李强
,
冯明霞
,
邹宗树
钢铁
竖炉内煤气流的分布主宰着其内温度分布、煤气利用率和金属化率的高低，其上部调节方式仅有布料模式。通过引入离散颗粒动力学理论，基于经典牛顿力学和颗粒碰撞软球模型建立了针对COREX3000竖炉布料过程的离散元数值模拟模型，模型直观可视化再现装料过程，可定量获得料流轨迹、炉料落点及形成料堆的过程。应用模型进一步分析混装2种不同粒径颗粒，获得了炉料运动及形成的料堆过程，发现混装布料过程粒度偏析严重。建立的模型可为寻找和优化合理的布料模式提供重要研究基础。
关键词:
COREX
,
3000
,
竖炉
,
布料
,
离散元模型
胡兵
,
黄柱成
,
姜涛
,
彭虎
钢铁
传统加热直接还原具有热效率低、球团＂冷中心＂和废热废气量大等问题,造成还原时间长、能耗高和污染大。试验利用微波的选择加热、快速加热、体积加热和清洁干净等优点,以及铁矿球团和无烟煤强的吸波特性,开发了铁矿球团煤基微波竖炉直接还原这一新工艺。研究表明,铁矿球团外配煤粉在1 050℃的微波加热条件下还原焙烧65min,可以获得95.25%的金属化率,同时具有1718.88N/个的抗压强度。与常规加热相比,微波加热还原焙烧的时间可以缩短27.78%,抗压强度增加近1倍,而且还原过程产生的废热废气量很少。
关键词:
铁精矿
,
氧化球团
,
竖炉
,
微波加热
,
煤基直接还原
冯军胜
,
董辉
,
王爱华
,
张井凡
,
胡嘉
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2014.05.003
石煤提钒竖炉是一种具有自主知识产权的焙烧设备,具有初始投资较小、钒转化率较高、能耗较低等优点.通过热工测试开展竖炉热工行为研究,以弄清竖炉现炉况及能耗情况,提出竖炉稳定高效运行和节能的途径.研究表明:①竖炉炉况:炉内氧浓度和焙烧时间基本能够满足生产要求;炉内气流分布不均.②稳定炉况主要措施:给煤均匀,供给助燃风和冷却风均匀,炉顶引风均匀,完善生球造球,平稳连续布料和排料.③竖炉的热效率和(炯)效率分别为71.24％和37.22％;竖炉单位产品能耗比回转窑高9.16％,比平窑低40.50％.④节能主要措施:回收炉顶烟气余热,强化气固换热,适当增加炉墙厚度等.
关键词:
石煤
,
提钒
,
竖炉
,
热工行为
张福明
,
曹朝真
,
徐辉
钢铁
阐述了气基竖炉直接还原工艺的技术特点和发展现状,分析了在中国资源和能源条件下气基竖炉直接还原技术发展所面临的主要问题.基于气基竖炉直接还原工艺的特点,对该工艺的原料、还原气等进行了分析研究.指出非常规天然气资源的有效开采和加压煤制气工艺投资、运行成本的显著降低,将是未来气基竖炉直接还原技术发展的主要推动力,同时利用钢铁企业过剩的煤气资源和中国局部地区相对丰富的天然气资源生产直接还原铁,是今后中国气基竖炉直接还原技术发展的重要方向.参照唐山地区的原料和能源价格,对年产量为80万t/a的直接还原铁装置的生产成本和技术经济可行性进行了分析,分析结果表明:原燃料价格波动对DRI成本影响显著,其中还原气成本约占DRI生产成本的10％～25％;若按DRI替代转炉废钢计算效益,要求天然气价格低于1.8元/m3.
关键词:
炼铁
,
直接还原
,
竖炉
,
球团
,
煤制气
金明芳
,
吕遐平
,
张涛
钢铁研究
在煤气化直接还原竖炉工艺中,还原煤气的CO体积分数较高,竖炉内部较大温度范围都存在析碳反应发生的可能性。基于竖炉操作压力和温度,分析了竖炉内不同区域的析碳行为,同时考察析碳对炉料温度的影响。理论分析表明,随着压力增加,析碳反应加剧,在竖炉中部的500～700℃范围,析碳反应所处的热力学及动力学条件均较好,发生析碳反应可能性较大,且随着析碳量增加带来的固体温度升高值也较大。
关键词:
竖炉
,
直接还原
,
析碳
王重君
,
师学峰
,
郭玉峰
中国冶金
doi:10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140131
针对含碳球团气基竖炉冶炼工艺的特点,采用CFD(计算流体力学)软件构建了含碳球团竖炉直接还原工艺的仿真模型.对影响竖炉内流场分布的可能的因素进行了模拟分析,得出了最优参数.研究结果表明,采用上下布置的双风口的工艺方式最为有利于还原气体在竖炉内的顺行,此时气体流速达到9 m/s,便于热量的传递,同时又避免了球团受热不均的情况.
关键词:
CFD
,
模拟仿真
,
竖炉
,
直接还原
,
流场
冯军胜
,
董辉
,
李朋
,
王爱华
,
张井凡
,
胡嘉
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2013.06.003
在分析传统石煤焙烧设备的基础上,提出一种适用于石煤提钒的“导风墙-干燥床”式焙烧竖炉.通过与钒钛磁铁矿焙烧竖炉进行对比,阐述了石煤焙烧竖炉独有的结构特点,定量给出了其结构参数和操作参数,并建成了国内第一台真正意义上的石煤焙烧竖炉.实践表明:石煤焙烧竖炉是一种技术可靠、经济可行的石煤提钒焙烧设备,它具有炉内温度气氛可控、利用系数较高、单位产品能耗较低、钒回收率较高等优点.对探索我国石煤提钒焙烧的新设备、促进石煤提钒行业的快速发展具有重要意义.
关键词:
石煤
,
提钒
,
焙烧
,
竖炉
沈峰满
,
姜鑫
,
高强健
,
魏国
,
郑海燕
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20160410
分析了世界及中国直接还原铁的技术现状.直接还原工艺可以摆脱焦煤资源短缺的束缚,降低CO2排放,促进资源综合利用,且高品质的直接还原铁是生产洁净钢不可缺少的原材料,是钢铁工业发展不可缺少的组成部分.随着铁矿精选技术、煤制气技术的成熟,从及气基竖炉生产规模的不断增大,煤制气→竖炉将成为中国主要的直接还原生产工艺.高温高料层PSH工艺应当具有良好的应用前景.回转窑、隧道窑等工艺在特定地区可适当发展,但不会成为直接还原铁生产的主流.
关键词:
直接还原
,
气基竖炉
,
PSH工艺
,
竖炉
白明华
,
韩少峰
,
徐宽
,
李路叶
,
吕建超
,
张伟亚
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2016.05.020
以BL竖炉及工艺参数为计算依据,建立气固传热模型,采用计算流体软件Fluent模拟计算.将球团矿简化为多孔介质,物料的运动采用滑移网格模拟,还原反应采用三步反应参与计算,得到氢气直接还原铁竖炉还原段的温度场,并计算还原气的热效率.结果表明:在一定范围内,随着氢气气量的增加还原段温度梯度逐渐变窄,炉顶气温度逐渐升高,并且还原气的热效率逐渐降低.同时也能够得出还原产物随高度的变化情况.简化的竖炉还原段气固传热模型适用于氢气直接还原竖炉还原段温度场的预测以及炉内反应产物的分析.
关键词:
竖炉
,
氢气
,
直接还原
,
传热模型
,
温度场
,
热效率
宋华
,
付晓燕
,
吕遐平
,
尹鑫平
钢铁研究
基于竖炉直接还原过程中的硫走向分析,结合经典热力学理论,对可逆反应H2 S+ Fe←→ H2+FeS的吉布斯自由能进行了计算,推导出还原煤气H2S含量与海绵铁硫含量的临界关系,分析了焦炉煤气、煤制气及COREX煤气等竖炉还原煤气的H2S临界值.结果表明:通过控制还原煤气中H2和H2S含量的比值,可以使H2S中的硫不进入固相,以保证海绵铁的质量.
关键词:
竖炉
,
H2S
,
还原煤气
