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铁矿石烧结过程中不同类型准颗粒的燃烧特性

工程科学学报 2019年第3期41卷 316-324页

作者：马鹏楠程明周明熙李亚威周昊浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

采用竖直管式炉研究了焦炭粒径、黏附层、黏附比、焦粉比例对不同类型准颗粒质量转化率和燃料氮转化率的影响.结果表明,对于S和S'型准颗粒,质量转化率均随焦炭粒径的增大而降低;对于S'型准颗粒,燃料氮转化率随着焦炭粒径的增大而减小,... 详细信息

采用竖直管式炉研究了焦炭粒径、黏附层、黏附比、焦粉比例对不同类型准颗粒质量转化率和燃料氮转化率的影响.结果表明,对于S和S'型准颗粒,质量转化率均随焦炭粒径的增大而降低;对于S'型准颗粒,燃料氮转化率随着焦炭粒径的增大而减小,而对于存在黏附层的S型准颗粒,内核焦炭粒径越大,燃料氮转化率越大;通过对比S和S'型准颗粒的燃烧情况,发现黏附层的存在有利于提高准颗粒的质量转化率和燃料氮转化率;对于C型准颗粒,黏附比越大,质量转化率和燃料氮转化率均越小; P型准颗粒的质量转化率随着焦粉比例的增加而减小,燃料氮转化率在焦粉比例为50%时达到最低值.

关键词：铁矿石烧结准颗粒质量转化率燃料氮转化率 NOx排放

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铁矿石烧结NO_x排放的实验和数值模拟

环境科学学报 2018年第8期38卷 3252-3259页

作者：程明周明熙马鹏楠李亚威周昊浙江大学能源系杭州310027

为了探明铁矿石烧结过程中影响氮氧化物排放的主要因素,采用烧结杯实验和数值模拟方法对铁矿石烧结过程中的氮氧化物排放进行了研究,实验通过变化焦炭配比和二元碱度,分析了不同焦炭配比和碱度下焦炭氮转化率.结果发现,焦炭对氮氧化物... 详细信息

为了探明铁矿石烧结过程中影响氮氧化物排放的主要因素,采用烧结杯实验和数值模拟方法对铁矿石烧结过程中的氮氧化物排放进行了研究,实验通过变化焦炭配比和二元碱度,分析了不同焦炭配比和碱度下焦炭氮转化率.结果发现,焦炭对氮氧化物的还原作用比较大,焦炭质量分数每提高0.5%,则焦炭氮转化率减少3%左右,而碱度的作用主要体现在烧结矿的下层,在烧结床下层,应适量添加熟石灰.将焦炭颗粒按照粒径分为粘附颗粒和核心颗粒,通过建立制粒模型,对3个工况的氮氧化物排放进行了分析.烧结程序计算结果说明,粘附层的成分对焦炭氮转化率的影响也是比较大的,如果粘附层含有较多的矿石,则会降低氮氧化物和焦炭的气化反应,减少NO_x还原.

关键词：铁矿石烧结氮氧化物制粒碱度焦炭

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铁矿石烧结中碱性熔剂对燃料燃烧的影响

钢铁研究学报 2012年第8期24卷 7-11页

作者：张俊郭兴敏黄学军北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

通过热重法和红外气相分析,考察了铁矿石烧结中碱性熔剂对煤粉燃烧速率和产物的影响,研究了熔剂对煤粉燃烧的催化机理,并定量分析了催化效果。试验结果表明:熔剂以氧化物的形态存在时,对煤粉的燃烧具有催化作用,但以碳酸盐的形态存在时... 详细信息

通过热重法和红外气相分析,考察了铁矿石烧结中碱性熔剂对煤粉燃烧速率和产物的影响,研究了熔剂对煤粉燃烧的催化机理,并定量分析了催化效果。试验结果表明:熔剂以氧化物的形态存在时,对煤粉的燃烧具有催化作用,但以碳酸盐的形态存在时不具有催化性。碳与空气的燃烧反应中,熔剂在低温下通过降低CO2分子的稳定性促进碳溶损反应的发生,高温下通过降低C-C键强度促进碳氧界面反应和碳溶损反应的发生。最后得到熔剂对碳燃烧的催化因子f=0.42。

关键词：燃料燃烧铁矿石烧结熔剂催化

生物质替代焦粉铁矿石烧结过程中的碱金属迁移行为

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工程科学学报 2021年第3期43卷 376-384页

作者：周昊邢裕健周明熙马鹏楠浙江大学能源工程学院杭州310027

通过挥发-冷凝实验装置进行小型烧结实验,运用X射线荧光光谱(XRF)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)及电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)等分析检测手段,结合Factsage热力学模拟,对比研究了以木炭和焦粉为燃料,配加含铁粉尘的铁矿石烧结过... 详细信息

通过挥发-冷凝实验装置进行小型烧结实验,运用X射线荧光光谱(XRF)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)及电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)等分析检测手段,结合Factsage热力学模拟,对比研究了以木炭和焦粉为燃料,配加含铁粉尘的铁矿石烧结过程中,床层碱金属随烟气挥发迁移的规律、烧结前后的碱金属脱除率以及工艺措施对碱金属脱除的影响.结果表明,K相对于Na更容易被脱除,挥发至烟气中的碱金属化合物主要是KCl,其次为NaCl.增加燃料配比促进了碱金属元素的脱除;在燃料配比相同的条件下,木炭烧结的碱金属脱除效果不及焦粉烧结.烧结过程中,排入废气中的碱金属化合物被下部混合料层大量捕获、吸附,下部床层内捕集的碱金属氯化物促进了碱金属的氯化脱除.添加CaCl2后,以木炭为燃料时K和Na的脱除率高于焦粉工况,且产物中K和Na的含量较低.配合氯化脱除工艺将生物质应用于铁矿石烧结是烧结生产发展的可行方向.

关键词：铁矿石烧结生物质碱金属脱除富集特性赋存状态

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板栗壳炭部分替代焦粉的铁矿石烧结数值模拟

太阳能学报 2017年第7期38卷 1987-1995页

作者：刘廷森张小辉卿山吕国强昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093 昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

以某钢铁企业带式烧结机为原型,建立铁矿烧结过程三维非稳态数学模型,使用该模型对传统燃料及板栗壳炭部分替代传统燃料的铁矿烧结过程进行数值模拟。针对所得结果,以10%替代方案试验数据对模型进行验证,并根据所提出的烧结热工过程评... 详细信息

以某钢铁企业带式烧结机为原型,建立铁矿烧结过程三维非稳态数学模型,使用该模型对传统燃料及板栗壳炭部分替代传统燃料的铁矿烧结过程进行数值模拟。针对所得结果,以10%替代方案试验数据对模型进行验证,并根据所提出的烧结热工过程评价指标对各方案进行评价。结果表明:计算结果与试验数据相吻合,10%替代组、20%替代组、30%替代组烧结终点分别比常规组提前5.1%、9.0%、12.0%,CO_2排放量分别比常规组增加0.26%、0.44%、0.58%,CO排放量分别比常规组增加0.24%、0.38%、0.52%,SO_2排放量分别比常规组减少3.5%、6.5%、9.8%,20%替代组热工过程评价指标优于常规组、10%替代组和30%替代组。

关键词：铁矿石烧结板栗壳炭部分替代数值模拟生物质

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铁矿石烧结箅条糊堵现象成因机制

钢铁研究学报 2021年第12期33卷 1237-1244页

作者：李占国张建良刘征建王耀祖牛乐乐北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 北京科技大学人工智能研究院北京100083

箅条糊堵现象是铁矿石烧结生产面临的重要共性问题,给烧结经济技术指标及设备都带来不利影响。为弄清并解决这一问题,首先对箅条糊堵物进行了分类和物相特征分析,随后从原燃料条件、工艺条件和箅条自身性能3个方面综合分析了烧结台车箅... 详细信息

箅条糊堵现象是铁矿石烧结生产面临的重要共性问题,给烧结经济技术指标及设备都带来不利影响。为弄清并解决这一问题,首先对箅条糊堵物进行了分类和物相特征分析,随后从原燃料条件、工艺条件和箅条自身性能3个方面综合分析了烧结台车箅条糊堵的形成机制及影响因素,最后基于箅条糊堵物的物相特征及形成机制总结了预防及解决箅条糊堵问题的技术措施和工艺参数控制要求。研究结果对明晰箅条糊堵机制、防治篦条糊堵和促进铁矿石烧结生产稳定有着一定的参考意义。

关键词：铁矿石烧结箅条糊堵碱金属液相形成机制

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焦粉粒度对铁矿石烧结过程的影响

钢铁 2008年第10期43卷 8-12页

作者：欧大明孙骐沈红标阎丽娟石洪志必和必拓(BHP Billiton)纽卡斯尔技术中心必和必拓中国上海200020 宝钢股份公司技术中心上海201900 宝钢分公司制造部原料管理中心上海201900

铁矿石烧结中焦粉的燃烧过程取决于焦粉的粒度。通过烧结试验,研究了焦粉粒度对烧结性能和质量的影响(针对含10%MAC粉的配矿)。通过降低细焦粉粒级(<0.25 mm和<1 mm)的百分比来增加焦粉平均粒度,从而可以明显提高烧结速度、成品率和生产... 详细信息

铁矿石烧结中焦粉的燃烧过程取决于焦粉的粒度。通过烧结试验,研究了焦粉粒度对烧结性能和质量的影响(针对含10%MAC粉的配矿)。通过降低细焦粉粒级(烧结速度、成品率和生产率,而需要的焦粉量会更少。这是因为制粒后的烧结混合料里的较大焦粉颗粒燃烧效率更高,制粒效果更好,因而原始料层透气性和烧结透气性更好。能源利用率得到改进后,也会使烧结矿的RDI(还原粉化指数)改善。烧结矿矿相分析发现,即使用较粗焦粉的试验需要的燃料消耗率更低,但烧结成品包含的磁铁矿相更多,再生赤铁矿的含量更少。

关键词：铁矿石烧结焦粉粒度火焰前锋 RDI

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铁矿石烧结过程中的二噁英检测方法研究

环境污染与防治 2016年第6期38卷 34-38,45页

作者：钱立新龙红明吴雪健春铁军王毅璠安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032

摘要铁矿石烧结过程是二噁英产生的重要来源，烧结烟气的复杂性和二噁英的痕量／超痕量特性使二嚼英的检测成为难题。针对铁矿石烧结特性，制定了适用于烧结杯实验和烧结机现场的二噁英采样方法，采用高分辨气相色谱（HRGC）／高分辨质... 详细信息

摘要铁矿石烧结过程是二噁英产生的重要来源，烧结烟气的复杂性和二噁英的痕量／超痕量特性使二嚼英的检测成为难题。针对铁矿石烧结特性，制定了适用于烧结杯实验和烧结机现场的二噁英采样方法，采用高分辨气相色谱（HRGC）／高分辨质谱（HRMS）对烟气中的二噁英进行检测。通过检测分析，4种采样内标物质回收率均在75％～110％，说明采样及检测过程准确、可靠，烧结杯实验和烧结机现场烟气的二嚼英毒性当量浓度分别为0．50、0．43figTEQ／m3，与权威机构检测结果基本吻合，该方法可为铁矿石烧结过程二嚼英检测提供技术支持。

关键词：铁矿石烧结二噁英检测

铁矿石烧结优化配料及烧结矿化学成分预测模型研究与应用

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铁矿石烧结优化配料及烧结矿化学成分预测模型研究与应用

作者：李英杰南开大学

学位级别：硕士

钢铁行业是国民经济支柱产业,带动社会各行各业的发展,在国家经济发展过程中发挥着不可替代的关键性作用。作为现代钢铁冶炼的第一道综合性生产工序,烧结在我国钢铁冶炼中占据重要地位。高炉炼铁70%以上的含铁原料为烧结矿,其质量的优... 详细信息

钢铁行业是国民经济支柱产业,带动社会各行各业的发展,在国家经济发展过程中发挥着不可替代的关键性作用。作为现代钢铁冶炼的第一道综合性生产工序,烧结在我国钢铁冶炼中占据重要地位。高炉炼铁70%以上的含铁原料为烧结矿,其质量的优劣以及稳定性与钢铁冶炼效益息息相关。随着我国钢铁产量的增加,可用于烧结生产的优质国产铁矿石严重缺乏,需大量进口铁矿石。因此,烧结厂所使用的原料品种复杂、来源多样,给烧结配料带来了极大挑战。结合烧结工艺过程非线性、动态复杂和大滞后的特点,烧结矿的化学成分稳定性难以控制,不利于高炉冶炼。为高效合理利用铁矿石,降低钢铁企业生产成本,提高烧结矿质量稳定性,强化高炉冶炼,本文建立了烧结优化配料模型和烧结矿化学成分预测模型,并设计了烧结工序智能辅助系统:(1)针对烧结配料以经验为主或采用烧结杯试验法难以满足当前烧结生产需要的问题,基于现代智能算法建立了烧结优化配料数学模型。提出以遗传算法为优化方法求解优化模型,优化结果表明,生产每吨烧结矿降低原料成本38.01元,烧结矿TFe含量增加1.90%,碱度由1.75增加至1.81,降低了生产成本,改善了烧结矿的质量,有利于企业降本增效。(2)针对浅层神经网络在烧结矿化学成分预测方面的不足,基于深度置信网络(DBN)建立了烧结矿化学成分预测模型,构建了模型评估指标体系,仿真结果表明,该模型误差小、精度高,能够有效指导烧结生产。(3)设计并构建了烧结工序智能辅助一体化系统,集成优化配料和烧结矿化学成分预测功能,为工作人员提供了原燃料从进厂到烧结矿送入高炉炉,烧结全过程的智能决策,极大地缩短了配料计算时间,保证了烧结矿化学成分的稳定性,从而促进高炉增产增效。本文建立的烧结配料优化模型以及烧结矿化学成分预测模型,有助于提高铁矿石资源利用率,保证烧结矿化学成分稳定性,从而促进高炉节能降耗、增产增效,助力钢铁企业高质量发展。

关键词：铁矿石烧结降本增效烧结优化配料烧结矿化学成分预测