• 2024年第3期文章目次
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    • >综述
    • 钒钛矿烧结生产的研究进展

      2024(3):1-9. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.034

      摘要 (2) HTML (0) PDF 3.40 M (13) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文归纳了钒钛矿的烧结特点,分析了钒钛烧结矿强度差、低温还原粉化现象严重的主要原因,介绍了增加铁酸钙黏结相量、控制燃料配比、控制烧结温度、配加褐铁矿、强化制粒、复合造块及烧结矿表面喷洒CaCl2/B2O3溶液等能够改善钒钛矿烧结指标的技术措施,展望了钢铁企业钒钛矿强化烧结面临的问题及解决方案。

    • 火法处理钢铁粉尘中有价元素研究现状及展望

      2024(3):10-17. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.035

      摘要 (3) HTML (0) PDF 1.39 M (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对国内外钢铁冶金粉尘的化学组成和各有价元素的赋存状态,本文比较了国内外提取钢铁冶金粉尘有价元素的工艺现状,并基于热力学基本原理,着重分析了火法处理工艺的影响因素及存在的问题。在此基础上,围绕钢铁冶金粉尘协同资源化问题,提出高效利用粉尘自身所含碳素资源,采用火法富集—湿法分离提取—尾渣资源化工艺是我国冶金行业未来实现钢铁冶金粉尘全量资源化的一条有效途径。

    • 气基竖炉直接还原工艺发展现状及展望

      2024(3):18-24. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.036

      摘要 (1) HTML (0) PDF 3.00 M (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:钢铁工业碳减排是我国达成“碳达峰”“碳中和”目标的工作重心,发展氢气竖炉直接还原技术对实现我国钢铁工业低碳转型意义重大。本文介绍了 Midrex HYL-III、Energiron-ZR 等典型的氢气竖炉直接还原工艺流程及其技术特点,总结了我国当前氢气竖炉直接还原技术的发展方向与进行流程,提出提升竖炉产能、确保竖炉长周期运行、开展全氢直接还原竖炉研究的建议,以期为我国钢铁工业低碳冶金技术发展提供参考。

    • >烧结
    • 预造球强化难制粒精矿烧结工艺

      2024(3):25-32. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.037

      摘要 (0) HTML (0) PDF 6.76 M (13) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着进口铁矿石价格的增长,充分利用廉价的难选铁矿产资源成为钢铁企业降本增效的关键。本文针对难磨粒铁矿在制备球团用铁粉的问题,在复合磁化焙烧的基础上开发了选烧新工艺。正交探索提高了精矿铁品位和回收率,有效改善了精矿粒度与烧结化性能。研究表明,在焙烧温度为850 ℃、焙烧时间为360 min时,采用还原焙烧可以使全铁精矿平均粒度提高1.53 mm,透气性指数提高0.17。在此基础上,垂直烧结速度达13.97 mm/min,利用系数达到0.815 t/(m2·h),转鼓强度提高3.39%。预烧结过程中,由于生料粒级的分布,含铁制粒核的吸附性能得到优化,母液形成得到提高,形成大量的气柱状裂纹。含铁制粒核与粘结剂夹层因固相晶格点阵相同结合时存在,铁酸钙与氧化钙相互交叉,形成硅酸盐-大气等的成矿结构,具有更好的成矿强度和聚集性能。

    • 500 m2 烧结机强化混匀技术研究与应用

      2024(3):33-39. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.038

      摘要 (4) HTML (0) PDF 2.90 M (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对实际生产中,当混合机充满率无法达到设计计算水平以及混合料中配加粉状物料时而导致的混合制粒效果不理想,烧结矿转鼓指数较差的问题,在吨矿500m2烧结机工艺配加20%FMG粉矿的条件下,结合弗劳德准数计算,对烧结制粒系统系工艺进行了研究。结果表明,当一次混合机的设计转速低于合理转速(6.94r/min)时,烧结造球系统混合制粒效果较差,通过采取将一次混合机加水比例由80%降低至75%并且在延长加水点至3m的技术措施,增强了一次混合机会合的混匀与水分,使混合料制粒系数从39.12%提高至48.98%,解决了在20%的FMG矿配下工艺出现的烧结混合料制粒差、制粒效果差的问题,消除了烧结矿断面不均与现象,最终使得烧结矿转鼓指数由76.14%提高至78.44%。

    • 烧结主抽风机出口烟道振动分析及控制措施

      2024(3):40-47. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.039

      摘要 (6) HTML (0) PDF 4.20 M (15) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,不少烧结厂主抽风机出口到烧结入口之间的烟道出现了振动问题。针对此问题,本文分析了烧结机风箱烟道布置不同的方案对大烟道温度、压力及流量的影响,分析了主抽风机出口至脱硫入口之间烟道布置形式对烟道内气流的影响,分析了风机在性能曲线的非稳定区运行对风流系统的影响,并结合某烧结机现场调试数据进行了具体的分析研究。结果表明,主抽风机与脱硫塔之间的烟道设计形式,高负压、低风量的烧结操作工况等均可造成主抽风机出口烟道振动。通过优化烟道设计形式,使烧结生产在合适的工作条件下进行可有效消除主抽风机出口的烟道的振动。

    • 基于粒度识别的烧结智能配水技术研究与应用

      2024(3):48-52. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.040

      摘要 (3) HTML (0) PDF 2.98 M (15) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对烧结混合料水分难以精准测量调节的问题,本文将粒度识别技术与智能配水相结合,开发了烧结智能配水系统。该系统直接将水分的调整与混合料粒度级配建立关系,通过建立基于混合料粒度的前馈-串级自适应优化控制算法对加水量进行实时调整,以达到烧结混合料水分的自动控制。在工业实践数据验证中:应用该智能配水系统后,烧结利用系数由1.36 t/(m2·h)增加到1.41 t/(m2·h),烧结矿转鼓指数由78.10%增加到78.64%,烧结负压由12.71 kPa下降到12.14 kPa,主抽风机负压频率由39.4 Hz下调到38 Hz。

    • 基于机器视觉的烧结矿 FeO 含量在线感知

      2024(3):53-59. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.041

      摘要 (11) HTML (0) PDF 6.64 M (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:烧结矿FeO的含量是烧结生产的一项综合性能指标,影响它的因素众多且因素间呈现一些非线性关系,导致对FeO含量的预测难度较大。针对烧结矿FeO含量难以预测的问题,本文提出一种基于机器视觉技术实现烧结矿FeO含量在线感知的系统。该系统通过在烧结台机尾安装红外热成像仪来采集烧结断面的尾车图片信号并利用计算机特征提取与识别分析,提取的机制断面图像信号作为Darknet-19算法的输入参数,建立基于改进的Darknet-19算法的烧结矿FeO含量预测模型,实现对烧结矿FeO含量的实时预测。现场实际应用表明,烧结矿FeO含量预测模型的预测值与实际值偏差±0.5时,准确率达82.5%,对稳定和优化烧结生产过程控制有积极作用。

    • 锰块矿焙烧试验研究及带式焙烧机工艺探讨

      2024(3):60-66. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.042

      摘要 (5) HTML (0) PDF 3.89 M (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国是锰铁合金的主要进口国和消费国,但我国锰块矿品位较低,冶炼成本高,处理工艺单一。为提高锰块矿品位,降低锰合金冶炼的燃料消耗,减少生产成本,本文通过正交试验法对锰块矿进行干燥、预热和焙烧的工艺制度进行研究,分析热焙烧的工艺特点和难点,研究其系统焙烧温度和O2与CO2分子比MnCO3分解反应的影响,最终找出最合理的焙烧工艺。结果表明:当锰块矿粒度为15~40mm,干燥温度为400℃,干燥时间为3.0min,预热温度(温度≤550℃),时间为3.0min;焙烧IR(温度为900℃,时间为10min),焙烧温度为1100℃,焙烧时间为10min,焙烧温度为950℃,焙烧时间为6min时,锰块矿焙烧效果最佳,焙烧后锰块矿中TMn质量分数由21.34%升至32.32%,碳酸除率为98.94%,烧损率为28.40%。

    • >球团
    • 链箅机布料厚度和回转窑填充率自动化控制研究

      2024(3):67-73. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.043

      摘要 (2) HTML (0) PDF 4.73 M (15) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,链箅机 — 回转窑是我国氧化球团生产的主要工艺,由于其连续、封闭的高温特性,生产过程中部分参数无法进行实时检测,会给工艺的自动化和运行改善带来困难,并会使生产线长期处于被动控制状态。鉴于链箅机布料厚度和回转窑填充率的自动化控制在实现球团自动化生产中起着重要的作用,本文以某企业典型的球团生产工艺为对象,基于现场运行数据和控制方法优选,建立链箅机布料厚度和回转窑填充率自动化控制方法。结果表明:采用基于生球堆比重 K 值计算的机速值可以与实际运行计算值较好吻合,基于理论计算来获得填充率具有很好的参考意义,为实现 7%~8% 填充率的稳定运行,给料速率和转速之比值需控制在 1.27~1.45。研究结果可为球团生产的自动化控制提供指导和借鉴。

    • 固废制备高炉冷固结球团矿技术

      2024(3):74-80. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.044

      摘要 (0) HTML (0) PDF 2.67 M (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高钢厂含铁固废的回收利用率及降低CO2排放,本文研究了含铁尘泥、高炉返矿和钢渣粉等物料通过冷固结方式制备高炉用球团矿技术。试验结果表明:30% 高炉返矿 +10% 含铁尘泥 +60% 钢渣粉,配加 5% 黏结剂 A 时,常温干燥冷固结球团(成形压力为 5 MP)矿 4 d 后抗压强度可达到 2 500 N/P 以上;80 ℃干燥 180 min 冷固结球团矿抗压强度可达到 2 300 N/P;且两种干燥球团的低温还原粉化指数、转鼓指数、还原膨胀率和还原度指标也可以达到铁矿球团物理特性和冶金性能技术指标要求。

    • 基于图像增强的球团粒度检测方法

      2024(3):81-88. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.045

      摘要 (0) HTML (0) PDF 7.78 M (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决球团生产过程中无法准确、即时获取球团粒度信息的问题,针对现有检测球团粒度检测方法的研究存在的不足,本文提出了一种基于图像增强的球团粒度检测方法。该方法使用工业相机获得实时球团图像后,结合 Log 变换的改进带色彩恢复的多尺度视网膜增强算法 (MSRCR) 进行图像增强,通过引导滤波在保留球团边缘信息的同时去除噪声,使用引入阈值分割的霍夫变换,快速检测出图像中球团的个数,计算并统计每个球团的粒度。结果表明:该方法对球团个数检测的准确度达到 92.03%,对合格球个数的检测准确度达到 91.25%,能够满足球团工艺生产的要求。研究结果对减轻工人劳动强度、提高球团生产效率以及合格率具有积极作用。

    • 不锈钢酸洗污泥对氧化球团质量的影响

      2024(3):89-96. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.046

      摘要 (1) HTML (0) PDF 4.97 M (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对不锈钢酸洗污泥存在难以大宗量、资源化处理等问题,本文提出了采用氧化球团工序处理不锈钢酸洗污泥的技术思路,系统研究了添加不锈钢酸洗污泥对氧化球团生球质量、预热焙烧球团质量和化学成分的影响。结果表明:添加少量不锈钢酸洗污泥可以显著改善生球落下强度和抗压强度,提高预热球团和焙烧球团的抗压强度;加入酸洗污泥后,污泥中的 CaF2会降低球团内部多元系熔点,强化 Fe2O3再结晶。确定最佳工艺参数:配加 4% 酸洗污泥,预热温度为 1 050 ℃,预热时间为 15 min,焙烧温度为 1 250 ℃,预热时间为 15 min。

    • >节能环保与综合利用
    • 燃料燃烧特性及其对烧结烟气 CO 排放的影响

      2024(3):97-105. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.047

      摘要 (4) HTML (0) PDF 7.83 M (15) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文采用热重分析试验开展焦粉和洗精木的燃烧特性分析,随后通过烧结杯试验探究不同燃料结构和粒度分布下燃料的燃烧行为对烧结烟气中 CO 排放的影响,从烧结 CO 生成机理分析出发,深入解析了固体燃料在热解和燃烧过程中固体碳的反应机制,阐述了烧结燃料结构与粒度分布变化导致料层内部温度及氧势变化对燃料燃烧产生 CO 的不同影响。结果表明,随着洗精木比例的逐渐提高,烟气中 CO 体积分数逐渐上升,尤其在洗精木配比超过 50% 后,CO 体积分数由 2.12% 显著上升到 2.60%,燃料粒级分布改善后烟气中的 CO 体积分数有较明显的下降,降幅约为 39.5%。因此,适当的增加烧结燃料中洗精木的配比再配合燃料粒度的提高可以有效降低烧结烟气中 CO 的排放。

    • 高炉布袋灰预制粒对烧结过程的影响

      2024(3):106-113. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.048

      摘要 (3) HTML (0) PDF 4.78 M (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对烧结过程添加高炉布袋灰引起烧结矿过程和有害元素含量增加的问题,本文进行了高炉布袋灰预制粒和烧结参数变化对烧结过程和 Zn、K 及 Na 元素脱除率的影响规律的研究。结果表明,对高炉布袋灰进行预制粒获得的小球,能够满足烧结配料的基本要求。随着布袋灰小球配加量增加,烧结温度升高,烧结时间延长,垂直烧结速率下降,烧结矿转鼓指数和成率先增加而后下降,Zn、K 及 Na 元素脱除率先增加后逐渐降低。布袋灰小球与炉篦子距离的增加,对烧结矿的各项指标影响不大,但 Zn 元素的脱除率降低明显。布袋灰小球配碳量、碱度和烧结负压的变化对 Zn、K 及 Na 元素脱除率影响较小。布袋灰小球用于烧结的适宜工艺参数:碱度为 1.93,尺寸为 3.8 mm,小球配比为 4 %,在料层中位置距炉篦子 100 mm,烧结负压为 10 kPa。

    • 烧结烟气整体式低温脱硝催化剂的制备

      2024(3):114-119. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.049

      摘要 (4) HTML (0) PDF 2.67 M (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对钢铁行业烧结烟气脱硝治理,本文以堇青石为基材,通过真空浸渍催化剂浆液,制备了一种整体式低温SCR脱硝催化剂,研究了催化剂浆液配方、涂覆层厚度对催化剂性能的影响。结果表明,当催化剂浆液pH值=4.5、浆液粒度D50≤5 μm、涂覆层厚度为83 μm时,催化剂综合性能最优,催化剂抗磨损质量损失率≤1.2%,160 ℃烟气条件下脱硝率≥95%,SO2/SO3转化率≤0.19%。

    • 基于沸腾炉焙烧脱硫灰的复合催化热分解效应

      2024(3):120-126. DOI: 10.13403/j.sjqt.2024.03.050

      摘要 (1) HTML (0) PDF 5.47 M (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决烧结烟气脱硫灰中主要成分亚硫酸钙不稳定等问题,本文利用沸腾炉对脱硫灰的催化分解效应进行了研究。其中,催化剂为硫化亚铁和硫酸亚铁配成的复合催化剂。通过对脱硫灰的催化分解过程进行热重分析,同时探讨复合催化剂配比、保温时间、反应温度、气体流量等因素对沸腾炉中脱硫灰的脱硫率及焙烧产物的影响。热重结果表明,添加复合催化剂后脱硫灰分解温度降低了100 ℃左右。沸腾炉试验表明,当反应温度为900 ℃,气体流量为3 000 mL/min,复合催化剂配比为2.5:1,保温时间为30 min时,脱硫率可达91.41%。脱硫灰催化分解生成的SO2可为后续制造硫酸提供原料,焙烧产物可以作为烧结厂的原料,有效地解决了脱硫灰对环境的污染。