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沙钢高炉偏料技术研究和应用

钢铁 2022年第9期57卷 49-56页

作者：赵华涛卢瑜韩旭杜屏张国良江苏省(沙钢)钢铁研究院铁前研究室江苏张家港215625 江苏省沙钢集团有限公司炼铁厂江苏张家港215625

为了研究高炉圆周方向矿焦比(O/C)分布规律,解决沙钢倒罐过程中气流波动大的问题,开发了圆周方向质量分布数学模型,并基于5800 m~3高炉1∶15冷布料试验装置测量了不同料罐和炉料组合方式及溜槽旋转方向下炉料在圆周方向的质量分布,证实... 详细信息

为了研究高炉圆周方向矿焦比(O/C)分布规律,解决沙钢倒罐过程中气流波动大的问题,开发了圆周方向质量分布数学模型,并基于5800 m~3高炉1∶15冷布料试验装置测量了不同料罐和炉料组合方式及溜槽旋转方向下炉料在圆周方向的质量分布,证实了数学模型的准确性。进一步计算高炉圆周方向矿焦比(O/C)分布的变化规律发现,对于炉顶料罐东西布置的高炉,倒罐主要降低东、西方向上的矿焦比偏析,而溜槽换向主要降低南、北方向上的矿焦比偏析,而且倒罐时矿焦比经历波峰到波谷的变化,幅度比换向时更大。操作者在生产过程中尝试倒罐时发现气流波动过大,易造成高炉压量关系紧张、指标下降,尤其在炉况不太稳定的时候。针对这种情况,基于圆周方向矿焦比分布模型分析了倒罐和溜槽换向前后矿焦比在各方向的变化,并制定了倒罐和溜槽换向相结合的优化方案,即倒罐的时候同时实施溜槽换向,从而减小倒罐时矿焦比变化过大造成的气流波动。沙钢3个2680 m~3高炉先后应用了倒罐和溜槽换向结合的技术,铁水质量得到改善,炉况稳定性提高,经济技术指标获得进步,炉顶设备故障率降低。

关键词：倒罐溜槽换向矿焦比气流波动铁水质量

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回旋区深度对上部炉料运动影响的模拟分析

中国冶金 2022年第11期32卷 50-55,64页

作者：翟延东魏国石凯邵磊东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

冶炼实践已证实,高炉回旋区形状和大小影响上部炉料的运动,进而影响煤气流分布及煤气利用率。已有研究多集中在回旋区形状、大小与高炉生产指标的关系,对相关影响机理和规律较少有深入分析。针对此问题,建立二维狭槽半高炉模型,采用离... 详细信息

冶炼实践已证实,高炉回旋区形状和大小影响上部炉料的运动,进而影响煤气流分布及煤气利用率。已有研究多集中在回旋区形状、大小与高炉生产指标的关系,对相关影响机理和规律较少有深入分析。针对此问题,建立二维狭槽半高炉模型,采用离散单元法(DEM)对回旋区深度与炉料形态、混合程度、径向矿焦比的关系进行数值模拟探索。模型中考虑了炉料颗粒在下降过程中的粒度变化,利用离散单元法-计算流体力学(DEM-CFD)耦合方法得到料柱孔隙率分布特征。结果表明,随着回旋区深度增加,料批下降趋向均匀,料层倾斜程度减小,块状带下部炉料混合程度减小;随着料批的下降,矿石相对于焦炭逐渐向中心偏移,回旋区深度对料批径向矿焦比分布无明显影响;块状带整体孔隙率随回旋区深度增加而减小,变化幅度在2.1%左右;回旋区深度较大时,软熔带会有孔隙率较高的区域(较宽焦窗)。

关键词：回旋区深度 DEM 炉料形态配位数矿焦比孔隙率高炉

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低燃料比高炉最佳气流分布及控制

钢铁 1981年第7期16卷 9-17页

作者：马树涵杨国盼鞍山钢铁公司钢铁研究所

本文根据国内外及鞍钢高炉生产实践,结合高炉解剖调查、高炉开炉前料面测量及回旋区深度测定等,讨论了低燃料比高炉最佳气流分布型式及其与高炉炉容、原料性能等的关系。认为在目前条件下随原料性能改善,应谋求较为平坦的双峰式曲线及“... 详细信息

本文根据国内外及鞍钢高炉生产实践,结合高炉解剖调查、高炉开炉前料面测量及回旋区深度测定等,讨论了低燃料比高炉最佳气流分布型式及其与高炉炉容、原料性能等的关系。认为在目前条件下随原料性能改善,应谋求较为平坦的双峰式曲线及“W”、低“倒 V”型软熔带。气流分布及软熔带型式的控制主要是改变鼓风参数以使回旋区深度适宜及采用不同的装料方法来获得适宜的炉喉矿焦比分布。改善原燃料的高温性能和粒度组成是获得最佳气流分布的基础。

关键词：低燃料比炉喉冶炼条件软熔带高炉操作矿焦比气流分布煤气分布

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高炉上部炉型对炉料运动影响的数值模拟

中国冶金 2021年第8期31卷 11-16页

作者：吕坤翟延东魏国储满生东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 东北大学低碳钢铁前沿技术研究院辽宁沈阳110819 辽宁省低碳钢铁前沿技术工程研究中心辽宁沈阳110819

高炉炉型对炉料在炉内运动规律有着决定性影响。以某企业高炉参数为原型,采用离散元方法对不同炉型条件下炉料运动进行了数值模拟,分析了炉料运动规律及其对矿焦比和孔隙率分布的影响。研究结果表明,在布料条件相同时,炉身角变小后,炉... 详细信息

高炉炉型对炉料在炉内运动规律有着决定性影响。以某企业高炉参数为原型,采用离散元方法对不同炉型条件下炉料运动进行了数值模拟,分析了炉料运动规律及其对矿焦比和孔隙率分布的影响。研究结果表明,在布料条件相同时,炉身角变小后,炉容扩大,炉料运动速度减缓;炉料下降过程中,矿石会向下降最快位置聚集,炉身角减小后,矿石边缘分布趋势更加明显;炉料下降过程中矿石与焦炭混合,孔隙率不断减小。炉身角减小后,炉料下降过程中孔隙率减小幅度变缓。

关键词：炉型离散元模拟炉料运动孔隙率矿焦比

美国矿冶石油工程师学会钢铁学会第52届炼铁会议简况

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炼铁 1993年第6期 57-59页

作者：白晨光重庆大学冶金及材料工程系

1.概况美国矿冶石油工程师学会钢铁学会第52届炼铁会议于1993年3月28～31日在得克萨斯州达技斯市举行。同时举行的还有第76届炼钢会议和第12届加工技术会议。出席会议的有来自美国、加拿大、英国、日本、德国、意大利、澳大利亚、中国... 详细信息

1.概况美国矿冶石油工程师学会钢铁学会第52届炼铁会议于1993年3月28～31日在得克萨斯州达技斯市举行。同时举行的还有第76届炼钢会议和第12届加工技术会议。出席会议的有来自美国、加拿大、英国、日本、德国、意大利、澳大利亚、中国、韩国等近20个国家的代表,总人数约400人。我国出席此次会议的是武钢技术部副部长于仲洁高级

关键词：回旋区石油工程师料面测定仪物面出铁场炉缸煤粉喷吹喷吹(冶金炉) 喷煤熔融还原喷吹量高炉喷吹矿焦比会议粒煤钢铁美利坚合众国北美洲美国

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武钢6号高炉布料实践

炼铁 2006年第2期25卷 10-13页

作者：李怀远裴汉钢周国钱杨佳龙武汉钢铁集团公司

通过布料方程计算及开炉顶检修方孔观察,调整炉喉截面积矿焦比的分布,形成合理的料面形状。6号高炉通过对炉顶布料的探索,形成了适合武钢原燃料条件的布料模式,保持炉况长期稳定顺行,取得良好的技术经济指标。

关键词：高炉布料料面矿焦比软熔带

提高球团矿配比对高炉块状带料面形状和煤气流分布影响的研究

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提高球团矿配比对高炉块状带料面形状和煤气流分布影响的研究

作者：王国斌东北大学

学位级别：硕士

降低生产成本、减少燃料消耗、坚持节能减排是当前钢铁企业可持续发展的关键所在。与烧结矿相比,球团矿生产工序能耗低,环境污染排放物少,而且具有品位高、粒度均匀、强度高、还原性好等特点。因此,增加球团矿配比可减少烧结矿使用量,... 详细信息

降低生产成本、减少燃料消耗、坚持节能减排是当前钢铁企业可持续发展的关键所在。与烧结矿相比,球团矿生产工序能耗低,环境污染排放物少,而且具有品位高、粒度均匀、强度高、还原性好等特点。因此,增加球团矿配比可减少烧结矿使用量,提高煤气利用率,并达到降低燃料比之目的。但增加球团矿配比后易产生高炉加重中心、炉墙结瘤等问题。因此,有必要研究提高球团矿配比对高炉块状带料面形状和煤气流分布的影响,从而为高球团比下高炉布料制度的优化提供理论依据。本论文结合宝钢2号高炉炉料组成和布料制度,开展了不同球团矿配比时料堆结构参数的测定及料面形状的计算,同时运用数值模拟方法,研究了提高球团矿配比对高炉块状带煤气流分布的影响,并在此基础上进行了布料制度的优化。所得结论如下。随球团矿配比增加,料堆堆角呈减小趋势,料面趋于平坦,料堆空隙度减小;随球团矿配比由20%分别提高至30%和40%,高炉中心区域矿焦比增加,煤气流速降低,煤气压降增加,中心加重趋势明显;而炉墙区域矿焦比变化不大,煤气流速增大,边缘气流发展。调整矿石布料矩阵和焦炭布料矩阵,高炉中心矿焦比减小,煤气流速增大,煤气压降降低,中心煤气流发展充分,中心加重的趋势得到控制。进一步增加高炉中心焦炭布入量并形成“焦炭堆”,可以起到控制球团矿向中心滚落的作用,而炉墙附近所形成的平坦矿石层和焦炭层有助于抑制高球团比下的料层坍塌。加深料线对改善煤气流分布效果不明显,不建议作为应对高球团比的主要措施。

关键词：高球团矿配比高炉布料料层结构矿焦比煤气流分布

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高炉炉喉煤气流分布检测方法的研究

高炉炉喉煤气流分布检测方法的研究

作者：张信东北大学

学位级别：硕士

高炉炼铁是钢铁生产中的重要环节。由于高炉炼铁技术经济指标良好,工艺简单,生产量大,劳动生产率高,能耗低,这种方法生产的生铁占世界生铁总产量的95%以上。高炉操作在很大程度上就是取得合理、适宜的煤气流分布。因此研究煤气流分布在... 详细信息

高炉炼铁是钢铁生产中的重要环节。由于高炉炼铁技术经济指标良好,工艺简单,生产量大,劳动生产率高,能耗低,这种方法生产的生铁占世界生铁总产量的95%以上。高炉操作在很大程度上就是取得合理、适宜的煤气流分布。因此研究煤气流分布在线检测方法,对于协助操作人员判断高炉煤气流分布和炉况、指导高炉操作来获取合理煤气流分布,实现高炉冶炼优质、高产、低耗、长寿的生产目标,具有现实的经济和科学指导意义。本论文以首钢京唐钢铁厂5500m3高炉炉喉煤气流为研究对象,结合生产工艺要求、系统组成,针对十字测温只能取得几个离散的温度值、红外摄像机不能有效检测料面边缘温度和矿焦比需要假设条件,三种方法都存在局限性的情况,为了弥补单一信息的缺陷,提出了对三种不同的特征信息计算的温度结果进行融合的思想,最终实现了相对完整、准确的炉喉煤气流检测。本文研究的主要内容如下:(1)从工艺角度分析高炉炉喉煤气流检测信息的特点,确定相关的特征信息;(2)针对十字测温、红外图像灰度、矿焦比三类特征信息不能直接获得连续值,分别采用数据插值的方法对十字测温数据进行插值,提取连续温度值;运用时域和空域滤波技术对红外图像进行处理并提取灰度曲线;建立布料数学模型并提取矿焦比;(3)根据三类特征信息分别对料面温度进行计算,获得三种料面温度计算结果。建立温度融合模型,对三种料面温度结果进行加权融合计算,其中加权因子通过像素数统计方法和模糊推理算法进行调整,确定在一个测量周期中加权因子的取值,进而获得一种综合的炉喉煤气流分布的检测结果。本文提出的三种信息融合的高炉料面温度检测方法,对温度检测完整准确,能够较好地反映煤气流的分布情况,解决了单一检测方法不够全面准确的问题。根据首钢京唐钢铁公司高炉的实际运行数据,建立高炉检测实验仿真平台。仿真运行结果表明:本文提出的三种信息融合的料面温度检测方法,实现了料面煤气流分布的有效检测及直观显示,能够较好反映高炉煤气流分布,满足生产操作要求。

关键词：煤气流分布十字测温红外图像矿焦比融合

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高炉软熔带形态变化的热模型实验研究

东北大学学报（自然科学版） 1996年第1期17卷 25-29页

作者：车传仁赵雪飞东北大学鞍山钢铁学院

利用三维动态热模型探讨了高炉内软熔带的形态及形成位置．结果表明，随中心矿焦比降低，能够形成充分发展的倒Ｖ型软熔带．总矿焦比增大时，软熔带顶点位置降低．喷煤比增大则中心软熔层位置逐渐升高，而鼓风富氧率升高时中心软熔层位... 详细信息

利用三维动态热模型探讨了高炉内软熔带的形态及形成位置．结果表明，随中心矿焦比降低，能够形成充分发展的倒Ｖ型软熔带．总矿焦比增大时，软熔带顶点位置降低．喷煤比增大则中心软熔层位置逐渐升高，而鼓风富氧率升高时中心软熔层位置逐渐降低．中心加焦法是发展倒Ｖ型软熔带。

关键词：高炉软熔带矿焦比喷煤热模型