摘要:烧结矿还原指数是影响高炉生产的一个重要参数，而烧结原料及其配比是决定烧结矿还原性能好坏的根本原因之一。本文运用响应面法对烧结矿还原指数进行目标优化，采用CCD模块进行烧结配矿方案设计，以 w(Fe₂O₃)/w(Fe₃O4)、二元碱度[w(CaO)/w(SiO₂)]和w(MgO)/w(Al₂O₃)为变量因素，以烧结矿还原指数为目标指数，建立目标指数与变量因素之间的响应面模型；通过试验对响应面模型进行拟合运算，得到烧结矿还原指数预测方程；根据预测模型确定的原料成分最优配比自制烧结矿，对预测模型进行验证。结果表明，3种原料成分对烧结矿还原指数的影响显著效果由大到小依次为二元碱度[w(CaO)/w(SiO₂)]、w(MgO)/w(Al₂O₂)、w(Fe₂O₃)/w(Fe₃O₄)，三者之间任意两因素的交互作用均明显。烧结矿还原指数最优时，其原料配比：w(Fe₂O₃)/w(Fe₃O₄)=0.76、二元碱度[w(CaO)/w(SiO₂)]=2.23、w(MgO)/w(Al₂O₃)=0.82。通过烧结试验验证，烧结矿还原指数预测值为92.41%，试验值为92.1%，且烧结矿中针状铁酸钙含量较多，显微结构较好，反映该响应面法确定的最佳配比方案是准确可行的。

摘要:烧结机台车是制取烧结矿的关键设备，为避免由台车上的箅条缺失、车轮锁紧螺母缺失与车轮脱落引发的生产事故，提高烧结生产效率。本文根据台车实际运行状况，在硬件层面制定了故障检测方案，构建了基于 YOLOv7 与 DeepStream 的烧结机台车缺陷部件检测系统。系统选取 YOLOv7 网络模型在缺陷部件数据集上训练，将 YOLOv7 模型训练所得权重文件部署在 DeepStream6.1 平台进行加速推理，并采用 Kafka 消息组件推送推断结果。试验结果表明，YOLOv7 对所有类别检测的平均准确率为 0.991，可用于缺陷部件的目标检测。系统实时监测烧结机台车运行情况，对 Kafka 消息进行解析，实现故障判定规则，通过实时的故障判定、存储、显示及预警实现烧结机台车缺陷部件智能化检测，为烧结机台车缺陷部件检修提供了一种新的解决方案。

摘要:针对含碱金属氯化物较多的冶金粉尘在烧结工序中使用影响混匀矿烧结性能的问题，本文采用微型烧结试验，研究不同碱金属氯化物含量对铁矿粉高温烧结特性的影响。结果表明，烧结过程中碱金属氯化物与 SiO₂ 反应形成硅酸盐，抑制了复合铁酸钙的形成，导致铁矿粉最低同化温度增加。随着铁矿粉中碱金属氯化物的含量增加，铁矿粉液相数量下降，导致铁矿粉收缩高度和流动性指数均下降。当碱金属氯化物过多时，液相中 K⁺ 和 Na⁺ 数量增加使液相黏度降低，导致流动指数有少量增加。碱金属氯化物添加后烧结矿中大孔孔隙数量逐渐下降，使烧结矿黏结强度增加。

摘要:当前进口主流矿品质明显下降，主要成分 Al₂O₃ 呈上升趋势，烧结生产需要采购大量的中硅低铝资源以降低高炉炉渣 Al₂O₃ 含量。降低主流矿比例，寻找非主流矿和经济矿，对于炼铁工序降本增效至关重要。本文主要阐述了马钢公司在强化铁矿石市场寻源工作基础上，采用铁前一体化优化配矿技术，精心设置烧结、球团和高炉工序约束条件，在保证烧结矿质量稳定和高炉生产低耗高效基础上，对中长期烧结、球团配矿结构做出的重大变动。该变动将马钢南、北区非主流矿和经济矿质量分数分别从 16.0%、9.0% 提高至 30.0%、24.0%，使铁水成本有了明显的下降。

摘要:本文以新钢 4 种不同 w (SiO₂) 的铁精矿为研究对象，深入探讨同化性能、液相流动性能、烧结体固结强度和铁酸钙生成特性等高温烧结性能，并以此为基础，结合现场生产方案进行优化配矿烧结试验。结果表明：在固定碱度为 1.95 的条件下，随着铁精矿中 w (SiO₂) 提高，液相生成温度降低，液相生成量显著增加，液相流动性改善，但 w (SiO₂) 过高会对同化性能和烧结体固结强度产生负面影响；合理调控 w (SiO₂) 是优化烧结成矿过程的液相特性以及改善烧结矿质量的关键；通过优化精矿配比使含铁原料的 w (SiO₂) 分数由 3.90% 提高至 3.99%，烧结机利用系数提高 0.25 t/(m²?h)，烧结矿成品率和转鼓强度分别提高 5.91% 和 8.12%，固体燃料消耗则降低 5.59 kg/t，烧结矿指标显著改善。

摘要:针对烧结机机头温度异常变化会严重影响烧结矿质量的问题，本文采用一种基于 WD-ARIMAX-GARCH 的超短期温度预测模型。由于温度时间序列经常受外部因素的影响，而时间序列模型 (ARIMA) 只是对历史时间序列的回归，无法体现外部因素的影响，因此该模型加入了外生变量 (ARIMAX)，并通过引入小波分解 (WD)，将温度时间序列分解为若干子序列，将各分量进行残差序列检验，对存在异方差特性的分量建立 ARIMA-GARCH 模型，将该预测结果作为外生变量与分解后的数据重新组合预测。结果表明，基于 WD-ARIMAX-GARCH 模型的温度预测方法具有较高的精度。

摘要:提高高炉球团配比有利于降低钢铁行业的污染物和碳排放，为了使钒钛磁铁矿球团在高炉中得到更好的应用，本文研究了氧气体积分数对钒钛球团氧化速率的影响，利用动力学模型分析了其氧化反应的控速环节，分析了钒钛球团氧化过程物相组成、矿相结构等演变规律。结果表明：富氧能促进钒钛磁铁矿球团的氧化，钒钛磁铁矿球团的氧化过程符合未反应核模型，氧化过程前期以界面化学反应控速为主，后期以内扩散控速为主，内扩散阻力大于界面化学反应时的氧化度随着氧气体积分数的增加而降低。钒钛磁铁矿球团的氧化伴随着 Fe₃O₄→Fe₂O₃、Fe_2.75Ti_0.25O₄→Fe₂TiO₄/FeTiO₃→Fe₉TiO₁₅的物相转变过程，在预热氧化过程会出现赤铁矿连晶，致使矿物间的孔隙率降低，氧气内扩散的阻力增大，氧化反应的速率降低。

摘要:为适应绿色低碳钢铁冶炼目标，球团大型化生产成为必然需求。由于带式焙烧机料层较厚，且焙烧过程球团处于静态，为保证成品球质量，生球的均匀布料就显得尤为重要。本文通过研究带式焙烧机布料原理和布料工艺设备参数，确定其合理的布料方式。研究结果表明：梭车和摆头皮带机布料均存在生球落下次数多、布料不均匀等问题；往复式布料器布料能够减少生球落下次数，且能够实现单向布料，快速换向，从而保证均匀布料。通过参数计算，得出 504 m² 带式焙烧机合理的布料方式为往复式布料器 + 宽皮带机布料，卸料小车移动速度和皮带运行速度均应控制在 0.65 m/s，宽皮带机运行速度应控制在 0.12 m/s。生产实践表明在该布料方式下，布料轨迹整齐，台车料面平整，成品球强度均匀，达到了预期的研究目标。

摘要:鄂州球团造球原料粒度和 SiO₂含量随外购矿种类变化和配矿方案调整波动较大，在生产碱性球团时，需要考虑配矿结构对球团性能的影响。针对上述问题，本研究以 5 种鄂州球团生产用料为研究对象，通过改变造球原料配比与熔剂添加量，调整原料结构与碱度，查明不同配矿结构下碱度对生球性能和干燥特性的影响。结果表明，当 MUSA 精矿占比为 50% 时，生球性能较优，在碱度为 0.8 条件下分别使用石灰石、活性灰和小石粒作为熔剂时，3 种碱度的生球落下强度分别为 6.9、6.4 和 5.9 次 /(0.5 m)，抗压强度分别为 23.5、26.0 和 23.2 N/P，爆裂温度大于 450 ℃。当干燥时间为 10 min，各方案碱性生球均干燥完成，干燥速率略慢于自然碱度生球（8 min 左右）。

摘要:熔剂性球团的应用是实现高炉降本增铁的有效途径，研究熔剂性球团在高炉内的还原行为很有必要。本文重点探讨分析了两种企业熔剂性球团的低温粉化问题，经过试验检测，1^#、2^# 球团的 RDI_>3.15mm 分别仅为 75.59% 与 81.74%，两者粉化性能均较差。通过分析研究发现，两种球团内部孔隙占比分别为 54.31% 和 56.46%，内部渣相较多，影响赤铁矿连晶；焙烧过程中渣相的开始熔化温度较低，分别为 999.7 ℃和 1 046.8 ℃，同时产生渣量较大，分别达到了 24.2 g 和 21.3 g，球团内部结构疏松，粉化性能差。生产中可以通过加强混料，调整脉石成分来控制渣相成因、渣相组分和渣相黏度，从而改善其低温还原粉化指数。

摘要:针对某铁尾矿易泥化，夹带严重，常规磁选、浮选法回收铁品位不高的问题，本文采用强磁抛尾 — 磁化焙烧 — 弱磁粗选 — 细磨 — 弱磁精选的选矿工艺流程，探讨了强磁选磁场强度、焙烧配煤量、焙烧温度、焙烧时间、两段弱磁选磁场强度及磨矿细度等试验条件对选矿指标的影响。试验结果表明，最佳选矿条件：强磁选磁场强度为 954.93 kA/m；焙烧配煤量为 8%、焙烧温度为 750 ℃、焙烧时间为 20 min；弱磁粗选磁场强度为 79.58 kA/m，粗选精矿磨矿细度＜38.5 μm 质量分数为 69.27%，弱磁精选磁场强度为 47.75 kA/m。在这一条件下，经过磁化焙烧后，夹带现象明显减弱，最终可获得 w (TFe) 为 61.55% 的铁精矿。

摘要:本文以在线识别矿石可磨度为研究目标，通过详细分析磨矿过程参数间的相互影响关系，得出磨矿过程运行指标的变化能从一定程度上反应矿石可磨度变化的结论。针对工业数据维度高、耦合性强等问题，在着重研究了 KPLSR 和 SAE 两种可提取关键特征算法机理的基础上，以实际采集的磨矿过程数据为样本，对多算法进行横纵向对比，最终验证了深度学习算法 SAE 在工业复杂数据分析中的优势。并以测试试验中性能最佳的算法结构作为矿石可磨度智能识别系统的在线识别模型，该模型在工业化应用中绝对值误差平均可达 0.61 kW·h/t，平均误差率约为 4.79%，可满足现场生产的需求。

摘要:针对转底炉处置冶金固体废物过程中金属化率低、脱锌率低、粉化率高等问题，本文通过优化原料结构配比，改善球团的成球特性及高温还原性能，采用固体废物物理性能分析试验和圆盘造球成型试验，研究含铁含碳冶金固体废物球团的成球性能变化，并在高温还原炉中进行热还原试验，考察球团的金属化率、脱锌率及粉化率。结果表明，原料结构配比优化显著改善了球团的成球特性和高温还原性能。当黏结剂添加量为 6%，水添加量为 13% 时，生球性能最佳，其抗压强度、落下强度以及爆裂温度分别为 4.6 N/P、3 次 /(0.5 m) 和 442 ℃。在温度为 1 100～1 150 ℃，高温还原时间为 45～60 min 时，球团金属化率可达 88%，最佳脱锌率可达 96%，粉化率为 3%～5%。通过优化原料结构配比，可显著改善冶金固体废物球团的成球特性和高温还原性能，从而解决转底炉处置冶金固体废物的技术难题，为提高固体废物资源化利用提供技术支持。

摘要:烧结行业实践应用的余热回收方式主要是环冷机 + 余热锅炉与竖式冷却 + 余热锅炉，而将原烧结给料溜槽改为一级竖式冷却的双级冷却技术，可显著回收高品质余热。本文在介绍烧结双级冷却技术工艺及原理基础上，通过 FLUENT 流体仿真，对比了烧结双级冷却相对传统环冷机流场和温度场分布，并从冷却提效、余热回收增量、烧结矿增产和除尘增效 4 方面系统阐述了烧结双级冷却技术效果优势。结果表明，该技术可降低环冷机冷却风量约 13%，提高过热蒸汽 50 ℃，降低返矿率 1%。该技术在湘潭钢铁新一烧 360 m² 烧结机成功应用也表明，余热锅炉蒸汽产量可由吨矿约 34 t/h 增长到约 40 t/h，增加发电量约为 1 200 kW?h，年经济效益约为 400 万元。

摘要:钢渣作为一种绿色、可回收利用的胶凝材料，因活性较低而限制了其应用价值。本文旨在研究不同的激发方法对钢渣胶凝活性的影响和作用机理，通过试验验证了碱激发、酸改性 + 碱激发、超声空化 + 碱激发 3 种方法对钢渣的活性提高效果，并探究了酸改性和超声空化对钢渣强度的影响机理。结果表明，酸改性主要提高前期强度，但甲酸钙的生成会消耗 Ca (OH)₂并导致环境的碱性降低，从而使得后期强度较为薄弱。相比之下，超声空化能够清除钢渣表面的惰性成分，促进 C₂S、C₃S 等活性物质的溶出和反应，从而加速水化反应和 C—S—H 胶凝物质形成，可更好地提高胶凝体系的强度。本文所采用的方法和研究结果可为钢渣处理和利用提供一些新的思路和方向。

摘要:针对填埋到湖底的脱硫灰含水量较高，脱水干燥后再利用可行性差的问题，本文直接利用填埋半干法脱硫灰膏体制备全固废流动态填料。研究“半干法脱硫灰—钢渣微粉—粉煤灰”全固废胶凝材料，考察原料配比对抗压强度的影响，通过 XRD、FT-IR、SEM 等分析手段研究胶凝机理，考察液态填料强度的影响因素。结果表明：原料最佳配比为脱硫灰∶粉煤灰∶钢渣微粉 = 40∶20∶40，28 d 抗压强度可以达到 13.37 MPa；复合胶凝材料水化产物除常规的水化硅酸钙（C—S—H）凝胶和钙矾石外，还存在少量的 Ca₃A—CaSO₄—11H₂O，其由脱硫灰中的 CaSO₄·0.5H₂O 和体系中的水化铝酸钙（C—A—H）反应生成；当固化剂掺量为 8%~20% 时，所制备的液态填料 28 d 抗压强度为 1.18 ~ 2.47 MPa；三乙醇胺可以增加液态填料各龄期的抗压强度，最佳用量为固化剂质量的 0.04%。

摘要:为探明不锈钢酸洗污泥对烧结性能及烟气成分的影响，本文在酸洗污泥基础性能分析前提下，首先开展配用酸洗污泥的烧结杯试验，掌握其烧结性能变化趋势，并对烧结矿的转鼓强度、矿相以及烟气成分进行了分析。研究表明，随着酸洗污泥配用量的增加，烧结利用系数和成矿率呈下降趋势。当配用污泥质量分数为 5% 时，烧结矿强度降低 4.01%，烟气成分 SO₂质量浓度升高 5.79 倍。酸洗污泥中 CaF₂与 CaO、SiO₂形成枪晶石，对烧结强度有较大影响，而 CaSO₄在烧结过程的弱氧化气氛下分解释逸出大量 SO₂。在试验基础上开展配用酸洗污泥的工业试验，结果显示烧结混合料中酸洗污泥配比的质量分数不宜超过 1%。