摘要:杨迪矿和巴西矿为国内钢铁企业大规模使用的进口矿种。为降低铁前生产成本，在烧结生产中提高廉价的杨迪矿配比已成为各大钢铁企业关注的焦点。本文基于某钢铁公司的原料条件，通过烧结杯试验系统研究杨迪矿替代巴西矿对混匀料性质和烧结过程产、质量指标的影响。结果表明：杨迪矿替代巴西矿后，烧结混合料的平均粒度减小，透气性略微有所降低，该矿替代巴西矿烧结的最佳配比为 23.81%，所得烧结矿的成品率为 72.03%，转鼓强度为 67.07%，固体燃料消耗为 69.56 kg/t；相较于基准配矿方案，转鼓强度和成品率分别提高 3.31% 和 0.40%。烧结矿微观结构和物相分析显示：适当的杨迪矿替代比（≤23.81%）会改善黏结相混入烧结矿孔隙中与铁矿颗粒的胶结状态，提高烧结矿强度；过高的替代比（>23.81%），会使得混合料中黏附粉的含量减少、料层温度降低，导致黏结相含量不足，烧结矿强度下降。

摘要:目前烧结生产中混合料粒度主要通过人工检测方法获取，该操作方式不连续，且准确度有待提高，难以确定粒度分布与烧结生产参数之间的定量关系。因此，本文提出一种烧结混合料粒度检测模型，该模型采用 CCD 工业相机和工业光源作为混合料图像的主要采集设备；在图像预处理过程中，使用加权平均法均用于图像的灰度化处理；在粒度检测模型构建中，应用 Unet 网络对烧结混合料图像进行分割处理。结果表明：工业光源的使用提高了采集时的亮度，也能在很大程度上降低外界光线的影响，确保烧结混合料图像的稳定性；图像预处理有助于分辨烧结混合料的颗粒特征，在此基础上，使用中值滤波和直方图均衡化更能表征出图像中混合料颗粒的边缘，并将颗粒内部特征模糊化，对噪声及其余不利因素有很好的去除效果；训练好的 Unet 网络分割模型对烧结混合料的分割准确率达到 91%以上，分割精度误差低于 9%，对混合料粒径的分割效果较好。该模型的应用可有效地生产提供实时、准确的粒度分布数据，并助于提高烧结混合料粒度检测效率，帮助企业提升经济效益和社会效益。

摘要:基于实验和 CFD-DEM 模型分析对烧结除尘系统中 90°弯管弯管的冲蚀磨损规律进行研究，分析粉尘质量浓度、管道流速、颗粒直径、管道弯径比及管道直径对弯管冲蚀率的影响，将模拟结果与实验值进行验证，模拟结果与实验数据吻合良好，表明模拟结果基本可信。结果表明：弯管最大冲蚀速率随粉尘质量浓度的增加而线性增长，且粉尘质量浓度不同时，冲蚀率最大位置基本相同，主要集中在 50°~70°；弯管最大冲蚀率随管道流速增加且表现为指数级数量增长，当管道流速大于 15 m/s 时，冲蚀率增大趋势明显；随着粉尘粒径的增加，弯管的最大冲蚀率增大，但当颗粒直径大于 150 μm 时，最大冲蚀率的增加速率随粒径增加而降低；冲蚀速率随粒径增大呈减小趋势，壁面冲蚀率随弯管径增大而减小。该研究结果可为弯管冲蚀耐磨研究和工程设计提供理论参考。

摘要:为保证烧结矿具有良好的冶金性能，同时提高料层透气性，本文通过分析料面裂缝的形状、长度和生长规律，研究裂缝产生的原因及其与点火温度之间的关系，采用光学显微镜查看裂缝处烧结矿的微观组织，并对裂缝处烧结矿进行力学分析。结果表明：在一定范围内，随着点火温度的升高，裂缝条数呈增加趋势，当点火温度大于 1150 ℃时，裂缝条数反而呈减少趋势；随着点火温度的升高，裂缝产生的位置逐渐向后移，即点火温度越高，裂缝的产生时间越晚；随着点火温度的升高，烧结矿中 FeO 质量分数呈下降趋势，但当温度超过 1150 ℃后，烧结矿中 FeO 质量分数反而呈上升趋势；裂缝处烧结矿内有大量针状铁酸钙，存在适当的间隙和排气孔道，且赤铁矿含量适中，质量优于内部的烧结矿；裂缝的产生能改善料层内部空气流通，增加料层透气性，进而改善烧结矿质量。理论计算结果表明，固相物的斥力大于引力（F_引斥），且固相细密度小于液相表面张力（ξ<ε_坚）是裂缝产生的必要条件。本文研究成果可为改善实际烧结生产提供理论依据。

摘要:为充分发掘有机黏结剂对铁精矿球团质量提升的优点，同时弥补有机复合黏结剂削弱成品球团抗压强度的不足，本文将蛭石、羧甲基纤维素的(有机黏结剂)、膨润土进行复配，探究复合黏结剂对铁精矿球团质量的影响，并借助 SEM 和热重分析探索蛭石改善成品球团强度的机理。试验结果表明：在不复配有机黏结剂，仅仅添加 1% 的膨润土时，球团的落下强度只有 1.5 次/(0.5 m)，抗压强度为 8.2 N/P，爆裂温度为 550 ℃，在预热温度为 950 ℃，焙烧温度为 1 200 ℃时成品球的强度为 3 121 N/P；固定膨润土用量，随着有机黏结剂复配比例增加到 0.12%，生球落下强度可提升到 8.0 次/(0.5 m)，抗压强度提升到 11.3 N/P，但生球的爆裂温度下降到 395 ℃，成品球强度下降到 2 465 N/P；加入 0.03% 蛭石 + 0.12% 有机黏结剂 + 1% 膨润土的复合黏结剂后，球团的质量指标最好，球团落下强度可达到 6.5 次/(0.5 m)，抗压强度为 13.4 N/P，爆裂温度为 362 ℃，成品球强度在相同条件下可以提升至 2 764 N/P。SEM 和热重分析结果表明：蛭石膨胀能不断填充球团中的孔隙，在焙烧过程中生成液相，有利于固相扩散晶体长大，降低球团孔隙率，从而提升成品球的抗压强度。

摘要:本文以高品位磁铁矿粉（O矿）、高镁磁铁矿精矿（K矿）和高硅赤铁精矿（Y矿）为原料，根据某钢厂现场原料配比 40% O矿 + 20% K矿 + 40% Y矿，在实验室开展模拟带式焙烧机工艺的高硅镁质熔剂性球团制备特性研究，揭示了二元碱度（CaO/SiO₂，为 0.5 ~ 0.9）对球团焙烧特性、成品球团冶金性能（还原度 RI、还原膨胀指数 RSI 和始态低温还原粉化指数 LTD_+3.15mm）和矿物组成的影响规律。结果表明：提高球团碱度有利于改善球团焙烧和冶金性能，在 0.5 ~ 0.9 的碱度范围内，球团的还原度 ≥ 65.38%，还原膨胀指数 15%，始态低温还原粉化性能优良（≤ 98.88%）。矿物分析结果表明，所制备高硅镁质熔剂性球团的固结形式主要为 Fe₂O₃ 再结晶，随着碱度利于形成更多液相从而促进固结，降低球团孔隙率，从而生产出性能良好的成品球团。本研究将为工业生产实践提供有力支撑和重要借鉴。

摘要:为揭示带式焙烧机台车车体在低温－高温－低温循环往复工况下温度场和各种荷载对车体主梁变形和应力的影响规律，本文以国内某钢铁企业带式焙烧机台车车体为研究对象，利用 ANSYS 有限元分析软件，采用直接热力耦合方法，对带式焙烧机台车车体在干燥段、预热段、焙烧段、均热段、一冷段和二冷段工作过程的温度分布进行分析，计算焙烧段台车车体在静力作用和热力耦合作用两种工况条件下的变形和应力，分析不同横梁高度、焙烧温度对台车主梁应力和变形的影响规律。结果表明：焙烧段台车车体的最高温度为 650 ℃，上、下表面最大温差为 140 ℃，上表面为压应力，下表面为拉应力，最大应力位置在主梁中间，为 21.6 MPa，最大垂向变形为 5.37 mm。本文通过仿真计算获得了不同横梁高度、焙烧温度对台车主梁应力和变形的影响关系，可为带式焙烧机台车车体的优化设计提供依据。

摘要:为提高熔剂性球团质量，解析不同粒度条件下球团性能的变化规律，本文以唐钢新区带式焙烧机球团生产线为研究对象，通过投笼造球试验和冶金性能检测等方式，分别对 8.0～10.0、10.0～12.5、12.5～16.0、16.0～20.0 mm 4 种粒度条件下球团冶金性能和矿相结构进行研究。结果表明：随着熔剂性球团粒度的逐渐提高，球团抗压强度从 1 767 N/P 提高至 3 606 N/P，1 h 还原度从 78.5% 降低至 47.8%，还原膨胀指数略有降低，整体维持在 12% 以下，低温还原粉化指数 (＞6.3 mm) 从 87.8% 降低至 66.5%，低温还原粉化指数 (＞3.15 mm) 从 95% 降低至 87.2%，低温还原粉化指数 (＜0.5 mm) 变化幅度较小，约为 4%；随着熔剂性球团粒度的逐渐提高，气孔率降低，从 38.93% 降低为 31.4%，液相率略有降低，固相比例显著提高，从 41.05% 提高至 58.41%，致密度提高但液相率降低可能使得原本存在的链接状态失去效果，侧面减弱了熔剂性球团的低温还原粉化性能。因此，在熔剂性球团生产过程中应控制合适的球团粒度，改善熔剂性球团性能和微观结构，以便有利于高炉提产顺行。

摘要:针对不同的矿石类型进行选矿工艺参数设置和操作有利于保障精矿质量，提高回收率和降低物资消耗。由于缺乏矿石类型实时检测有效手段，选矿过程的精准操作目前较难实现。为此，本文提出一种全面改进的 Mask R-CNN 矿石类型检测算法。算法步骤:① 使用 ResNetV1d-50 提取矿石图像各阶段的特征图，并在主干网络中加入可变形卷积以便增强异形矿石的特征；② 改进 FPN, 通过在主干网络的 C5 特征层加入特征残差模块，并融合到 P5 特征层，得到具有更强语义信息的多尺度特征图；③ 改进 RPN, 设计自适应的正样本 IOU 选取方案来匹配宽高比异常的矿石，进一步提高异形矿石的识别精度；④ 在 RoIAlign 网络基础上加入 Global-Context, 以提高小矿石的检测能力；⑤ 在数据增强和训练技巧方面对模型进行改进。结果表明，本文算法的平均精度为 67.92%, 平均交并比为 63.54%, 分别比基准模型提高了 13.67% 和 9.71%。本文研究方法在矿石类型识别领域具有较好的应用价值。

摘要:针对某超微细粒嵌布贫磁铁矿开发难度大、原矿入磨品位偏低、磨矿能源消耗高的问题，本文进行高压辊磨 — 预选工艺试验，通过对比两种破碎产品的粒度特征、相对可磨度、Bond 球磨功指数、预选指标，并结合破碎产品的表面形貌和内部微裂纹，研究高压辊磨所产生的微裂纹对于磨矿和分选的影响。结果表明：相对于常规破碎，辊压产品中 <0.074 mm 粒级质量分数增加了 14.69 个百分点，>2 mm 的粗粒级质量分数降低了 8.59 个百分点；在 160 kA/m 预选磁场强度下，辊压产品的铁品位为 31.96%, 提高了 1.46 个百分点；磁性铁的回收率高达 99.45%, 提高了 1.17 个百分点，抛尾率提高了 5.03 个百分点。相对可磨度试验结果表明，当磨矿细度达到 < 0.03 mm 粒级质量分数为 85% 时，辊压产品的耗时相对于常规破碎缩短了 42.13%。辊压产品的 Bond 球磨功指数 (目标粒度 < 0.15 mm) 降低了 27.90%。偏光显微镜和 SEM 扫描电镜结果表明，辊压产品结构疏松多孔、微裂纹发育充分，能产生大量的晶界裂纹，解离更充分。

摘要:为回收利用镍冶炼渣中的镍和铜等有价金属，本文以我国某镍冶炼渣为研究对象，利用多种矿物学特征分析手段，深度解析镍冶炼渣的矿物学特征对浮选回收镍、铜回收的限制，并提出利用源头焙烧改性优化有价金属镍、铜的结晶状态，进而提高镍、铜浮选回收率。研究结果表明，镍冶炼渣中主要的有价金属镍、铜的品位分别为 0.88% 和 0.31%，在可浮性较差的氧化态和残余态中的占比达 20% 左右，可浮性较好的镍、铜主要赋存于镍黄铁矿、斑铜矿和硫镍矿中，但是这三种矿物相多以微细粒不规则状分散分布在硅酸盐矿物相间，难以实现单体解离；镍、铜较差的结晶状态导致其浮选回收率分别仅有 24.61% 和 38.77%，优化铜镍渣中的结晶状态成为提高其浮选回收率的关键所在。在焙烧改性后，镍、铜在可浮性较好的金属态和硫化态中的占比均高达 90% 以上，其浮选回收率也分别提高了 41.55% 和 41.23%。

摘要:“双碳” 背景下，尾矿综合利用技术已进入新阶段，不仅可以通过选矿回收尾矿中的有价元素，同时以尾矿粉用作水泥混凝土掺合料的尾矿资源化利用技术也具有发展前景。本文以选铁尾矿为对象，先通过选矿工艺回收其中有价元素，再探究选矿过程产生的＜5 mm 细粒级尾矿粉用作掺合料置换水泥的可行性。试验结果表明：该尾矿经破碎筛分到合适粒度后，通过磁选可以得到铁品位为 32.44%、回收率为 35.03% 的铁精矿；再用＜5 mm 细粒级尾矿粉用作掺合料置换水泥，当替代率为 10% 时得到的混凝土力学性能能保持稳定，抗压强度达到未掺混凝土的 95% 以上，抗折强度达到未掺混凝土的 99% 以上。本文创新性地将选矿回收与混凝土原料制备相结合，既富集回收了铁精矿，避免了资源浪费，同时也缓解了铁尾矿堆积造成的环境污染问题，整体实现了该选铁尾矿中有价元素的回收及资源化利用，为该类型资源的综合利用提供一定依据和技术指导。

摘要:复杂烧结烟气条件下，实现低温高效直接分解 NO 具有极大挑战性。在低温过量 O₂ 且含 SO₂ 和 CO₂ 气氛下，本文通过研制 GeO₂/MgCo₂O₄-40% BaCO₃ 催化剂用于微波催化高效直接分解 NO，并考察该催化剂的脱硝和抗硫性能；通过 XRD 和 TEM 表征分析催化剂失活以及改性后活性得到改善的原因。结果表明：当进气气体中 CO₂ 体积分数为 5% 时，该微波催化剂的脱硝率几乎保持不变；引入 GeO₂ 后，该微波催化剂的抗硫性能明显提升，在 SO₂ 体积分数为 0.1% 气氛下，当反应温度仅为 250 ℃时，该微波催化剂可实现 99.9% 的 NO 转化率和 99.9% 的 N₂ 选择性；TEM 结果表明，反应前后，该催化剂的形貌特征无明显差异。本文建立的微波催化直接分解 NO 的脱硝新方法，可为复杂烧结烟气条件下绿色深度脱硝提供新途径。

摘要:高炉风口和回旋区的热状态对炉内煤气流的一次分布具有重要影响，进而影响高炉的经济指标。为探究喷吹神东高钙烟煤对高炉回旋区热状态的影响，本文通过收集某钢铁企业试验期间高炉操作参数及系统各项操作参数，采用 Fluent 仿真模拟方法，建立风口回旋区的三维燃烧模型，系统分析不同喷吹条件下温度分布、气体分布、速度分布的变化规律，从而确定在风口复杂条件下喷吹神东高钙烟煤对高炉回旋区热状态的影响。模拟计算结果表明：神东高钙烟煤和 ES 无烟煤燃烧后产生的还原性气体量最多，生产时有利于矿石的还原；向高炉喷吹神东高钙烟煤、HX 烟煤、WN 烟煤、SC 烟煤与 ES 无烟煤混合煤粉时，燃尽率分别为 72.25%、70.11%、68.87%、67.56%，神东高钙烟煤与 ES 无烟煤混合喷吹时煤粉的燃尽率最高，这是由于神东高钙烟煤和 ES 无烟煤的 CaO 质量分数较高，在其风口、回旋区的燃烧特性最优；混合喷吹神东高钙烟煤与 ES 无烟煤时，风口、回旋区内的煤气成分和煤粉燃尽率等方面要强于其他三种情况，适宜向高炉喷吹。

摘要:钢铁企业生产的含锌尘泥主要是高炉、转炉、电炉除尘系统收集的除尘灰或湿式除尘产生的污泥，该含锌尘泥含有大量的锌元素等有害元素，直接返回钢铁冶炼流程会影响高炉等设备正常运行并造成锌资源浪费。回转窑工艺因其成熟稳定、投资及运行成本低、原料适应性宽，已成为处置含锌尘泥的主流工艺。随着“固废不出厂”等理念的深入推进，含锌尘泥回转窑处置技术将在钢铁企业中得到广泛应用。本文主要介绍某钢铁企业 1.5×10⁵ t/a 含锌尘泥回转窑处置生产线的设计原理、工艺流程和实际运行情况。该生产线设计采用具有“低碳、稳定、协同、智能、环保”的新型回转窑处置技术，有效解决了回转窑布袋结圈问题，智能控制水平较高，原料的适用性广泛，且具有工序能源消耗低、锌回收率高、窑渣铁金属化率高等特点，可实现含锌尘泥的资源化综合利用。项目投产后，运行稳定，生产指标达到或超过设计要求，取得了良好的经济效益。

摘要:为改善线板式静电除尘器对 PM?.? 细颗粒物存在穿透窗口问题，提高其对超细颗粒物的收集效率，本文采用有限元方法分析模拟双阴极静电除尘器内流场、电场、颗粒荷电及颗粒运动等物理场的耦合过程；使用泊松方程、偏微分方程描述电场，利用标准 k-ε 湍流模型描述流场，采用 Lagdese 模型描述颗粒物电力学，并用拉格朗日模型描述颗粒运动状态；在 Comsol 仿真平台上搭建双阴极除尘器模型，进行双阴极模拟板静电除尘效率研究。数值模拟结果表明：在同一放电电压下，随着颗粒入射速度的升高，电场离子风对流场的各颗粒总体速度影响逐渐变弱，这使得流场里颗粒的速度差变大；随着辅助阴极电压的上升，不同入口速度的各种粒子到达集尘板所需的水平位移逐渐变少；当粒子入射速度在 0.5 m/s 时，对比无辅助电极加辅助阴极电压 -25 kV，可以使 0.1~1.0 μm 细颗粒物的最低效率达到 98.5%；当粒子入射速度为 0.5 m/s 时，在同一辅助阴极电压下，放电极电压从 -20 kV 增加到 -25 kV，可提高 0.1~1.0 μm 细颗粒物的集尘效率达 25%。