当前位置:主页 > 理工论文 > 冶金论文 >

铁矿石烧结过程中料层高温区流动阻力影响因素及NO_x排放特点的研究

发布时间:2020-06-08 00:35
【摘要】:铁矿石烧结过程是钢厂重要的工艺之一,能够为高炉提供合格的烧结矿炉料,关系到高炉生产的能耗、生铁的质量及产率。而面对我国不断增长的钢产量,需要烧结厂提供更多的烧结矿,要求烧结厂具有更高的产率;为了提高高炉生产的质量,以提升钢厂市场竞争力,需要不断提高烧结矿质量;作为钢厂主要污染源之一的烧结过程,面对我国环境问题的日益严重,需要采取措施保证烧结过程污染物排放降到最低,这都需要对烧结过程的机理进行深入的研究,从而使得烧结厂产率高,烧结矿质量好,污染物排放又少。烧结过程中产率与铁矿石烧结过程中高温区流动阻力紧密相关,高温区阻力对烧结床阻力起到最主要的作用,然而由于高温区域中伴有高温和相变,导致了高温区阻力测量的困难,使得对其研究依然存在很多不足。虽然有不少研究者探讨过烧结过程中NOx排放,但是对于烧结过程中焦炭燃烧对于NOx生成及迁移规律尚且研究不够。基于上述烧结过程研究现状,本文开展了铁矿石烧结过程中高温区流动阻力影响因素及NOx排放特点的研究首先,研究分析了烧结过程中温度及高温区床层结构两大因素对于高温区流动阻力的影响。采用Ergun方程建立了高温区床层结构不变时计算床层压降的方程式,通过方程计算得到高温区床层结构保持不变时烧结风量;同时采用石英砂试验替代铁矿石的烧结杯试验,证明了阻力方程式的合理性及可靠性。通过理论与烧结杯试验相结合,发现随着烧结床层温度不断升高,床层结构不变时高温区流动阻力不断增加。通过将计算得到的烧结风量与实际烧结风量相比较,发现烧结过程中高温区结构发生变化,在中层及下层高温区中气流通道增加,有利于降低烧结过程中流动阻力。第二,利用夹心层床层结构研究了烧结过程中影响高温区床层结构的因素,同时探讨了烧结过程中烧结参数对于不同层高温区流动阻力的影响。发现烧结过程中气流动量对于气流通道十分重要,增加气流动量又有利于打通高温区闭合的气流通道及拓宽现有的气流通道。通过夹心层试验也实现了定量烧结床高温区结构的变化,发现低负压高焦炭下层烧结时,高温区气流通道缩小近15%。第三,结合SVM回归方法提出了高温区对于烧结床流动阻力影响的新模型,该模型能够被嵌入至烧结程序中预测烧结风量,通过烧结杯试验数据的验证,证明该模型能够较好的预测烧结风量,烧结风量预测误差在士20%以内。该模型更清楚地阐述了高温区建立后影响床层流动阻力的机理性因素。第四,为了深入研究高温区流动阻力对于烧结过程的影响,本文采用均一床层烧结杯试验研究了火焰前锋速度对于豆石矿烧结过程高温区流动阻力的影响,发现烧结过程中流动阻力能够影响火焰前锋速度,同时火焰前锋速度又对流动阻力具有反作用。第五,在上述工作的研究基础上,本文提出了一种研究烧结料成分与火焰前锋参数关系的新方法,用来进一步研究烧结过程中火焰前锋参数,从而使得我们更加了解高温区域结构的分布状态。通过与热电偶测量手段相结合,使得我们能够从新的视角去研究烧结过程中焦炭的燃烧过程。最后,结合烧结杯试验与数值模拟方法研究了烧结过程中焦炭燃烧对于NO:生成以及迂移规律的影响。通过对热力型NOx、燃料型NOx、C与NOx及CO与NOx的还原反应的考察,发现烧结过程中NOx主要来自于燃料型NOx,C与NOx及CO与NOx之间发生的还原反应均能降低烧结过程中NOx的排放。保证烧结过程中N含量不变时,提高烧结床层温度有利提高烧结矿质量及降低NOx的排放。
【图文】:

示意图,铁矿石,示意图,烧结台车


科适应牲强、劳动条件较巧、机械化程度高和易于实现R俳岬拇笮突妥远儒义希妫础梗场M迹保蔽笫战峁痰氖疽馔迹酵旖峄饕刹继刈爸谩⒌慊鹣低场㈠义暇峤峄岢怠⒎缦洹⑵畦跋低场⒊鞠低场⒁缁⒀虩R等组成。烧结台车逡逑0.02-0.05m/s的速度不断移动,布料装置不断布料,使q<结机维持连续不断地生逡逑产[4]。逡逑Feedinrf邋J逡逑^/邋Burner逦Travelling邋Dire巧阳r逡逑n逦'爵可逡逑^邋。。‘逡逑S.n,er,an邋a'WP:逦:l邋.邋i邋I个技邋'邋—.^逡逑:.1逦封逦逡逑’邋StacR ̄Wind^i?逡逑逦;逦Scrubber逡逑图1.1铁矿石q<结示意图逡逑2逡逑

流程图,烧结工艺,流程图,烧结料


逦第1章绪化逡逑铁矿石q医峁ひ罩饕耍雀霾街瑁瓷战崃系呐淞嫌胫屏!⒉剂嫌氲慊疱义蟩医峒皅医峥蟮钠扑樯阜郑缤迹保病I战峁讨兄饕玫教蠓邸⒔狗奂叭芗铃义系龋庑┰牧狭6纫话憔舷福渲刑蠓鄣牧6纫话阍冢保板澹恚恚隢B下,焦粮逡逑的粒度为0-5mm,溶剂粒度为0-3mn。为了保化烧结床层透气性,原材料?混合逡逑之后,需要在制粒没备中加水制粒,增加烧结料的平均粒径。图1.3为制粒后粒逡逑子的微观图,图1.4为制粒后的烧结料宏观图片。烧结料中的大颗粒在水的接附逡逑为作用下外表层能够枯附小颗粒,形成更大的饶结粒子,增加烧结床的孔隙率,逡逑提高烧结床的透气性。制粒过程中-0.25mm的焦粉能够被操入大颗粒的附着层的逡逑巧层中,+0.25邋mm-1.0mm的焦粉存在于附着层的外部,容务脱落,,而+lmm的逡逑焦粉颗粒主耍是レNB自由态的形式存在flD—"1。制粒过程中需要加水增加颗粒之间逡逑的指附力
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TF046.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;《中国铁矿石烧结研究一周取定教授论文集》[J];烧结球团;2000年04期

2 陈凯华;;铁矿石烧结过程中二氧化硫的生成机理及控制[J];烧结球团;2007年04期

3 Nakano Masanori;Kawachi Shinji;Morii Kazuyuki;Sato Takehiko;齐伟;;铁矿石烧结过程二恶英排放的影响因素研究[J];世界钢铁;2012年02期

4 ;国外铁矿石烧结和球团技术概况——铁矿石烧结技术概况[J];鞍钢技术;1971年02期

5 炎凉;世界铁矿石烧结法发展现状[J];烧结球团;1994年02期

6 易文殊;配加豆状铁矿石烧结生产的改进[J];烧结球团;1995年04期

7 炎凉;铁矿石烧结中燃料与熔剂用量对氧化—还原过程的影响[J];烧结球团;1995年05期

8 萧康 ,陈研;低熔剂铁矿石烧结及其应用的调查研究[J];鞍钢技术;2003年04期

9 范晓慧;曾垂喜;姜涛;陈许玲;龙红明;胡友明;张克诚;;铁矿石烧结性能预报模型[J];中南大学学报(自然科学版);2005年06期

10 张小辉;张家元;张建智;苏浩;周孑民;;铁矿石烧结过程传热传质数值模拟[J];中南大学学报(自然科学版);2013年02期

相关会议论文 前10条

1 宋存义;陈凯华;;铁矿石烧结过程中二氧化硫的分布特征及生成机理[A];烧结工序节能减排技术研讨会文集[C];2009年

2 刘国瑞;郑明辉;张兵;刘文彬;;铁矿石烧结过程中多氯联苯的排放水平及排放特征研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年

3 Caporali L;Oliveira D;Ottoni R;;铁矿石烧结反应性的概念[A];1999中国钢铁年会论文集(上)[C];1999年

4 张艳允;刘晓明;郭兰芬;贾文君;;对铁矿石烧结特性试验方法的探讨[A];2009年河北省冶金学会炼铁技术暨学术年会论文集[C];2009年

5 周明顺;刘万山;尚策;翟立委;任伟;;铁矿石烧结技术研究与生产实践[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(上)[C];2009年

6 刘晓明;张艳允;郭兰芬;贾文君;王金龙;游想琴;;邯钢铁矿石烧结性能研究及优化配矿探讨[A];2011年河北省炼铁技术暨学术年会论文集[C];2011年

7 李雪松;崔文月;武振宇;王仓;肖洪;;唐钢铁矿石烧结性能研究及烧结工艺优化[A];河北冶金学会炼铁技术暨学术年会论文集[C];2006年

8 李雪松;崔文月;武振宇;王仓;肖洪;;唐钢铁矿石烧结性能研究及烧结工艺优化[A];2006年全国炼铁生产技术会议暨炼铁年会文集[C];2006年

9 李光辉;姜涛;范振宇;张元波;范晓慧;;烟气循环烧结新技术的研究[A];2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集(下)[C];2009年

10 龙红明;范晓慧;毛晓明;姜涛;;烧结过程三维热状态监测系统的开发与应用[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(上)[C];2009年

相关重要报纸文章 前2条

1 郭廷杰;铁矿石烧结节能减排工艺的研究[N];世界金属导报;2013年

2 平晨;氧化镁对铁矿石烧结特性的影响[N];世界金属导报;2005年

相关博士学位论文 前4条

1 赵加佩;铁矿石烧结过程的数值模拟与试验验证[D];浙江大学;2012年

2 龙红明;铁矿石烧结过程热状态模型的研究与应用[D];中南大学;2007年

3 刘子豪;铁矿石烧结过程中料层高温区流动阻力影响因素及NO_x排放特点的研究[D];浙江大学;2015年

4 向婕;铁矿石烧结过程智能集成优化控制技术及其应用研究[D];中南大学;2010年

相关硕士学位论文 前3条

1 曾垂喜;铁矿石烧结性能预报模型的研究[D];中南大学;2005年

2 王海涛;典型进口铁矿石烧结特性研究[D];中南大学;2005年

3 刘瑞鹏;铁矿石烧结过程中的氮氧化物排放规律及其影响因素试验研究[D];浙江大学;2015年



本文编号:2702239

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/2702239.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户4c8ba***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com