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传统铁钢界面升级为“一罐到底”的技术
1
作者 尚国普 刘春勇 +3 位作者 张博涵 王英锐 邓思琳 耿娟 《河北冶金》 2026年第2期79-84,共6页
传统铁钢界面升级为“一罐到底”技术是实现钢铁生产流程高效化、绿色化的重要路径。本文基于国内钢铁行业技术升级需求,系统剖析了传统铁钢界面存在的作业环节冗余、能耗高、污染大等问题,聚焦老旧钢铁厂升级为“一罐到底”技术面临的... 传统铁钢界面升级为“一罐到底”技术是实现钢铁生产流程高效化、绿色化的重要路径。本文基于国内钢铁行业技术升级需求,系统剖析了传统铁钢界面存在的作业环节冗余、能耗高、污染大等问题,聚焦老旧钢铁厂升级为“一罐到底”技术面临的复杂挑战。研究指出,核心技术难点涵盖铁水运输组织模式的革新、非标车辆与建筑限界的科学适配、炼钢车间铁水接受系统的功能性重构、铸铁作业模式的适应性调整以及精准计量技术的集成应用。在运输组织优化方面,提出采用Flexsim动态仿真与排队论模型,结合炼铁-炼钢工序的产能匹配与生产节奏协同,设计高效运输路径与设备配置方案,显著提升铁水罐周转率并减少温降损失。针对非标限界问题,通过分析炼钢铁水罐的静态尺寸与动态运行特征,结合国家标准限界参数,提出兼顾安全性与经济性的非标限界设计方法,为既有铁路线路与车间布局的适应性改造提供理论依据。炼钢车间重构方面,提出取消传统铁水跨,整合铁水预处理、脱硫扒渣及转炉兑铁功能于加料跨内,并探索通过增设重载过跨车或改造外部运输线路实现铁水罐直送目标工位,从而消除倒罐环节,降低铁损与烟尘排放。铸铁作业创新则强调利用炼钢车间既有天车系统实现大容量铁水罐的吊运与倾翻,减少独立铸铁车间的建设成本。研究结果表明,通过系统性改造,传统铁钢界面可突破原有技术瓶颈,显著降低能耗、铁损与污染,提升经济效益与生态效益,为钢铁企业技术升级提供重要参考。 展开更多
关键词 铁钢界面 一罐到底 铁水保温 非标限界 铁水运输优化
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氢基直接还原铁氧化物等温还原动力学模型构建
2
作者 王惊涛 闫柏军 +2 位作者 张建良 王振阳 伍豪 《冶金能源》 北大核心 2026年第1期11-17,共7页
文章使用热重分析法,在1173~1323 K范围内进行了氢气还原铁氧化物实验。通过使用考虑氢气体积浓度影响的模型拟合法与等转化度法研究了氢气还原铁氧化物动力学,提出模型预测反应速率的方法来确定还原动力学机理。发现Jander方程预测的... 文章使用热重分析法,在1173~1323 K范围内进行了氢气还原铁氧化物实验。通过使用考虑氢气体积浓度影响的模型拟合法与等转化度法研究了氢气还原铁氧化物动力学,提出模型预测反应速率的方法来确定还原动力学机理。发现Jander方程预测的还原过程反应速率与实际反应速率吻合,误差小于0.01 min^(-1),反应过程限制性环节为内扩散控速。Jander方程2D与Jander方程3D模型得到指前因子随温度升高而增大,在2.27~2.73范围内变化。指前因子的变化趋势,与简单碰撞理论和过渡态理论描述的指前因子描述的变化趋势一致。表观活化能随还原反应的进行从63.54 kJ/mol增加到81.00 kJ/mol。 展开更多
关键词 氢基直接还原 绿色炼铁 指前因子 活化能 反应速率 还原动力学
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高炉喷煤枪布置方式对回旋区煤粉燃烧状态的影响——以中天高煤比喷吹优化示范为例
3
作者 张非 孔亚东 +4 位作者 马方清 张建良 胡孝天 史进朋 徐润生 《科学技术与工程》 北大核心 2026年第3期970-979,共10页
高炉在实际生产中,煤枪喷吹方式对煤粉燃烧状态具有多方面影响,适宜的喷煤枪布置方式对煤粉燃烧过程和生产效率提高具有积极影响。根据中天钢铁生产实际条件,为明确喷枪布置方式对回旋区燃烧状态的影响,通过数值模拟方法探究喷煤枪在不... 高炉在实际生产中,煤枪喷吹方式对煤粉燃烧状态具有多方面影响,适宜的喷煤枪布置方式对煤粉燃烧过程和生产效率提高具有积极影响。根据中天钢铁生产实际条件,为明确喷枪布置方式对回旋区燃烧状态的影响,通过数值模拟方法探究喷煤枪在不同角度和插入深度时回旋区内燃烧状态变化情况。结果表明,不同参数影响下,燃烧变化规律总体一致,差异体现在回旋区内各特征场分布区域与含量大小上,随角度和深度增加,回旋区内温度和煤粉燃尽率均得到提升;在研究参数范围中,5°和7°时适宜的插入深度为310 mm,燃尽率最高达到76.76%;角度对煤粉燃尽率的影响程度小于插入深度对煤粉燃尽率产生的影响。将研究结果应用于喷吹工业试验中,实现了回旋区燃烧状态提升和高炉生产指标的显著改善。 展开更多
关键词 数值模拟 三维建模 风口回旋区 喷煤枪 煤粉燃尽率
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本钢2600 m^(3)高炉消除炉墙黏结实践
4
作者 李秀峰 周洋 高维平 《鞍钢技术》 2026年第1期58-62,67,共6页
针对本钢板材股份有限公司炼铁总厂2600 m^(3)高炉长期炉墙黏结、水温差较低、炉腹区域不活跃、经济技术指标较差等问题,分析认为原燃料有害元素长期超标、低槽位运行、高炉操作调剂不及时,导致的高炉风量不全、鼓风动能不足、炉缸堆积... 针对本钢板材股份有限公司炼铁总厂2600 m^(3)高炉长期炉墙黏结、水温差较低、炉腹区域不活跃、经济技术指标较差等问题,分析认为原燃料有害元素长期超标、低槽位运行、高炉操作调剂不及时,导致的高炉风量不全、鼓风动能不足、炉缸堆积、炉墙大幅度黏结、炉况长期不顺是造成上述现象的主要原因。通过采取调整装料制度、优化壁体冷却制度、改善原燃料条件、锰矿洗炉、堵风口、加焦热洗炉缸等措施,高炉炉况逐步恢复至正常生产状态。 展开更多
关键词 炉况波动 低槽位 中心加焦 炉墙黏结
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基于炼铁多目标系统优化的一体化配矿技术 被引量：4
5
作者 肖学文 王刚 +4 位作者 李牧明 何茂成 赖菲菲 洪志斌 白皓 《钢铁》 北大核心 2025年第5期31-41,共11页
在钢铁行业铁矿石资源“卡脖子”和亟需降本增效的当下,如何通过优化铁矿资源配置实现钢铁工业安全、低碳和高质量发展是十分重要的课题。采用实验室试验研究、大数据分析、构建数学模型等研究手段,进行了基于炼铁多目标系统优化的一体... 在钢铁行业铁矿石资源“卡脖子”和亟需降本增效的当下,如何通过优化铁矿资源配置实现钢铁工业安全、低碳和高质量发展是十分重要的课题。采用实验室试验研究、大数据分析、构建数学模型等研究手段,进行了基于炼铁多目标系统优化的一体化配矿技术研究,旨在开发打通配矿-烧结-高炉全流程的一体化配矿技术,实现炼铁系统跨工序协同优化,为钢铁企业降本增效提供有效保障。结果表明,基于矿粉基础试验研究构建矿粉性能大数据库,并根据模型预测结果优选采用神经网络构建了烧结矿性能预测模型,通过模型可对烧结矿转鼓指数、低温还原粉化指数和化学成分等进行预测,模型预测拟合效果较好。建立了基于RBF神经网络的高炉炉况指标预测模型和误差追溯模型,通过误差追溯和参数寻优模型,能够精确地计算出操作参数对燃料比波动的具体贡献率,并基于寻优模型得到的参数标准值进行替换,可对引起高炉核心经济指标波动的瓶颈因素进行精准调控。建立了贯穿配矿-烧结-高炉工序的跨工序耦合一体化配矿模型,在A钢厂的应用表明,通过一体化配矿模型的计算获取更具优势的替代方案,相较原方案高炉燃料比降低1.6~15.8 kg/t,吨铁碳排放降低5~45 kg,吨铁效益为10~50元。 展开更多
关键词 配矿 系统优化 高炉炼铁 神经网络 碳减排 铁矿石 遗传算法 多目标优化
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K_(2)CO_(3)对高磷鲕状赤铁矿球团氢还原-熔分过程的影响机理
6
作者 杨潮鑫 赵一将 +2 位作者 黄记鹏 马江华 李光强 《武汉科技大学学报》 北大核心 2026年第1期13-23,共11页
本文研究了K_(2)CO_(3)对高磷鲕状赤铁矿氢还原过程的影响,通过热力学计算了氢气还原过程中脉石与含磷矿物赋存形态的变化。结果表明,添加K_(2)CO_(3)可以有效抑制铁铝尖晶石等相的产生,进而促进铁氧化物的还原。在添加K_(2)CO_(3)的基... 本文研究了K_(2)CO_(3)对高磷鲕状赤铁矿氢还原过程的影响,通过热力学计算了氢气还原过程中脉石与含磷矿物赋存形态的变化。结果表明,添加K_(2)CO_(3)可以有效抑制铁铝尖晶石等相的产生,进而促进铁氧化物的还原。在添加K_(2)CO_(3)的基础上,再加入少量CaF_(2)作为助熔剂可以进一步提高铁的熔分回收率,降低铁中磷含量。在复合添加8%K_(2)CO_(3)和4%CaF_(2)的条件下,球团熔分后的金属产物铁回收率达到84.90%,P含量降至0.06%。 展开更多
关键词 K_(2)CO_(3) 氢还原 熔融分离 金属化率 脱磷 铁回收率
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炉渣二元碱度对钒钛磁铁矿预还原团块熔分行为的影响
7
作者 赵猛 田宏宇 +3 位作者 储满生 唐珏 周浩宇 王业峰 《材料与冶金学报》 北大核心 2026年第1期30-36,45,共8页
基于热力学、工艺矿物学和热态实验,系统研究了炉渣二元碱度R_(2)[即w(CaO)/w(SiO_(2))]对钒钛磁铁矿预还原团块熔分行为的影响.FactSage热力学计算结果表明,提高R_(2)能够降低熔分生铁中的Ti含量,而对Fe和V的生成温度及生成量影响较小... 基于热力学、工艺矿物学和热态实验,系统研究了炉渣二元碱度R_(2)[即w(CaO)/w(SiO_(2))]对钒钛磁铁矿预还原团块熔分行为的影响.FactSage热力学计算结果表明,提高R_(2)能够降低熔分生铁中的Ti含量,而对Fe和V的生成温度及生成量影响较小.综合热态实验结果和工艺矿物学理论可得:当R_(2)由0.43升至0.8时,熔分生铁中Fe和V的回收率分别由97.07%和82.31%升至98.89%和89.48%;熔分渣中TiO_(2)的回收率由93.67%升至95.21%.低熔点相的形成可降低铁合金相夹杂程度,促进有价元素的定向迁移,从而改善渣铁分离效果.当R_(2)高于0.8时,其对有价组元的回收率影响较小,高熔点物相钙钛矿的生成使熔分渣相的熔点升高,黏度和渣量增大,从而增加了电炉冶炼成本和能耗. 展开更多
关键词 钒钛磁铁矿 二元碱度 熔化分离 回收率 炉渣特性
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煤沥青对铁焦非等温气化反应动力学的影响
8
作者 王杰 王炜 +2 位作者 陈绪亨 鲍俊芳 伽亮亮 《冶金能源》 北大核心 2026年第1期26-31,共6页
为探究煤沥青对铁焦气化反应行为的影响,采用非等温热重法对比研究了添加煤沥青前后铁焦的气化反应动力学机制,进一步使用等转化率法验证了动力学参数,结合拉曼和BET分析了铁焦微观结构对其气化行为的影响。结果表明添加煤沥青升高了铁... 为探究煤沥青对铁焦气化反应行为的影响,采用非等温热重法对比研究了添加煤沥青前后铁焦的气化反应动力学机制,进一步使用等转化率法验证了动力学参数,结合拉曼和BET分析了铁焦微观结构对其气化行为的影响。结果表明添加煤沥青升高了铁焦的起始气化温度,降低了气化反应速率。随机孔模型对铁焦气化过程具有较好的拟合效果,且铁焦气化活化能随着转化率的增大先降低后升高,极值出现在转化率为0.4~0.5处。煤沥青对铁焦非等温气化活化能影响较小(由248.9 kJ/mol增大到253.8 kJ/mol),这主要归因于碳结构和孔结构演化对气化行为的平衡作用。一方面,煤沥青可以提高铁焦碳结构的有序性,从而降低其气化反应活性;另一方面,添加煤沥青增大了铁焦的比表面积,有助于促进气化反应的进行。 展开更多
关键词 低碳炼铁 铁焦 煤沥青 非等温气化动力学 活化能
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LIBS结合最大相关最小冗余特征选择的镁合金快速分类识别
9
作者 陈明方 宫宇 +4 位作者 徐向君 冯磊 王鑫浩 邱选兵 李传亮 《光学精密工程》 北大核心 2026年第4期548-558,共11页
镁合金因其低密度、高比强度和优异的耐腐蚀性能,在航空航天、汽车及电子工业中得到广泛应用。激光诱导击穿光谱(LIBS)具有分析速度快、无需复杂样品制备等优势,因此在镁合金检测领域具有良好应用前景。由于LIBS光谱在不同次测量中存在... 镁合金因其低密度、高比强度和优异的耐腐蚀性能,在航空航天、汽车及电子工业中得到广泛应用。激光诱导击穿光谱(LIBS)具有分析速度快、无需复杂样品制备等优势,因此在镁合金检测领域具有良好应用前景。由于LIBS光谱在不同次测量中存在较大波动,同时不同类型镁合金的光谱相似度较高,数据中还包含冗余信息,直接分类往往效果有限。本文提出基于特征选择的镁合金快速分类方法,系统对比了最大相关最小冗余(mRMR)、随机森林(RF)和光谱指数三种特征选择方法,并结合支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、反向传播神经网络(BPNN)和K近邻(KNN)三种分类模型,构建了多种镁合金分类模型。实验结果表明:mRMR-BPNN在仅使用180个特征的条件下,在首日和次日的数据测试中分别达到99.4%和92.5%的准确率,显著优于其他特征选择-分类器组合方法以及原始光谱直接分类方法。该方法在无需复杂前处理的条件下有效提升了模型的分类准确率与泛化能力,为镁铝合金材料的快速在线检测与质量控制提供了一种可靠分析手段,对推动LIBS技术在工业现场中的实际应用具有积极意义。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 镁合金 特征选择 机器学习
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高真空垂直浮区熔炼制备5N级超纯铁
10
作者 夏安 徐闰 +5 位作者 刘腾轼 白佳鑫 胡春东 王林军 李建民 董瀚 《上海金属》 2026年第1期1-10,共10页
回顾了区熔法制备铁的发展史。基于此,设计并制造了适用于铁提纯的超高真空垂直浮区感应区熔设备,通过优化真空区熔工艺参数成功制备了纯度高达5N2(99.9992%)的超纯铁。阐述了真空区熔法提纯铁的原理和方法,并系统总结了去除Fe中不同杂... 回顾了区熔法制备铁的发展史。基于此,设计并制造了适用于铁提纯的超高真空垂直浮区感应区熔设备,通过优化真空区熔工艺参数成功制备了纯度高达5N2(99.9992%)的超纯铁。阐述了真空区熔法提纯铁的原理和方法,并系统总结了去除Fe中不同杂质元素的机制。试验和模拟结果表明:(1)P、S、Ti、As、Zr、Nb和Hf等元素主要通过分凝效应去除;(2)H、Li、Be、B、C、N、O、F、Na、Mg、Cl、K、Ca、Mn、Cu、Zn、Ga、Se、Br、Sn、Sb和Pb等元素主要通过蒸发去除;(3)Al、Si和Ge等元素可通过熔渣推移效应去除;(4)V、Cr、Co、Ni、Mo和W等元素难以通过真空区熔去除。在真空度达10^(-4)Pa的条件下,以4 mm/min的熔区移动速度区熔7次,且熔区长度至少为70 mm,可成功制备5N2级超纯铁。 展开更多
关键词 高纯铁 超纯铁(5N) 垂直浮区熔炼 分凝效应 蒸发效应 推移效应 饱和蒸气压 熔渣
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富氢高炉的一维动力学模型验证与预测
11
作者 肖传康 张伟 +2 位作者 甘畅 张菊花 李鹏 《钢铁》 北大核心 2026年第1期47-53,共7页
炼铁工序碳排放量占钢铁行业碳总排放量的70%以上,在“碳达峰”和“碳中和”战略驱动下,高炉富氢低碳转型已成为最主要的研究方向之一,它主要通过风口喷吹氢气或富氢气体,以氢代碳,来减少碳排放。基于高炉运行时的速率方程和控制方程建... 炼铁工序碳排放量占钢铁行业碳总排放量的70%以上,在“碳达峰”和“碳中和”战略驱动下,高炉富氢低碳转型已成为最主要的研究方向之一,它主要通过风口喷吹氢气或富氢气体,以氢代碳,来减少碳排放。基于高炉运行时的速率方程和控制方程建立高炉喷吹氢气的一维动力学模型,模拟氢气喷吹对冶炼状态的影响,并利用高炉实际运行数据进行验证,得到喷吹不同氢气量时高炉热储备区变化情况以及对不同氢气量间接还原度的影响。结果表明,随着氢气喷吹量的增加,热储备区平均温度由不喷吹时的1052 K升高至喷吹100 m^(3)/t氢气时的1243 K,热储备区的上边缘向下移动0.1 m,下边缘向下移动1.5 m,高度增加1.4 m。炉内整体间接还原度有所提升,铁矿石的间接还原度从60.68%增加到70.65%。动力学模型与能质平衡模型的计算结果非常吻合,说明增加氢气喷吹量有利于间接还原发生,整体上还原速率不断加快,对进一步降低高温区直接还原耗碳起到了积极作用。研究结果对低碳高炉的数字化转型具有重要的理论价值,进而可推动钢铁行业低碳转型。氢气制备技术的突破,配合数字化模型来优化喷吹参数,富氢高炉工艺有望成为向“氢冶金”过渡时期的核心路径。 展开更多
关键词 高炉富氢 一维模型 热储备区 间接还原度 反应动力学 氢冶金 碳减排 数字化
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高炉添加澳矿块矿的冶炼行为与合理炉料结构研究
12
作者 孙雨婷 盛宏沅 +2 位作者 赵鸿波 高立华 何志军 《冶金能源》 北大核心 2026年第1期18-25,共8页
高炉炉料中提高天然块矿的质量分数对降低炼铁过程中的能源消耗和碳排放具有关键性影响。文章针对澳矿块矿进行多温度条件下的冶金性能实验。研究表明,澳矿块矿在600℃时低温还原粉化性能最佳。澳矿块矿热爆裂性随爆裂温度升高显著恶化... 高炉炉料中提高天然块矿的质量分数对降低炼铁过程中的能源消耗和碳排放具有关键性影响。文章针对澳矿块矿进行多温度条件下的冶金性能实验。研究表明,澳矿块矿在600℃时低温还原粉化性能最佳。澳矿块矿热爆裂性随爆裂温度升高显著恶化,爆裂温度从400℃升高至800℃,热爆裂指数和烧损分别增至20.29%和5.61%。熔滴特性试验表明,在层装条件下,软化开始温度随块矿质量分数增加而降低,软化区间变宽并向低温区移动,熔滴区间无明显变化;在混装条件下,块矿质量分数22%的炉料有相对较高的软化开始温度并且其软化区间最窄,熔化开始温度最高,另外,滴落温度随块矿质量分数增加逐渐升高,同时发现软熔滴落性能与炉渣中的黄长石相质量分数有关。 展开更多
关键词 高炉 高比例澳矿 冶金性能 微观结构 软熔滴落行为
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采用高铝矿冶炼的大型高炉干渣坑设计及应用
13
作者 朱宁 范志刚 +1 位作者 郑明 李雪琴 《四川冶金》 2026年第1期38-41,46,共5页
本文首先介绍了采用高铝矿冶炼的大型高炉的炉渣生产特点及使用的情况。并基于此提出了对应的干渣坑设计要点。从干渣坑的布置要求、规格参数的确定、不同的结构形式要求、耐材配置的形式和要求、对应的给排水设计、必要的安全布置六方... 本文首先介绍了采用高铝矿冶炼的大型高炉的炉渣生产特点及使用的情况。并基于此提出了对应的干渣坑设计要点。从干渣坑的布置要求、规格参数的确定、不同的结构形式要求、耐材配置的形式和要求、对应的给排水设计、必要的安全布置六方面进行了详细阐述;并描述了干渣坑的操作要点。 展开更多
关键词 高铝矿 高炉渣 干渣 干渣坑
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不同炉料收缩-软熔-还原性能研究
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作者 蒋永强 铁维博 +3 位作者 李廷乐 汪琦 杨松陶 牛东坡 《冶金能源》 北大核心 2026年第1期32-36,共5页
随着高炉冶炼技术的发展,高比例块矿和球团矿的使用可以有效降低炼铁成本。研究选取四种不同炉料(A_(1)、A_(2)、A_(3)和A_(4)),对其收缩、软熔和还原性能进行全面分析和比较。研究发现:当温度达到熔流开始温度T_(MFR)时,A_(4)的收缩率... 随着高炉冶炼技术的发展,高比例块矿和球团矿的使用可以有效降低炼铁成本。研究选取四种不同炉料(A_(1)、A_(2)、A_(3)和A_(4)),对其收缩、软熔和还原性能进行全面分析和比较。研究发现:当温度达到熔流开始温度T_(MFR)时,A_(4)的收缩率达到88.10%,远高于其他三种炉料的收缩率。A_(3)的收缩开始温度T_(S)h最低,为1093℃;四种炉料的软化开始温度T_(S)相近,均在1270℃左右;A_(1)的熔流开始温度T_(MFR)最高,其软熔区间ΔS_(S&M)最大。在间接还原区内,A_(2)的间接还原度R_(i)(IR)最低,仅为52.04%。在耦合还原区内,A_(3)的直接还原度R_(d)(IR+DR)和间接还原度R_(i)(IR+DR)最高。在熔融还原区内,A_(4)的直接还原度R_(i)(S&M)最大,为20.62%。添加了PB块矿和熔剂性球团矿的A_(3)和A_(4)改善了渣铁熔流还原前的炉料还原度,并降低了熔流还原区内的直接还原度R_(d)(MFR)。研究结果为高炉炉料的优化提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 炉料 收缩软熔 矿石还原 高炉
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高炉喷吹用兰炭性能及其影响因素 被引量：1
15
作者 宁晓钧 任政 +3 位作者 吴君毅 张雪婷 王广伟 杨玉卓 《钢铁》 北大核心 2025年第6期55-65,共11页
兰炭的高效利用对于实现煤炭资源的分级转化和梯级利用具有重要意义。对5种兰炭的高炉喷吹性能进行深入分析,包括工业分析、元素分析、灰成分分析等,并对兰炭的燃烧特性动力学、XRD以及工业应用进行研究。研究表明,相对其余4种兰炭,兰炭... 兰炭的高效利用对于实现煤炭资源的分级转化和梯级利用具有重要意义。对5种兰炭的高炉喷吹性能进行深入分析,包括工业分析、元素分析、灰成分分析等,并对兰炭的燃烧特性动力学、XRD以及工业应用进行研究。研究表明,相对其余4种兰炭,兰炭E的灰分和挥发分含量最低,固定碳含量最高。兰炭灰分中碱性金属氧化物质量分数高低顺序与CaO的质量分数高低顺序一致,灰分中过高的碱性金属氧化物可能会影响综合燃烧特性指数S值。兰炭的可磨性与其灰分呈负相关,兰炭E的灰分最低,可磨性最优,为80.21。兰炭的着火点在573~673 K温度区间,且不具有爆炸性,满足钢铁企业高炉安全生产要求。兰炭的燃烧性能介于烟煤和无烟煤之间,其中兰炭B S值最高,燃烧性能最优。不同样品的动力学曲线具有良好的线性关系,其中烟煤的燃烧活化能最低,为22.86 kJ/mol,兰炭E的燃烧活化能最高,为69.65 kJ/mol,燃烧性能受活化能与指前因子共同影响。在高炉喷吹过程中配入少量的兰炭B进行试验,结果显示,添加兰炭B后,高炉的燃料比有所降低,高炉的利用效率有所提升。但进一步提升兰炭喷吹比例后发现,高炉的燃料比逐步上升,煤气利用率逐步下降。 展开更多
关键词 兰炭 物理化学特性 灰成分 可磨性 高炉喷吹 燃烧性能 动力学研究 工业应用
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铁钢界面“一包到底”模式的系统动力学规律和调控方法 被引量：1
16
作者 郑忠 杨治朋 +2 位作者 杨永杰 王永周 高小强 《钢铁》 北大核心 2025年第6期205-216,共12页
铁钢界面“一包到底”模式是长流程钢铁企业采用的一类有利于运行优化的新型界面技术,在提高铁水包周转率和降低铁水运输过程温降方面已展现出显著优势。从更好发挥该模式的技术优势,促进钢企运行管控向高效低碳转化的角度,基于冶金流... 铁钢界面“一包到底”模式是长流程钢铁企业采用的一类有利于运行优化的新型界面技术,在提高铁水包周转率和降低铁水运输过程温降方面已展现出显著优势。从更好发挥该模式的技术优势,促进钢企运行管控向高效低碳转化的角度,基于冶金流程工程学和系统动力学理论,在研究并揭示“一包到底”模式的系统动力学运行规律基础上,探讨和明确了可适时通过铁水包上线或下线调节的动态调控方法。研究工作基于冶金流程工程学对铁钢界面运行的推力与拉力分析,明确了铁素物质流的基本运行特性;运用系统动力学方法描述了铁钢界面运行过程的主要状态变量和决策变量间的因果关系,构建了铁素物质流运行的系统动力学模型,并明确了该系统的动力学水准方程以及输入与输出速率的计算公式。在“一包到底”模式下,进一步建立了铁水包周转过程模型。以具有3座大型高炉和2个炼钢厂的铁钢界面生产实绩数据为案例,进行了铁素物质流及铁水包周转运行动态特性的量化分析。结果显示,从铁素物质流输入与输出速率变化的角度,系统动力学模型能很好地描述高炉出铁与钢厂生产节奏变化对系统运行状态的影响,且铁水包的数量变化可以反映系统在实际生产过程中的运行规律。采用Ven⁃sim动力学系统仿真软件,基于生产实绩仿真提出了考虑物质流速率匹配的铁水包动态上下线策略,实现按照高炉侧输入与炼钢侧输出的速率差值进行铁水包运行数量的动态调控。研究旨在为铁钢界面的运行机制优化提供理论支撑,也为其生产运行优化提供决策指导。 展开更多
关键词 铁钢界面 “一包到底”模式 冶金流程工程学 系统动力学 运行规律 调控方法 物质流
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天铁360 m^(2)烧结机提产降耗生产实践
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作者 李相臣 王京彬 +3 位作者 佘雪峰 马方彬 王利刚 马建军 《河北冶金》 2026年第2期70-78,共9页
为提高烧结矿产量、降低返矿率及烧结过程中的固体燃料消耗,针对天铁360 m^(2)烧结机,提出了调整熔剂种类、优化燃料结构及实施设备改造等措施。熔剂方面,选用CaO含量超90%的高活性熔剂;燃料方面,通过烧结杯实验与热重分析,将煤粉与焦... 为提高烧结矿产量、降低返矿率及烧结过程中的固体燃料消耗,针对天铁360 m^(2)烧结机,提出了调整熔剂种类、优化燃料结构及实施设备改造等措施。熔剂方面,选用CaO含量超90%的高活性熔剂;燃料方面,通过烧结杯实验与热重分析,将煤粉与焦粉比例调整为1∶2,并严格控制燃料中粒度小于1 mm的占比;工艺流程与设备改造方面,采取增加逆流衬板以强化制粒、提升余热利用效率以提高混合料料温、改进烧结矿转运方式等手段。上述措施有效强化了烧结过程,使混合料平均粒径提升至4.94 mm,料温从70℃提高至85~90℃;烧结返矿率由16%降至12%,固体燃料消耗从45.04 kg·t^(-1)降至44.25 kg·t^(-1),烧结矿日产量则由13000 t增至15000 t,成功实现了提产降耗的目标。 展开更多
关键词 烧结矿 高活性熔剂 煤粉 焦粉 返矿率 固体燃料 料温
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鞍钢3200 m^(3)高炉炉缸大修关键技术创新与工程实践
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作者 杨笑 张荣军 +1 位作者 王志 李焕龙 《冶金设备管理与维修》 2026年第1期51-54,共4页
鞍钢股份有限公司炼铁总厂3200 m^(3)10#高炉本代炉役运行超10年,炉缸出现环炭温度攀升、热流强度异常、炭砖剩余厚度不足等重大安全隐患,于2023年9月启动停炉大修。本文以此次大修工程为研究对象,阐述炉缸破损现状与原有结构特征,介绍... 鞍钢股份有限公司炼铁总厂3200 m^(3)10#高炉本代炉役运行超10年,炉缸出现环炭温度攀升、热流强度异常、炭砖剩余厚度不足等重大安全隐患,于2023年9月启动停炉大修。本文以此次大修工程为研究对象,阐述炉缸破损现状与原有结构特征,介绍大修设计方案优化要点、耐火材料性能选型依据,拆除、安装、砌筑全流程施工工艺,剖析全干砌、在线机械加工等四项关键技术创新及实施效果。此次大修实现施工效率、工程质量与投产效率多重突破,相关技术与实践经验为同类规格高炉炉缸大修提供高价值可复制方案。 展开更多
关键词 高炉炉缸 大修改造 耐火材料 技术创新 工程实践
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离心粒化炉渣颗粒群体换热及换热器结构优化数值模拟
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作者 郭海鑫 刘施岐 +5 位作者 吕砂里 王军 赵爱富 赵明 潘玉华 李渭滨 《钢铁》 北大核心 2026年第1期164-174,200,共12页
干式离心粒化余热回收工艺在处理高炉渣时可克服水淬法出现的问题,因而将来有望成为极具前景的高炉渣处理工艺。然而,粒化后的半熔融炉渣颗粒容易发生黏结挂壁等问题,导致该工艺尚未实现工业化应用。聚焦于这些问题,采用折返逆流换热器... 干式离心粒化余热回收工艺在处理高炉渣时可克服水淬法出现的问题,因而将来有望成为极具前景的高炉渣处理工艺。然而,粒化后的半熔融炉渣颗粒容易发生黏结挂壁等问题,导致该工艺尚未实现工业化应用。聚焦于这些问题,采用折返逆流换热器与熔渣离心粒化相结合的方法对半熔融炉渣颗粒群进行强化冷却,并且建立了粒化室和换热室内高温炉渣颗粒群运动换热过程的三维计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)模型,对颗粒群的运动和换热行为进行数值模拟和验证,并分析影响多粒径颗粒群换热的关键参数。在此基础上,进一步研究了粒化室下方折返逆流换热器内颗粒群的运动与换热过程,并分析不同工艺参数对颗粒换热效果的影响,进而对换热室的结构尺寸进行了优化。数值模拟结果表明,颗粒粒径主要是通过改变颗粒比表面积和外部换热条件影响颗粒群的换热效果。经过结构优化后的离心粒化与折返换热装置能够有效减少颗粒黏结现象,并延长颗粒在换热室内的停留时间。优化后的折返换热室炉渣颗粒入口的最佳宽度为200 mm,冷却空气流速为0.08 m/s。本研究结果对熔渣离心粒化及余热回收技术的工业化应用具有重要意义。 展开更多
关键词 高炉渣 离心粒化 多粒径 颗粒群 强化冷却 折返逆流换热 结构优化 数值模拟
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高炉低硅冶炼技术及其智能预测模型研究进展
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作者 孙鹏龙 黄一凡 +2 位作者 谭康康 杨爱民 韩阳 《冶金能源》 北大核心 2026年第1期3-10,69,共9页
随着“双碳”目标的推进,钢铁行业作为高碳排放的关键领域,亟需向绿色化、低碳化和智能化转型。低硅冶炼技术是高炉炼铁的重要改进手段,对减少碳排放、优化铁水品质和提升生产效率具有重要意义。文章系统分析了高炉铁水中硅的迁移规律... 随着“双碳”目标的推进,钢铁行业作为高碳排放的关键领域,亟需向绿色化、低碳化和智能化转型。低硅冶炼技术是高炉炼铁的重要改进手段,对减少碳排放、优化铁水品质和提升生产效率具有重要意义。文章系统分析了高炉铁水中硅的迁移规律及还原氧化反应,结合钢厂实际生产实践,探讨了实现低硅冶炼的降硅措施及其应用效果。研究了众多预测模型在铁水硅质量分数数值预测和趋势预测应用时具有的优势和存在的问题。同时,针对预测模型中所涉及到的模型构建、模型参数的时滞性以及模型评价与选择三个关键问题进行了深入探讨。最后,总结了高炉低硅冶炼智能预测模型的实现过程,展望了低硅冶炼智能化预测模型在钢铁行业中的未来发展方向。 展开更多
关键词 低硅冶炼 铁水硅质量分数 大数据 人工智能 钢铁 高炉
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