低碳炼铁技术范文篇1
关键词:纯净钢;炼钢;连铸
前言
近二十年来,随着转炉炼钢技术的日益成熟和连铸技术、炉外处理技术的推广和发展,钢材纯净度明显提高,进而改善了钢材的加工性能和使用性能,适应了高强度、长寿命、耐腐蚀、在恶劣条件下工作的需要,就必须进行纯净钢的炼制。文章将对纯净钢的概念进行解释,分析宣钢近几年纯净钢的冶炼工艺技术情况,为后续纯净钢产品的生产提供有借鉴。
1纯净钢的概念
纯净钢是一个相对的概念。纯净钢对钢中的杂质元素含量要求非常严格,其中,硫、磷两种元素的含量应控制在万分之一以内,同时,对氢、氧和其它低熔点金属元素含量的要求要远远高于普通钢。纯净钢标准下氧、硫、磷、氢、氮这五种元素含量非常低。
2纯净钢的生产技术
宣钢纯净钢冶炼技术以铁水预处理、转炉过程控制、终点控制、LF精炼以及连铸过程防止卷渣和二次氧化为主线展开。
2.1铁水预处理
上世纪八十年代以来,生产优质低磷、低硫钢必须注重铁水的预处理工艺,通过铁水预处理可以讲转炉中铁水的杂质元素含量降低至成品钢水平。采用固体脱硫剂进行铁水脱硫,是纯净钢生产平台的重要环节。不同温度下(1500-1600℃),脱硫能力最强的是镁,而CaO/CaC2是成本最低的,所以应用最广泛的是Mg/CaO和CaO/CaC2。铁水预处理脱硫生产超低硫钢的工艺关键是要及时去除脱硫渣,以防止在炼钢过程中回硫。
2.2转炉过程控制
2.2.1转炉过程双渣冶炼工艺与终点高拉碳操作
采用双渣冶炼工艺去磷,在冶炼3分钟后倒前期渣,倒渣量为总渣量的1/2-3/5。冶炼前期脱磷率为70-80%,可将铁水磷含量降到0.030%以下。
为降低转炉钢水含氧量,并同时获得良好的去磷效果,转炉终点钢水碳含量控制在0.35-0.45%。转炉终点钢水成分见表1。
表1宣钢转炉终点钢水化学成分
2.2.2出钢操作
出钢时间不小于4分钟;由于转炉内流出的氧化性炉渣会增加氧化物夹杂,故采用挡渣锥挡渣出钢操作,钢包内渣层厚度控制在70mm以下,保证挡渣成功率在90%以上,避免出钢下渣,解决了回磷问题同时提高合金吸收水平,实现转炉出钢至成品过程中控制磷含量在0.008%以内。脱氧操作先弱后强,高碳钢的脱氧过程不能采用铝脱氧方式,特别是出钢过程中,应将炉渣改质,控制其氧化性,降低渣中氧化铁含量至5%。
2.3LF精炼
根据钢种质量要求选择一种或多种精炼组合方式完成钢水精炼任务,达到脱氢、极低C化、极低S化、脱氮、减少夹杂物和夹杂物形态控制等。
2.3.1钢水氧化性控制
LF炉精炼主要靠炉内的白渣,在低氧的气氛中,底吹氩气搅拌并由石墨电极对钢水加热精炼。钢渣之间存在氧的传质,因此,控制钢水氧活度以及炉渣的氧化性都可以提高钢水的纯净度,如图1所示。
2.3.2脱硫控制
脱硫是合成渣精炼的主要目的,为最大限度的脱硫,合成渣的碱度必须高,以使硫化能力增强,渣的流动性良好,不损坏耐火材料。
LF精炼过程脱硫反应为:
3(CaO)+2[Al]+3[S]===3(CaS)+(Al2O3)
由脱硫反应式可知,降低炉渣氧化性和提高碱度,有利于脱硫反应的进行,见图2。当渣中(FeO+MnO)
2.3.3底吹氩控制
在精炼过程中必须注重氩气流量的控制,这其中最为关键的工序是精炼结束后的软吹氩,软吹氩与钢中的全氧含量对应关系如图3,根据周期匹配要求并综合考虑炼钢效果,软吹氩的时间最好是在10~15分钟范围以内,在这个范围内的吹氩流量正好有助于促进杂物的上浮和去除,同时也不会对钢液产生二次氧化的影响。
3连铸技术
为实现连铸与精炼、转炉的良好匹配,保证周期,采用七流浇钢(共八流)。在浇注过程中关键是使用保护浇注方式,具体要求如下:
(1)大包采用引流沙自开浇技术。
(2)大包带氩封保护长水口浇注,中间包采用浸入式水口,防止钢水二次氧化。
(3)中间包覆盖剂采用微碳高碱度覆盖剂,进一步吸附夹杂物,净化钢水。
(4)改进大包注流的冲击区设计,防止开浇翻溅;提高该区域的液面深度,杜绝钢水液面而产生的严重二次氧化。
(5)连铸换包时间控制在3分钟以内,中间包液面保持在600mm以上。
4结束语
(1)提高钢的纯净度是进行高技术含量钢材品种生产的关键技术,市场竞争对钢材高附加值的要求促进了提高钢材纯净度技术的发展。
(2)应该根据钢种的具体要求控制钢的纯净度,不需要刻意用最严格的标准来考核钢的纯净度标准,造成生产成本的增加。
参考文献
低碳炼铁技术范文
[关键词]转炉炼钢;发展;运用;分析
中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)21-0005-01
早在前十年我国钢铁产量就已经突破2.5亿t的大关,成为世界上最大的一个产钢国家。炼钢作为钢铁产生一条线上的主要工序,对于提升钢铁生产质量、降低生产成本、扩大品种范围有着主要的影响。转炉技术则是现代世界主要的炼钢设备,世界上所用的转炉占全球粗钢总产量的70%到80%。武钢、鞍钢此等很多大型炼钢厂都开始使用全转炉进行冶炼。
一、复合吹转炉生产技术特点
随着经济社会的不断发展,洁净钢的需求量开始不断增加,所以,要能够从根本上建立并完善一种可以大规模廉价生产纯净钢、全新的生产体制。所以,依靠单纯的生产工序技术进行改进,很难获得较为显著的经济效果。[1]为了能够完成这一目标,日本有关专家学者基本解决了这种新流程所面临的相关技术问题,新工艺技术投入使用之后,原转炉钢水生产效率以及质量都获得了显著的提升,从根本上改变了“三吹二”或者“二吹一”的生产模式,进一步实现了转炉生产工作体制。
二、复吹转炉冶金特征
转炉冶金特征受到供氧方式的影响较为明显,与底吹、顶吹转炉相比较,复合转炉具有几个显著的优点。
(一)熔池内钢水温度和成分匀速快
将气体从底部供气元件吹入,从而增加熔池的搅拌能,保证熔池内钢水温度和成分能够实现均匀发展。
(二)吹炼操作条件得以改善
在对底吹气体进行搅拌处理之后,从而保证吹炼实现平稳发展,钢中含量能够实现降低,减少渣中FeO以及喷溅,提升终点命中率。
(三)提升转炉吹炼终点锰收得率
因为复吹转炉吹炼终点钢水中的具体氧以及渣中含有的FeO呈现降低趋势,因此,钢水中的实际锰收得率也开始不断提升。
(四)复吹炼钢钢水含氧量呈现降低趋势
复吹转炉常规吹炼以及少渣炼钢吹炼终点H含量以及C含量的关系可以通过以下图表进行表述,通过以图1表不含发现,采取复合吹炼技术时,钢水中的实际氧含量将会呈现不断降低的趋势。
(五)不断提升脱碳效率
受到底吹气体强搅拌的影响,钢水中的氧含量与碳含量需要在近乎平衡的状态下进行,从而保证脱碳效率能够不断提升,从而生产出更多的低碳量。
二、国内转炉炼钢技术的进展
转炉技术自从在我国运用之后,已经获得了较为显著的发展,并开始成为我国较为主要的一种炼钢方法。目前,通过转炉生产的钢产量占我国总量的90%左右。鞍钢、武钢等其他大型钢铁厂所生产的所有钢产品都是通过转炉工艺实现生产。
(一)铁水预处理
铁水质量将会对转炉炼钢的质量和产量产生直接的影响,我国一些先进的钢铁厂大都使用全量铁水进行预处理,日本很多钢铁厂采用的都是铁水全量三脱处理。[2]在社会发展的影响下,洁净钢需求量开始不断增加,铁水预处理技术在较短的时间内实现推广,很多钢厂都已经达到了国际先进发展水平,例如宝钢二炼厂生产的钢产品几乎全部都是通过铁水预处理,其中35%的钢产品都接受了预脱磷处理,保证铁水含硫量不超过0.003%,含磷量不超过0.0025%。我国铁水预处理采用的都是预脱硫技术,大都是通过喷吹法或者机械搅拌法进行处理。通过CaO基脱硫剂处理方法要比喷吹法能够达到更高效率的脱硫处理,处理时间相对较短,处理之后的硫含量更低。
(二)转炉复合吹炼
我国钢产品生产过程中,通过溅渣护炉技术的运用,能够保证炉龄满足国际先进水平的要求。我国自主研制和开发的长寿复吹转炉工艺技术已经能够从根本上解决底吹喷嘴与炉龄呈现的不同步技术问题,改造后的顶吹转炉能够将渣中铁含量降低到2%到3%,金属收得率提升到0.5%到1.5%,终点碳含量降至0.02%。
(三)未来发展趋势
与国外钢铁厂转炉设备条件、生产现状以及产品未来市场现状分析,钢厂在运用转炉生产时,需要从以下几个方面来实施。[3]随着我国钢铁产量的不断增长,受到能源、原料以及环境因素的限制,转炉通过运用少渣冶炼工艺技术,能够从根本上提升铁水收得率,从根本上降低整个铁矿石的消耗量,获得更大的经济效益。
现在欧洲钢铁产大都是通过炉气分析动态控制技术来替代副枪动态控制,从根本上降低生产实际成本,钢厂要根据实际状况,研究和开发出吹炼终点动态控制技术,通过对炉气成分进行在线检测,计算出熔池的实际脱碳速度,对整个吹炼过程实施跟踪分析,精确地计算出终点碳。[4]
结语
转炉炼钢技术之所以在实际运用过程中产生较大的效益,主要就是该项技术能够对炼钢工艺流程进行优化,从根本上实现转炉高速吹炼,建立并完善相对廉价的生产节能体系,从而获得更大的经济以及社会效益。
参考文献
[1]特约分析师崔红.国内电炉炼钢发展现状及趋势[N].现代物流报,2014-11-17002.
[2]刘浏.中国转炉炼钢技术的进步[J].钢铁,2005,02:1-5.
低碳炼铁技术范文1篇3
激活“一般”云对象的程度大于“好”云对象,它的表述为“介于一般和好之间,倾向于一般”,即“再利用”的指标评价显示为一般,最终评判值为0.4890。重复以上步骤可求得二级指标其他指标的加权偏离度及输入评测云发生器,评测结果可作为一级指标评判的依据,即其评测值可作为更上一级指标评价的期望值。
2一级指标低碳业绩评价
用同样的方法可得到其他二级指标“技术创新”、“减量化”、“资源化”、“安全生产”和“利益相关者”的加权偏离度值,如表7所示。根据求得的“低碳业绩”各个二级指标的加权偏离度值,可以求得“低碳业绩”指标期望值:Ex=∑6i=1(ωiθi),ωi为“低碳业绩”各个二级指标的权重;由判断矩阵R-P,如表8所示,可求得“低碳业绩”各个二级指标的权重,即:ω=(ω1,ω2,ω3,ω4,ω5,ω6)=(0.3509,0.2050,0.1333,0.2050,0.0652,0.0405),求得Ex=0.3889。由于云模型表示的每个评语的加权偏离度即为每个评语云模型计算求得的期望值,所以“低碳业绩”指标的加权偏离度值θ=Ex=0.3889,将加权偏离度值输入评测云发生器之后,将激活“差”和“一般”两个对象,激活“差”云对象的程度大于“一般”云对象,它的表述为“介于差和一般之间,倾向于差”,即“低碳业绩”指标最终评价显示为差,最终评判值为0.3889。
3黑龙江省煤炭产业低碳业绩云模型评价结果分析
1)煤炭资源开采利用不合理,资源浪费严重。根据“再利用”指标下的三级指标“煤炭回采率”的评判值为0.4525,显示结果为“一般”,“减量化”指标的评判值为0.4074,显示结果为“一般”,可以看出黑龙江省煤炭资源开发利用不合理,资源浪费严重。黑龙江省各大煤田的可采煤层厚薄不一,厚的可达十几米甚至几十米,薄的则仅在1m左右。当然,由于成煤时间的不同,各煤层的煤质也有好有劣。很多国有企业为了完成指标任务,追求短期效益,宁愿采肥弃瘦、采厚丢薄,优质煤层的开采越来越多,而劣质煤和薄煤层则很少开发,部分国有乡镇煤矿考虑到薄煤层开采成本高、劳动强度大、经济效益低等因素,对厚度在1m以下的薄煤层直接弃采,部分矿井因设备与煤层厚度不匹配,煤层开采损失达1m以上,特别是开天窗采煤法对资源的浪费惊人,丢煤情况严重。同时优质煤利用更让人痛心,黑龙江省炼焦用煤探明储量达907亿t,占全国炼焦用煤储量的23.7%,但黑龙江省很多煤矿采用土法炼焦的生产方式,设备简陋,技术落后,一般不采用配煤炼焦,回收率不足25%,采1t丢3t,炼1t焦炭要耗费10t以上的优质炼焦煤,造成优质煤的浪费严重。由于这种粗放的生产方式,全省炼焦每年会浪费优质煤高达500万t。
2)产品结构单一,煤炭转化水平和综合利用率过低。根据“减量化”指标的评判值为0.4074,显示结果为“一般”,“再利用”指标的评判值为0.4890,显示结果为“一般”,究其原因,黑龙江省煤炭产业产品结构单一,煤炭转化水平和综合利用率过低。黑龙江省煤炭资源相对比较丰富,但由于长期以来的粗放式开发,产品的技术含量低、附加值少,经济效益差。在黑龙江省外输的煤炭产品中,原煤高达74.4%,原煤入洗率徘徊在16%,比全国平均原煤入洗率低2%,煤加工仅有28%,技术含量高的深加工更少。另外,在煤炭开采过程中伴随着较大的资源浪费,黑龙江省每开采1t煤,会损耗与煤炭资源伴生的铝矾土、硫铁矿、高岭土等资源高达11t,而且煤炭产品的单一也主导了省内低品种能源消费模式,2011年省内低品种煤炭消费高达76.4%,比全国的平均水平高8%。煤炭综合利用技术极端落后,以传统的筛选、洗选、炼焦、发电为主,而科技含量高的清洁高端产品,诸如工业型煤、水煤浆、煤层气开发等尚处于起步阶段,并且对废渣、废水、废气的回收利用率也很低,大量煤矸石和焦化副产品等可循环利用的资源没有得到充分利用。其中煤利用率不足36%,粉煤灰利用率为50%,而上海市粉煤灰利用率达90%以上。
3)采矿设备不先进,机械化程度过低。根据“技术创新”指标的评判值为0.3036,显示结果为“差”,究其原因,黑龙江省煤炭企业采矿设备不先进,机械化程度过低。黑龙江省由于地理位置的特殊性以及煤炭产业布局的不均衡性,使得煤炭产业集约化生产度过低。尤其小煤矿企业,融资困难,先进技术的产权购买、先进开采设备的购买能力有限,因此其生产模式仍采用最原始的人工作业生产,生产技术水平过于低下,没有配套的大型设备,机械化程度不高。而且鉴于黑龙江省煤质的条件特殊性,煤炭开采装备适应性太差,机械化程度远远低于国内平均水平。
4)煤炭资源开发、综合利用技术落后,影响后续发展。根据“技术创新”指标的评判值为0.3036,显示结果为“差”,究其原因,黑龙江省煤炭资源开发、综合利用技术落后。黑龙江省煤炭开采技术落后以及开采设备的适应性低下,在煤炭开采过程中会引起严重的资源浪费和生态化境恶化。在黑龙江省煤炭加工中,筛选、洗选、炼焦、发电在整体数量上占绝大比重,深加工产品所占比重极低。一些科技含量高、附加值高的清洁煤产品如工业型煤、水煤桨、煤层气开发等处于初级开发阶段,而煤气化联合循环发电、烟气除尘脱硫净化等高新技术的推广还处于空白状态。同时,煤炭开发综合利用技术落后,导致在煤炭开采过程中伴随着较大的资源浪费,黑龙江省每开采1t煤,会损耗与煤炭资源伴生的铝矾土、硫铁矿、高岭土等资源高达11t,大量煤矸石和焦化副产品等可循环利用的资源没有得到充分利用。黑龙江省的煤炭综合利用率比全国平均水平低13%,比发达国家低30%~35%,在国内排名靠后。据有关部门调查,黑龙江省开采约1亿t煤炭,会造成土地塌陷面积为0.87m2。据统计,截止到2010年黑龙江省煤矿采空区面积达3700km2,引起严重地质灾害的区域达1280km2。近些年来黑龙江省致力于矿区环境的综合治理,收到了显著成效,但由于治理技术的不先进和前期煤炭资源的过度开发,土地塌陷造成的地质灾害依然频发,煤炭资源综合利用技术的落后已经成为制约黑龙江省煤炭产业发展的障碍。
5)安全生产技术水平低下。黑龙江省煤炭企业对煤炭开采过程中产生的共伴生物的利用率太低,而其共伴生物中含有大量的瓦斯气体,利用率不足35%,严重威胁着煤炭生产的安全性。又由于黑龙江省含煤地层的地质条件比较复杂,工作条件较差,并有高瓦斯伴生;而且多断层、多破碎带,还常伴有岩浆活动,含煤层组织构造复杂、断层多和薄煤层多,且矿压大、瓦斯涌出量大、煤层顶板硬度低和完整性差。瓦斯、煤尘、水、火、顶板等“五害”俱全,且由于多年来安全投入不足,安全生产技术落后,煤矿事故较多,百万吨死亡率高于全国平均水平,安全形势严峻,经济损失数额巨大,严重阻碍了煤炭产业的低碳经济发展。本文来自于《中国矿业》杂志。中国矿业杂志简介详见
低碳炼铁技术范文篇4
【关键词】低磷钢全三脱脱磷保碳选择性氧化
一、前言
磷是一般钢种中有害元素之一,钢中含磷量高会使钢材的低温塑性和韧性降低,同时低磷钢和超低磷钢等钢材需求量的急剧上升,对转炉脱磷技术的要求越来越严格。目前转炉脱磷炼钢工艺操作方法主要有双联法和双渣法。
与传统炼钢流程不同,双联法转炉脱磷流程是将脱磷和脱碳分别在两个转炉中进行,脱磷炉出钢后的钢水叫半钢,将半钢兑入脱碳炉后进行脱碳冶炼终点需求成分合格钢水。这种双联法的缺点是脱碳炉中的能量不足,在脱磷炉中在保证高的脱磷效率的前提下,也要保证铁水中的[C]尽量少氧化,即脱磷保碳。本研究在脱磷炉中脱磷保碳理论分析的基础上,结合低磷钢冶炼实际生产数据,探讨了影响全三脱脱磷的主要影响因素及工艺条件。
二、脱磷炉中脱磷保碳的热力学分析
铁液各元素与氧的结合能力,可以用该元素被氧化达到平衡时的氧位大小来表示:
徐匡迪等根据首钢京唐公司脱磷转炉铁水的平均入炉成分,绘制出了lga[O]-T的关系图,在脱磷炉吹炼前期,温度偏低,随着[Si]和[Mn]质量分数的降低,铁水的温度逐渐升高,此时就出现了铁液中[P]和[C]的选择性氧化问题。因此,保持适当高的碱度和(FeO)含量条件下有利于实现脱磷保碳。在[%C]=3.5和[%C]=4.5时[C]的平衡氧位线分别与aP2O5=10-21和aP2O5=10-22时,[P]和[C]发生选择性氧化的转折温度在1350℃-1400℃范围。
在铁液中的[Si]和[Mn]先被氧化后温度升高,当铁液中[C]含量较高时,[C]要与[P]争夺氧,发生选择性氧化,根据碳-磷-氧的平衡关系,则[P]和[C]发生选择性氧化的热力学条件为:
根据(3)式的平衡常数与各组元活度之间的关系,可以得到:
由式(4)可以看出,提高铁水中[P]的活度系数,及降低温度、铁水中[C]的活度和渣中(P2O5)的活度,从而可以降低半钢中[P]的质量分数。
三、转炉内[P]的控制及主要影响因素
由前面的热力学分析可以知道,降低熔池温度,保持适当高的碱度和(FeO)含量条件下有利于实现脱磷保碳,吹炼过程配加渣料可以将炼钢温度控制在1300℃-1350℃温度范围,从而控制温度低于[P]和[C]发生选择性氧化的转折温度,并且造适度碱性渣,可将脱磷炉内的磷含量降低到较低水平,同时也满足了脱磷保碳的要求。
(一)脱磷炉内铁水温度对于脱磷效果影响
磷在渣钢的分配比随铁水温度呈现先增加后降低的趋势,表明温度对脱磷的影响起着双向作用,并不是温度越低越好,高温不利于脱磷,铁水温度升高,可以加速石灰的熔化,快速提高熔渣碱度,当铁水温度在1300℃-1340℃温度范围内时,表明此时脱磷效果最好。按照此温度操作,半钢[P]控制在0.035%以下的良好控制指标。
(二)脱碳炉渣碱度对脱磷的影响
钢渣的碱度控制在3.7-4.5时,脱磷效果最好,也并不是碱度越高越好。炉渣碱度高,表明炉渣中的CaO含量高,而且生成的磷酸钙在炼钢温度下较稳定。但如果渣中的CaO含量过多,CaO不能完全溶入炉渣,会使炉渣的粘度增加,流动性变差,从而影响脱磷反应在钢液与炉渣间的界面进行,降低脱磷效果。因此脱碳炉的白灰消耗控制在合理范围内有利于脱磷,未必是大量白灰取得较好的脱磷效果。
(三)脱碳炉内温度对脱磷影响
-在脱碳炉内虽然冶炼温度较高(1650℃-1710℃),但只要加入合适的造渣料,加之脱碳反应剧烈,如果合适控制枪位,将(FeO)和终渣碱度控制在合理的范围内,脱碳炉工艺终点温度控制在1660-1680℃之间时,可以将转炉[P]稳定控制在0.008%以下,如果超出1680℃时,终点[P]含量波动性较大,稳定性较差。
四、结论
(1)由于双联法转炉冶炼时容易造成脱碳炉热量不足,因此,在脱磷炉中,降低熔池温度,保持适当碱度和(FeO)含量条件下有利于实现脱磷保碳;
(2)脱磷炉内[P]和[C发生选择性氧化的转折温度在1350℃
-1400℃范围,铁水温度尽量控制在[P]和[C]发生选择性氧化的转折温度偏下水平;
(3)脱磷炉内铁水温度,要合理控制在合适的范围之内,配合炉渣碱度和渣中的(FeO)含量使脱磷达到最大化,将磷含量控制在0.035%以下;
(4)脱碳炉内虽温度较高,将其控制在1650-1680℃,在配合适当碱度(3.7-4.5)、FeO含量(14-18%)和较强的搅拌,可进一步脱磷,可将终点磷含量稳定在0.008%以下水平。
参考文献:
[1]潘秀兰,王艳红,梁惠智等.国内外转炉脱磷炼钢工艺分析[J].世界钢铁,2010,(1).
[2]徐匡迪,肖丽俊.转炉铁水预处理脱磷的基础理论分析[J].上海大学学报(自然科学版),2011.
低碳炼铁技术范文篇5
【关键词】电炉;炼钢;技术;应用实践
1现代电炉炼钢与超高功率电炉
1.1现代电炉炼钢的特点
“现代电炉炼钢”一词最先出现在中国学者徐匡迪和殷瑞钰于1993年发表的论文《现代电炉炼钢的发展趋势》及《当代电炉流程的工程进展评价》中。现代电炉炼钢具有电炉生产节奏转炉化、钢的二次精炼在线化、钢的凝固过程连续化、简历在连续轧制基础上的产品专业系列化以及可持续发展等特点。现代电炉炼钢与传统电弧炉炼钢相比的差异性主要表现在以下几个方面:在能源利用上,广泛使用电能、化学能和物业能;在冶金过程中,取消电弧炉还原器,采用炉外精炼,高配碳,可停电不停氧;在原料上,主要是废钢、30%~40%的生铁/铁水或DR/HBI;在环境上则更为环保,绿色制作。
1.2超高功率电炉的优势
超高功率电炉(UHP)是相较于高功率(HP)电炉和普通功率(RP)电炉而言的。它们主要是按着吨钢容量所配的变压器容量来划分的。一般,350~450kVA/t为普通功率,450~600kVA/t为高功率,600~1000kVA/t为超高功率。由于单位时间输入电炉功率大幅度增加和许多相关技术的采用,使电炉冶炼时间显著缩短,生产率提高,降低了电耗和耐火材料消耗。在同样规模下,电炉座数减少,节省了吨钢基建投资,降低了成本。本文主要从优化电弧炉炉料结构、强化用氧技术、泡沫渣技术、电炉终点控制技术、电弧炉炼钢余热利用技术、电炉烟气余热回收及净化技术等诸多方面论述现代化电炉炼钢技术在超高功率电炉的应用实践。
2现代电炉炼钢技术的应用
2.1电弧炉炉料结构的优化
废钢(有三种:自产废钢、加工厂废钢、循环旧废钢)、生铁、直接还原铁(DRI)和热压块铁(HBI)等是电弧炉炼钢的主要炉料。电弧炉炉料的结构对电弧炉炼钢的各项指标有巨大的影响。电弧炉炉料结构的优化在实现工艺最佳化的同时能给企业降低生产成本,提高钢产量,带来更大的经济效益。从长远发展、保护生态的角度上来说更能够合理地、有效地利用有限的资源。
2.2强化用氧技术
现代电炉炼钢强化用氧技术可以降低成本,大量使用化学能,进一步提高生产率。电炉强化用氧技术主要包括用氧燃烧嘴、吹氧助熔和熔池脱碳、炉门喷碳粉和吹氧机械手、炉壁氧枪、炉门碳氧枪、二次燃烧技术等。炉壁氧枪和底吹氧气技术可使炉内温度平均减少喷溅发生,增强电炉操作的安全性,同时延长炉顶三角区的使用寿命。而氧燃烧嘴、氧枪和二次燃烧技术的结合使用能够降低电量的消耗,促进冶金反应,从而提高生产率。用氧技术的强化是现代电弧炉炼钢工艺节能、绿色、高效指导思想下技术的有效革新。
2.3泡沫渣技术
作为超高功率电炉的配套工艺的泡沫渣技术的作用是屏蔽和吸收电弧辐射能,与此同时将辐射能传递给熔池,提高传热的效率,减少辐射到炉壁、炉盖的热损失。并且降低耐材的消耗。同时被埋在泡沫渣中的电极降低了直接氧化的可能性。之所以说泡沫渣是超高功率电炉的“配套”工艺是指泡沫渣的功用对于超高功率电炉是至关重要的。我国的绝大部分电炉炼钢都采用了这一技术。电弧热效率可由原来的30%~40%提高到60%~70%甚至以上,电极消耗也能降低20%左右。目前电炉造泡沫渣的最佳工艺条件为:碱度2.0~2.5,熔池温度:1570~1580e,喷粉量:6~7kg,载气压力:0.4~0.5MPa,氧化铁含量:15%~25%。
2.4电炉烟气余热回收及净化技术
电炉烟气余热回收及净化技术指的是用过余热回收电炉冶炼过程中所产生的高温含尘烟气,进入一定的装置中产生蒸汽,被被冷却后的高温烟气直接进入布袋除尘器净化。对电炉烟气余热的回收、净化可以“废物再利用”,节约废气中的能量大约80~200kWh/t,能够降低电炉炼钢的总能耗。更重要的是能够减少废气的排放,达到保护环境的目的,可谓“一箭双雕”。在此同时,利用这一项技术可回收、循环利用高含铁粉尘,得到综合的收益。
2.5铁水热装技术
电炉热装铁水技术是我国冶金工作者对现代电炉炼钢做出的一项巨大的贡献。实践已经证明这项技术给电炉炼钢行业带来的种种福音:降低冶炼电耗、缩短供电时间和冶炼周期、稀释废钢当中的有害元素、大幅度提高钢水的纯净度、开发新的钢种和新的产品以提高市场竞争力。另一方面,可以暂时部分解决我国废钢短缺的问题。目前,国内外很多冶金企业采用铁水热装技术,给冶金行业带来了巨大的经济效益。
2.6其他技术
除了以上几种技术外,现代电炉炼钢还有很多其他技术如电炉终点控制技术、无功功率静止式动态补偿技术、偏心炉底出钢技术等其他技术。这些技术在我国冶金行业也得到了广泛地应用实践,为提高电炉炼钢产量做出了不可磨灭的贡献。
3结语
超高功率电炉通过对电弧炉炉料结构的优化、强化用氧技术、泡沫渣技术、电炉终点控制技术、铁水热装技术、电炉烟气余热回收及净化技术的综合应用降低炼钢的生产成本、最大限度地节约了有限的资源、使电炉炼钢产量迅速增长,为我国冶金行业的发展奠定了良好的基石,也为其他行业做出了很好的表率作用。
参考文献:
[1]王广连.申景霞.孙永喜.王学利.王新权.现代电弧炉高效低耗炼钢技术在我国的应用与发展.莱钢科技.[J].2008(8).
[2]王立君.李法兴.现代电炉炼钢技术在莱钢超高功率电炉的应用实践.冶金丛刊[J].2010(40).
低碳炼铁技术范文
关键词炼钢;定碳;结晶定碳
中图分类号TF2文献标识码A文章编号1674-6708(2011)45-0156-02
0引言
抚顺新钢铁一直以来在炼钢技术设备上比较落后,转炉终点采用经验控制,终点碳含量在0.07%以上的比例不到70%,当然原因是多方面的,近来我们从提高装备能力和原材料质量方面作了很多工作,但是我们的作业水平没有本质的提高,如何从工艺控制上提高操作能力是我们必须重视的。新钢铁为了扩展市场,决定开发高碳钢种,因此决定引进定氧仪器提高终点碳含量。
脱氧合金化是炼钢过程中的关键控制点。准确掌握钢水中氧含量是科学指导脱氧合金化操作的前提,而测氧仪可以精确测定钢水中氧含量,对稳定转炉脱氧合金化及连铸浇注操作、提高铸坯质量有着重要指导意义。
1结晶定碳原理
终点钢水中的主要元素是Fe与C,碳含量高低影响着钢水的凝固温度;反之,根据凝固温度不同也可以判断碳含量。如果在钢水凝固的过程中连续地测定钢水温度,当到达凝固温度时,由于凝固潜热抵消了钢水降温散发的热量,这时温度随时间变化的曲线出现了一个平台,这个平台的温度就是钢水的凝固温度;不同碳含量的钢液凝固时就会出现不同温度的平台,所以根据凝固温度也可以推出钢水的碳含量,转炉定氧探头测定终点碳含量就是这个原理。
熔池钢水氧含量的测定原理是:用电解质ZrO2+MgO以耐火材料的形式包住Mo+MoO2组成的一个标准电极板,而以钢水中[O]+Mo为另一个电极板,钢水中氧浓度与标准电极Mo+MoO2氧浓度不同,在ZrO2+MgO电解质中形成氧浓度差电池。测定电池的电动势,可以得出钢液中氧含量。
根据终点定氧的结果,通过碳―氧浓度乘积关系可以得出碳含量。
2新钢铁应用分析
抚顺新钢铁开发新钢种55Q,经过试生产24炉,钢包取样不合炉号11炉,其中碳不合10炉,成品命中率66.6%,碳命中率70.8%,主要原因是终点碳(0.10%~0.20%)命中率过低仅25%,加入增碳剂多收得率过低,造成碳命中率低。55Q属于高碳钢,在终点碳控制过低的情况下,炉后增碳比较困难,如果靠化学分析,生产节奏又不允许,如果靠炉后微调进行成分调整,一是生产节奏紧张,有的炉号无时间调整;二是成分微调以后,钢中夹杂增多成分不均,严重影响钢材质量,而且造成冶炼周期的延长。使用定氧仪后,以上现象得到了有效的控制,新钢铁生产的55Q钢坯质量也得到了客户的认可,做到了试生产后就投产。
2.1新钢铁的生产条件
抚顺新钢铁以往是依靠冶炼工的经验判断或通过化学分析,经验判断得受多方面因素影响,造成终点命中率不高。终点碳氧控制水平低原因有:
1)化学分析速度慢
取钢样依靠化学分析,无形中延长了冶炼周期,平均延长3min~5min,转炉产能提高后,使终点钢样的分析时间打乱了生产节奏,难以做到取样等样出钢。
2)铁水硅含量变化大
由于新钢铁的原材料条件不稳定,焦炭质量差,高炉数量多(6座)产量不均衡,铁水硅含量变化较大,有时上下炉次的铁水都不一样,使转炉冶炼熔池温度高低变化较大,碳氧化反应速度不一,导致肉眼判定的碳含量与实际碳含量差异较大。通过2008年对铁水进行抽检300余次,结果其中硅含量大于0.8%的炉次占35%,而且硅含量分布不均匀。
3)石灰生烧高
新钢铁石灰质量差,有效CaO在70%,活性度平均230mL,生烧率高达30%以上,转炉吹炼过程中渣子不易化,火焰发冲,拉碳易晚,使终点氧化性强,碳含量过低。
4)炉况变化大
转炉炉龄在万次以上,各段炉役期炉容比和炉型对终点判断影响很大,随铁水条件的变化转炉的炉底深度也在不断变化,氧气流股对熔池的搅拌力强弱不同,对终点命中产生很大的影响。
5)氧枪变化
针对新钢铁的石灰条件,氧枪枪位变化较大,弱吹的时间长,熔池搅拌力弱,炉渣临近终点才形成,造成钢水含氧量偏高,碳控制偏低。同时部分氧枪枪龄后期枪孔变形后,冲击力小,搅拌力弱,也会造成终点碳控制困难。
2.2新钢铁的定氧效果
抚顺新钢铁引进上海贺利氏电测骑士有限公司DTKLC-01-T-11型结晶定碳仪,其碳质量分数测量误差值在±0.02%,利用钢水含碳量与其结晶温度之间存在的一定关系,确定出钢前钢中含碳量,优化了冶炼工艺,降低了合金料消耗,缩短了冶炼时间。
2.2.1终点碳合格率提高
抚顺新钢铁转炉使用定氧仪以后,转炉对终点碳的控制能力有了明显提升,通过高拉补吹的方式,转炉成品碳命中率可以达到98%以上。
2.2.2高碳钢种的批量生产
炉中氧含量的高低,对合金收得率及增碳剂的收得率会产生很大影响,在使用定氧仪以后,可以高拉碳根据测出的炉中碳的含量,准确的进行增碳操作,实现了高碳钢种的批量生产。
2.2.2缩短了冶炼周期
定碳速度加快,缩短了等样的时间,有利于转炉生产的组织,定碳时间为10s~20s,在高碳钢生产中平均缩短等样时间8min。
2.2.3经济效益提高
转炉高碳出钢比例提高后,与低碳出钢工艺比较,其钢铁料、合金等消耗都有所降低。钢水终点氧含量降低0.01%~0.03%后,合金收得率能提高2%以上,以生产55Q为例,吨钢合金消耗可节约1.6元。
终点碳含量提高后,铁水吹损减少,渣中全铁含量降低,在低碳时终点渣中TFe大约15%,高碳含量时渣中TFe可以降到10%以下,吨钢可节约11.2元。
综上所述,使用定氧系统后转炉命中率大大提高,钢水质量明显改善,取得了可观的经济效益。
3结论
结合生产实际,通过对结晶定碳仪在新钢铁转炉应用探讨,得出以下结果:
1)采用定碳仪以后降低了钢水氧含量,提高了金属收得率,钢水夹杂物减少,钢水质量明显改善;
2)结合炉中氧含量和终点炉渣情况,使冶炼工提高了冶炼水平,提高了转炉的一次命中率,降低了炼钢的生产成本;
3)新钢铁转炉扩大了冶炼品种可以生产中、高碳钢。
低碳炼铁技术范文篇7
强力混合机混匀工艺
瓦斯泥、转炉泥、高炉灰、瓦斯灰、原料粉尘、烧结粉尘等厂内回收杂料由回收料处理系统接受,其中瓦斯泥、转炉泥由自卸车翻入专用接泥槽,经泥浆泵送至强力混合机,高炉灰、瓦斯灰、原料粉尘、烧结粉尘由低压罐车经管道输送至密封灰仓内,经刮板输送机送至强力混合机,混合后杂料经4条胶带机送至副原料场2料条堆存。
大型机械混匀工艺
大型机械主要包括钩机、铲车及翻斗车。各种固体废弃物按不同比例分别由铲车、翻斗车均匀取出运至煤5杂料堆,然后用钩机、铲车反倒混匀,最后用钩机起堆直至该大堆作业结束。白班8h作业,每天处理1000t,保证原料场正常生产需要。各种杂料必须充分混匀,保证混匀后的物料质量稳定无大的波动。每500t一个样频次抽样化验,控制标准为σTFe≤3,σSiO2≤1。
混料技术指标分析
对加工后的混料进行取样,分析其主要化学成分,并计算TFe、SiO2的标准偏差,不同加工方式混料化学成分与偏差计算结果见表3。从表3数据可以看出,两种混匀方式对混料的化验结果平均值影响不大,但对混料TFe、SiO2标准偏差影响较大,经强力混合机加工的混料σTFe、σSiO2小于大型机械,说明强力混合机的混匀效果好于大型机械。
混料的应用及效果
混料生产铁碳球
以混料为主要原料,并添加适宜的水,充分混匀后,利用圆盘造球机或压球机制成具有一定强度、适宜粒度的球。由于混料中不仅含有较高的铁,而且还含有一定量的碳,所以称之为铁碳球。铁碳球可以在转炉冶炼不同时期加入,不仅可以起到化渣剂和冷却剂的作用,而且还能有效回收铁元素。铁碳球的物化指标见表4。
混料代替含铁原料用于烧结生产
经大型机械混匀后的混料用于原料场混匀矿造堆之前铺底,最多每堆杂矿铺底料为3万t,相当于混匀矿总配比13%。因混料所包含固体废弃物品种多、成分杂,所以烧结生产使用混料后对烧结矿物理指标和化学成分稳定率均产生一定的影响,不同混料配比对烧结矿物化指标影响见表5。从表5可以看出,烧结使用混料后,主要影响烧结矿的物理指标和稳定率,并且随着混料配比的增加影响程度加大,混料配比由2%增加到13%后,烧结矿转鼓指数平均下降0.65%,筛分指数升高0.46%,品位稳定率降低0.99%,碱度稳定率下降1.6%。
应用效果
各种固体废弃物加工成混料,无论生产铁碳球还是用于烧结生产都能降低铁料消耗,在目前铁料价格日益上涨的情况下,能给企业带来较大的经济效益。
1混料生产铁碳球给炼钢带来的效益
铁碳球作为转炉化渣剂使用时,可降低铁矾土等化渣剂的使用量,缩短转炉成渣时间,化渣效果好,可降低石灰石等造渣剂的消耗。同时使用铁碳球可以回收一部分铁元素、降低转炉钢铁料消耗,经济效益显著。本文仅计算降低钢铁料消耗的效益,使用铁碳球前、后转炉钢铁料消耗分别为1081.16㎏/t和1078.43㎏/t,因此降低消耗为2.73㎏/t。钢铁料价格按1.132元/kg计算,吨钢成本降低为:(使用前消耗-使用后消耗)×钢铁料价格=(1081.16-1078.43)×1.132=3.09元/t钢因此,仅降低钢铁料消耗,每吨钢即可降低成本3.09元。
2混料用于烧结生产给炼铁带来的效益
近2年鞍钢鲅鱼圈每年固体废弃物的处理量均在140万t以上,综合回收率最高达98%。烧结使用混料主要替代进口粉矿,由于二者价格相差较大,所以烧结生产使用混料后,吨矿原料成本降低,5%混料代替等量澳大利亚进口粉矿吨矿原料成本对比见表6。由表6可以看出,用5%混料替代等量的进口澳大利亚粉矿后,在烧结矿碱度相同的条件下,吨矿原料成本降低30.05元,但烧结矿品位下降了0.54%,根据鞍钢内部价格体系,烧结矿品位每降低1%,影响单位成本15元,所以扣除烧结矿品位下降,烧结生产用5%混料替代等量的进口澳大利亚粉矿后,每吨烧结矿原料成本可降低21.95元.
存在的问题
低碳炼铁技术范文篇8
【关键词】转炉工艺;冶炼原理;操作要求
1转炉冶炼目的
转炉冶炼主要是将生铁里的碳及其它杂质(如:硅、锰)等氧化,产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。钢与生铁的区别:首先是碳的含量,理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢,它的熔点在1450-1500℃,而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体,随着碳含量的增加,其强度、硬度增加,而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化学性能与力学性能,可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工,其用途十分广泛。
氧气顶吹转炉炼钢设备工艺:如图1所示。按照配料要求,先把废钢等装入炉内,然后倒入铁水,并加入适量的造渣材料(如生石灰等)。加料后,把氧气喷枪从炉顶插入炉内,吹入氧气(纯度大于99%的高压氧气流),使它直接跟高温的铁水发生氧化反应,除去杂质。用纯氧代替空气可以克服由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆,以及氮气排出时带走热量的缺点。在除去大部分硫、磷后,当钢水的成分和温度都达到要求时,即停止吹炼,提升喷枪,准备出钢。出钢时使炉体倾斜,钢水从出钢口注入钢水包里,同时加入脱氧剂进行脱氧和调节成分。钢水合格后,可以浇成钢的铸件或钢锭,钢锭可以再轧制成各种钢材。氧气顶吹转炉在炼钢过程中会产生大量棕色烟气,它的主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等。因此,必须加以净化回收,综合利用,以防止污染环境。从回收设备得到的氧化铁尘粒可以用来炼钢;一氧化碳可以作化工原料或燃料;烟气带出的热量可以副产水蒸气。此外,炼钢时,生成的炉渣也可以用来做钢渣水泥,含磷量较高的炉渣,可加工成磷肥,等等。氧气顶吹转炉炼钢法具有冶炼速度快、炼出的钢种较多、质量较好,以及建厂速度快、投资少等许多优点。但在冶炼过程中都是氧化性气氛,去硫效率差,昂贵的合金元素也易被氧化而损耗,因而所炼钢种和质量就受到一定的限制。
2转炉冶炼原理简介:
转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨,内壁有耐火砖,炉侧有许多小孔(风口),压缩空气从这些小孔里吹炉内,又叫做侧吹转炉。开始时,转炉处于水平,向内注入1300摄氏度的液态生铁,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应,使铁、硅、锰氧化(FeO,SiO2,MnO,)生成炉渣,利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用,使反应遍及整个炉内。几分钟后,当钢液中只剩下少量的硅与锰时,碳开始氧化,生成一氧化碳(放热)使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后,磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙,一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少,火焰退落,炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时,表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风,并把转炉转到水平位置,把钢水倾至钢水包里,再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果氧气是从炉底吹入,那就是底吹转炉;氧气从顶部吹入,就是顶吹转炉。
转炉一炉钢的基本冶炼过程。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成:
(1)上炉出钢、倒渣,检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理;
(2)倾炉,加废钢、兑铁水,摇正炉体(至垂直位置);
(3)降枪开吹,同时加入第一批渣料(起初炉内噪声较大,从炉口冒出赤色烟雾,随后喷出暗红的火焰;3~5min后硅锰氧接近结束,碳氧反应逐渐激烈,炉口的火焰变大,亮度随之提高;同时渣料熔化,噪声减弱);
(4)3~5min后加入第二批渣料继续吹炼(随吹炼进行钢中碳逐渐降低,约12min后火焰微弱,停吹);
(5)倒炉,测温、取样,并确定补吹时间或出钢;
(6)出钢,同时(将计算好的合金加入钢包中)进行脱氧合金化。
3转炉炼钢主要工艺设备简介:
3.1转炉(converter)
炉体可转动,用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成,呈圆筒形,内衬耐火材料,吹炼时靠化学反应热加热,不需外加热源,是最重要的炼钢设备,也可用于铜、镍冶炼。
3.2AOD精炼炉
AOD即氩氧脱碳精炼炉,是一项用于不锈钢冶炼的专有工艺。AOD炉型根据容量有3t、6t、8t、10t、18t、25t、30t等。装备水平也由半自动控制发展到智能计算机控制来冶炼不锈钢。
VOD精炼炉
VOD精炼炉(vacuumoxygendecarburization),是在真空状下进行吹氧脱碳的炉外精炼炉,它以精炼铬镍不锈钢、超低碳钢、超纯铁素体不锈钢及纯铁为主。将初炼钢液装入精炼包中放入密封的真空罐中进行吹氧脱碳、脱硫、脱气、温度调整、化学元素调整。
3.3LF精炼炉
LF(ladlefurnace)炉是具有加热和搅拌功能的钢包精炼炉。加热一般通过电极加热,搅拌是通过底部透气砖进行的。
转炉倾炉系统
倾炉系统:变频调速(变频器+电机+减速机+大齿轮)
倾炉机构:倾炉机构由轨道、倾炉油缸、摇架平台、水平支撑机构和支座等组成。
4转炉炼钢要求
低碳钢是转炉炼钢的主要产品。由于转炉脱碳快,钢中气体含量低,所以钢的塑性和低温塑性好,有良好的深冲性和焊接性能。用转炉钢制造热轧薄板、冷轧薄板、镀锌板、汽车板、冷弯型钢、低碳软钢丝等,都具有良好的性能。
转炉冶炼中、高碳钢虽然有一些困难,但也能保证钢的质量。转炉钢制造的各种结构钢、轴承钢、硬钢丝等都已广泛使用。冶炼高碳钢的困难是拉碳和脱磷。在C>O.2%时靠经验拉碳很难控制准确,如果有副枪可借副枪控制,没有副枪时需要炉前快速分析,这就耽误了时间。高碳钢终点(FeO)低,脱磷时间短,因此需要采用双渣操作,即在脱碳期开始时放掉初期渣,把前期进入渣中的磷放走,然而双渣操作损失大量热量和渣中的铁,没有特殊必要不宜采用。增碳法是冶炼中、高碳钢的另一种操作法,这时吹炼操作和低碳钢一样,只是在钢包内用增碳剂增碳,使含碳量达到丘冈绅的要求。增碳剂为焦炭,石油焦等。中碳钢的增碳量小,容易完成。高碳钢增碳要很好控制,但轨钢、硬线等用增碳法冶炼可以保证质量合乎要求。
转炉冶炼低合金钢没有特殊困难。冶炼合金钢时,因为合金化需要加入钢包的铁合金数量大。会降低钢水温度,而过分提高出钢温度又使脱磷不利。所以冶炼合金钢应与炉外精炼相结合.用钢包炉完成合金化。另外,随着对钢的成分的控制要求不断严格,为减少钢性能的波动,要求成分范围越窄越好。这也需要在钢包精炼时进行合金成分微调的操作。
参考文献:
低碳炼铁技术范文篇9
【关键词】焦化工艺;结构分析;流程
我国煤化工产业经过60年的积累,特别是改革开放三十年来,实现了跨越式发展,支撑了我国钢铁工业的高速增长。进人新世纪的焦化工业已经进入了大型化、高效化、信息化、清洁化的历史新阶段。
炼焦化学工业是影响国民经济基础的清洁能源转化的流程工业,是炼焦煤通过干馏、实现焦炭和其关联产品的生产、分离及重构的工艺模式。
1.焦化行业面临的形势
上个世纪末,面对钢铁工业跨越式大发展,国家落实科学发展观、推行节能降耗、清洁生产以来,我目焦化工作者积极引进、消化国外技术,大胆自主创新,为改变焦化产业的高污染、高能耗和高劳动强度的状况,做出7极其艰苦的努力。淘汰土焦、实现焦炉大型化;扩大煤焦煤炭资源,提高焦炭质量,创新脱氨、脱硫工艺,开发清洁工艺技术、发展一碳化工,增加化工产品品种、提高能源利用率,使焦化行业发生了根本性的改变。
据统计,十年来我国吨焦耗能由160.2kgce/t降到112.28kgce/t,降幅11.3%,先进企业己达到或接近国际先进水平,基本实现了设备大型化、高效化、信息化、清洁化。
但是由于历史的、技术的、管理的、机制的原因,整个行业仍处在高污染、高能耗、粗放状态。当前在煤炭价格居高不下、焦炭价格下降、产品质量要求越来越高,成本压力、环境压力、市场压力越来越大的情况下,又面临着二氧化碳排放的压力(823.92kg/t焦,焦化厂直接排放的CO2占钢厂直接排放CO2总量的24.46%,相当于294,34kg/t钢)。如何发挥流程产业优势,破解制约瓶颈,追求系统能效和工艺能质转换的综合价值,培育企业新的生命力,竞争力,已经成为中国焦化科技工作者的历史生命。
碳冶金是钢铁工业的基础,碳是钢铁工业过程能量流、物质流的主要载体。碳是影响钢铁性能的基础元素。钢铁材料本质上(占总量90%以上)是铁一碳合金。焦炭是高炉中热量、支架及还原剂的主要来源,作用不可替代。
预计到本世纪中叶我国钢铁制品在国民经济的交通、建筑、机械等方面仍然不可替代。焦炭生产企业随着钢铁企业的发展将进一步发展,其提高能源效率,工艺运行效率和节能减排任重道远,责任重大。
2.流程工业及流程工业特征
2.1流程工业
流程工业是指物质流在能量流的推动和作用下,按照信息流设定的“程序”及“流程网络”,通过物理变化和化学变化的方法,将原料转化变为产品的连续性生产过程。流程工业在国民经济中占有重要位置,占国民经济总产值66%以上,主要行业能耗占全国工业总能耗的70%。钢铁、煤炭、造纸、化工、石油等行业均为流程工业,并被贯以“二高一资”行业,属于节能减排重点。
炼焦工业的物质流、碳素流均为能源介质,属于典型的能源流程产业,也称碳素流程产业。
2.2漉程工业特征
2.2.1生产原料处理量大,过程连续,产品品种相对稳定,工艺流程基本不变,但工艺参数多变.其产品通常不是以新取胜,而是以质量、成本取胜。
2.2.2生产装置安全稳定、长周期、满负荷、优质高效运行是企业实现低成本的关键。流程高效运行表现在:物质流、能量流、信息流的稳定有序、连续紧凑、高效转化、耦合匹配。
2.2.3目前流程工业均存在能耗高、成本高、污染重、劳动生产率低、资源利用率低等特点。由于人们对流程产业功能多样性、目标多样性、价值多样性及工艺过程能质转换价值认识不足,远末开发。物质流基本处于有序,但能量流、信息流远未有序是这一状态的根本原因。
2.2.4流程工业物质流是增值过程,能量流是耗散过程。能量流的价值在于防止和减少能量的衰变和贬值,这是节能的意义所在,亦是社会能源危机的根源。
2.2.5流程工业的内循环度,表现在物质流的资源再利用及物质流增值能力和环境价值,表现在能量流的回收再利用能力和能量效率。
2.2.6流程工业能量流的高效运行有量的平衡,更有质的效率及能量、能质、能级、时间、空间和用户的耦合匹配。
2.2.7提高流程工业的能源效率,就要对工艺过程进行系统优化、协同优化,追求系统能效;就要对工序间能源介质进行网络优化、集成优化,追求集约能效。做到:能质级匹、等效替代、梯级利用、藕合匹配。
2.2.8流程工业的物质流是从无形到有形,能量流是从有型到无形。对他们的有序运行必须靠信息流的可视化,智能优化和智能控制来保障。
2.2.9流程工业过程均由“三传”(传质、传热、传递动力)“一反”(反应器、转化器)物理、化学工程装备组成.流程是否高效、有序,稳定,决定于这“三传一反”装置的高效优化和开发,决定这“三传一反”装置的信息受控和匹配运行,决定于这“三传一反”装置是否清洁和低碳。焦化工业更是如此.基于对流程产业的认识,焦化工业的技术创新、技术开发就有了明晰的目标:就是用高效装备技术、高效工艺技术、高效管理技术开发低碳高效焦化流程。
3.焦化工艺的解构分析
长期以来,我们一直关注产品形成技术的开发和产品主流程的资源保证及管理,而较忽视产品形成过程中能质转换技术的开发和管理,忽视能质转换及传递过程的耦合匹配。而恰恰是这些能质转换技术直接涉及资源、能源的高效利用和高效转化,因而造成过程运行成本高、效率低、污染严重,其实质是资源、能源的流失,我们焦化产业尤其突出。
3.1从焦炉能源平衡看能效
按年产焦炭120万吨/年计算,配煤水份下降4%(11%7%),少产生废水6.5万吨/年,降低废水处理费用65万元/年:扣除煤调湿本身能耗,少消耗高炉煤气8000万m3/年,降低费用800万元/年,(煤调湿利用烟囱余热2200亿KJ/年):干熄焦回收焦炭余热发电1.08亿度/年,5400万元/年;上升管余热按50%回收,其收益为2170万元/年;总计以上各项,每吨焦炭将降低成本70.3元。
2009年我国共生产3.45亿吨焦炭,共消耗3899万吨标准煤热量,其中,废气从烟囱带走746万吨标准煤热量,荒煤气带走1248万吨标准煤热量。
3.2从回收工艺看能源状况
煤气净化流程采用正压工艺,温度曲线如下:初冷、预冷、脱硫、预热、硫铵、终冷和洗苯加热温度曲线。
3.2.1回收工艺过程加热、冷却大于100℃,消耗蒸汽69t/h,新水消耗800t/h,产生酚废水99t/h。
3.2.2煤气洗涤、蒸馏采用正压工艺造成物料蒸发耗散,工艺效率低、污染环境。
3.2.3化工生产换热效率不高。工艺加热蒸汽当家,扫气、保温和消防大量使用蒸汽,热效率低,产生大量难处理的含酚废水。
3.2.4焦炉生产除焦炭余热由于熄焦回收外,其余余热基本未回收利用,且回收值效率低。
3.2.5槽罐、塔器放散管对环境污染突出。
3.2.6产品品种少、精度低,附加值不高。
3.2.7含酚酚水产生点多、量大、分布广,处理难度大,运行成本高。
低碳炼铁技术范文1篇10
在老师的带领和工厂师傅的指引下,我们参观了昆明钢铁的原料厂,烧结厂,高炉炼铁厂,转炉炼钢厂及高素线材厂,在这几天的实习中对钢铁冶金有了初步的了解,学到了很多在课堂没学到的知识。
一.昆明钢铁的简介
简介:
昆钢始建于1939年2月,总部位于春城昆明西南32公里的安宁市境内,占地面积约为10平方公里,是国家特大型工业企业和全国520户国有重点企业之一,云南省最大的钢铁联合生产基地,也是省内第一个销售收入突破100亿元的云南省属工业企业。现具备年产550万吨钢的综合生产能力,是一个集钢铁冶金、矿产开发、机械制造、建筑安装、房地产开发、耐火材料、建材、运输、商贸、进出口、工程设计、电子信息、环保、旅游为一体的企业集团。
拥有高速线材、连轧棒材生产线、130m2烧结机、XXm3高炉和双机架紧凑式炉卷轧机等先进装备。主要产品有高速线材、螺纹钢、热轧板、冷轧板、镀锌彩涂板、铁合金和焦化产品等。
生产部门:
炼铁厂,炼钢厂,棒材厂,线材厂,板带厂,物流中心,煤焦经营部,矿业开发部,销售分公司,物资采购。
生产设备:
二、实习过程、收获总结
8月28日上午指导老师做了实习动员,让我们观看了钢铁冶金录象,使我们对这一行业有了个简单了的认识。现代化钢铁联合企业由以下生产环节组成:矿山采矿原料处理(烧结)焦化高炉炼铁炼钢轧钢;昆钢没有自己的矿山,所以只有原料处理(烧结)焦化高炉炼铁炼钢轧钢,这些流程。
8月31日,参观钢铁烧结厂和高炉炼铁厂
1、原料厂
公司现有占地面积为30.8万平方米的现代化大型综合原料尝有翻车机10台、堆取料机8台、皮带运输机142台,年进料量为500万吨,处理量为550万吨。据工厂师傅说,昆钢的原料一半以上都是来自从澳大利亚、南非、巴西的进口,所以成本较高也是制约昆钢发展的一个重要因素。
我们参观的第一个厂就是原料厂,来到原料厂就看到一个庞大的机械设备在将整火车皮的原料倒入传送带,大大的节省了人力,也降低的空气污染,提高了工作效率。这使我感觉到了机械化、自动化的重要性。
2、烧结厂
(1)烧结生产的意义
首先是富矿粉等需造块后才可以入炉,其次是炉尘、轧钢皮等废弃物可以得到利用再者可以改善矿块的冶金性能
(2)烧结过程
将矿粉、燃料、溶剂、和返矿,按照一定比例组成混合料,配以适当的水,经过混合,铺于烧结机台车上,在一定的压力下点火、烧结。烧成的烧结矿,经破碎、筛分后,成品送往高炉,筛下物为返矿。
3、高炉炼铁厂
高炉炼铁的冶炼原理
高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料(焦炭)和熔剂(石灰石)三部分组成。通常,冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石,0.4-0.6吨焦炭,0.2-0.4吨熔剂,总计需要2-3吨原料。为了保证高炉生产的连续性,要求有足够数量的原料供应。因此,无论是生铁厂家还是钢厂采购原料的工作是尤其重要。
高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年(昆钢的20年左右)。生产时,从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300摄氏度),喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来,得到铁,这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁,铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣,从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。
参观高炉的时候看到整个的高炉就由几个人坐在控制室用电脑控制一切的生产过程,我又感受到自动化生产的重要。不过在高炉上,感觉污染还是比较严重,需要改善。
9月3日,参观了钢铁转炉炼钢厂和高线生产地
4、转炉炼钢厂
根据所炼钢种的要求把生铁中的含碳量去除到规定范围,并使其它元素的含量减少或增加到规定范围的过程。简单地说,是对生铁降碳、去硫磷、调硅锰含量的过程。这一过程基本上是一个氧化过程,是用不同来源的氧(如空气中的氧、纯氧气、铁矿石中的氧)来氧化铁水中的碳、硅、锰等元素。
反应生成的一氧化碳很容易从铁水排至炉气中而被除掉。生成的二氧化硅、氧化锰、氧化亚铁互相作用成为炉渣浮在钢水面上。生铁中硫、磷这两种元素在一般情况下对钢是有害的,在炼钢过程中必须尽可能除去。在炼钢炉中加入石灰(cao),可以去除硫、磷。
在使碳等元素降到规定范围后,钢水中仍含有大量的氧,是有害的杂质,使钢塑性变坏,轧制时易产生裂纹。故炼钢的最后阶段必须加入脱氧剂(例如锰铁、硅铁和铝等),以除去钢液中多余的氧。同时调整好钢液的成分和温度,达到要求可出钢,把钢水铸成钢锭。
炼钢的方法主要有转炉、电炉和平炉三种。平炉炼钢的主要特点是可搭用较多的废钢(可搭用钢铁料的20~50%的废钢),原料适应性强,但冶炼时间多。我国目前主要采用平炉炼钢。转炉炼钢广泛采用氧气顶吹转炉,生产速度快(1座300吨的转炉吹炼时间不到20分钟,包括辅助时间不超过1小时,而300吨平炉炼1炉钢要7个小时),品种多、质量好,可炼普通钢,也可炼合金钢。电炉炼钢是用电能作热源进行冶炼。可以炼制化学工业需要的不锈耐酸钢,电子工业需要的高牌号硅钢、纯铁,航空工业需要的滚珠钢、耐热钢,机械工业用轴承钢、高速切削工具钢,仪表工业需要的精密合金等
5、高速线材厂
随着现代轧钢技术的进步,轧制节奏的不断加快,工艺上对检测技术提出了更高的要求,要求更加快速、稳定、精确地自动测量成品尺寸,以适应高速轧制节奏,提高成品合格率。由于圆钢要求精度高,调整难度大,如果人工监测不及时,将会造成不少在外观质量上存在缺陷的废品,也常常因为漏检而带来不少质量异议。随着用户要求的不断提高,人工监测取样很难严格控制实物质量,并满足市场要求。因此采用先进的检测技术,不仅仅对产品精度控制有益,对用户也
是一种最好的保证手段。在线材产品尺寸精度控制水平不断提高的同时,在线尺寸检测技术也得到了长足的发展,在线尺寸检测设备也从无到有,从初期单一的“监视”功能到后来的“知道调整”、“参与控制”作用,角色也变得越来越重要。
jdc-jgx棒线材在线测径仪在昆明钢铁厂投入运行。此测径仪的使用对于分析工艺参数、指导生产十分有利;通过友好的人机界面可以十分容易地看到八个不同方向的尺寸波动情况,对于辊缝面、轧制面的变化一目了然,可以帮助操作人员分析、调整压下量及确定是否需要更换轧辊。此测径仪在同一断面上由8个平行光投影、摄像,可完整的从8个方向测出投影尺寸,可求出不圆度、平均直径等并显示轮廓缺陷示意图,由于高速电子摄像时间可小于万分之一秒,所以运动物体的振动等影响均可忽略。值得一提的是:此测径仪无机械和电器旋转机构,其可靠性和稳定性较高。
参观云铝实习报告——铝业金部分
一、云南铝业股份有限公司简介
总体概况:
云南铝业股份有限公司是云南冶金集团总公司将其全资企业--云南铝厂的生产经营性资产,以独家发起,整体改制,社会公开募集股份方式设立的股份有限公司。公司于1998年3月20日正式成立,同年4月8日“云铝股份”股票在深交所上市。公司的职工总人数为3500余人,其中大中专以上学历的各类科技人员共1299人,占职工总数的40.4%;全公司共有工程系列技术人员604人,具有高级职称13人,中级职称154人,初级职称680人。良好的职工队伍素质和良好的教育培训机制能较好地承担和适应公司高新技术产业的不断发展,在不断发展壮大的生产经营中,激积累了丰富的经验与技术,有雄厚的科技力量。总资产近60多亿元,产能规模为铝冶炼约30万吨、碳素17万吨、铝加工15万吨。综合生产超过70万吨。是国家重点扶持的14家铝企业之一。先后获得“全国五一劳动奖状”、“中国最具发展潜力上市公司50强”、“云南省高新技术企业”、“全国绿化先进单位”等荣誉。XX年,公司被评为全国有色金属行业第一家“国家环境友好企业”,同时被中央文明办授予“首届全国文明单位”的荣誉称号。
云南铝业主要的六个生产单位:
电解一厂、电解二厂、碳素厂、加工厂、合金厂和动力厂。其中电解一厂年产量为10万吨左右;电解二厂年产量为20万吨左右,有248台电解槽;碳素厂下设煅烧、成型、锫烧,组装、煤气五个车间;有设备技术科和生产调度室两个科。煅烧车间有设备:回转窑4台,余热锅炉4台,余热发电汽轮机等。生产产能:13万吨煅后焦/年。成型车间日产量:900--1000块。
云铝始终坚持“依靠科技进步、定位世界一流”的发展思路,历经三次大规模的技术改造,特别是经过“九五”、“十五”两期“环境治理、节能技术改造”工程(总投资36亿元),至XX年底,公司主要技术装备达到了国际先进、国内一流水平,规模及主要技术经济指标跃居全国铝行业前列,企业的综合实力得到显著增强。公司严格按国际标准组织生产,先后通过了iso9001,iso14001,ohsm18001,i12和iso16949五个国际标准认证。
9月5日,学院胡汉老师给我们上了一上午关于铝冶金的课,使我们对铝冶金有了大体的了解
第二天,我们乘车来到云铝,早上云铝生产部的副部长向我们介绍了云铝及铝冶炼的相关的知识。下午在工人师傅的带领下,我们依次参观分解一厂、分解二厂、炭素厂。
二.电解厂
电解厂分为分解一厂和分解二厂,分解一厂投产于1998年,年产量10万吨,有202台电解槽,186ka的工艺生产线,下属电解二车间,电解三车间,供料净化车间,计算站,铸造车间和设备科;分解二厂投产于XX年,规模比一厂大,它年产量20万吨,有248台电解槽,300ka的工艺生产线,下属电解四车间、电解五车间、供料净化车间,计算站,铸造车间和设备科。
电解铝的生产原理
铝电解的原理是使直流电通过以氧化铝为原料、冰晶石为溶剂组成的电解质,在950-970℃下使电解质溶液中的氧化铝分解为铝和氧。
电解铝的工艺流程
现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃—970℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,既电解。阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体,其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理,除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液,铝液通过真空抬包从槽内抽出,送往铸造车间,在保温炉内经净化澄清后,浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。
三.炭素厂
概况:下设煅烧、成型、焙烧、组装、煤气5个车间,有设备技术科和生产调度室2个科室。
实习心得
低碳炼铁技术范文篇11
关键词:高品质球墨铸铁生产熔炼技术
中图分类号:TG243文献标识码:A文章编号:1672-3791(2016)09(a)-0055-02
当今,我国是全球生产铸铁的第一大国,铸件产量是全球总产量的25%。近些年以来,一直保持着迅速增长的态势。然而,我国球墨铸铁的应用比重跟发达国家还面临着一些差距,应用高品质的球墨铸铁还具备比较大的空间。高品质球墨铸铁的优势是化学成分稳定、石墨形态良好、力学性能优异、基体组织适宜。球墨铸铁的熔炼水平会严重地影响到其性能,从一定程度上来讲,球墨铸铁的熔炼技术是球墨铸件生产能力的体现。
1高品质球墨铸铁的熔炼工艺技术
球墨铸铁铁液的基本要求是高温低硫,国内外一般是借助冲天炉、中频炉、感应炉的联合来熔炼铁液。应用热风除尘冲天炉能够使熔炼铁液的效率大大提高,而应用感应电炉能够有效地控制合金的成分,从而确保稳定的球化。
在国内的大型铸造企业当中,经常应用双联熔炼工艺。然而,在多样性浇注的铸件牌号上,规模较大的冲天炉对铁液成分缺少较强的调整能力。并且,我国的冲天炉在熔炼的过程当中,由于熔炼温度比较低以及焦铁比间存在比较大的差异性,这会制约铁液的质量以及成分构成。通过采用中频感应炉的工艺技术可以使熔炼操作简便,工艺灵活调整,且铁液的质量较高,熔化效率也优于冲天炉,故在中小规模的铸造企业中广泛应用。
在球墨铸铁生产当中,一个关键的生产指标是石墨的形态,石墨的形态跟铸件的抗冲击性和强度性能存在非常紧密的关系。而熔炼球墨铸铁中一个重要的技术是球化处理,选用的球化剂和球化方式会严重地制约到处理的结果。当今,我国大都应用稀土镁硅铁复合剂作为球化剂,其中镁的功能是主导球化。在我国铸造企业日益提升脱硫能力的影响下,球化剂的发展方向是低稀土。另外,结合铸件形态的组织要求,能够选用含有锑、钙、钡的球化剂。在选用球化工艺的过程中,主要的兼顾要素是反应平稳性和吸收率。国外企业大都应用盖包冲入法,该方法的特点是适用面广、吸收率高、烟尘少。我国大都应用冲入法球化处理技术。当前正在发展一种新型的喂丝法球化工艺,这种工艺损失的温度少,反应十分稳定,且逐步地获得了应用与推广。
球化处理完成后,铁液要进行孕育处理。当今,会普遍地应用复合型的孕育剂(含有锰、钙、钡元素),其中的钡能够强化孕育的成效;而锰可以实现熔点的降低,确保均匀地孕育。球铁液孕育处理时需选用高效的孕育剂,以便有效地增加石墨核心、细化晶粒和延缓孕育衰退时间等。
2原材料对球墨铸件性能产生的影响
我国常用的铸铁件原材料是铸造生铁。其中,生铁中的石墨形态、微量元素、气孔等要素会直接地影响到铸件的性能,同时,针对球墨铸铁的性能来讲,也造成1~2个牌号的不同,因此各个铸造企业在生铁更换的过程中需要尤为关注此问题。
当今,相比发达国家,我国应用的铸造生铁当中含有的微量元素比较少。因为有限的资源,在生产铸件的时候一般会将其他的一些矿石加入,这会显著地提高一部分微量元素的含量,从而会严重地影响到球墨铸铁的生产。
球墨铸件性能不但受到生铁当中微量元素的制约,而且也会受到生铁内部物质(气体、夹渣物、熔渣等)的制约。导致如此情况的原因是生铁受到铁矿石熔炼技术的制约以及铁矿石的品质存在不同之处。
为了获取高品质,特别是高韧性与高强度球墨铸件,应当确保铸造生铁的质量,借助优质的原料(增碳剂加废钢)进行熔炼。在废钢当中,含有非常少的杂质元素,成分非常稳定,且在高温熔炼的过程中消除了生铁的遗传效应,从而能够熔炼的铁液的品质较高。在借助废钢增碳工艺熔炼铁液的过程中,需要重视下面的两个问题:一是废钢的类型。一般情况下需要选用的原料是型号相同和来源固定的优质碳素构造的废钢,进而使废钢当中合金元素导致的不利影响降低。二是增碳剂的品质。增碳剂这种晶体形态有着较高的化学纯度,要求借助不间断的高温处理,从而对挥发物、气体杂质、硫、水分进行分离。倘若增碳剂的品质较高,那么含硫量会非常低,且稳定和增碳率高,还可以推动石墨化和孕育功能。
在球墨铸件的生产过程中,应用增碳剂不但能够实现铸件韧性与强度的提升,而且也不会使铸件的收缩加重,废钢增碳工艺的有效应用可以实现铸件收缩性的大大降低,应当明确的是,需要在感应电炉中应用废钢熔炼技术。
3对球墨铸铁一系列成分的有效控制
对基体是铁素体的球墨铸件进行生产的过程中,不要求实现合金化。在对混合基体和珠光基体的球墨铸件进行生产的过程中,为了确保铸件的性能,一般要求实施合金化的处理。
锰的功能在于实现铸件珠光体含量的提升,进而大大地提升抗拉强度。可是,锰的含量太高比较容易造成偏析,这不利于球墨铸铁的石墨化。为此,在珠光体球墨铸件当中,锰的含量不能够超出0.6%。通过比较大的锰含量提升铸件性能是因为锰有着十分显著的力学提升性能以及成本低。
在球墨铸铁当中,十分关键的组成元素是碳,通常控制在一定比例的碳含量,在碳含量太高的情况下,会导致石墨的漂浮,进而使不规则形状的石墨球形成,在含碳量太低的情况下,不利于球墨铸铁的补缩与石墨化。
在生产高牌号球墨铸件的过程中,铜是经常见到的元素。铜的性能温和,可以推动形成铸件珠光体,以及共晶时期的石墨化和细化。铜能够实现石墨球的圆整,然而不能够推动形成碳化物,进而不能够提高球墨铸件的强度。
在球墨铸件中,不可缺少的是硅,这并非由于硅可以推动石墨化和提高铸件的孕育功能,尤为关键的是硅能够使铸件实现理想的力学性能。在种类是铁素体的球墨铸件当中,硅的含量一般较高,其能够促使球铁的形成,在韧性提升的过程中,因为具备强化固溶的特点,能够使铸件抗拉强度提升。在生产较大断面和较高韧性的球墨铸铁的过程中,需要对硅的含量进行有效控制,避免太高的含量。另外,在混合机体或者是球光体基体的球墨铸件的生产过程中,因为硅不存在强化的功能,所以应当确保硅的含量在适宜的范围之内。
在生产球墨铸铁中,磷元素和硫元素一般都是有害的,会制约到铸件的性能,因此需要使磷的含量在0.06%以下、硫的含量在0.03%以下。尤其是生产韧性较高的球墨铸件的过程中,还会降低磷和硫的含量,进而实现铸件性能的提升。
4结语
总而言之,在工业生产的各个方面都非常普遍地应用球墨铸铁。为了获得品质较高的球墨铸铁,需要优化球墨铸铁的熔炼技术,兼顾原材料对球墨铸件性能产生的影响,以及有效控制球墨铸铁的成分。只有如此,才可以提高产品的附加值,推动我国逐步地成为全球的铸造强国。
参考文献
[1]秦亮,马芳.锰对球墨铸铁力学性能及耐腐蚀性能的影响[J].铸造,2015(2):148-152.
低碳炼铁技术范文篇12
多年来,神雾集团一直蝉联“中国节能服务产业十佳品牌企业”;2012年12月,德勤在上海“2012中国清洁技术企业20强企业”,神雾排名第一;2013年7月,生态文明(贵阳)国际论坛上的“2013中国节能服务公司百强榜”,神雾排名第二;是中国专门从事化石能源节能技术研发与技术推广的最大高科技企业之一。
神雾集团先后获得国家、省部级等各类荣誉、奖励或称号50多项,承担国家、省部级科技课题23项,拥有国内国际专利102项,正在审批专利113项。
创始人与其创业团队
吴道洪博士,男,生于1966年9月,湖北仙桃人。1988年毕业于国防科技大学固体火箭发动机专业并获学士学位;1991年毕业于国防科技大学液体火箭发动机专业并获硕士学位;1994年毕业于北京航空航天大学航空发动机专业并获博士学位;1995年进入中国石油大学重质油加工国家重点实验室从事博士后研究一年。毕业时创办了北京神雾集团,至今任董事长。他是中国烧嘴式蓄热高温空气燃烧技术的发明人;作为第三代燃烧技术的引领者,他带领其自主创新团队,自筹资金5亿多元,在中关村科技园建成了全球少有的化石能源节能与低碳技术大型实验室;多年来这一创新团队的科研成果一直引领着中国先进节能燃烧技术的发展方向,已在化石能源与矿产资源高效清洁利用领域开发出多项全球首创或国际领先的高效节能、低污染的颠覆性新工艺,正在为我国化石能源的节约和大气污染的治理发挥重要的作用。
神雾集团长期注重科研投入和创新团队建设。神雾企业技术中心拥有一支240余人的多学科交叉融合、年龄和知识结构合理、创新开发能力和技术协作精神很强,极具国际竞争力的高水平科研队伍,拥有博士后4人、博士36人、硕士76人,高级工程师14人,享受政府津贴专家3人。已被命名为“北京市企业技术中心”、“北京市劣质铁矿石综合利用工程技术研究中中心、“北京市低变质煤与有机废弃物热解提质工程技术研究中心”、“蓄热式高温空气燃烧技术北京市工程实验室”、部级博士后工作站。核心技术与主导产品定位
神雾集团主要以工程咨询、工程设计及工程总承包为商业模式,向大量使用化石能源的高耗能、高排放工业企业推广其自主创新的高效节能燃烧技术、直接还原炼铁新工艺、低阶煤炭提取石油、天然气及提质煤新工艺、能量系统优化等技术与装备。
目前已在非常规化石能源、非常规矿石资源和可再生资源三大领域、二十六个高效节能工艺技术及装备上取得重大突破,引领着我国工业节能环保技术和资源综合利用技术的发展方向,多项工艺及装备已经权威学术机构鉴定为“国际领先水平”。
凭借多年的自主创新积累和市场实践,神雾集团已具备跨国界、跨行业、多领域综合节能技术推广及工程化能力,2012年底资产45亿元,全年节能技术订单52亿元。大型蓄热式工业炉、蓄热式锅炉、蓄热式转底炉、蓄热式中低阶煤炭热解炉、氢气炼铁竖炉等核心技术产品成熟,市场占有率稳居首位。
2010年主营业务收入13.95亿元,实现净利润1.44亿元;2011年主营业务收入18.34亿元,实现净利润2.09亿元;2012年主营业务收入24.85亿元,实现净利润2.35亿元。2013年呈现快速迅猛增长态势。主营业务、主要产品与核心技术
神雾集团拥有六项具有全球主导性、颠覆性的核心节能工艺及装备:
1、化石能源的高效节能低污染燃烧技术及装备
神雾集团开发的自主知识产权核心技术“烧嘴式蓄热高温空气燃烧技术”,解决了传统工业及民用燃烧中燃料消耗高、有害气体排放大、余热浪费严重等问题。神雾集团蓄热式高温空气燃烧器已广泛应用于800余台冶金、化工、机械、建材等行业的各种工业炉和锅炉中,平均节能30%以上。该项技术2008年8月27日通过了中国金属学会组织的部级科技成果鉴定,鉴定结论为“达到国际先进水平”。该项技术被国家发改委(公告2008第36号文)列入首批国家重点节能技术推广目录,被工信部《工信规(2011)480号》列入钢铁行业“十二五”期间节能减排技术推广应用重点。
2、劣质黑色金属矿、有色金属矿的转底炉高效清洁冶炼工艺及装备
神雾集团开发的煤基转底炉直接还原炼铁新技术,能够为我国储量丰富的广大低品位铁矿石、难选铁矿’复合共伴生矿及冶金有色固体废物等原料提供高效、低成本清洁处理的提炼方案,既解决了我国钢铁行业多年来70%以上的铁矿原料受制于国外三大矿业公司、经济效益低下、矿石价格无谈判话语权等问题;又解决了高炉冶炼工艺中长期对焦炭作原料的依赖,只需使用普通的动力煤就可以炼铁。2012年7月15日中国金属学会对应用该新技术的沙钢集团转底炉直接还原炼铁生产线的部级成果鉴定意见为:“达到了国际领先水平”。2009年直接还原冶炼转底炉被认定为北京市自主创新产品,2012年,蓄热式转底炉荣获中关村国家自主创新示范区新技术新产品称号。
5、氢气竖炉直接还原清洁炼铁技术及装备
神雾集团开发的氢气竖炉直接还原清洁炼铁新工艺是炼铁工业的一次革命,该工艺不用焦炭、没有烧结、没有焦化,对比传统的高炉炼铁工艺能耗下降20%以上,CO2、NOx、SOx、PM2.5等污染物的排放可降低90%以上,能够彻底解决钢铁工业对我国大气雾霾造成的严重影响。同时对我国增加废钢炼钢比例、推动我国逐渐向优质钢生产国转型、从钢铁生产大国变为钢铁生产强国将发挥巨大的作用。
神雾集团正在建设的“山西中晋太行矿业公司30万吨/年焦炉煤气竖炉直接还原炼铁项目”是全球第一条使用焦炉煤气的示范线,也填补了我国氢气竖炉直接还原铁技术和产品的空白;正准备开工的“江苏连云港神圣公司200万吨/年煤制气竖炉直接还原炼铁生产线项目”是全球第一条煤炭制气竖炉直接还原炼铁示范生产线;同时也正在筹建全球第一条“通辽200万吨/年煤制气竖炉直接还原钒钛资源综合利用项目”。
4、褐煤、长焰煤、油页岩等热解提质新工艺
煤炭是中国的主体能源,也是关系到中国经济命脉和能源安全的重要基础产业。中国的褐煤、长焰煤占中国煤炭总储量的55%以上,神雾集团开发的褐煤、长焰煤、油页岩等热解提炼新工艺,可从中低变质煤炭中,低成本、高效率地提取20%以上的人造石油、人造天然气资源,同时获得优质的提质煤炭。此项工艺完全不同于目前的煤制油、煤制天然气技术,投资少、投资回报快,能耗低、耗水少,污染物排放少。2012年中国煤炭消耗总量为36.2亿吨标准煤,利用此技术可从开采的煤炭中每年提取近7亿吨以上人造石油、人造天然气资源,可缓解我国石油、天然气供应过分依赖进口的局面,实现我国的能源独立,从根本上保障我国的能源安全。
该项技术已于2012年10月通过了国家能源局组织的部级科技成果鉴定,鉴定意见为“此项技术解决了褐煤及低变质烟煤热解的诸多世界性关键技术难题”,鉴定结论为“达到了国际领先水平”。
神雾集团目前正在实施的生产线有内蒙鑫瑞煤化工公司120万吨/年长焰煤热解及焦油制汽、柴油生产线;印尼Saka集团100万吨/年油页岩热解生产线、通辽扎鲁特煤化工园区100万吨/年褐煤热解生产线等。
5、城市生活垃圾、生物质变“油、气、煤”技术及装备
该技术将城市生活垃圾、生物质烘干后从中提取出30%左右的油、气资源和50%左右的固体碳资源,既减少了垃圾填埋占用耕地、污染大气和地下水,也消除了垃圾焚烧发电产生的二英等二次污染。相比垃圾发电不到20%的能源转换效率,神雾垃圾热解技术的能源转换效率可达到80%,对绿色低碳经济及环境的可持续发展意义重大。未来该技术的推广应用将会使每个乡、镇、社区成为一个小型的“油、气、煤田”,真正实现城市生活垃圾、有机固体废弃物的“减量化、无害化、资源化”处理。
目前,正在实施上海宏博可再生能源公司5万吨/年废旧轮胎热解提取石油生产线和科技部重大支撑课题:“北京市南口镇80吨/天城市生活垃圾热解生产油、气、生物炭示范生产线”。