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钢渣制备复合铁焦低碳炼铁炉料实验研究

钢渣制备复合铁焦低碳炼铁炉料实验研究

作者：曹来更东北大学

学位级别：硕士

基于碳达峰、碳中和背景及我国钢铁工业低碳化发展方向，复合铁焦是高炉低碳冶炼的重要途径之一。为拓展复合铁焦原料来源，同时为丰富钢渣资源化利用途径，本文提出了以钢渣和混合煤为原料制备钢渣复合铁焦(SCC)的新思路。首先，研究... 详细信息

基于碳达峰、碳中和背景及我国钢铁工业低碳化发展方向，复合铁焦是高炉低碳冶炼的重要途径之一。为拓展复合铁焦原料来源，同时为丰富钢渣资源化利用途径，本文提出了以钢渣和混合煤为原料制备钢渣复合铁焦(SCC)的新思路。首先，研究了工艺参数对SCC的抗压强度、反应性(CRI）和反应后强度(CSR)等冶金性能影响，获得了适宜制备工艺参数。然后，探究了CaO、MgO、Fe3O4单组元及其耦合作用对SCC的气化反应及动力学影响，得到了动力学模型，获得了动力学参数，建立了动力学方程;基于活化能及物相结构变化，探讨了气化反应的催化机理。最后，为评价高炉综合炉料使用钢渣复合铁焦的熔滴性能，研究了SCC的钢渣配比和SCC配比对综合炉料熔滴性的影响，获得了适宜的钢渣配比和SCC配比。获得如下主要结论:　　(1)钢渣配比由5％增加到25％,抗压强度由4236N下降至3214N;钢渣配比由5％增加到15％时，CRI由53.7％升高至60.64％,钢渣配比增加到20％时，CRI降低至57.2％;钢渣配比由5％增加到15％,CSR由82.35％降低至57.24％。随炭化温度升高，抗压强度提高;随炭化时间延长，抗压强度先升高后降低。优化条件下制备的SCC的抗压强度4606N,CRI60.64％,CSR57.24％。　　(2)CaO、MgO、Fe3O4可有效催化碳气化反应，SCC气化反应动力学符合缩核模型。催化剂可使复合铁焦碳基质的C=C键强度减弱，石墨化程度降低，碳无序性增强，气化反应活性位点增多，进而使气化反应活化能减小，促进气化反应。CaO、MgO、Fe3O4含量为3％时，气化反应活化能分别为121.26、130.78、142.3kJ/mol,催化能力CaO＞Fe3O4＞MgO。耦合作用相对单组元对气化反应催化作用更有效，催化能力CaO&Fe3O4＞CaO&MgO＞MgO&Fe3O4。　　(3)配加适量SCC可使综合炉料软化区间变宽，软熔带变薄下降，改善综合炉料软熔性;熔滴特征值S下降，改善料柱透气性;适宜的SCC钢渣配比为15％,适宜的SCC配比为20％。

关键词：复合铁焦制备工艺抗压强度熔滴性能

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炭化工艺参数对铁焦冶金性能的影响

钢铁研究学报 2020年第7期32卷 532-541页

作者：鲍继伟储满生柳政根韩冬曹来更郭俊东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

复合铁焦被认为是实现低碳高炉炼铁的革新技术之一。为了获得高质量的铁焦,需要采用适宜的炭化工艺条件。研究了炭化工艺参数对铁焦机械强度、反应性和反应后强度等冶金性能的影响,并对炭化后铁焦的金属化率、微观结构和碳微晶结构进行... 详细信息

复合铁焦被认为是实现低碳高炉炼铁的革新技术之一。为了获得高质量的铁焦,需要采用适宜的炭化工艺条件。研究了炭化工艺参数对铁焦机械强度、反应性和反应后强度等冶金性能的影响,并对炭化后铁焦的金属化率、微观结构和碳微晶结构进行了解析。结果表明,炭化温度的升高可以提高铁焦的抗压强度和反应性。当温度为900~1000℃时,铁焦的抗压强度和反应性较优。炭化时间的延长可以使铁焦的抗压强度提高,反应性降低。当炭化时间为3~4h时,铁焦抗压强度和反应性较优。升温速度越快,铁焦的机械强度越低。适宜的升温速度为:Ⅰ段(室温至550℃)小于7℃/min,Ⅱ段(550℃至1000℃)小于5℃/min。为防止铁焦冶金性能因碳气化溶损反应而劣化,在CO和CO2混合炭化气氛中,CO2与CO体积比(V(CO2)/V(CO))应控制在0.11以下。在优化的炭化工艺条件下,制备的铁焦抗压强度大于3500N,反应性大于60%,反应后强度在16%左右。

关键词：铁焦冶金性能炭化温度炭化时间升温速度炭化气氛

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铁焦制备与高炉应用的研究进展

钢铁 2020年第8期55卷 38-48页

作者：鲍继伟储满生柳政根韩冬曹来更郭俊东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

钢铁工业长期面临着资源短缺和环境污染的的发展现状,实现节能减排和绿色冶金是钢铁工业实现可持续发展的重点。而高炉炼铁是钢铁工业节能减排的关键,急需研发低碳高炉炼铁新技术。复合铁焦是实现低碳高炉炼铁的一种新型碳铁复合炉料。... 详细信息

钢铁工业长期面临着资源短缺和环境污染的的发展现状,实现节能减排和绿色冶金是钢铁工业实现可持续发展的重点。而高炉炼铁是钢铁工业节能减排的关键,急需研发低碳高炉炼铁新技术。复合铁焦是实现低碳高炉炼铁的一种新型碳铁复合炉料。高炉使用铁焦后可降低热储备区温度,提高冶炼效率,降低焦比,从而实现CO2减排。综述了国内外铁焦制备与应用的研究进展,主要包括铁焦的制备工艺和高炉应用。归纳了各种铁焦制备工艺的特点。同时提出并研究了矿煤压块-竖炉炭化-高炉应用的冷压型铁焦制备与应用新技术。重点进行了冷压型铁焦的制备及冶金性能优化、高炉应用冷压型铁焦等试验研究。冷压型铁焦制备适宜的工艺条件为,质量分数为30%铁矿粉、45%烟煤1、10%烟煤2、10%烟煤3、5%无烟煤、5%沥青类黏结剂B混合加热至60℃,并进行冷压成型;成型压块再经竖炉1000℃炭化4h;获得抗压强度3977N、I型转鼓强度77.7%、反应性69.7%、反应后强(固定气化溶损量20%)42%的优质铁焦。高炉综合炉料中添加质量分数20%~30%冷压型铁焦,综合炉料熔滴性能明显改善。以上研究为铁焦实现工业化生产与低碳高炉炼铁应用提供了参考。

关键词：铁焦碳铁复合炉料低碳高炉节能 CO2减排

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碳铁复合低碳炼铁炉料制备与应用研究

钢铁研究学报 2019年第2期31卷 103-111页

作者：王宏涛储满生鲍继伟韩冬曹来更赵伟东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

在未来相当长一段时期内,高炉-转炉流程仍是钢铁生产的主导流程。高炉炼铁是钢铁工业节能减排的关键环节。碳铁复合炉料新技术是当前最可能实现的低碳高炉炼铁技术。阐明了高炉使用碳铁复合炉料低碳冶炼的原理,系统研究了碳铁复合炉料... 详细信息

在未来相当长一段时期内,高炉-转炉流程仍是钢铁生产的主导流程。高炉炼铁是钢铁工业节能减排的关键环节。碳铁复合炉料新技术是当前最可能实现的低碳高炉炼铁技术。阐明了高炉使用碳铁复合炉料低碳冶炼的原理,系统研究了碳铁复合炉料的制备、冶金性能优化、对含铁炉料还原过程的影响以及对高炉综合炉料熔滴性能的影响及其机理,形成了完整的竖炉法碳铁复合炉料制备和应用技术。结果表明,碳铁复合炉料制备工艺优化条件为15%铁矿B、55%烟煤A、10%烟煤B、20%无烟煤C,压块温度为300℃,1 000℃炭化4 h,此条件下碳铁复合炉料抗压强度达4 970 N,反应性为61.08%,反应后强度达51.23%;混装10%碳铁复合炉料,1 100℃还原时球团还原率提高7.69%;随着碳铁复合炉料添加量的增加,综合炉料软化区间从206.3℃增加到218.9℃,熔化区间从171.1℃降低到124.8℃,滴落率先升高后降低,透气性改善,综合炉料中碳铁复合炉料添加量不宜超过焦炭的30%。

关键词：碳铁复合炉料制备与应用新技术低碳高炉炼铁节能减排

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新型碳铁复合炉料冷压制备工艺的实验研究

新型碳铁复合炉料冷压制备工艺的实验研究

CaO含量对钢渣复合铁焦气化反应动力学影响

第十二届中国钢铁年会

作者：鲍继伟储满生韩冬曹来更柳政根唐珏东北大学冶金学院

碳铁复合炉料作为低碳炼铁新技术,具有提高高炉生产效率、降低焦比,减少CO排放的优点。本研究提出了利用粘结剂进行对辊成型和炭化处理的碳铁复合炉料冷压制备工艺,主要考察了各种工艺参数对碳铁复合炉料抗压强度的影响并进行了优化。... 详细信息

碳铁复合炉料作为低碳炼铁新技术,具有提高高炉生产效率、降低焦比,减少CO排放的优点。本研究提出了利用粘结剂进行对辊成型和炭化处理的碳铁复合炉料冷压制备工艺,主要考察了各种工艺参数对碳铁复合炉料抗压强度的影响并进行了优化。结果表明,优化的碳铁复合炉料制备工艺参数为30%铁矿、45%烟煤1、20%烟煤2、5%无烟煤,5%粘结剂B或者粘结剂C,成型压力3t/cm,炭化温度1000℃,炭化时间4h。此工艺条件下,添加粘结剂B时,碳铁复合炉料炭化前后抗压强度分别达618N和3053N,金属化率达86.34%;添加粘结剂C时,碳铁复合炉料炭化前后抗压强度分别达1094N和3575N。所制备碳铁复合炉料具有较高的机械强度,满足高炉生产要求。

关键词：低碳炼铁碳铁复合炉料抗压强度粘结剂成型压力炭化温度炭化时间

来源： cnki会议评论

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CaO含量对钢渣复合铁焦气化反应动力学影响

土方开挖技术在园林绿化工程施工中的应用探讨

第十届中国金属学会青年学术年会暨第四届辽宁青年科学家论...

作者：曹来更储满生柳政根鲍继伟韩冬王茗玉东北大学冶金学院东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室

钢渣可以作为原料制备复合铁焦,为复合铁焦添加剂选择提供了新思路。钢渣中的CaO组元可以有效催化钢渣复合铁焦的气化反应。利用热重分析仪研究了不同气化反应温度下添加不同含量CaO对复合铁焦碳转化率的影响。气化反应温度为900℃时,Ca... 详细信息

钢渣可以作为原料制备复合铁焦,为复合铁焦添加剂选择提供了新思路。钢渣中的CaO组元可以有效催化钢渣复合铁焦的气化反应。利用热重分析仪研究了不同气化反应温度下添加不同含量CaO对复合铁焦碳转化率的影响。气化反应温度为900℃时,CaO的添加量由0%增加到3%,碳的转化率由30%增加50%;气化反应温度为1000℃时,CaO的添加量由0%增加到3%,碳的转化率由70%增加90%。建立CaO含量对钢渣复合铁焦气化反应动力学缩核模型模型,当添加2%CaO时,活化能E由157222.97J/mol迅速减小到85766.11J/mol;指前因子A由283537.59min减小到31052.04min。

关键词：复合铁焦 CaO组元气化反应活化能

来源： cnki会议评论

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中国厨卫 2024年第1期23卷 218-220页

作者：曹更伟单县城乡环卫一体化服务中心山东菏泽274000

在园林绿化工程施工中,土方开挖技术是最常用的技术类型之一,其既能够改善植物种植条件,又是创造园林活动项目、组织园林空间、增强园林艺术性和表现力的重要基础施工内容,对园林绿化工程整体的施工和质量都有着重要影响。文章探讨了土... 详细信息

在园林绿化工程施工中,土方开挖技术是最常用的技术类型之一,其既能够改善植物种植条件,又是创造园林活动项目、组织园林空间、增强园林艺术性和表现力的重要基础施工内容,对园林绿化工程整体的施工和质量都有着重要影响。文章探讨了土方开挖技术在园林绿化工程施工中的应用,分析了土方开挖技术相关的技术关键,以供相关从业人员参考。

关键词：土方开挖园林绿化技术应用

同步挤压S变换与τ⁃p变换联合的微地震信号消噪方法

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石油地球物理勘探 2024年第2期59卷 219-229页

作者：秦亮李唐律曹脊翔黄忠来张建中王锦西海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 中国石油西南油气田公司川西北气矿四川绵阳621000 中国石油西南油气田公司致密油气勘探开发项目部四川成都610066

微地震监测是指导页岩气开采水力压裂作业和评价压裂效果的常用手段。地面监测所采集的微地震信号能量弱、信噪比低,微地震事件识别困难,严重影响定位的准确性。针对低信噪比地面微地震监测资料,联合使用同步挤压S变换、谱分解和τ⁃p变... 详细信息

微地震监测是指导页岩气开采水力压裂作业和评价压裂效果的常用手段。地面监测所采集的微地震信号能量弱、信噪比低,微地震事件识别困难,严重影响定位的准确性。针对低信噪比地面微地震监测资料,联合使用同步挤压S变换、谱分解和τ⁃p变换,提出一种新的消噪方法。首先对监测资料进行时差校正,将微地震信号的同相轴校平;之后使用同步挤压S变换对校平后的资料进行谱分解获取单频切片;再对每个单频切片进行τ⁃p变换,并根据τ⁃p变换的结果获取微地震信号位置;最后根据信号的位置在时频域完成消噪。实际低信噪比地面微地震监测数据的处理结果表明,新方法可以获得理想的消噪结果。

关键词：地面微地震监测微地震信号消噪同步挤压S变换 τ⁃p变换谱分解

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数字孪生技术在WCS中的应用

物流技术与应用 2024年第1期29卷 126-130页

作者：梅林曹奉来沈阳沈飞电子科技发展有限公司沈阳飞机工业集团物流装备有限公司

本文主要探讨了数字孪生技术在WCS系统中的应用。首先介绍了数字孪生技术在WCS系统中的应用前景,以及发挥的主要作用;分析了基于数字孪生技术的WCS系统的关键技术支撑,包括人工智能、虚拟现实,以及3D仿真技术等,并且展示了该系统的主要... 详细信息

本文主要探讨了数字孪生技术在WCS系统中的应用。首先介绍了数字孪生技术在WCS系统中的应用前景,以及发挥的主要作用;分析了基于数字孪生技术的WCS系统的关键技术支撑,包括人工智能、虚拟现实,以及3D仿真技术等,并且展示了该系统的主要功能;最后,以某制药企业为实例,介绍数字孪生技术在WCS系统中的成功运用经验,说明数字孪生技术在WCS系统中的应用让WCS系统有更好的前景。

关键词：数字孪生技术 WCS系统数字传感大数据 3D仿真技术人工智能