發(fā)布時間：2023-05-27 18:42

　　首秦公司高爐鐵水成本占最終產(chǎn)品鋼板的成本62%,高爐煉鐵原、燃料成本占鐵水成本的80～90%,高效低成本獲得滿足煉鋼要求的鐵水是首秦煉鐵工作者不斷追求的目標。2008年后,由于首秦公司產(chǎn)品單一、國內鋼鐵產(chǎn)能過剩和在原、燃料市場沒有話語權等因素,首秦公司開始采用經(jīng)濟爐料煉鐵的方針來降低高爐鐵水的成本。本文針對原、燃料質量下降和價格升高的情況,在鐵礦粉燒高溫燒結特性、不同高爐爐料結構的熔滴和熔化特性、焦炭與鐵礦石還原動力學和爐缸焦炭劣化性能、高爐風口理論燃燒溫度等高溫性能方面進行了深入的基礎研究。之后,在首秦高爐進行了經(jīng)濟爐料與不同質量焦炭的協(xié)同生產(chǎn)實踐,達到了經(jīng)濟爐料煉鐵的目的。本論文主要開展的研究工作和得到結果如下:(1)采用了以實際燒結生產(chǎn)溫度為基準,考慮整個過程變化,量綱為1的同化反應特征數(shù)和流動性能特征數(shù),測定了首秦不同鐵礦粉的高溫燒結特性,并對首秦燒結用鐵礦粉的高溫燒結性能進行了分類。燒結生產(chǎn)中采用的是不同種類鐵礦粉、熔劑及各種返回料的混合料,本文分別對首秦燒結正常生產(chǎn)中不同種類鐵礦粉混合料和燒結生產(chǎn)用二混混合料的高溫燒結特性進行了測定,給出了在能夠滿足高爐生產(chǎn)要求的燒結礦質量...

【文章頁數(shù)】：220 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻綜述
    2.1 國內鋼鐵企業(yè)的虧損現(xiàn)狀
    2.2 鋼鐵企業(yè)的工序成本與煉鐵的成本構成
    2.3 鐵礦石貿易的價格走勢與供求關系
    2.4 經(jīng)濟爐料基礎特性及其高效低成本煉鐵研究現(xiàn)狀
        2.4.1 經(jīng)濟爐料的物理特性
        2.4.2 經(jīng)濟爐料的化學特性
        2.4.3 燒結原料基礎性能
        2.4.4 高爐原料基礎性能
    2.5 經(jīng)濟爐料煉鐵的研究現(xiàn)狀
        2.5.1 燒結配料研究
        2.5.2 高爐爐料結構研究
        2.5.3 經(jīng)濟爐料對高爐順行的影響研究
    2.6 國內降低煉鐵成本的探索與嘗試
        2.6.1 精料煉鐵
        2.6.2 經(jīng)料煉鐵
    2.7 課題研究目的
        2.7.1 研究目的
        2.7.2 研究對象
        2.7.3 研究內容
3 基于高溫燒結特性的燒結原料結構與經(jīng)濟配礦研究
    3.1 研究方法與試驗裝置
        3.1.1 同化反應特征數(shù)的測定方法
        3.1.2 流動性能特征數(shù)的測定方法
    3.2 燒結用鐵礦粉的高溫燒結特性
        3.2.1 單一鐵礦粉的同化反應特性
        3.2.2 單一鐵礦粉的流動性能
        3.2.3 不同原料結構的混合鐵礦粉高溫燒結性能
        3.2.4 不同原料結構的二混混合料高溫燒結性能
    3.3 燒結用鐵礦粉的高溫燒結特性的表征方法及其特征數(shù)研究
        3.3.1 鐵礦粉同化反應性能的新表征方法
        3.3.2 鐵礦粉流動性能的新表征方法
        3.3.3 單一鐵礦粉的同化反應特征數(shù)
        3.3.4 單一鐵礦粉的流動性能特征數(shù)
        3.3.5 不同原料結構的混合鐵礦粉燒結性能特征數(shù)
        3.3.6 不同原料結構的二混混合料高溫燒結性能特征數(shù)
        3.3.7 不同原料結構的混合料燒結性能特征數(shù)與結礦轉鼓的關系
    3.4 鐵礦粉高溫燒結特性及其特征數(shù)的影響因素分析
        3.4.1 不同溫度條件下的高溫燒結性能及其礦相結構變化
        3.4.2 化學成分對鐵礦粉高溫燒結特性的交互影響
    3.5 基于高溫燒結鐵性特征數(shù)的鐵礦粉經(jīng)濟配礦研究
        3.5.1 基于鐵礦粉混合料高溫燒結特征數(shù)的經(jīng)濟礦配礦研究
        3.5.2 基于二混混合料高溫燒結性能特征數(shù)的經(jīng)濟礦配礦研究
    3.6 小結
4 基于高溫冶金性能的高爐爐料結構與經(jīng)濟配礦研究
    4.1 經(jīng)濟爐料煉鐵時高爐含鐵爐料的高溫熔滴性能
        4.1.1 研究方法與試驗裝置
        4.1.2 單一爐料的高溫熔滴性能
        4.1.3 混合爐料的高溫熔滴特性
    4.2 經(jīng)濟爐料煉鐵條件下的還原反應時含鐵爐料熔化特性
        4.2.1 研究方法與試驗裝置
        4.2.2 還原反應時單一爐料的熔化性能研究
        4.2.3 還原反應時混合爐料的熔化性能研究
    4.3 荷重熔滴試驗與還原反應試驗熔化特性之間的關聯(lián)性研究
        4.3.1 熔滴試驗中熔滴特征值與荷重熔化參數(shù)的關聯(lián)性
        4.3.2 熔滴試驗荷重熔化參數(shù)與還原反應試驗熔化參數(shù)的關聯(lián)性
        4.3.3 熔滴試驗熔滴特征值與還原反應試驗熔化參數(shù)的關聯(lián)性
    4.4 還原熔化過程中的礦相結構分析
        4.4.1 還原熔化試驗配碳量的探討
        4.4.2 不同溫度條件的還原熔化礦相結構
        4.4.3 不同原料結構的還原熔化礦相結構
    4.5 燒結-煉鐵一體化的最優(yōu)成本對應的入爐礦合理品位模型
        4.5.1 燒結-煉鐵聯(lián)動模型的建立
        4.5.2 聯(lián)動模型中關鍵參數(shù)的修正
        4.5.3 理論計算條件下的最優(yōu)高爐入爐品位和結礦品位的關聯(lián)性
        4.5.4 實際生產(chǎn)條件下的最優(yōu)高爐入爐品位和結礦品位的關聯(lián)性
        4.5.5 實際生產(chǎn)條件下的最優(yōu)高爐入爐品位和塊礦品位的關聯(lián)性
    4.6 小結
5 首秦高爐混焦的高溫還原性能和爐缸高溫劣化性能研究
    5.1 高爐混焦的高溫還原動力學相關基礎研究
        5.1.1 試驗裝置和研究方法
        5.1.2 分段嘗試法的機理函數(shù)和動力學模型
        5.1.3 焦炭熱性能對鐵礦石還原的動力學影響分析和參數(shù)計算
        5.1.4 還原氣氛對鐵礦石還原的動力學影響分析和參數(shù)計算
        5.1.5 粒度大小對鐵礦石還原的動力學影響分析和參數(shù)計算
        5.1.6 焦炭分布方式對鐵礦石還原的動力學影響分析和參數(shù)計算
    5.2 高爐爐缸焦炭劣化性能分析
        5.2.1 試驗方案和取樣方法
        5.2.2 爐缸焦炭粒度與理化性能分析
        5.2.3 爐缸焦炭XRD分析
        5.2.4 焦炭巖相光學組織分析
    5.3 堿金屬對焦炭劣化的影響研究
        5.3.1 堿金屬分布及最大富集量計算
        5.3.2 堿金屬氣氛下焦炭的劣化研究
        5.3.3 首秦入爐堿負荷控制上限的研究
    5.4 小結
6 高爐噴吹煤的高溫燃燒性能研究
    6.1 高爐噴吹煤的高溫燃燒特性研究
        6.1.1 試驗裝置與研究方法
        6.1.2 不同種類煤粉的燃燒特性分析
        6.1.3 不同粒徑煤粉的燃燒特性分析
    6.2 高煤比條件下煤粉噴吹對風口理燃溫度的影響
        6.2.1 高爐風口理論燃燒溫度及其計算公式
        6.2.2 高爐風口理論燃燒溫度計算公式的修正
        6.2.3 焦炭進入風口回旋區(qū)的溫度對理論燃燒溫度的影響
        6.2.4 煤粉中SiO₂對理論燃燒溫度的影響
        6.2.5 高爐生產(chǎn)中各主要參數(shù)對理論燃燒溫度的影響
    6.3 小結
7 首秦焦炭質量與焦炭負荷的高效低成本協(xié)同效應研究
    7.1 優(yōu)焦優(yōu)礦的高效低成本協(xié)同生產(chǎn)
        7.1.1 優(yōu)焦優(yōu)礦原燃料條件
        7.1.2 優(yōu)焦優(yōu)礦實現(xiàn)焦炭負荷6.0的高效低成本協(xié)同生產(chǎn)
    7.2 不同質量焦炭與經(jīng)濟礦的高效低成本協(xié)同生產(chǎn)
        7.2.1 一級焦與經(jīng)濟礦的高效低成本協(xié)同生產(chǎn)
        7.2.2 二級焦與經(jīng)濟礦的高效低成本協(xié)同生產(chǎn)
        7.2.3 三級焦與經(jīng)濟礦的高效低成本協(xié)同生產(chǎn)
    7.3 小結
8 結論與創(chuàng)新點
    8.1 結論
    8.2 創(chuàng)新點
參考文獻
作者簡歷及在學研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3824060