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钢铁企业粉尘颗粒污染物特点及除杂技术

冶金动力 2024年第3期 103-106页

作者：魏志堂唐钢能源环保部河北唐山063000

钢铁冶炼过程中会产生大量烟气,经过除尘处理后得到冶金粉尘,该粉尘中存在着碳、钙、铁等有价元素,可通过资源化利用技术对其进行分离、回收。利用烧结对冶金粉尘进行回收,虽可以获得较可观的经济效益,却无法避免对烧结烟气污染物控制... 详细信息

钢铁冶炼过程中会产生大量烟气,经过除尘处理后得到冶金粉尘,该粉尘中存在着碳、钙、铁等有价元素,可通过资源化利用技术对其进行分离、回收。利用烧结对冶金粉尘进行回收,虽可以获得较可观的经济效益,却无法避免对烧结烟气污染物控制所造成的不利影响,要尽量降低粉尘中杂质所带来的有害影响就需要提前将其从冶金粉尘中分离出来,分离环节至关重要,因此根据钢铁冶金粉尘的特点,从粉尘杂质分离角度进行着重分析与研究。

关键词：冶金粉尘颗粒粉尘除杂技术重金属碱金属

铁水预脱磷温度对脱磷渣结构及行为的分析与探讨

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钢铁 2024年第8期59卷 27-39页

作者：周朝刚陈庆功闫占辉赵长亮刘道正王连全单庆林王书桓华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 首钢京唐钢铁联合有限责任公司轧钢作业部河北唐山063200 首钢京唐钢铁联合有限责任公司炼钢部河北唐山063200 首钢股份公司迁安钢铁公司河北迁安064404 天津铁厂有限公司炼钢厂河北邯郸056400 唐山钢铁集团有限责任公司技术中心河北唐山063000

为探究不同铁水温度下脱磷熔渣结构演变对脱磷效果及磷迁移富集行为的影响,在铁水温度为1340~1420℃条件下进行了实验室试验,利用XRD、SEM-EDS、FTIR和Raman光谱对试验后脱磷终渣的结构进行了表征。热力学理论分析表明,随着温度的升高,... 详细信息

为探究不同铁水温度下脱磷熔渣结构演变对脱磷效果及磷迁移富集行为的影响,在铁水温度为1340~1420℃条件下进行了实验室试验,利用XRD、SEM-EDS、FTIR和Raman光谱对试验后脱磷终渣的结构进行了表征。热力学理论分析表明,随着温度的升高,磷的分配比逐渐降低。铁水脱磷试验表明,当铁水温度为1380℃时,铁水脱磷效率最高,温度过高或过低均不利于脱磷,且铁水硅质量分数随着温度的升高逐渐降低。XRD和SEM-EDS分析结果表明,磷主要富集在2CaO·SiO_(2)结晶区,富磷相由2CaO·SiO_(2)-3CaO·P_(2)O_(5)固溶体组成,温度的升高会降低富磷相的比例。拉曼和红外分析结果表明,Si—O—Si键受温度升高的影响较小。当温度较低时,炉渣中Q^(1)(Si)、Q^(2)(Si)和Q^(3)(Si)的含量增加。当温度升至1380℃时,Si—O—Si键断裂,Q^(0)(Si)增大。低聚合度的硅酸盐结构促进磷的迁移和聚集,以Q^(1)(P)形式存在的磷逐渐增加。当温度为1380~1420℃时,较高的铁水温度抑制了磷的迁移,进入渣中的硅往往以高聚合度的形式存在,随着脱硅反应的进行,渣的聚合度逐渐增加。此外,由于FeO_(6)八面体的显著增加和硅酸盐聚合度的提高,磷向硅氧网络结构中的迁移受到抑制,以Q^(0)(P)形式存在的磷逐渐增加,磷在炉渣中的扩散程度增加。可以为钢铁企业解决铁水磷质量分数超标问题和控制合理的预脱磷温度提供理论指导和参考。

关键词：预脱磷铁水温度氧化铁皮红外光谱拉曼光谱熔渣结构

轧制退火工艺对高碳含量孪晶诱发塑性钢拉伸变形行为的影响

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塑性工程学报 2024年第5期31卷 64-70页

作者：黄玖龙孙威杰张岩刘帅冯运莉华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 首钢京唐钢铁联合有限责任公司制造部河北唐山063210

以Fe-18Mn-1.0C高碳含量TWIP钢为研究对象,利用单向拉伸试验、光学显微镜和扫描电子显微镜研究了冷轧压下量和退火温度对高碳TWIP钢拉伸变形行为的影响。结果表明,随着压下量的增加,试验钢中产生大量变形组织,在轧制变形组织作用下,Fe-1... 详细信息

以Fe-18Mn-1.0C高碳含量TWIP钢为研究对象,利用单向拉伸试验、光学显微镜和扫描电子显微镜研究了冷轧压下量和退火温度对高碳TWIP钢拉伸变形行为的影响。结果表明,随着压下量的增加,试验钢中产生大量变形组织,在轧制变形组织作用下,Fe-18Mn-1.0C钢的屈服强度及抗拉强度显著提高但塑性降低;冷轧高碳TWIP钢拉伸过程中产生动态应变时效(DSA)现象,随着压下量的增加,锯齿幅度减弱,锯齿数量减少,DSA现象减弱;对冷轧40%试样进行不同温度的退火处理,发现随退火温度的升高,试样屈服强度降低,当退火温度超过400℃时,抗拉强度明显下降,伸长率出现先增加后降低的现象;对于高碳TWIP钢,当退火温度超过400℃时,碳化物快速析出是其抗拉强度及伸长率降低的主要原因。

关键词：孪晶诱发塑性钢高碳含量冷轧退火处理纳米孪晶

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钢铁工业浓盐水零排放治理技术的研究与应用

山西化工 2024年第4期44卷 271-273页

作者：冯梅邯郸钢铁集团有限责任公司环保能源部河北邯郸056003

钢铁工业生产过程中会产生大量的含盐废水,经过前段膜处理之后,浓水中盐分、有机物含量较高,处理好浓盐废水,不仅可以节约水资源,减少环境污染,还可以达到资源化利用的目的。基于此,介绍了浓盐水零排放采用“一级预处理+膜浓缩+二级预处... 详细信息

钢铁工业生产过程中会产生大量的含盐废水,经过前段膜处理之后,浓水中盐分、有机物含量较高,处理好浓盐废水,不仅可以节约水资源,减少环境污染,还可以达到资源化利用的目的。基于此,介绍了浓盐水零排放采用“一级预处理+膜浓缩+二级预处理+纳滤分盐+蒸发结晶”的治理工艺,对各工艺流程单元及指标参数进行探讨,以期为相关研究提供参考。

关键词：浓盐水治理技术研究应用

不同成分780 MPa级高强双相钢成形性能对比分析

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塑性工程学报 2024年第5期31卷 171-178页

作者：张伟刘华赛桑贺李春光陈洪生何朗邱木生首钢集团有限公司技术研究院北京100043 首钢京唐钢铁联合有限责任公司质检部河北唐山063210

针对不同成分高强双相钢HC420/780 DPD+Z开展了性能对比分析。首先,在常规C-Si-Mn化学成分体系的基础上,通过增加微合金元素或改变原有化学成分含量形成了3种同强度级别的材料,对3种材料的金相组织和力学性能进行了对比分析;基于液压成... 详细信息

针对不同成分高强双相钢HC420/780 DPD+Z开展了性能对比分析。首先,在常规C-Si-Mn化学成分体系的基础上,通过增加微合金元素或改变原有化学成分含量形成了3种同强度级别的材料,对3种材料的金相组织和力学性能进行了对比分析;基于液压成形试验机对3种材料的成形极限曲线进行了对比,并与3种理论预测模型进行了对比;对3种材料的扩孔性能和折弯性能进行了对比;基于AutoForm搭建了某车型纵梁零件成形过程仿真模型,分析了3种材料的应变分布;通过折弯性能验证材料是否满足纵梁的成形需求。结果表明,对于增加微合金元素的材料,其组织得到明显细化,马氏体呈现出弥散细小的状态,材料的拉延能力增强;对于高碳含量的材料,其C和Cr元素的含量提高,Si元素含量降低,有明显的带状马氏体组织,晶粒尺寸增大,材料的塑性应变比r值增大;根据成形极限曲线可知,微合金成分材料的平面主应变最大,约为0.175,扩孔率最高,达到26.2%,90°折弯极限圆角半径优于其他两种材料,应用纵梁零件的开裂风险最小;高碳含量材料的平面主应变最小,约为0.133;常规成分材料的扩孔率最低,仅为13.0%,折弯性能也最差;微合金元素材料具有良好的拉延和弯曲综合成形性能,而高碳含量可以明显提升材料的折弯和扩孔性能。

关键词：化学成分高强度双相钢成形性能成形极限曲线扩孔率

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熔融还原炼铁工艺用耐火材料的研究进展

耐火材料 2024年第3期58卷 251-256页

作者：刘然刘晏廷高艳甲邓勇华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063000 承德钢铁集团有限公司河北承德067102

相较于高炉炼铁工艺,HIsmelt和Corex两种熔融还原炼铁工艺几乎不使用焦炭,且资源利用效率高,环保优势突出,但这两个工艺的熔渣中FeO含量普遍偏高,且技术成熟度和炉内反应机制的深入了解仍然不足,导致熔融还原炉的寿命普遍低于高炉的。... 详细信息

相较于高炉炼铁工艺,HIsmelt和Corex两种熔融还原炼铁工艺几乎不使用焦炭,且资源利用效率高,环保优势突出,但这两个工艺的熔渣中FeO含量普遍偏高,且技术成熟度和炉内反应机制的深入了解仍然不足,导致熔融还原炉的寿命普遍低于高炉的。分析了HIsmelt和Corex两大工艺的流程特点,总结了HIsmelt和Corex工艺用耐火材料的材料选择、维护和性能优化等方面的研究现状,指出了熔融还原炼铁工艺用耐火材料存在的问题及改进方向。

关键词：非高炉炼铁耐火材料 HIsmelt Corex 熔融还原

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微米颗粒撞击液滴表面动力学行为特性研究

大连理工大学学报 2024年第2期64卷 138-147页

作者：谢俊赵冰姿李晨曦付峥李润东沈阳航空航天大学能源与环境学院辽宁沈阳110136 河北燕山钢铁集团有限公司河北唐山064403 国家电投集团东北电力开发有限公司辽宁沈阳110181

颗粒撞击液滴表面的过程广泛存在于日常生活和工业生产中,且国内外对微米颗粒撞击液滴表面过程的研究较少,因此采用数值计算法对微米颗粒撞击液滴表面的行为进行了研究.建立了颗粒撞击液滴表面的动力学模型,对颗粒的撞击过程进行研究,... 详细信息

颗粒撞击液滴表面的过程广泛存在于日常生活和工业生产中,且国内外对微米颗粒撞击液滴表面过程的研究较少,因此采用数值计算法对微米颗粒撞击液滴表面的行为进行了研究.建立了颗粒撞击液滴表面的动力学模型,对颗粒的撞击过程进行研究,深入分析了不同初始撞击速度下,撞击过程中颗粒受力、位移和三相接触角的变化情况.研究发现,颗粒在撞击液滴表面的过程中,表面张力和形状阻力是最主要的作用力.对于10μm颗粒,沉没和反弹之间的临界速度为9.080 m/s,反弹和振荡之间的临界速度为1.323 m/s,在沉没过程中,主导作用力由形状阻力变为表面张力.在反弹和振荡过程中,其运动分为下沉和回弹两部分.下沉过程中,主导作用力由形状阻力变为表面张力;回弹过程中,主导作用力先由表面张力变为形状阻力,然后又变回表面张力.初始撞击速度越大,颗粒在撞击过程中受到的作用力越强,速度、位移和三相接触角的变化速度越快,颗粒越容易沉没到液滴之中.

关键词：颗粒撞击液滴表面表面张力形状阻力

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连铸板坯侧面横向凹陷的控制

河北冶金 2024年第8期 70-74页

作者：高华李月林贾军艳汪洪峰河钢销售唐钢分公司河北唐山063000 唐山钢铁集团有限公司质量管理部河北唐山063000

Al含量较高的包晶亚包晶钢种具有最高的初生坯壳表面凹陷倾向。凹陷处传热效率下降,加剧了奥氏体晶粒粗化,同时使坯壳变得薄弱,增大了板坯表面横向凹陷裂纹的敏感性。针对河钢集团唐钢公司生产的连铸板坯侧面存在的横向凹陷微裂纹缺陷,... 详细信息

Al含量较高的包晶亚包晶钢种具有最高的初生坯壳表面凹陷倾向。凹陷处传热效率下降,加剧了奥氏体晶粒粗化,同时使坯壳变得薄弱,增大了板坯表面横向凹陷裂纹的敏感性。针对河钢集团唐钢公司生产的连铸板坯侧面存在的横向凹陷微裂纹缺陷,分析其是由弯月面区域铸坯局部过冷、钢液溢流、初生坯壳凝固不均产生热应力以及弯月面附近渣圈和钢水静压力共同作用产生的。通过保持合理的结晶器倒锥度、优化结晶器和二次冷却均匀性及结晶器振动工艺,加强结晶器足辊段的支撑和冷却、合理控制结晶器内钢液流动、提高结晶器保护渣的黏度与液渣层厚度,保证结晶器保护渣黏度与铸坯拉速的乘积为0.15~0.35 Pa·s·m/min、保护渣液渣厚度10 mm以上,以及优化配炭工艺,连铸板坯侧面横向凹陷微裂纹缺陷明显减轻。通过批量试验并在大生产应用,连铸板坯侧面横向凹陷微裂纹得到良好控制。

关键词：连铸板坯横向凹陷保护渣黏度

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唐钢新区高炉提升煤比的措施及效果

炼铁 2024年第4期43卷 7-11,16页

作者：胡金波魏尧董国强司新国程翠花陈菲甄常亮河钢集团唐钢公司河北唐山063000 华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210

唐钢新区高炉投产以来,原燃料质量波动导致了炉况不稳定,主要表现为煤气流不稳定,操作炉型不受控,为保持顺行主要采用轻负荷操作,煤比在125~135kg/t。通过采取改善原燃料质量、改进炉前出铁操作、优化工艺参数及调整操作制度等措施,煤比... 详细信息

唐钢新区高炉投产以来,原燃料质量波动导致了炉况不稳定,主要表现为煤气流不稳定,操作炉型不受控,为保持顺行主要采用轻负荷操作,煤比在125~135kg/t。通过采取改善原燃料质量、改进炉前出铁操作、优化工艺参数及调整操作制度等措施,煤比由130kg/t逐步提升到150kg/t以上,并稳定在160~170kg/t,同时实现了燃料比下降。认为:①高炉煤气流稳定、操作炉型规整是提升煤比的关键;②良好的原燃料质量是高炉稳定顺行的基础;③稳定的外部条件,减少操作影响,发展两股气流的上下部制度,有利于提升煤粉利用率。

关键词：高炉煤比炉料结构煤气流煤粉利用率