双碳技术

• 富氧燃烧技术在热风炉中的应用

  张发辉;杨智强;杨琳;李博思;

  以某钢企新建2座高炉热风炉为研究对象，计算了富氧浓度对高炉煤气燃烧过程中实际空气量、产生烟气量及理论燃烧温度等参数的影响，并与掺烧转炉煤气效果进行比较。结合新建热风炉生产数据，对富氧燃烧效果进行了验证，富氧5.2%可以提高送风温度约59℃;富氧燃烧经济性优于掺烧转炉煤气，富氧燃烧成本较掺烧转炉煤气减少14%左右。

  2024年05期 v.43 3-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K]
  

工艺节能

• “链—回—环”系统能质平衡核算及优化

  路明;刘旭;刘征建;王耀祖;张建良;陈舒月;

  文章以某球团厂200万t“链—回—环”系统为例，根据现场采集到的生产数据，核算得到该系统的热利用率为22.36%,余热回收率为71.62%。优化后得到当喷煤量在5.00～5.40 t/h,煤粉固定碳含量在76%～82%,煤粉燃尽率在97.5%以上时，预热Ⅱ段氧含量可以稳定在14.0%～16.0%,有利于球团矿的氧化且能有效抑制氮氧化物的生成。

  2024年05期 v.43 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 733K]
  

热工理论

• 高炉风口区内焦炭的粒度分布与微观研究

  徐益军;郑林;但家云;廖昊添;李克江;张建良;

  文章针对焦炭劣化问题展开深入研究，旨在解析高炉内焦炭的微观结构变化及其对焦炭质量的影响。采用离线风口取样技术，获取不同粒度的焦炭样品。通过工业分析、X—射线衍射仪、扫描式电子显微镜等检测手段，系统地研究了焦炭的微观结构与矿物特性。研究结果表明，焦炭进入高炉后粒度减小会降低焦炭床透气透液性；随着<10 mm的焦炭占比减小，焦炭样品中的渣铁比例降低；与入炉焦炭相比，风口焦炭的灰分中SiO_2和Al_2O_3含量减少，CaO和碱金属含量增加。为了保护焦炭，建议减少高炉引入的CaO和碱金属；风口焦炭内部有铁氧化物，表明高炉内铁水侵蚀也是高炉内焦炭劣化的因素之一。

  2024年05期 v.43 13-16+22页 [查看摘要][在线阅读][下载 800K]
  

炉窑热工

• 步进底加热炉三维瞬态加热过程数学模型与验证

  何雪莉;李栋;豆瑞锋;梁敬斌;尤晓东;尹海清;刘训良;

  以步进底加热炉炉内钢坯瞬态传热过程为研究对象，综合考虑钢坯、步进底、炉衬、炉气等之间的相互影响，建立了炉内钢坯的三维瞬态传热模型。采用黑匣子实验对模型进行验证表明，该模型能够准确预测加热过程中钢坯内部的温度水平以及变化规律，模型预测精度在6%以内的命中率在80%以上，为今后的工艺优化提供了理论指导。

  2024年05期 v.43 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1035K]
  

• 取向硅钢常化炉气体射流冷却传热特性研究

  刘向荣;刘婷;郭小龙;骆新根;郭悦;程朝阳;戴方钦;戴惠磊;

  为改善取向硅钢常化冷却段带钢的冷却效果，利用数值模拟软件Fluent计算了不同进气压力、带钢厚度、带钢运动速度、喷射高度和喷嘴间距情况下气体射流冷却的传热特性。计算结果表明：冷却后带钢的平均温度随带钢厚度、运动速度、喷嘴间距和喷嘴高度增大而增加，与进气压力呈负相关；进气压力、带钢厚度及运动速度主要影响带钢的温降速率，带钢宽度方向温度分布取决于喷射高度和喷嘴间距，喷射高度300 mm及喷嘴间距75 mm时带钢温度均匀性较好。计算结果为带钢实际生产提供理论指导。

  2024年05期 v.43 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K]
  

燃烧技术

• 石灰回转窑烟气再循环燃烧技术的数值模拟研究

  张玉;张林进;黄新景;

  针对现有焦炉煤气石灰回转窑运行过程中热力型NO_x生成量偏高的问题，采用数值模拟的方法分别研究了空气助燃条件下一次风和二次风烟气再循环比例对窑内烟气温度分布以及NO_x生成量的影响。结果表明，两种烟气再循环方式均会降低烟气平均温度峰值与NO_x生成量，但也会减少石灰石在窑内的吸热量。一次风烟气再循环会加剧高温烟气向窑顶汇聚的问题，而二次风烟气再循环则能缓解该问题。当?_1从0增加至1.0时，烟气平均温度峰值降低49.9 K,NO_x生成量减少62.5%,窑顶烟气最高温度增加23.1 K,窑底烟气最高温度降低63.7 K;当?_2从0增加至0.2时，烟气平均温度峰值降低42.6 K,NO_x生成量减少65.7%,窑顶和窑底烟气最高温度分别降低37.6和14.6 K。

  2024年05期 v.43 28-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 861K]
  

• 大孤山球团厂等离子点火燃烧器改造及应用

  王兴锋;尚丹;陈小艳;马文;

  文章针对鞍钢集团矿业有限公司大孤山球团厂等离子点火燃烧器在生产应用中存在的问题，对等离子点火燃烧器进行重新设计和改造。新型等离子点火燃烧器延长了热裂化室长度，同时将回转窑喷煤管放置于等离子点火燃烧器内部中轴线位置。回转窑喷煤管可根据现场生产需要进行伸缩调节，在线调整喷煤管位置。生产实践结果表明，使用新型等离子点火燃烧器，在点火过程中，煤粉燃烧效果明显改善；正常生产状态下，回转窑窑头火焰形状规整，不吹扫窑壁；回转窑结圈周期延长了10 d。

  2024年05期 v.43 33-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 711K]
  

回收利用

• 钢渣资源化利用与实践

  杨光;杨志强;石磊;郭俊祥;王飞;代鑫;

  通过预处理技术、循环利用技术、末端资源化利用技术来处理转炉钢渣，实现了转炉钢渣的全量利用，达到了固废不出厂的目的。转炉渣和脱硫渣通过预处理技术进行了渣钢渣铁分离，分别作为炼钢和炼铁原料，实现含铁物料的循环利用；烧结矿配入1.93%的尾渣代替熔剂，保证了烧结经济技术指标稳定；应用KR脱硫渣热态循环利用技术后，铁水温降相对减少10℃左右，脱硫剂消耗降低约40%;根据钢渣尾渣的物化特性，开发出钢渣微粉、全固废胶凝材料、路基料、免烧砖等产品，提高了尾渣的利用率和附加值，实现了钢渣尾渣跨行业协同利用。

  2024年05期 v.43 37-40+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 705K]
  

测控技术

• 基于智能视觉及APC的烧结球团物料粒度控制系统

  张德锋;李胜铭;张巍;林立;高品;张慧娜;

  我国烧结球团生产工艺中，存在物料规格粒度难以检测、控制精度差等传统测控手段无法攻克的技术壁垒，导致生产质量长期得不到有效改善。文章以辽宁某钢铁企业球团厂造球粒径优化控制为例，采用智能视觉分析算法、PLC工业控制技术、先进APC控制模型，有效地适配工艺环境，进行设备选型，设计稳定合理的测控系统结构，实现造球粒度分析与控制，为冶金烧结球团生产指标的实时调节提供了有效的优化方法。

  2024年05期 v.43 41-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1011K]
  

• 高纯镁砂球团煅烧竖炉的能量及(火用)分析

  黄梁武;罗旭东;张嘉桐;张玲;黄煜培;遇龙;

  文章以某企业年产量为5.4万t的高纯镁砂球团煅烧竖炉为研究对象，基于现场测试的运行数据进行了能量及(火用)分析。计算得出高纯镁砂球团煅烧竖炉的热效率、普遍(火用)效率以及目的(火用)效率分别为6.65%、52.45%和2.37%。同时分析了竖炉系统的能量在数量上与质量上造成损失的主要原因，并提出针对性的节能措施。

  2024年05期 v.43 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 767K]
  

环境保护

• 碳包覆棒状纳米氧化铁非等温还原动力学

  郝素菊;田杨;刘政;蒋武锋;高一策;佟帅;

  纳米氧化铁作为一种兼具优良光学属性、磁响应特性等多种功能优势的纳米材料，结合碳包覆工艺，极大地促进了新功能材料的开发与应用。为确定碳包覆棒状纳米氧化铁还原过程中的动力学参数，试验通过水热炭化法制备碳包覆棒状纳米氧化铁，在氮气气氛条件下，对样品的失重曲线分析，结合FWO法与CR法进行交叉验证。结果显示：碳包覆棒状纳米氧化铁反应活化能约为102.06 kJ/mol,反应机理为三级化学反应模型。

  2024年05期 v.43 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 843K]
  

• 高钛渣密闭直流电炉烟气除尘干法改造实践

  佘勃强;李彩霞;南海娟;佘雪峰;

  以30 MVA高钛渣密闭直流电炉烟气净化回收系统为对象，分析了原湿法除尘流程的特点，给出了干法除尘改造方案，结合改造实施过程，论述了干法除尘系统的配置要点，并对改造前后的系统运行效果进行了对比。结果表明：烟气干法除尘净化回收系统能够适应密闭直流电炉的冶炼工况，无需进行污水污泥处理，减少了药剂和水电消耗，降低了运行成本；回收烟尘为干颗粒，可直进入配料系统二次冶炼；净化后的烟气含尘量降低到5 mg/m~3以下，达到了大气颗粒物超低排放标准。

  2024年05期 v.43 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 724K]
  
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