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转底炉分区域供热研究

工程科学学报 2014年第S1期36卷 110-116页

作者：高金涛周春芳朱荣刘润藻北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083 北京中冶设备研究设计总院有限公司北京100029

基于国内转底炉直接还原炼铁在起步阶段亟待解决的热工系统问题,分别以系统分析、热模拟实验和数值模拟为手段,对转底炉分段热工参数进行了研究.建立了转底炉冶金模型和热模型(涉及变量83个、参数20个),模拟计算结果表明,每生产1t金属... 详细信息

基于国内转底炉直接还原炼铁在起步阶段亟待解决的热工系统问题,分别以系统分析、热模拟实验和数值模拟为手段,对转底炉分段热工参数进行了研究.建立了转底炉冶金模型和热模型(涉及变量83个、参数20个),模拟计算结果表明,每生产1t金属化球团,需铁精粉1213kg,消耗煤粉283kg、煤气615kg.基于转底炉分区域系统分析,分别进行了预热段、加热段、还原段条件下的热模拟实验研究,确定出不同工况下(nC∶nO=0.8~1.2)含碳球团于各段的实时还原进度,并依据含碳球团自还原吸热与热工参数的匹配,确定出各段燃料供应参数.使用Fluent模拟软件对分段热工参数进行了验证,结果表明分段热工参数设计合理,能有效实现转底炉的分段职能,为转底炉的优化设计提供了基础.

关键词：转底炉供热系统分析数值分析模拟

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转底炉还原炼钢含锌粉尘球团的数值模拟

过程工程学报 2012年第5期12卷 803-809页

作者：武宇亮姜泽毅张欣欣佘雪峰北京科技大学机械工程学院北京100083 北京科技大学北京市高校节能与环保工程研究中心北京100083 北京科技大学冶金工业节能减排北京市重点实验室北京100083

针对某钢铁厂处理含锌粉尘的转底炉直接还原工艺,建立了描述炉膛气体流动、燃烧和传热过程及炉内含碳球团理化反应和传热过程的数学模型,采用实际生产用球团在高温硅钼炉内进行还原实验验证模型的可靠性,得到转底炉炉膛内温度场、流场... 详细信息

针对某钢铁厂处理含锌粉尘的转底炉直接还原工艺,建立了描述炉膛气体流动、燃烧和传热过程及炉内含碳球团理化反应和传热过程的数学模型,采用实际生产用球团在高温硅钼炉内进行还原实验验证模型的可靠性,得到转底炉炉膛内温度场、流场、压力场及球团内部的温度和组分分布,分析了转底炉主要操控参数对产品铁金属化和脱锌指标的影响.结果表明,炉气流速沿流动方向逐渐增大,炉温最高点出现在还原二段(接近1350℃),球团还原20min出炉后铁金属化率和脱锌率分别达77.9%和92.7%;要使产品铁金属化率达70%,生球碳氧摩尔比不得低于0.9,而配碳量对脱锌率影响不大;煤气供给减少1%将使产品铁金属化率和脱锌率分别降低0.8%和1.3%,二次风欠供20%时二者分别下降14%和24%;球团中锌还原脱除后在炉气中再次氧化,可通过转底炉烟气除尘系统将富锌粉尘回收并用于有色行业炼锌.

关键词：转底炉球团直接还原铁金属化脱锌数值模拟

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转底炉工艺处理含铁尘泥关键技术

钢铁 2020年第8期55卷 199-205页

作者：毛瑞王飞金海茅沈栋江苏省(沙钢)钢铁研究院江苏张家港215625

转底炉是当前用于处理钢铁厂含铁锌尘泥工艺的典型代表,能有效利用尘泥中的铁、碳和氧化锌等物质,生产金属化球团,同时产生副产物氧化锌粉,具有较好的处理效果和经济效益,是未来钢铁企业含铁尘泥处理技术发展的趋势之一。基于转底炉处... 详细信息

转底炉是当前用于处理钢铁厂含铁锌尘泥工艺的典型代表,能有效利用尘泥中的铁、碳和氧化锌等物质,生产金属化球团,同时产生副产物氧化锌粉,具有较好的处理效果和经济效益,是未来钢铁企业含铁尘泥处理技术发展的趋势之一。基于转底炉处理含铁尘泥工艺,对转底炉工艺涉及的诸多关键技术进行分析和讨论,结合转底炉生产实践和实验室研究成果,在转底炉原料选择、成型技术、优化配矿、渣系优化以及锌的控制等方面提出建议,以期为转底炉处理含铁尘泥工艺的改进和创新提供参考。

关键词：含铁尘泥转底炉锌金属化球团

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转底炉平焰烧嘴燃烧过程的数值模拟

过程工程学报 2017年第3期17卷 512-519页

作者：刘雨仇灝刘和平钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081

分别采用涡耗散模型和非预混燃烧模型模拟烧嘴内的燃烧条件.结果表明,增加煤气喷入速度和降低空气喷入速度,C_xH_y,CO和H_2的消耗速率及CO_2和H_2O的生成速率减小,火焰长度增加.相同计算条件下,采用涡耗散模型计算的高温区域比非预混燃... 详细信息

分别采用涡耗散模型和非预混燃烧模型模拟烧嘴内的燃烧条件.结果表明,增加煤气喷入速度和降低空气喷入速度,C_xH_y,CO和H_2的消耗速率及CO_2和H_2O的生成速率减小,火焰长度增加.相同计算条件下,采用涡耗散模型计算的高温区域比非预混燃烧模型计算的高温区域集中;煤气喷入速度增加,涡耗散模型计算的回流区域减小,空气喷入速度增加,回流区域略有增加,煤气喷入速度和空气喷入速度变化对非预混燃烧模型计算的回流区域无影响.涡耗散模型预测流场分布更准确,非预混燃烧模型预测温度分布更准确.

关键词：转底炉烧嘴数值模拟涡耗散模型非预混燃烧模型

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转底炉用含碳球团制备及生产工艺优化

钢铁 2023年第4期58卷 157-166页

作者：杨涛雷杰任晓健万奇林周荣宝龙红明安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室安徽马鞍山243002 江苏永钢集团有限公司资源利用研究室江苏张家港215628

转底炉直接还原工艺是目前处理含铁锌尘泥工艺的典型代表,能充分利用钢铁尘泥中的铁、碳和锌等物质,生产的金属化球团可返回炼铁/炼钢生产工序,同时可回收氧化锌粉等高附加值资源,成为钢铁企业含铁尘泥处理技术发展的趋势之一。基于某... 详细信息

转底炉直接还原工艺是目前处理含铁锌尘泥工艺的典型代表,能充分利用钢铁尘泥中的铁、碳和锌等物质,生产的金属化球团可返回炼铁/炼钢生产工序,同时可回收氧化锌粉等高附加值资源,成为钢铁企业含铁尘泥处理技术发展的趋势之一。基于某钢铁企业转底炉生产情况,从含碳球团的成型工艺参数及还原焙烧制度等方面进行分析与优化,以期为转底炉处理含铁尘泥工艺的推广和改进提供参考。揭示了压球工艺参数如水分、辊速和压力等对含碳球团的成球性及强度的影响规律,结果表明,3个参数相互作用、紧密相关,建议混合料压球水分、辊轮转速和辊轮压力分别控制为14%、6.0 r/min和2.5×10^(4)N/cm,此时原料的成球性能和球团强度等综合性能最佳;探究了焙烧温度、焙烧时间及摆放位置对金属化球团强度性能、金属化率及脱锌率的影响,结果表明,适当提高焙烧温度和延长焙烧时间使得金属铁连晶增加、渣相填充铁连晶间的孔隙,且金属铁相、浮氏体及渣相连结增强,可提高金属化球团的强度。其中焙烧温度对改善球团微观结构并提高球团抗压强度的作用最为显著,建议焙烧温度设定为1275℃、焙烧时间设定为25 min;摆放方式对还原后球团的平均抗压强度、金属化率和脱锌率等性能的影响较小,但3层摆放较2层摆放而言,会造成各层球团之间性能的差异逐渐增大。

关键词：冶金固废含铁尘泥转底炉资源化工艺优化

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铜渣转底炉直接还原磁选与熔分工艺比较

中南大学学报（自然科学版） 2017年第10期48卷 2565-2571页

作者：曹志成孙体昌薛逊刘占华北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 神雾科技集团股份有限公司北京102200

以国内某典型铜渣为研究对象,进行转底炉直接还原-磁选工艺与转底炉直接还原-燃气熔分工艺的对比研究。首先通过基础试验确定最佳的反应参数,在此基础上进行中试扩大试验,并揭示铜渣转底炉直接还原过程机理,最后对它们的能耗进行计算与... 详细信息

以国内某典型铜渣为研究对象,进行转底炉直接还原-磁选工艺与转底炉直接还原-燃气熔分工艺的对比研究。首先通过基础试验确定最佳的反应参数,在此基础上进行中试扩大试验,并揭示铜渣转底炉直接还原过程机理,最后对它们的能耗进行计算与对比分析。研究结果表明:经过转底炉直接还原,铜渣中的铁橄榄石Fe_2SiO_4和磁铁矿Fe_3O_4相转变为含有金属铁Fe、二氧化硅SiO_2和少量辉石相Ca(Fe,Mg)Si_2O_6的金属化球团,铁颗粒聚集长大形成铁连晶,具备通过磨选或熔分进行进一步富集的条件。金属化球团通过磨选工艺获得的金属铁粉TFe品位为91.12%,铁回收率为86.36%,通过燃气熔分工艺获得的铁水TFe品位为94.93%,铁回收率为97.52%。转底炉直接还原-燃气熔分工艺能耗比转底炉直接还原-磨选工艺的高约30%。

关键词：铜渣转底炉磁选燃气熔分能耗

转底炉处理钢厂固废工艺的工程化及其生产实践

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钢铁 2012年第3期47卷 89-93页

作者：许海川周和敏齐渊洪谢国海钢铁研究总院北京100081 日照钢铁有限公司山东日照276806

钢厂含锌粉尘由于在高炉炼铁工艺中无法有效回收,造成了巨大的资源浪费和环境污染。美国和日本等国家采用转底炉工艺处理钢厂固体废弃物尤其是含锌铅的含铁粉尘,目前已经证明是成功的工艺。介绍了日照钢厂采用转底炉还原工艺处理钢厂固... 详细信息

钢厂含锌粉尘由于在高炉炼铁工艺中无法有效回收,造成了巨大的资源浪费和环境污染。美国和日本等国家采用转底炉工艺处理钢厂固体废弃物尤其是含锌铅的含铁粉尘,目前已经证明是成功的工艺。介绍了日照钢厂采用转底炉还原工艺处理钢厂固体废弃物,处理能力2×20万t,其特点是原料系统采用冷固结含碳球团,转底炉热源采用两段式煤气发生炉生产的煤气,采用空气、煤气双预热方式回收转底炉烟气系统的余热,金属化球团产品全部作为转炉炼钢的冷却剂使用。经过数月的调试,生产已经正常。其生产实践表明,转底炉工艺可以有效回收钢厂固体废弃物的有价元素,变废为宝。生产的金属化球团形貌保持完好,抗压强度高,金属化率可达到80%左右。转底炉还原工艺在国内成功地工业化生产,将对中国转底炉工艺的发展起到重大的促进作用。

关键词：直接还原转底炉固体废弃物

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转底炉生产直接还原铁的工业性试验

钢铁 2009年第12期44卷 17-20页

作者：杨雪峰储满生姜涛中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 昆明钢铁股份有限公司技术中心云南昆明650302 东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110004

为验证转底炉生产直接还原铁的可行性和经济性,采用云南铁矿资源组织开展了转底炉生产直接还原铁的工业性试验,共生产金属化率为79.29%的直接还原铁991.67 t。主要技术经济指标为:还原剂煤耗301 kg/t,发生炉煤耗290 kg/t,生产成本1 179... 详细信息

为验证转底炉生产直接还原铁的可行性和经济性,采用云南铁矿资源组织开展了转底炉生产直接还原铁的工业性试验,共生产金属化率为79.29%的直接还原铁991.67 t。主要技术经济指标为:还原剂煤耗301 kg/t,发生炉煤耗290 kg/t,生产成本1 179.23元/t。试验结果为转底炉直接还原铁工艺的开发提供了理论依据。

关键词：转底炉直接还原铁金属化率

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转底炉对转炉污泥的处理

钢铁 2019年第12期54卷 111-116,124页

作者：王飞毛瑞茅沈栋江苏省(沙钢)钢铁研究院铁前研究室

为了合理利用转炉污泥,减少炼铁流程中有害元素的富集,对转底炉处理转炉污泥进行了研究。结果表明,转炉污泥配入混合料后对生球质量影响较小,但可以提高干球的强度,因此可以减少球团在转运和预热阶段的破裂、粉化情况。混合料的碱度和... 详细信息

为了合理利用转炉污泥,减少炼铁流程中有害元素的富集,对转底炉处理转炉污泥进行了研究。结果表明,转炉污泥配入混合料后对生球质量影响较小,但可以提高干球的强度,因此可以减少球团在转运和预热阶段的破裂、粉化情况。混合料的碱度和碳质量分数是影响金属化球团质量的关键因素,而转炉污泥配入混合料后会对它们产生较大影响。将混合料的碱度控制在0.75~0.85,碳质量分数控制在11%~12%,可以保证金属化球团具有所需的强度和金属化率。工业试验过程中,转炉污泥配比从8%逐渐提高至24%,通过控制各原料配比来调节碱度和碳质量分数,金属化球团的质量能够满足生产需要。

关键词：转炉污泥转底炉金属化球团碱度碳质量分数