度缺乏时效性,导致无法及时反馈统计结果的问题,本文基于智能化、自动化背景,提出能够代替传统人工的烧结混合料粒度的智能检测方法。该方法重点围绕 Canny 算法,搭建新的运算流程,将阈值处理与图像积分融合,并运用距离变换函数提升形态学处理效果。同时,通过同人工标定的结果进行对比发现,应用改进算法对烧结混合料图像进行检测,其对于平均粒度的测定准确率达90%以上,能够准确检测烧结混合料的粒度。

摘要:针对常规烧结工艺中利比里亚邦精矿存在制粒性能差、烧结性能差等问题,本文采用复合造块工艺从水分、燃料用量、熔剂结构、基体料、球团料等条件对其成球性能和烧结性能进行研究,并与常规烧结工艺进行对比。结果表明:复合造块工艺参数在基体料水分为8.5%、燃料用量为4.5%、综合料碱度为1.30、返矿外配量为25%、w(MgO)为1.5%、生石灰用量为7.8%、球团用量为40%、球团直径为8~10 mm时,利比里亚邦精矿烧结性能显著提高;与常规烧结工艺相比,复合造块成品率从67.81%提高至76.15%,转鼓强度从63.00%提高至76.82%,利用系数从1.03t/(m²·h) 提高至1.41t/(m²·h) ,固体燃料消耗从63.81 kg/t降低至52.38 kg/t。微观结构表明,复合造块基体料矿相中针状和片状铁酸钙增多,球团料矿相以氧化程度较好的 Fe₂O₃、Fe₃O₄未氧化充分的为主,微观结构更为致密,促进了烧结矿强度提高。

摘要:针对在钢铁行业绿色生产实现“碳达峰、碳中和”背景下烧结工序降耗减碳的问题，在中天钢铁550m²烧结机上开展了 930 mm 超厚料层烧结料面顶吹天然气工业化试验，并综合分析了天然气喷吹量对烧结负压、转鼓强度、w(FeO)、低温还原粉化率、内返率以及矿相结构的影响。结果表明：当天然气喷吹量从0 m³/h逐步升高到600m³/h时，固体燃料消耗逐步降低，最低较基准降低了 3.77 kg/t，固体燃料降幅达到 7.0%，贡献烧结工序CO₂减排 9.19 kg/t；在中天当前烧结原料和工艺条件下最佳的天然气喷吹量为300 m³/h水平。下一步需要进一步完善天然气喷吹装置和提升气固燃料耦合燃烧度，以取得更大的烧结减碳效果。

摘要:针对环冷机制造成本高、运行功耗高等问题，本文对环冷机中的关键部件回转框架进行轻量化研究，通过建模软件和仿真分析软件对其关键部位的应力和回转框架体位移量进行仿真优化，并确定相关加工工艺优化措施。结果表明：回转框架减薄后比减薄前应力会有一定范围的小幅度提升（0～20 MPa），但远在应力安全许可范围内；回转框架的位移变形量为 4 mm，其内外环的相对转动角度很小，也远在安全距离内。改进后的环冷机回转框架，可以降低生产原料成本约 14%。

摘要:为研究膨润土物理性能对生球落下强度的影响，本文对国内外 9 种膨润土在膨润土外配为 2.1%，造球时间为 15 min，生球水分为 8% 的条件下进行造球实验，并利用 MATLAB 多元线性回归方程分析了膨润土的物理性能对生球落下强度的影响。结果表明：膨润土的黏度和吸水率指标对生球的落下强度影响较大，生球落下强度(Y₁)与吸水率归一化系数(x₃)和黏度归一化系数 (x₅) 的关系式为Y₁=1.67508+0.850566x₃+2.20427x₅。

摘要:带式焙烧机球团生产工艺排放尾气中NO_x质量浓度实测为135～343 mg/Nm³，含氧量实测为18.23%～19.32%，难以满足现有排放标准。本文通过分析NO_x和氧的来源、生成机理和各工艺段的分布，探索研究控制排放尾气中NO_x质量浓度和含氧量的措施和途径。分析发现，带式焙烧机NO_x主要来源为热力型NO_x，其中焙烧段NO_x产生量约占总产生量的68%，预热段NO_x产生量约占总产生量的32%，实测风箱下NO_x质量浓度最高为777 mg/Nm³。控制NO_x的重点应集中在燃烧室：采用低氮燃烧器、控制球团焙烧温度、控制烧嘴燃气消耗等方式可有效控制尾气中NO_x的质量浓度。通过在抽干段风箱增加密封风箱、增设回热风循环冷却风机、降低冷却空气引入量等措施可降低球团生产工艺排放尾气中的含氧量。

摘要:针对我国球团用磁精粉普遍存在w(SiO₂)较高的问题，本文通过对大孤山球团厂两种高硅磁精粉进行球团制备试验，探究了鞍千矿和大球矿两种高硅磁精粉适宜的配矿结构，并优化了w(SiO₂)为 7% 的高硅磁铁矿球团热工制度。结果表明，当鞍千矿粉与大球矿粉配比为 3:7 时，生球的抗压强度随水分的增加变化不大，落下强度逐渐增加，水分质量分数为(9.5±0.5)% 时，生球性能最佳，爆裂温度均大于700℃。在相同矿粉配比下，随着预热焙烧温度的升高，球团矿的抗压强度逐渐升高，当预热温度为1100℃时，预热球强度超过400 N/P,当焙烧温度为1250℃时，焙烧球强度超过2500 N/P。

摘要:“双碳”背景下，发展低碳冶金技术已是我国钢铁企业低碳转型的必然趋势。本文在分析我国焦炉煤气的利用及气基直接还原技术现状的基础上，通过建立钢铁企业内部焦炉煤气平衡模型，提出了基于焦炉煤气平衡的长短流程冶金工艺的合理布局，以期通过合理利用焦炉煤气发展直接还原炼铁技术，为冶金工序减碳提供解决方案。同时，本文以年产5×10⁶t高炉铁水的钢铁企业为例，根据焦炉煤气平衡模型计算，富余的焦炉煤气可满足年产1×10⁶t直接还原铁生产线燃气需求，且焦化产生的碎焦可为每吨烧结矿提供42.0 kg的焦粉，基本满足烧结对燃料的需求。此外，长流程和短流程相融合的新模式下，吨钢CO₂排放量降低到1193kg，减碳比高达30.32%。

摘要:针对国内某钢铁厂含锌尘泥还原脱锌工艺过程中团块成球率低、干团块强度差、返料比高、黏结剂成本高等问题，本文开发了一种新型复合黏结剂 FHB，并考察了黏结剂类型、用量、混合料水分及成型压力对含锌尘泥生团块和干团块性能的影响，同时对生团块动态干燥性能进行了对比分析。结果表明：在成型压力为20 MPa、黏结剂添加量为3.3%及混合料水分为14%的条件下，添加复合黏结剂 FHB 生团块性能与采用单一有机黏结剂 YJB 时相近，但生团块干燥性能、热稳定性大幅度提高，粉化率大幅度降低，从单一添加剂的 18% 降低至 2.10%，可在保证还原脱锌工艺顺行的同时，降低运行成本。

摘要:本文采用脱硫脱硝测试装置结合在线烟气分析仪测试了活性炭样品的脱硫值，通过N₂吸附仪对活性炭样品进行了比表面积和孔径分布表征分析，以研究活性炭孔结构对其脱硫性能的影响规律。研究结果发现：与中孔相比，微孔对脱硫性能影响更大，微孔数量更多时活性炭的脱硫性能更好，且比表面积相比孔容而言与脱硫性能的关系更加密切；活性炭样品的脱硫值与总比表面积、微孔比表面积和孔容积均有一定线性关系，其决定系数分别为0.583、0.782和0.538；活性炭脱硫值与微孔比表面积占比和微孔容积占比的决定系数分别为0.811和0.648。

摘要:随着钢铁工业烟气超低排放的不断推进，由循环流化床半干法(CFB)脱硫技术搭配布袋除尘器技术与选择性催化还原法(SCR)脱硝技术联合组成的一体化治理技术，在烧结和球团烟气污染物治理中已逐步得到应用。但在实际运行过程中，系统的工艺设备存在有众多不稳定因素。本文从实际生产出发，针对其工艺运行参数和设备运行状况中的不稳定因素进行相关分析，发现烟气参数和设备选型及检修力度是影响系统运行稳定的关键因素，并通过采取烟气源头控制和运行过程控制等相关措施，在提高烟气污染物脱除效率的同时，加强烟气治理系统的运行稳定性。

摘要:针对现有湿法及半干法脱硫后烟气温度均较低,不能满足高炉热风炉排烟温度维持在140℃以上的要求,本文制备了一种钙基干法脱硫剂,并以此为基础在炼铁厂区构建脱硫试验装置,研究了床层高度、烟气流速、温度与脱硫效率的关系,并通过对运行时间与脱硫、除尘效率的关系,得到最佳换料周期。试验结果表明:脱硫效率随床层高度的增加而增加,最佳床层高度为 2 m;脱硫效率随空塔烟气流速的增加而降低,最佳空塔烟气流速为0.5 m/s;烟气温度在150～250℃时,脱硫效率为80.0%波浪号87.9%,受温度影响不大。脱硫剂换料周期为20d,换料床层高度为 1 m,换料周期内，SO₂和颗粒物质量浓度均满足超低排放要求。初始阶段,床层阻力(P)与空塔烟气流速(u)之间的线性回归方程为:P=3400u-693,R²=0.9927,可用于床层阻力计算,后期床层阻力增加,实际床层阻力应将计算结果放大 1.55 倍作为修正,为脱硫风机全压选定提供计算依据。最后,文中测定了副产物主要成分,提出副产物4种综合利用途径。

摘要:针对活性焦脱硫脱硝工艺在处理烧结机头烟气时出现的吸附塔着火、吸附塔铵盐结晶、吸附塔腐蚀、净烟气粉尘超标、解析塔腐蚀、硫酸品质不达标等问题，本文通过分析问题出现的原因，结合生产，提出了严格控制床层温度在150℃以内；控制主抽出口烟气中的HCl、SO₂质量浓度，优化操作，及时清理结晶；降低烟气酸露点温度，控制入塔烟气温度和安保氮气温度，改进设备操作和维护；减少活性焦粉、控制铵盐气溶胶的生成，控制入塔烟气粉尘；再生塔进料段和再生塔底部注入足够的运载氮气，氮气温度保证在120℃以上；操作维护得当，保证解析塔内的烟气温度；严格控制洗涤参数，定期校验硫酸浓度表，严格控制干硫酸酸浓度，严禁酸温超过技术规范；定时做好阳极保护装置运行记录等岗位工作参数等防范措施，这些防范措施的实施，可有效地解决该工艺中出现的问题。