炼铁技术范文（精选12篇）
炼铁技术 第1篇
二百多年前, 高炉炼铁技术已经开始发展, 到目前, 高炉炼铁技术已经成为日趋成熟。二十一世纪的今天, 自然资源严重短缺, 能源供应不足, 环境保护提上日事日程, 高炉炼铁技术受到了很大的制约。在国家提倡科学发展观的同时, 高炉炼铁技术如何才能实现高效低耗、保护环境, 实现循环经济等要求, 这些问题成为炼铁工作者们最关心的问题。
1 高炉大型化
1.1 二十一世纪, 高炉炼铁技术朝着高炉大型化方向发展
高炉大型化具有很多的优点, 它能够节约资源, 减少污染物的排放, 降低生产成本, 提高能源的利用效率等, 能够实现国家正在要求的低碳, 实现经济的循环, 而且还能够生产出更多的优质铁。
随着装备制造技术和信息化技术的发展, 大型化是高炉炼钢技术的必然趋势。高炉大型化能够提升高炉的产量, 从侧面就提高了劳动的生产率, 也使得高炉炼铁形成竞争力。近几十年, 世界上很多国家的高炉数量减少了百分之三十, 平均容积大幅度上升。我国的钢铁工业是从九十年代开始发展的, 随着国家对钢铁产业的重视, 在高炉喷煤等技术上取得重大进展。进入二十一世纪, 我国的高炉大型化也开始快速发展, 到2012年, 大型高炉已有110座左右, 大型高炉比如宝钢、马钢等也开始投产大型化高炉, 标志着我国高炉大型化开始进入领先地位。
1.2 钢铁厂的流程结构对高炉大型化的影响
钢铁厂对产品的定位和确定生产规模, 需要根据市场经济的发展, 结合本区域对钢铁的需求情况, 然后进行科学的决策, 最终做出决定。确定高炉的产能、数量和容积的时候, 也要根据钢铁厂整体流程结构, 全面考虑钢铁厂的产能, 并结合企业的投资和企业发展的最终目标, 不能随便兴建大型化的高炉。钢铁厂流程结构优化下的高炉大型化, 也是高炉炼铁技术的发展趋势。一个钢铁厂要根据自身的发展, 做好市场调研, 选择两三个高炉, 而不能盲目选择大型化高炉。
高炉大型化不是简单的扩大高炉容积, 而是应该考虑钢铁厂整体流程结构, 要考虑钢铁厂的功能, 及其结构和效率等多种因素, 要顾及原燃料的条件, 钢铁厂生产操作流程和钢铁厂管理水平等因素, 只有综合考虑下的高炉大型化才能最终达到想要的结果, 产生更多优质的炼钢炼铁。
2 精料技术
2.1 采用原因
当代高炉要实现高效能、低消耗、优质量, 就必须以精料为基础。精料是高炉炼钢工艺中很重要的技术, 能够实现高炉生产的减量化目标。目前, 我国的矿产资源已经开采不足, 已经成了铁矿进口大国, 中国钢铁工业对铁矿石的依赖也越来越大。铁矿石的短缺, 阻碍了我国钢铁产业的进一步发展, 在资源能源如此短缺的情形下, 高炉炼铁通过实施减量化的精料技术, 主动地应对当前问题, 提高了资源的利用效率, 降低了能源的消耗, 有利于我国资源节约型社会的建立。
2.2 炉料结构
高炉炼铁技术的持续发展需要经济科学合理的炉料结构, 这是必要条件。因为目前的国际形势下, 炉料结构中使用球团矿和块矿的比例越来越大, 降低了烧结矿的使用频率, 从而降低了炉料成本。不过, 现实中合理炉料结构的选择要依赖于资源是否可以方面获取, 依赖于技术是否可行等条件, 要选择适合企业发展的炉料结构, 不能一味的降低炉矿石的质量, 而是通过新技术和高科技实现品质资源的最佳利用。
2.3 焦炭燃料
高炉必须要用到焦炭, 随着高炉容积的增大, 所使用的焦炭质量要求变高, 如果焦炭在高炉内的时间变长, 那么其压力就会增多, 受到的破损更大, 高炉炼铁的大型化对焦炭质量提出了更高的要求。必须使得焦炭的反应强度和热反应性都符合高质量标准。
3 高风温技术
高炉炼铁需要的热量由两部分提供, 一是燃料燃烧所产生的热量, 二是高温热风所产生的热量。从理论上讲, 热风带入的热量越多, 那么所需要的燃料就会越少, 因为不需要那么多的燃料燃烧的热量了。所以, 提高风温可以降低燃料使用量, 从而节约成本。而且, 提高风温还能加大喷煤量, 降低焦比。这个技术成为高炉炼铁发展过程中的一大进步。
3.1 高风温技术的方法
长年以来, 我国高炉风温大约在一千度到一千零七十度左右, 即使很多国家大型的钢铁企业的高炉风温最高也才一千一百六十度左右, 提高不是很大。风温之所以很难提高的原因主要受到燃料的影响、热风炉结构的影响。所以如何提高风温就需要解决一些问题。第一, 要达到一千二百度的高风温需要采用多项技术, 在使用预热技术时要考虑能量转化的效率, 设备的使用寿命是否足够长, 据此选择一个最佳的预热技术。可以利用热管换热器将多余的烟气回收, 用它来预热高炉煤气, 在设置两座热风炉预热助燃空气, 便可以达到一千二百度的风温。第二, 我国的热风炉结构多种多样, 应该综合考虑热风炉的长寿和适应性等方面, 选择一个最合适的热风炉结构。优先采用顶燃式热风炉技术, 能够实现高温效果。第三, 热风炉的操作要进行优化设计, 提高烟气温度, 缩减拱顶温度和风温的数值差, 合理设定煤气和助燃空气的比例, 使得煤气能够充分的燃烧。在优化操作中, 应该利用数学模型进行操作, 提高数字化和信息化的利用程度, 进一步降低冷风量, 采用送风技术, 降低风温的波动, 让高炉能够持续的获得稳定的高风温。
3.2 热风炉的寿命
热风炉的炉壳在高温和冷凝水的持续侵蚀下, 容易腐蚀, 从而降低热风炉的使用年限。所以应该采取相应的措施, 降低一氧化氮的生产量, 将温度控制在一千四百二十度以下, 使得热风炉的寿命延长。而且高温区的炉壳可以涂抹防酸的涂料, 或者喷涂耐酸涂料, 防止受到酸性染料的腐蚀。对于高温区的炉壳采取保温措施, 降低腐蚀发生率。
3.3 高温热风的传输
高温热风的传输往往不能稳定, 总会出现热风炉总管的局部发热发红现象, 或者出现管道破坏, 影响了高风温技术的进一步发展。因此, 要改善热风管道的结构, 合理进行设计, 防止出现管道破坏, 采用组合砖结构, 而且在热风出口的地方采用特殊的组合砖, 组合砖也要进行特殊安装, 减轻上不得压力。
4 结论
高炉炼铁技术的发展方向朝着高炉大型化方向发展, 其精料技术是其发展的重要基础, 提高风温也将是降低能源消耗的重要措施, 高炉炼钢技术应该更加重视资源的节约和环境的保护。
摘要：高炉炼铁工艺发展了几百年了, 其技术已经达到一定水平, 但是二十一世纪面临着新的问题, 高炉炼铁也需要重新科学合理制定钢铁厂产能, 然后再确定高炉的数量和容积, 同时, 采用合理的炉料结构, 从而提高铁水质量, 促进资源的充分利用。当代高炉炼铁技术中存在一些问题, 需要认清, 从而针对性的解决。
关键词：高炉,炼铁,炉料,技术,精料
参考文献
[1]王维兴.近2年高炉炼铁技术指标点评[J].钢铁, 2006 (03) .
[2]杜鹤桂.我国高炉炼铁生产现状及未来发展分析[J].鞍钢技术, 2006 (05) .
[3]储满生, 尚策, 艾名星, 沈峰满.高炉炼铁技术的最新进展[J].中国冶金, 2006 (10) .
[4]W.L.Tennies etc.Direct reduction technology for the new millennium.Metallurgical Plant and Technology International.2000.
炼铁厂技术人员工作总结 第2篇
自从2010年进入涟钢工作以来，日子稍瞬即逝，一年转眼即将过去。我目睹了涟钢快节奏的发展，也亲身经历了涟钢新项目二炼铁厂的建设，从而更深刻感觉到社会更新速度之快，作为一个本科毕业的年轻技术人员责任之重大，为了更好的完成现有工作和更好的接受新的挑战，必须不断总结并强化自己。具体总结如下：
一、立足岗位，干好本职工作 编辑。
1、熟悉岗位工艺流程，设备故障现象和解决方法
作为一名刚入涟钢的新人，首先自己要明确自己的岗位性质，在岗位上自己要干些什么，在岗位上会碰到什么情况，该怎么处理。这些在岗位骨干的领导和帮助下，我很快就慢慢熟练起来，对岗位的工艺流程，设备故障现象和处理方法都有了一个清晰的了解和思路。
2、熟练掌握岗位主控软件的操作
我是岗位第一个在熟悉岗位工艺流程的基础上，再度认真学习西门子公司配套出产的主控软件的，并熟练掌握了主控软件的操作方法，对主控软件上的故障信号有了明确清晰的认识。我认识到自己责任重大，为了下一步能更好的培训同事，我仔细认真学习，不懂就问，终于熟练掌握了软件的各种操作和注意事项。
3、了解和熟悉岗位主控软件的内核和编写方法
作为一个大学生，特别是计算机专业毕业的大学生，我知道自己只是掌握主控软件的操作方法是不行的。为了以后能对软件进行修改和完善，为了软件更好的为设备服务，我还对软件的内核进行研究，对设备电气图进行了解，经过一段时间的研究和了解，现在已经开始熟悉岗位主控软件的内核和编写方法。为下一步修改和完善工作打好了良好的基础。
为了在新项目中贡献自己的一份力，完成自己的各项任务，我想我自己一定要努力，对自己高标准，严要求，只有这样才能更好的工作。
二、紧跟领导，配合同事，确保工作顺畅有力进行
1、听从指挥，努力完成工作任务
服从意识不管在哪里都是首先要有的，在学校听老师的，在单位听领导的。在实际工作中，听从班组骨干与车间领导的工作安排，很好的完成赋予的各项任务，在工作过程中自己得到充分的历练，加强自己各方面的能力，经验也得到了不断的积累，这样就能为涟钢更好的服务。
2、配合同事，搞好工作串联
家和万事兴，在工作中同样如此，我们岗位与许多周边岗位相联系，所以与同事保持好关系就成了工作的一种保障。在与其他岗位进行联系交流时，做到平静，口齿清晰，用词准确，勇于承担责任。自己多做点，让同事方便点，创造一个良好的工作氛围。
三、以后坚持学习，寻找弱项，不断充实自己
1、不断学习岗位知识，熟练工艺流程和各种故障
不断学习，不断请教，不断与同事们互相交流探讨岗位上的问题。甚至可以学习周边岗位的工艺流程，慢慢使自己的岗位知识更加充实。
2、努力学习计算机编程知识，进一步提高自己的计算机能力
在对岗位工艺流程和主控软件熟悉的基础上，不断研究软件的编写方法，差错处理方法，程序的流程图，各种控制变量的定义。争取早日能够自己修改和完善主控软件，为设备更加良好的运转出一份薄力。
四、总结
炼铁技术 第3篇
摘要：炼铁和炼钢工艺中达到成本效益最大化和最优控制的关键因素是技术专业知识在以往的解决方案获得了验证，确保为小规模的更新改造以及整套新建生产设备提供最优化解决方案，由此炼钢、炼铁电气自动化技术具有较高的成本效益。
关键词：过程优化;过程控制;专家系统;能源管理;制造执行系统
概述
可靠的供电和传动方案、创新性工艺包以及工艺控制和工艺优化系统保证了稳定的生产及能源和原料的合理使用。炼钢优化方案包能够优化废钢和合金原料的加入成本，显著缩短投资回报期。在连铸生产中，各种成熟的创新工艺包以及工艺模型立刻能产生改善质量和增加产能的收益。
1 炼焦
炼焦工艺和自动化方面的丰富经验和诀窍涵盖了整个炼焦技术领域，从煤炭运输和炼焦炉组直到熄焦和炼焦副产品处理。在炼焦厂的控制方面，SIMETALCISCoke产品能够保证炼焦工艺的稳定性，并且生产出满足高炉生产需要的优质焦炭。
ISDEMIR原有的副产品处理厂分成2条单独的生产线，每条线都包括一整套气体处理设备。处理厂的设计能力满足2套各包括69台炼焦炉的炉组产生的煤气处理要求，即5.6萬m3/h左右（工厂共有4个炉组）。在改造完成之后，副产品处理厂的能力增大到14万m3/h，满足新增炉组的要求。改造为工厂带来了以下变化：工厂运行变得非
常容易，所有工艺信息都可在中央控制室获得;现在，维护人员能够更迅速地检测和排除现场装置产生的问题;处理能力从5.6万m3/h增大到14万m3/h;能够在多方面承诺质量保证，包括焦炉煤气（出口温度和流量）、焦油析出（在沉淀器中）、硫酸氨盐质量、最终冷却效率、氨萃取效率、轻油产品等。
2 烧结
SIMETALCISSinter VAiron烧结厂改造自动化方案保证了从原材料处理到烧结和定量给料的可靠工艺控制和优化。材料成分模型、点火控制、烧透点预报、选择性废气循环等模块保证了在降低焦比的同时提高产能。
为达到降低焦比和提高产能的目标，有多项工艺模块可以采用，比如原料成分模型、点火控制、烧透点预测和选择性废气循环等。为了进一步改善烧结矿质量，烧结配料二级专家系统将是最合适的工具，能够保证针对设备的具体情况进行精调。在南京钢铁公司，360m2的第二烧结厂将应用SIMETALCISSinter VAiron烧结优化系统。所有重要的控制包和模型都包括在内。尤其是功能强大的混料和烧结计算模型，将保证最佳的原料条件。VAiron模型的应用，比如透气性计算、含水量计算、烧透点计算和烧结工艺模型本身，实现了焦炭的优化使用和工艺的稳定。VAiron Sinter专家系统将在更高层级上执行整个烧结工艺的离线乃至在线优化，包括工艺诊断、碱度模型、质量控制模型、返回粉料加入控制模型等，计算出需采取的修正措施。
3 高炉
成熟的高炉技术方案包括：顺序控制和闭环控制，粉料的无料钟炉顶控制装料技术，热风炉控制和优化，质量平衡和热平衡模型，炉料控制和布料模型，炉膛损耗计算，闭环专家系统。灵活的Gimbal Top（或现有的无料钟炉顶装料系统，加上准确的螺线形装料和优化的布料精调，确保了粉料的准确分布。
3.1 粉料装炉
粉料由于粒度小而可能会对气体分布、压力损失和高炉总体性能造成严重影响。过去的做法都是将采购的粉料送到烧结厂作为烧结原料，以生产出成块的高炉炉料。因此，在高炉中直接使用粉料，相当于增加了烧结厂的有效产能。改变操作理念，可以实现在高炉内使用粉料而不产生不利影响。SIMETALCISBF VAiron在线布料模型，加上基于实际炉料下降行为以控制料层透气性的专家系统，能够实现准确的布料控制。为了在高炉内充分使用粉料，必须在传送带上和炉内都保证将粉料与块料有效分开。为了在炉内准确加入炉料，工艺控制系统将确定正确的装料计划。为了达到高粉料率，炉料应当采用“螺线形方式”加入。通过采用定制型自动化方案包和模型，燃料消耗可以大幅降低，同时可以使用质量低、波动大的原料。
4 炼钢
4.1 SIMETALCISDynacon
Dynacon是基于废气测量的转炉动态工艺优化系统，主要特点是：包括加料计算在内的工艺优化系统，吹炼过程的在线监控，基于废气分析的动态吹炼终点确定，自动停吹以避免过吹。Steel Expert工艺模型组优化了不同的炼钢设备。模型以准确描述了复杂的冶金热力学反应的计算公式为基础。Steel Expert预测模型在开始冶炼前模拟生产设备的完整工艺，确定最佳的操作制度（如吹氧、底吹、加料）。
Dynacon与转炉废气测量（如LOMAS（）相结合，充分考虑废气的成分（CO、CO2、O2以及有时N2、H2、Ar）和流量。Steel Expert监控模型循环计算钢水和渣的实际成分和温度。在吹炼过程中，模型自动确定钢水中的实际碳含量和脱碳率。在精炼期接近结束时，废气成分会出现急剧变化，可以据此准确预测吹炼终点，从而自动停止吹氧操作。采用该系统可以显著减少耗时且高成本的取样操作。
4.2 SIMETALCISLF优化系统
为了在处理过程中控制钢水的冶金和热力学行为，并且优化转炉或电弧炉与连铸机之间的匹配，应当采用钢包炉Steel Expert系统。
在每次加料前，相应的工艺模型开始计算需要加入的材料种类和数量。这些模型的功能可以统称为“设定点计算”，分别针对如下处理环节之一：合金化、脱氧、脱硫、夹杂物形状控制、温度修正。设定点模型根据处理工艺而自动启动，或者在操作人员认为需要时人工启动。如果有不同的材料（如合金）可以选择，将计算确定成本最优化的加料配比。另外，Steel Expert预测模型提前对炉次进行全面的预计算，即计算出处理后将达到的钢水和渣的温度、质量和成分。在钢包炉的整个处理期间，在线模型连续确定炉次的当前状态。热模型和冶金模型对能量需求进行平衡，并且计算氧化物在渣中的还原、钢水的氧化以及其他影响因素造成的渣和钢水成分的变化，从而在整个处理期间掌握钢水的实际温度和成分。
5 结语
在此基础上开发了一整套先进而成熟的模型和工艺包，以实现炼铁和炼钢工艺的高效优化控制。无论对于小规模改造，还是对于全新生产设备，这些工艺包都能有效发挥作用。它们的优势已经在世界各地特别是中国的众多样板厂得到了充分展示。
参考文献：
[1]王维兴.高风温对高炉炼铁的重要作用[J].金属世界，2011（6）：29
[2]陈茂熙.高风温长寿热风炉技术及高炉喷煤技术[J].钢铁技术，2010，（6）：1.
炼铁高炉冶金技术的应用与发展 第4篇
1 冶金技术及我国高炉炼铁发展现状
随着先进的冶金技术应用于高炉炼铁中, 高炉炼铁技术的发展得到了质的飞跃。冶金技术是将金属和金属化合物从天然矿石中取出, 并加工而成所需的金属材料的技术, 下面介绍几种冶金技术方法。
1.1 火法冶金
火法冶金是指将矿石在高温条件下进行冶炼的技术方法, 先在高温的状态下, 使矿石发生物理变化, 表现为由固态变为液态甚至气态, 这样矿石在物体形态发生变化的同时内部物质有效分离开来, 接触面增大, 产物为单质或化合物, 当热量释放冶金所需的温度得到提高。
操作过程为:干燥—焙解—焙烧—熔炼—精炼—蒸馏—提取。
1.2 电冶金
电冶金是指矿石中的金属材质利用电能来提取的技术方法。其分为两大类:一种是电热冶金, 与火法冶金基本相同, 区别于由电能来提供热能。第二种为电化冶金, 方法是所需技术由电化学反应提取。
1.3 湿法冶金
湿法冶金是在溶液中进行的, 温度不高, 操作过程为:侵出—净化—制备金属。
2 炼铁高炉冶金技术的应用
由上述内容可以看出冶金技术分为3种, 分别是火法冶金、电冶金、湿法冶金。冶金技术在高炉炼铁中广泛应用, 既节约材料、保护环境, 也提高了经济效益。目前我国的炼铁高炉冶金技术应用主要表现为以下几方面:
2.1 高炉喷煤技术
高炉冶金是指在高炉风口向内喷煤粉, 煤粉是作为还原物与铁矿石发生反应, 同时也为冶炼过程中提供热量。如今经典的工艺流程为:中速磨制粉—热风炉废气+烟气炉—大布袋收粉—并联罐—直接吹风—单管吹风+分配器。传统冶炼过程中焦炭与煤粉作用几乎相同, 但是使用煤粉可以减少焦炭含量, 同时高炉炼铁中的焦含量比例也会下降, 既提高了炼铁质量, 又防止了环境污染。以宝钢为例, 高炉炼铁中的喷煤技术是现代技术的重大改革, 是发展中的里程碑。
2.2 高炉干法除尘
高炉除尘技术包括干法除尘和湿法除尘两种, 干法除尘常见的方法有布袋除尘和高压静电除尘。我国于20世纪80年代引进了高炉干法布袋除尘技术, 至今已使用40多a, 布袋除尘技术成本低运行效果好, 适合我国水资源缺乏这一国情。另一种为高压静电除尘, 相比于布袋除尘, 其成本较高效果不如前者, 因此该方法在实际运用中没有得到推广
2.3 高炉双预热技术
宝钢、昆钢、鞍钢等多家企业在在炼铁高炉中应用了双预热技术后都取得了1 200℃以上的高风温, 双预热技术就是利用高炉煤气燃烧产生的高温废气与热风炉烟道废气混合气体作为热源, 混合气体可将助燃空气和煤气预热至300℃以上。此技术改善了热风炉燃烧工况, 节约焦炭, 提高利用率和高炉炼铁率。以热力学为基础的计算分析表明, 我国炼铁率在高炉双预热技术中回收利用废气预热仅为25.8%, 这表明此值具有极大的提升空间。
3 炼铁高炉冶金技术的发展趋势
冶金技术随着时代的发展, 不断摄取相关专业的技术的新成就, 也要引入动力性和热力学及其他新型学科, 从而不断深化充实冶金技术的改革发展。另一方面冶金技术不断深化发展, 建立起热力学智能化数据库。将计算机网络引入到冶金技术应用中, 实现了智能化自控系统。除此之外, 冶金领域也将更加关注生态环境保护的观念, 发展的同时兼顾生态环境保护, 降低消耗的同时利益最大化, 因此, 在高炉炼铁冶金技术的未来发展过程中, 应注意以下几点:
3.1 加强高炉炼铁反应技术, 探索氢利用技术
如何加强高炉炼铁反应技术, 提高反应效率是关键。提高反应效率的方法有:焦炭和矿石实现最佳配比例, 通过添加催化剂, 在低温、高速中还原产物, 从而提高反应效率。在这其中利用碳化氢进行低温还原, 不仅可以减少二氧化碳的排放量, 还能改善熔融带的透气性, 提高高炉冶金的性能。氢技术利用的原理在逐步的探索中进行。
3.2 降低对炼焦煤资源的依赖度, 探索可再生能源无污染的新技术
工业炼铁的生产发展过程中, 降低焦比, 降低对优质炼焦煤资源的依赖度是应该关注的重点, 发展的同时减少消耗保护环境, 做到通过炼焦配煤优化系统, 使炼煤生产需求的模型自动优化生成。在探索可再生能源方面, 氢能技术利用还原效果较佳, 目前处在研发阶段, 但有可能成为未来可再生能源无污染技术的新途径。
在市场需求不断提高的大环境下, 高炉炼铁冶金技术也在不断的高速化创新改革发展。资源和能源利用率得到了不断的改善, 但是整体水平较发达国家发展还有差距, 这就要求我们克服困难, 不断提高高炉炼铁冶金技术, 提高能源的二次利用率, 对焦煤的利用度限制降低, 积极探索新的能源技术, 来保障我国炼铁高炉冶金技术的可持续发展。
摘要：中国经济快速发展带来钢铁的质量和产量方面需求不断提高。通过冶金技术在炼铁高炉中的现状及现实应用, 对其发展进行展望。
关键词：炼铁高炉,冶金技术,应用,发展
参考文献
[1]陈达士.最新高炉炼铁新工艺、新技术、新标准实用手册[M].北京:冶金工业出版社, 2007:244-256.
炼铁技术 第5篇
(从古代制铁到钢铁生产技术发展至目前的钢铁联合企业，有人将它划分为三个阶段：第一期（到十三世纪未）将铁矿石与木炭一起放入称之为地窑炉的炉膛中加热冶炼。因为不能获得熔化矿石的高温，仅制成半熔融状态的铁块，然后锤炼，除去铁块中含有大量铁渣的同时将它加工成要求的形状。第二期（至十九世纪中叶），采用现代高炉雏形的木炭高炉生产熔融状态的生铁，然后再采用木炭精炼炉，生产熟铁和相钢。第三期，高炉燃料从木炭发展到焦炭，鼓风动力用蒸汽机代替水力，精炼炉开始采用热风，鼓风动力采用电力，确立了作为生产铁精炼炉的转炉、平炉、电炉的炼钢法。特别是第二次世界大战后出现的氧气顶吹转炉普及后，各国都广泛成立了钢铁联合企业，产量不断增加。同时战后炼铁技术也得到了惊人的革新。在高炉上采用了调湿、高风温、富氧鼓风、喷吹重油、煤粉、高压操作等技术，使生铁的产量增加，质量提高，成本降低。
炼铁技术的发展带动了高炉用耐火材料的进步。不过高炉炉衬的更新换代是十分缓慢的。由于近几十年高炉的大型化及其广泛采用强化冶炼的高炉操作，相应地高炉用耐火材料也出现了重大变化。在炉身上部这个区域温度较低，目前用耐火材料有：高铝砖、粘土砖、浸渍磷酸盐粘土砖、最上部紧靠钢砖部位国外也有用SiC砖的。这个部位并不是影响高炉寿命的决定因素，耐火材料基本都是Al2O3-SiO2系，没有发生太大变化。
高炉中段用耐火材料，在50年代以前，全世界的高炉基本上都是Al2O3-SiO2系耐火制品。进入六十年代中后期，工业先进国家重点研究解决高炉中段用耐火材料重要进行了以下两个方面的工作：1）优质高纯高铝制品，包括刚玉砖、刚玉-莫来石砖和铬刚玉砖等；2）优质碳化硅制品，主要为自结合和氮化硅结合的碳化硅砖。进入80年代中期至今，研究开发了Sialon结合碳化硅砖和Sialon结合刚玉砖。探索范围是从优质高纯高铝制品开始的。构思渊源是在传统粘土砖和高铝砖的基础上提高纯度和密度。工艺措施是采用高纯刚玉砂、合成莫来石和氧化铬原料、高压成型和高温烧成。这些制品气孔率低，高温强度较高，耐磨性强，抗CO和抗碱侵蚀性能也有一定提高。在七十年代国际上许多高炉先后采用它们来砌筑中段（宝钢从新日铁引进的大型高炉采用刚玉砖）。然而，十几年的实践说明，采用优质高纯高铝制品在提高中段寿命效果不够显著，一般只能提高1-2年，未能达到满意的技术经济效益。究其原因，关键在于Al2O3-SiO2系耐火材料无论是刚玉还是莫来石，其抗碱侵蚀性不够理想。它们容易被碱蒸气或碱凝聚物所分解，并伴随有较大的体积膨胀，从而导致材料损毁。例如它们在碱的作用下，600-900℃会形成钾霞石（KAS2）、白榴石（KAS4）、六方钾霞石（KAS2）、铝酸钾（KA）、β-氧化铝（β-Al2O3）等矿物并引进6-20%体积膨胀。几个主要化学反式如下：
Al2O3·2SiO2+K2CO3→K2O·Al2O3·2SiO2+CO2 Al2O3·2SiO2+2SiO2+ K2CO3→K2O·Al2O3·4SiO2+ CO 3Al2O3·2SiO2+K2CO3→K2O·Al2O3·2SiO2+2Al2O3+CO2 Al2O3·2SiO2+K2O·SiO2→K2O·Al2O3·2SiO2+SiO2 3Al2O3·2SiO2+K2O·SiO2→K2O·Al2O3·2SiO2+ Al2O3 另一条途径是从金属非氧化物入手。考虑到非氧化物一般抗碱侵蚀性能较好，只要具有适当的抗氧化性，很可能成为较理想的中段材料。优质SiC制品被人们重视和大量采用是从七十年代中后期才开始，而且后来居上。1969年在比利时首先出现了高炉用SiC砖衬试验。1971年美国在高炉的风口区试用过，1974年日本Muroran于炉身下部试用，1976年美国Spaiicw.Point,1977年法国Dunkerque用于炉腰。此后，它的优越性很快被实践所证明，因而得到迅速推广应用。
在中国，第一座砌筑Si3N4结合SiC耐火材料的鞍钢6#高炉于85年11月1日投产，不中修使用寿命达到7年，比鞍钢八十年代高炉炉身平均寿命3.9年延长了80%。为我国一代炉身寿命7年不中修提供了宝贵的经验。Si3N4结合SiC砖在鞍钢6#高炉使用成功，对SiC砖在我国高炉上的应用起了推动作用，自1985年来，先后在太钢、本钢、唐钢、攀钢、武钢、酒钢、首钢、宝钢等国内大中型高炉上得到普遍使用。其经济效益和社会效益已被人们所认识。SiC砖在高炉上使用对延长高炉一代炉龄发挥了重要作用。至1987年，一种采用Sialon/Si3N4结合SiC产品进入加拿大、美国和日本。它的耐氧化性和耐碱侵蚀性要比Si3N4结合SiC砖有所提高。欧洲的一些工厂也开发了第二代和第三代赛隆结合的产品。所有这种研究和试验都将继续加强含有赛隆的氮化硅结合的基本概念。在我国，洛阳耐火材料研究院自1986年开始进行了赛隆Si3N4结合SiC砖的开发研究，并和山东生建八三厂一起共同完成了100T这种产品砌筑到鞍钢4#高炉上。该高炉自九十年代初投产并连续运转10年。Sialon结合刚玉耐火材料得到研究和开发，它比Sialon结合SiC砖具有更好的抗碱性和抗氧化性，导热系数低，更适合用于高炉炉腹，炉腰部位炉衬材料，以减少热量损失。
高炉炼铁工艺分析及其设备维护探讨 第6篇
关键词：高炉炼铁；工艺流程；设备维护
引言：工业革命后，以机器为生产方式逐渐取代传统手工作业方式，当前，随着机械自动化水平的不断提升，机械制造行业对钢铁的需求量在不断提升，此外汽车、轮船、高层建筑等行业的快速发展进一步提升钢铁需求量的提升。作为钢铁生产的关键过程，炼铁工艺以及炼铁设备维护有着非常重要地位及价值。
1.高炉炼铁工艺流程分析
高炉炼铁是钢铁生产的基本工艺，融合多种技术与设备，包括上料系统、供料系统、装料系统、送风系统等设备，通过各设备的连接，使钢铁生产连续化。
1.1 高炉本体。钢铁生产中，高炉是炼铁的主要设备，由耐火材料砌筑而成，形状为圆筒形炉体，与炉基、炉壳、炉衬等设备相连，炉基使用的是钢筋混凝土以及耐热混凝土，炉衬则使用耐火材料，其它设备则由金属构件组成[1]。
1.2 供料系统。该系统的功能主要是保证原料送入装料系统的准确、连续、均匀，以为高炉提供原料需求，系统主要由储框槽、给料机以及振动筛等构成。
1.3 上料系统。上料系统与供料系统中的料仓相连，通过对原料、燃料进行筛分，将原料输入到相连的装料系统中，因此该系统主要有运料车、卷扬机、斜桥等设备组成。
1.4 装料系统。装料系统的作用是将原料、燃料以及熔剂等投入到高炉中，根据炉顶的不同，装料设备也有较大的差异，其中对钟式炉顶进行装料的系统主要由受料漏斗、料钟、料斗等组成，而无料钟炉顶则主要由料罐、密封阀、溜槽等设备构成。
1.5 送風系统。送风系统为高炉提供连续的风力，使热力能够一直保持较高的状态，送风系统主要由鼓风机、热风炉、管道等设备组成。
1.6 煤气净化系统。煤气净化系统的作用是对生产过程中产生的煤气进行回收，达到降低生产车间煤气含量以及实现废料再生利用的目的[2]。净化系统由重力除尘器、脱水器以及洗涤塔等设备构成。
2.高炉炼铁设备维护策略
高炉炼铁作为钢铁生产的技术，系统各设备的组成以及管理对炼铁质量的提升有重要意义，因此要想保证钢铁材料产量，应明确产量与设备维护之间的管理，只有保证设备时刻处于高性能的运行状态下，才能使钢铁的产量不断提升。在钢铁生产中，炼铁设备的性能与设备使用时间反比，在设备生产后期，可能发生不可预料的问题，为了防止设备后续性能下降问题的发生，需要相关人员做好炼铁设备的日常维护工作，以提高设备的使用性能，使设备的寿命延长，进而推动钢铁行业的安全生产与行业的正常发展。在设备维护工作中，要始终树立维护先于维修的理念，只有做好设备生产过程中的维护工作，才能降低设备故障发生的可能。具体实施上，应做好以下几方面的工作。
2.1 重视送风系统的维护。在高炉炼铁过程中，送风系统的正常运行是炼铁顺利进行的保证，所选的风口面积应满足风速与动能的相关需求，以具体数据为参考，如果圆筒高炉的直径大小为11.5m，容积为2500m3，为了保证钢铁的顺利生产，要求送风系统平均每秒的风速在160- 250m区间范围内，并且，鼓风机的动能应在70kj- 100kj的单位范围内；并且为了保证高炉炼铁设备在富氧状态下钢铁生产的顺利进行，要求送风系统合理调整送风量，所以维护人员应根据鼓风机动能与实际生产风速的情况，对风速减小以及动能下降的情况进行检查，找出相应的问题，从而保证送风机的正常运作以及高炉炼铁的顺利进行。
2.2 高炉炉体的维护。高炉炉体使用寿命直接影响到炼铁效益的提升，因此在炼铁生产中，需要采取相应的维护措施[3]。具体实施上，首先可以建立完善的监控系统，监控系统应在高炉设计时就进行完善，监控的内容主要包括对高炉生产过程各个部位的温度监测以及炉体侵蚀程度的监测。现代高炉炉体监测装置通常有300多个，这些监控装置能够与计算机相连，能够实现炉体的远程控制。其次，要保证高炉生产过程中煤气流的均匀分布。在炼铁过程中，要维持合理的高温煤气流分布，避免并控制煤气流不稳性或者出现边缘煤气流对高炉使用寿命的影响。一般合理的煤气流应是中间向四周发散的形式，这样能够保证炉体各个部位受热均匀，提高煤气的利用率，并且对炉墙也有很好的保护作用，使炉墙不会出现严重腐蚀的情况。最后，要加强高炉炉底的冷却控制，虽然说高炉炉体有很高的耐热性能，但是如果长期处于高温下，也会导致炉体的腐蚀，因此应对炉底进行冷却，风冷炉底温度一般应控制在250℃～280℃的范围，而水冷炉底温度则一般控制在100℃以下，自然冷却的温度在400℃以下。高炉炉体各设备所使用的材料不同，因此各个部件的热流强度也有较大的差异，所以必须使用现代化的监控装置，避免热流强度超过临界位置出现部件烧穿的可能。
2.3 装料系统的维护。装料系统是原料送入高炉的重要设备，因此要做好装料系统的维护工作。装料系统日常维护工作的重点在于批矿大小问题的解决，现有技术支撑条件下，高炉炼铁最合理的装料计量包含两种类型，使用公式法进行计量，比如对于2500m3的高炉而言，其单位矿批应为65t。
结语：高炉炼铁工艺与钢铁产量以及钢铁质量有很大的联系，因此要求相关生产行业做好设备的维护工作，进行科学的养护，可以通过加入现代化维护的理念与监控设备，使得维护工作人员能够第一时间发现设备故障，并进行及时、合理的维修，从而保证钢铁生产的顺利进行。此外，对相应维护人员素质能力的培养设备维护工作的重点，这位高炉炼铁设备维护质量的提升提供巨大帮助。
参考文献
[1]徐少兵，许海法.熔融还原炼铁技术发展情况和未来的思考[J].中国冶金，2016（10）：33-39.
[2]张福明.面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术发展方向[J].炼铁，2016（01）：1-6.
炼铁企业液压设备维护技术的实践 第7篇
一、建立完善的技术档案与原始记录
根据炼铁液压系统运行的要求, 炼铁厂制定了各种维护标准, 对液压设备进行了档案式管理。使液压系统基础资料有据可查, 保证了液压系统维护资料的连续性。对关键重点设备实行全寿命管理, 定期进行的更换和下线拆检等, 都要及时进行技术档案整理与记录。具体内容如下。
(1) 建立健全液压缸台账。建立健全全厂液压缸台账, 是为及时记录上下线信息, 对关键重点部位油缸实行全寿命管理等。全厂的619条液压缸全部建立了电子台账, 按其重要性分为重要部位油缸统计台账、一般部位油缸统计台账、磨煤机高压油缸与伺服油缸统计台账, 并实行分类和分级管理。
(2) 建立液压站清洗与更换滤芯台账。建立液压站清洗与更换滤芯台账, 是为指导和督促日常维护工作按计划有序进行。例如, 每3个月更换一次油站滤芯, 如果回油系统装有磁性过滤器, 需对滤出的含铁杂质进行集中清理, 以保证过滤及吸附效果;每年清洗一次油箱, 以清除油箱底部沉淀的油泥及其他杂质。
(3) 建立液压站维修记录台账。通过液压站维修记录台账, 能及时总结液压系统故障排除的经验, 分析液压元件失效、损坏的原因, 并制定出针对性较强的预防及改进措施。例如, 炉顶区域油缸采取的是预防性维修, 与高炉计划定修同步进行, 每3个月需进行打压试验和内泄漏测试, 每12个月进行一次下线拆检维修;一般部位油缸则根据点检情况采取事后维修, 发现有内泄漏迹象时, 应及时安排下线更换油缸密封。
(4) 建立液压站油品检测台账。根据液压站油品检测台账, 每3～6个月定期对油品的各项性能指标进行检测, 以随时掌控油液工作状态情况。检测指标主要包括:油液清洁度、外观、颜色、水分、运动粘度、酸值、杂质等。通过油质分析, 不仅要把握液压系统的运行状态, 掌控液压泵、液压缸、液压元件内部的磨损及劣化趋势, 还要指导开展定期检修计划的实施。
(5) 建立液压站蓄能器台账。液压站蓄能器台账是为定期测量蓄能器氮气压力, 预防蓄能器皮囊发生损坏而设置的。例如, 中速磨高压油站要每月检测一次蓄能器氮气压力, 热风炉液压站、矿槽液压站和风机伺服油站每6个月也要检测一次蓄能器氮气压力;炉顶液压站每班要通过压力仪表观察蓄能器氮气压力变化等。当发现蓄能器氮气压力出现异常情况时, 应及时补充氮气。新油缸在上线前必须进行拆检确认, 检查密封件是否完好、活塞紧固是否有防退措施、油缸是否清洁等。
二、保持炼铁液压系统油液的清洁度
工作液体 (冶金行业专业术语) 清洁度是对油液中所含固体颗粒及污染物的要求与规定。为了保证系统正常工作, 工作液体清洁度都制定有相关要求。例如, 在液压系统中, 凡是油液成分以外的任何物质都认为是污染物, 主要有固体颗粒物、水、空气及各种化学物质等, 对于高水基工作液体, 微生物也是一种常见的污染物。此外, 系统中的静电、热能、磁场等, 也是以能量形式存在的污染物。
1. 影响工作液体清洁度的因素
影响工作液体清洁度的因素主要包括: (1) 系统内部残留, 如元件加工及系统组装过程中未清理干净而残留的金属切屑、焊渣、型砂、尘埃、锈蚀物和金属溶剂等; (2) 系统外界的侵入, 如通过油箱呼吸孔和液压缸活塞杆侵入的固体颗粒物和水分, 以及注油和维修过程中带入的污染物等; (3) 系统内部生成, 如元件磨损产生的磨粒和油液氧化分解产生的有害化学物质等。工作液体被污染后, 会直接影响系统正常工作和元件寿命。根据有关资料显示, 约有70%的液压系统故障是由工作液体污染引起的。因此, 加强对液压系统污染控制和工作液体管理, 已成为液压系统维护中的重点工作。
2. 预防炼铁液压系统污染的措施
(1) 应从源头控制。必须选择正规厂家的高品质和可滤性好的新油, 要严格执行油品管理制度。做到同厂家不同牌号的油品不混用, 同牌号不同厂家的油品不混用。可滤性是指工作液体中的杂质, 在经过一定精度滤网时的难易程度。只有确保工作液体具有良好的可滤性, 才能保证较高的清洁度。
(2) 建立新油也不“干净”观念。根据资料统计, 国内生产的新油, 质量好的也仅能达到NAS1638 10级, 不能满足比例系统和伺服系统工作液体清洁度要求。因此, 在加注新油时, 必须按照“三级过滤”制度做好过程管理工作。例如, 对高炉轴流风机静叶伺服控制系统, 加注新油前必须利用高过滤精度 (5μm) 、高过滤比 (β=100) 的滤油车, 对其进行长时间 (>120h) 的循环过滤, 需要达到NAS1638 7级的标准。
(3) 为了确保工作液体清洁度, 应定期检测系统油液污染度, 一旦超限应及时采取相应措施。例如, 液压油温度一般在25～50℃比较合适, 如果>80℃, 每升高5℃, 液压油工作寿命会降低一半。最低液位应保证高于油泵吸油口300mm, 以使混入到油液中的空气能够得到充分分离, 防止液压系统产生空穴和液压冲击现象。选择高品质的滤芯是保证工作油液净化效果的关键, 目前已被广泛应用的国外产品是:珀尔、英德诺曼、贺德克, 国内产品是黎明、平菲等, 都可以满足不同液压系统清洁度等级要求。在过滤精度的确定上, 需提高热风炉、炉顶、矿槽液压系统的过滤精度等级, 如热风炉、矿槽液压系统过滤精度, 应由20μm提高到10μm, 炉顶液压系统由10μm提高到5μm。
三、开展状态监测
液压设备运行过程中的各种技术参数, 如主要运动部位的温度、压力、振动、密封, 系统的油位、油温、油液清洁度等级、润滑油污染程度等, 都能间接反映出液压设备的运行状态。合理地对重点部位技术参数进行监控, 再对照标准进行技术分析, 以正确判断液压设备系统的运行状况。掌握液压设备运行的变化规律, 及时发现、处理液压设备潜在的故障隐患, 可以减少液压设备故障造成的损失。经验表明, 60%～80%的故障是可以通过点检早期发现的。炼铁厂在高炉轴流风机静叶伺服控制系统、炉顶液压系统、磨机高压油系统等开展了状态监测, 通过对关键设备、重点部位及重要参数实施状态监测, 已为液压设备实行在线点检、故障分析和预防性维修, 创造了必要的硬件条件。
四、实行现场维修与机外总成维修相结合的方式
炼铁厂在液压设备修理过程中, 为提高维修时的可靠性和维修质量, 缩短维修时间和降低因故障停机造成的生产损失, 针对故障部位和现场情况的不同, 采取了现场维修与液压设备机外总成维修相结合的修理方式, 两种维修方式根据现场情况可灵活采用。例如, 对劳动量小、技术要求低、易于修理、耗费时间短的故障, 采取现场维修方式, 以尽快恢复设备运行;对劳动量大、技术要求严格、精度高和耗费时间长的故障, 则采取液压设备机外总成修理方式。在故障现场成组更换零部件总成, 既可以缩短修理时间, 又能在最短时间内恢复设备使用性能。发生故障的零部件总成, 员工可以在充足的时间、精力和良好的作业环境下进行修理, 既提高了维修质量, 又较好地解决了维修与生产的矛盾。
五、实施液压备件分级管理
备件的有序管理能够避免盲目采购造成的库存积压、流动资金占用和资源浪费等现象。合理的备件管理能促进企业资金的良性循环, 保证备件的及时供应。炼铁厂液压备件的A、B、C三级管理, 是根据备件在液压设备系统中的重要作用、损坏周期等划分出来的。例如, A类备件是液压设备系统中重要的零部件, 其特点是价格高、不易损坏和使用寿命长, 如液压设备主体、重要的油缸类;B类备件是系统中占次要位置的零部件, 一般为价格适中和使用寿命较长的备件, 如液压系统中的液压泵、液压缸、阀类;C类备件则是薄弱环节或消耗品等, 一般是价格较低、易损坏和使用寿命短的备件, 如胶管、密封件、滤油器滤芯等。运用统计学确定A、B、C三类备件的最高、最低库存定额, 并建立统计台账, 根据各类备件的实际消耗情况及时提出备件的采购计划, 既可增强备件消耗的可预测性, 也解决了液压设备维护与成本核算的矛盾问题。
六、注重员工技术培训工作
专业化的液压设备维修专业人员, 是保证液压设备良好运行的基础。提高他们的技术及业务水平, 能正确掌握安装、调试、维护、保养与检修方法, 能按照作业标准扎实地开展设备日常点检和定期紧固, 开展设备劣化倾向分析等工作, 才能杜绝检修过程中的失误和二次污染问题, 保证液压设备可靠、稳定和经济运行。科学的保养与使用液压设备, 离不开扎实的培训与教育工作, 只有懂知识、有技术和业务能力强的液压专业维护人员, 才能使用好、维护好和管理好液压设备, 才能最大限度地发挥液压设备的效益。炼铁厂的专业检修人员, 通过制定检修作业标准, 常态化地开展“每日一题”的学习与培训活动, 季度性地开展“技术比武”活动, 已逐步形成努力学习技术、刻苦钻研业务的浓厚氛围, 为保障设备正常运行起到了决定性的作用。W12.05-05
摘要：通过开展液压设备基础管理工作, 如建立完善的液压设备技术档案与原始记录、保持液压系统油质清洁度、开展重点部位状态监测、实行液压设备现场维修与机外总成维修相结合的维修方式、备件分级管理、注重员工技术培训等, 保证了炼铁液压设备的良好运行。
降低高炉炼铁燃料比的技术工艺研究 第8篇
1.1 我国高炉炼铁燃料比现状
据相关资料表明, 目前国际先进水平的炼铁燃料比在450~500kg/t左右。而在2013年, 我国重点钢铁企业高炉炼铁燃料比已降低到547.36kg/t。这也说明了我国已掌握了先进的高炉炼铁技术, 并且正在与国外领先技术水平不断靠近, 在未来较长一段时期都有较大的节能潜力可以挖掘。
1.2 降低高炉炼铁燃料比的技术工艺途径
降低高炉炼铁燃料比的技术工艺途径, 主要可归结为两个方面:一方面是增加热量的输入, 例如提高风温、风压, 提高原燃料供应, 改善燃烧效果, 降低鼓风湿度等等;另一方面则是减少热量的输出, 例如减少硅的还原, 减少热量损失, 提高还原效率等等。
2 降低高炉炼铁燃料比的具体技术工艺分析
2.1 提高风温
高炉炼铁生产中需要大量的热量, 其热量主要来源于燃料在炉缸内的燃烧产生的热量, 以及鼓风所带入的热量。当鼓风带入的热量越多, 所需的燃料燃烧热就越少。因此, 提高风温, 能够有效降低燃料比和生产的成本。
根据经验公式可以得出, 每提高100℃风温, 可以降低燃料比15kg/t左右。因此, 在保证生产安全的基础上, 可尽量提高风温以降低燃料比。
2.2 提高顶压
提高炉顶压力, 能明显降低炉内的压差, 从而有利于加风而增加产量。根据相关资料表明, 当炉顶高温煤气压力每提高10k Pa时, 燃料比会下降0.3%~0.5%左右, 高炉也可增产1.9%。
这是由于通过炉顶压力的提高, 一方面可以延长高温煤气在炉内的滞留时间, 使煤气与铁矿石之间的接触时间增长, 有利于高温煤气热量向矿料进行传递, 促进矿料间接还原反应的发展;另一方面, 顶压的提高还有利于降低高温煤气流的流动速度, 增强煤气流在炉内的温度性, 从而使生产过程中炉尘的吹出量大幅度降低, 并使得单位生铁在生产时所需燃料量的降低。
2.3 提高富氧率
提高鼓风中的氧含量, 也有利于炼铁燃料比的将比。理论上可认为, 当鼓风中富氧率每提高1%时, 就可以使高炉炼铁增产4.76%, 燃料比也能下降0.5%左右。这是由于一方面当鼓风中富氧率提高时, 高炉因产量的增长, 每吨铁所造成的热损失也降低, 燃料比相应下降;另一方面则是由于富氧可以减少每吨铁生产时煤气的产生量, 从而减少了高温煤气所带走的热损失。
因此, 在高炉炼铁生产中, 还应尽量提高鼓风中的富氧率。然而, 富氧率的上限值会受到炉腹煤气量上限值的影响, 当炉腹量达到上限值时, 再增加富氧率, 将不能继续起到增产的效果。为此, 应根据实际生产情况, 将富氧率控制在4%~5%左右为最佳。
2.4 降低鼓风湿度
当高炉鼓风中的水分吹入炉内以后, 会在风口循环区高达2200℃左右的高温环境中, 被热解为氢气和氧气, 而这一热解过程是一个吸热反应, 会导致风口前的燃烧温度相应降低。而且由于鼓风中水分往往会随着昼夜和季节的变化而变化, 将使得高炉炉温也相应出现波动, 而影响到生产的质量。
通过降低鼓风湿度的措施, 不仅能提高炉温, 节省能耗和降低炼铁燃料比, 而且还可起到稳定炉况和提高生铁质量的效果。根据相关资料显示, 每降低鼓风湿度1g/m3时, 可以降低炼铁燃料比0.8~1kg/t左右, 尤其是对于空气湿度较大的地区效果将更为明显。
2.5 改善燃烧效果
改善燃烧效果, 以提高热量的输入, 也是目前高炉炼铁燃料比降低的主要途径之一。首先, 应充分利用高温煤气带来的物理热能与化学能, 以最大程度的提高高温煤气的利用效率, 并有效降低炉顶的温度;其次, 还应保证煤粉得到充足的燃烧, 可采用高风温、高富氧率、高顶压, 以及均匀喷吹等方式, 以充分保证煤粉的燃烧, 提高煤粉利用效率, 降低炼铁燃料比;第三, 采取适宜的利用系数和冶炼强度, 过去很长一段时间, 我国部分钢铁企业中往往只重视提高利用系数和冶炼强度, 而忽视了高利用系数所带来的燃料比升高、安全事故增多的问题, 因此在实际生产中必须应以降低燃料比为重点, 以合理选择冶炼的强度和利用系数。
2.6 推行低硅冶炼
低硅冶炼是当前高炉冶炼炼铁生产的重要技术性指标之一。随着近年来我国高炉炼铁技术的不断发展与进步, 低硅冶炼技术正日益受到钢铁企业的重视, 并成为了高炉炼铁生产中的重要技术性课题。当高炉铁水含硅量低时, 不仅可以降低燃料比与生产成本, 而且还能有效满足少渣冶炼的需要。同时, 在转炉冶炼或是铁水的“三脱”过程中, 降低含硅量也是脱磷工艺的必要技术条件。
目前, 对铁水硅含量有效控制的方法, 主要有以下几方面:一是控制硅的来源, 通过尽量减少炉料中的二氧化硅含量, 减少煤和焦炭中的灰分, 以实现铁水中硅来源的有效控制;二是控制铁水的吸硅量, 由于铁水吸硅主要发生在炉内的滴落带, 可通过控制炉内软熔带高度、炉料结构以及煤气流分布等方面, 以降低铁水的吸硅量;三是提高炉缸的脱硅反应, 由于炉缸的脱硅数量, 主要受炉渣中二氧化硅活性度的影响, 因此可通过对炉渣中碱性度和Mg O含量的调整以影响二氧化硅活性度, 进而提高炉缸的脱硅反应。
3 总结
降低燃料比是高炉炼铁生产中, 实现节能减排和低成本生产的迫切需要, 也是实现钢铁企业可持续化和健康化发展的客观要求。本文从我国高炉炼铁燃料比的现状出发, 并着重就降低高炉炼铁燃料比的技术工艺措施进行了分析与探讨, 以此希望能促进我国钢铁企业中高炉炼铁燃料比进一步降低, 从而为企业带来经济效益上的提升。
参考文献
[1]时彦林, 包燕平等.炼铁设备维护[M].北京:冶金工业出版社, 2013.
[2]项钟庸, 王筱留.高炉设计炼铁工艺设计理论与实践[M].北京:冶金工业出版社, 2014.
炼铁技术 第9篇
1 近期开发的减排CO2炼铁新技术
近年来, 日本钢铁企业由于大量使用廉价铁矿石和低等级煤, 使高炉还原剂比较高。因此, 已开发和应用了一些降低高炉还原剂比的新技术, 包括提高焦炭混装比、提高烧结矿质量技术等。JFE、神户等都采用了提高焦炭混装比的技术。尤其是JFE, 混装的焦炭比达到了120kg/t[1,2]。提高烧结矿质量的技术很多, 包括应对大量使用廉价矿的涂层制粒、选择制粒等技术。
当前应对气候变暖的压力逐步增加, 需要进一步降低高炉还原剂比, 而已开发的技术很难满足要求。因此, 日本在减少钢铁业排放CO2的炼铁新技术开发中, 计划开发新型高炉炉料。
新型炉料有高反应性焦炭、铁焦复合球团 (CIC:Carbon iron composite, 即含有金属铁的高反应性焦炭) 、预还原烧结矿等。
1.1 高反应性焦炭和铁焦复合球团
日本炼铁专家从高炉炼铁的RIST图 (图1) 出发, 发现通过使用高反应性焦炭可以降低高炉储热区温度。高炉储热区温度约1000℃, 当这一温度等于RIST图的W点 (FeO-Fe的还原平衡点) 的值时, 理论上炉身效率很高, 达100%。理论上, 通过控制该还原平衡可控制还原剂比。通过降低储热带温度, 可以使W点向W′点移动, 进一步提高高炉的反应效率, 同时使还原剂比降低 (图1中AP、BP和CP线的斜率相当于对应状态的高炉还原剂比, 斜率减小, 还原剂比就降低) 。
目前的高炉生产对应于通过W点的线段AP, 通过改进炉料质量, 只能使还原剂比有限降低, 也就是说可以向理想的BP靠近。现在努力的方向是通过使用新型焦炭来降低储热带温度, 向CP方向努力, 通过控制还原平衡可以使还原剂比大幅度降低。
从反应平衡观点来看, 焦炭反应性较高时, 其在较低温度下也能与CO2发生反应, 这样可提高还原平衡气相中CO2组分的浓度, 增大气体中的实际CO2与还原平衡状态下CO2的浓度差, 促进FeO还原为铁, 促进W点向W’点移动。
因此, 生产出同时具有高强度、高反应性的焦炭才能满足高炉低CO2排放冶炼的要求。提高焦炭反应性可快速提高高炉反应效率, 降低储热区温度, 从而降低还原剂比。通过提高焦炭强度, 可提高高炉下部的透气透液性, 提高冶炼效率。
即使高炉全部使用高强度高反应性焦炭代替普通焦炭, 也不必担心会对高炉操作产生什么不利影响, 因为其在高炉内具有典型的表面反应特性。JFE和神户钢铁等研究了焦炭反应性对高炉操作的影响并发现[3], 焦炭反应性提高可以降低炉子上部的温度;随焦炭反应性的提高, 焦炭在储热区内溶损反应的模式中由在焦炭颗粒各处均匀发生变为只发生在焦炭颗粒表面。也就是说, 随焦炭反应性提高, 焦炭颗粒内部的溶损反应受到了抑制。这样就抑制了焦炭进一步粉化, 从而阻止焦炭颗粒进一步变小, 使焦炭下到炉缸时仍保持较大颗粒度, 有利于提高炉缸透气性, 改善高炉操作, 从而起到降低还原剂比的作用。
1.1.1 新日铁研究的高反应性焦炭
新日铁通过将高钙煤配入常规配合煤中, 用传统焦炉成功生产出高反应性焦炭。这种高反应性焦炭同时具有高反应性和高强度。在高炉中对这种高反应性焦炭进行应用试验, 结果显示储热带温度下降, 高炉还原烧结矿的还原剂用量减少。
并且发现, 在炼焦配煤中, 随高钙煤配比增加, 所生产的焦炭反应性升高 (见图2) , 用于高炉中降低还原剂比的作用增大;高钙煤配比为8%时, 可使还原剂比降低10kg/t[4]。
1.1.2 JFE研究的铁焦复合球团
JFE正在研究的铁焦复合球团 (CIC) 不采用传统焦炉, 而是通过竖炉生产。把约70%的煤粉与约30%的精矿粉混合、热压后, 经过竖炉碳化, 形成含有焦炭与部分还原铁的铁焦产品。铁焦复合球团不仅具有高反应性焦炭的性能, 还具有还原铁的特性。图3示出了铁焦复合球团对高炉的影响, 使用铁焦复合球团时, 焦炭内的金属铁作为催化剂, 可以使焦炭即使在低温下也能发生气化, 这样通过在低温区激活焦炭的气化反应, 使储热区向低温区移动。并且铁焦中的金属铁可以降低氧化铁的还原负荷, 使还原剂比降低。模型计算表明, 如果储热区温度由1000℃降为800℃, 还原剂比可降低60kg/t[5]。
在高炉冶炼时, 传统焦炭与铁焦复合球团使用量所占比例分别为70%和30%, 铁焦复合球团与矿石混装, 一方面可以提高矿石的反应速率, 另一方面对普通焦炭起保护作用, 使之下降到炉子下部时仍有较好的强度, 提高炉子下部的透气性。
1.2 预还原烧结矿技术
预还原烧结矿技术是在烧结过程中就使铁矿石发生部分还原的工艺。预还原烧结矿可以把对铁矿石的一部分还原转移到烧结过程中, 降低高炉还原负荷, 因而对降低高炉还原剂比具有显著作用。因为铁矿石在高炉中主要靠气体还原, 受气体还原平衡的限制, 但在预还原烧结工艺中, 主要靠固体还原, 不受气体还原平衡的限制, 而且所产生的气体还可以作为热源, 这样只需较少碳量就可以达到预还原的目的。图4显示了烧结矿预还原率与高炉炼铁、 烧结和炼焦过程总碳耗之间的关系[6]。如果预还原率超过40%, 高炉炼铁、烧结和炼焦过程总碳耗明显降低。研发的目标是能够工业化生产预还原率达40%~70%的预还原烧结矿 (图4中“目标”所指部分) 。
预还原烧结矿的关键技术包括预制小球结构
优化设计及烧结氧分压控制, 因为在工业生产中既要保证利用系数又要保证预还原的烧结矿不发生再氧化现象。目前实验室研究已证明, 烧结矿预还原率可达到40%~70%。
2 长期开发的减排CO2的炼铁新技术
随着上述新型炉料技术的开发以及传统高炉炼铁技术进一步改进与完善, 还原剂比的降低将接近理论极限, CO2的减排空间将非常有限。为进一步减少CO2排放, 日本钢铁企业出台了同时兼顾环境保护和经济发展的技术开发计划, 即COURSE 50。其最终目的是使CO2减排达30%, 大约至2030年, 使所开发的技术达到工业化推广应用水平。
COURSE 50主要包括两大技术:减少CO2排放的炼铁技术和CO2捕集、分离与回收 (CCS) 技术。其中减少CO2排放的炼铁技术主要指氢气还原技术, 即以改质 (使焦炉煤气中氢含量增加) 后的富氢焦炉煤气还原铁矿石的高炉炼铁技术, 其支持技术包括与氢还原相配套的新型焦炭技术开发。
2.1 氢气还原铁矿石的技术
分别对风口和炉身下部喷吹改质后的焦炉煤气进行研究, 主要内容包括:
(1) 研究预热气体的合适供气条件。
(2) 定量研究使用改质焦炉煤气作还原气时铁矿还原性的改进技术。
(3) 模拟研究氢气与一氧化碳共存条件下对风口回旋区以及冶炼过程的影响, 并进行评价。
(4) 以热平衡和质量平衡模型为基础, 开发使用改质焦炉煤气的操作设计模型。
(5) 对整个钢铁厂的能量平衡和CO2排放情况进行评估。
目前已取得了一些初步结果, 如, 研究发现在改质焦炉煤气供气量为200m3/t条件下可减少10%的CO2排放量。
2.2 与氢气还原相适应的新型焦炭技术
由于使用改质焦炉煤气作还原剂时焦比会比传统高炉的低, 需要强度更高的焦炭来保持高炉的透气性;另一方面, 氢气还原铁矿石时的吸热反应会降低炉内温度, 需要与之相适应的高反应性焦炭。日本针对这种需要, 正在开发高性能粘结剂HPC (Hyper coal) , 在配煤中使用这种添加剂可以生产出高强度高反应性焦炭。目前已完成了示范性试验。
在传统高炉炼铁生产中, 使用HPC做炼焦配煤用粘结剂也具有重要意义。在炼焦配煤时, 适量粘结煤是不可缺少的。如果用HPC作为炼焦配合煤的一部分, 可以减少焦炭生产中粘结煤的比例, 增加价格较低、资源丰富的非粘结煤或者弱粘结煤的比例。
3 结语
日本钢铁业在减排CO2的炼铁技术开发中, 已形成了一整套的研发思路。我们可以借鉴其高反应性焦炭的技术开发概念, 应该认识到高炉不同部位对焦炭性质的要求是不同的。普通焦炭应该具有高强度和低反应性, 但与矿石混装的焦炭应该具有高反应性, 这样才能提高冶炼效率, 降低还原剂比。与高反应焦炭混装相配合, 还要进一步开发提高焦炭混装比的技术。如果按日本的想法, 高反应性焦炭的使用量达到正常焦比的30%, 我国高炉目前的焦炭混装比远远达不到要求, 而日本JFE的焦炭混装比已达到了120kg/t。
另一个可借鉴的地方是, 开发类似Hypercoal的粘结剂技术, 以便将来可以大量使用非焦煤生产优质焦炭, 不再受焦煤资源的限制。还要借鉴其钢铁厂内的余能利用回收技术开发的思路。这样的技术开发具有非常重要的战略意义。
摘要：日本钢铁业在减排CO2的炼铁技术开发中, 近期主要以开发新型炉料为主, 新型炉料包括高反应性焦炭、铁焦复合球团、预还原烧结矿等;长期主要以氢气还原铁矿石的高炉炼铁技术为主, 还包括与氢还原相配套的新型焦炭技术等。本文介绍了高反应性焦炭、铁焦复合球团和预还原烧结矿对高炉降低还原剂比的作用及其在高炉中的用法, 阐述了氢气还原铁矿石的高炉炼铁技术及与之相配套的新型焦炭技术的研究进展, 指出我们应借鉴其高反应性焦炭概念、在矿焦混装时使用高反应性焦炭, 以及应着手开发类似HPC的粘结剂技术。
关键词：减排CO2,低还原剂比,新型炉料,氢冶金
参考文献
[1]Shiro WATAKABE, Kanji TAKEDA, Hirobumi NISHIMURA, Development of High Ratio Coke Mixed Charging Technique to the Blast Furnace, ISIJ International, Vol.46 (2006) , No.4:513–522.
[2]WATAKABE Shiro, 1 MURAO Akinori, GOTO Shigeaki, Application of High Ratio Coke Mixed Charging, JFE TECHNICAL REPORT, No.13 (May 2009) :21-27.
[3]埜上洋, 山本哲也, 宮川一也, 高炉操業およびコークス反応挙動に及ぼすコークス反応性の影響解析, 鉄と鋼, Vol.96 (2010) No.5, 135-143.
[4]Seiji NOMURA, Hiroyuki AYUKAWA, Hisatsugu KITAGYCHI, Toshihide TAHARA, Shinroku MATSUZAKI, Masaaki NAITO, Satoshi KOIZU-MI, Yoshikuni OGATA, Takeshi NAKAYAMA and Tetsuya ABE, Improvement in Blast Furnace Reaction Efficiency through the Use of HighlyReactive Calcium Rich Coke, ISIJ International, Vol.45 (2005) , No3, 316-324.
[5]Tatsuro Ariyama, Michitaka Sato and Ryota Murai, Optimization of Ironmaking process for dreducing CO2 Emissions, Proceedings ICSTI’06, 287-290.
炼铁技术 第10篇
1 改造的背景
沙钢宏发炼铁厂3#高炉228.8m2出铁厂电除尘器与2005年4月投运, 该台除尘器由宣化冶金环保设备制造有限责任公司设计, 228.8m2单室三电场结构, 纯侧部机械挠臂锤振打清灰技术。因除尘器长期运行, 导致除尘变压器能力下降, 电场内的阴阳极磨损消弱了除尘效能, 导致排放严重不达标。为能及时提高除尘设备的效率, 需要对该台电除尘器进行检修改造。
2 原始设备技术参数
3 改造存在的难度
改造的前提条件:1) 检修改造时间紧迫, 仅40天包括设计、生产、制作以及现场施工调试运行全过程;2) 设备空间受限, 三口尺寸不能变化;3) 排放标准高, 在原电除尘器的结构基础上实现改造达到工况排放浓度≤25m g/N m3。
4 改造方案
为保证排放要求, 仅仅在原设备上做正常的检修改造是不行的。考虑特殊的空间限制及整个施工周期限制, 改造方案分两块同步进行实施。原设备第一、二电场做检修, 主要内部件不做大的改变;第三电场内部阴、阳极系统掏空, 改造成移动电极系统。
4.1 主要检修内容
1) 对气流分布板、均流装置进行改造, 保证入口烟气流相对均衡, 相对均方根值α<0.2。2) 检修一、二电场, 对变形极板、极线整形校正, 更换损坏板、线及影响设备正常稳定运行的零部件。3) 更换高压隔离开关柜, 要求为不锈钢材料, 并同时更换绝缘瓷套。4) 更换现场操作箱21只, 检修箱3只, 照明箱2只。5) 增设电除尘器电控柜 (现场测绘) , 电控系统修复。6) 自动化部分将原有的出铁厂PLC系统改为宏发炼铁厂通用的施耐德PLC系统 (甲方供利旧设备, 编程软件) , 乙方负责柜体间与现场连线及PLC柜体及现场连线的施工。
4.2 移动电极改造方案
第三电场内部拆空, 改换为移动电极, 阴极清灰任采用侧部挠臂锤机械振打, 阳极采用不锈钢钢丝刷清灰。改造后的三电场主要技术参数:
5 移动电极技术在本项目上运用的优越性
1) 移动电极不靠振打清灰, 扑集到的粉尘不会因振打扰动而随气流逃逸, 清灰采用刷除法, 粉尘不必穿过电场空间降落, 不会被气流携裹, 有效解决了二次扬尘难题。
2) 双面不锈钢排刷清灰, 彻底清理极板上的高比电阻粉尘, 而且避免了辊筒刷清灰结构上的繁琐传动机构, 省去过多的传动机构引起的故障, 大大地降低了维修成本。
3) 移动电极电除尘器能够建造高电场和减少电场数的特性, 可以显著地节约建筑占地, 这为场地狭小而烟气量大的提效改造工程提供了解决途径。
4) 合理的电极配置, 建立更适合扑集粉尘的收尘电场, 达到更高的除尘效率。本项目检测报告结果显示, 工况运行下颗粒物排放浓度为5.91m g/m3。
6 结论
1) 移动电极电除尘器高效、成熟;
2) 移动电极电除尘器解决了常规静电除尘器无法克服的弊端;
3) 在旧电除尘器设备改造上, 移动电极技术适应性强, 优势显著;
4) 在新建项目上, 移动电极电除尘器节约占地空间, 节能降耗。
参考文献
[1]黎在时编著.电除尘器的选型安装与运行管理.中国电力出版社, 2005.
[2]周晨霞.第十三届全国电除尘学术会议论文集, 2009.
[3]可以达到粉尘排放<50mg/Nm3的静电除尘——MEEP移动电极除尘器.来源网络.
自动拨风系统保证炼铁高炉安稳生产 第11篇
关键词：自动拨风?高炉供风?高炉风机?高炉灌渣
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）09（c）-0111-01
1 问题的提出
目前石横特钢炼铁厂是风机和高炉一对一运行，即一台风机单独为一座高炉供风，风机运行的好坏直接关系到高炉能否正常生产。1号、3号风机分别给1号、3号2座1080m3高炉供风，当风机出现跳闸事故时，高炉就会发生坐料、灌渣等恶性事故。如何有效弥补因风机故障而造成的恶劣影响，是确保高炉安全顺行的重要任务。高炉供风突然中断时，利用正常供风系统的部分风量来保证高炉不被灌渣，因此我们设计使用自动紧急拨风系统。
2 解决方案
2.1 系统概述
拨风是指两座高炉之间相互供风。将两座高炉的供风管道用管道连接（拨风管），在拨风管上安装3个阀门（快开阀、慢关阀、调节阀），当某台风机发生故障中断供风时，控制系统自动紧急开启快开阀，使另一台正常运行的风机分一部分风通过拨风管送至事故高炉，以维持事故高炉的最低安全风压和风量，保证事故高炉不灌渣（或减轻灌渣程度）。同时另一座拨风的高炉也不会因为拨走了部分风而使炉况受太大的影响。自动拨风系统由石横特钢炼铁厂自行设计，由炼铁厂设备科负责自动控制系统的软硬件设计、控制程序的开发，完成拨风设备的安装、调试和试验。
2.2 工艺设备组成
在两台风机送风管之间加一个旁路拨风管道系统，在拨风管道上安装电动调节阀、气动阀和电动切断阀。电动调节阀主要起调整限制风量和为系统做定期试验提供方便的作用；气动阀是气动快开阀，从全关到全开的动作时间小于3s，主要起快速通断拨风的作用；电动切断阀是慢关阀，在高炉正常或风机正常后慢关电动切断阀，以免风压回升时对风机和高炉造成较大的影响。控制系统选用西门子S7-300系列可编程控制器。主要包括电源模块、CPU模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输出模块等。软件采用WINCC6.O监控软件和STEP7编程软件，控制系统采用UPS供电。
3 自动拨风系统的控制要求
3.1 拨风系统的工作条件
当1号和3号高炉均处于顺行状态，应使自动拨风系统处于允许拨风状态；反之，应使拨风系统处于禁止拨风状态。
3.2 拨风阀动作条件
在风机正常工作运行时，自动拨风系统始终处于热备用（待机）状态。只有当风机出现紧急断风，发出风机跳闸信号给拨风系统要求拨风时，拨风系统才投入运行，为出现断风的高炉迅速拨风。
有很多连锁参数引起风机供风中断，但最终可归结为两点，即机组安全运行和机组跳闸。机组安全运行是指风机在运行过程中因风机内部或外部故障，静叶由正常工作角度变回零负荷22°，放风阀全开，逆止阀全闭，停止供风。因此当机组安全运行或机组跳闸时，都会发出风机跳闸信号。
3.3 拨风系统的操作方式
手动方式：拨风系统处于允许拨风状态，当拨风系统正在拨风或者需要手动拨风时，选择手动方式。在手动方式下，只控制电动慢关阀和气动快开阀。当风机恢复正常送风时，需要手动操作电动慢关阀和气动快开阀。操作步骤如下：关电动慢关阀，电动慢关阀关到位后，关气动快开阀；气动快开阀关到位后，开电动慢关阀；电动慢关阀开到位后，操作人员将系统切回自动方式。当需要拨风时，手动开气动阀。
检修方式：当需要检修阀门或检查阀门动作的灵活性时，选择检修方式。在检修方式下，可以操作所有的阀门，但是为了避免误操作，操作阀门时有一定的连锁条件。具体如下：在检修气动快开阀时电动慢关阀必须全关；在检修电动慢关阀时，气动快开阀必须全关；在检修电动调节阀时，电动慢关阀或气动快开阀至少有一个全关。
单动方式：在单动方式下，除了限位连锁外，其他连锁全部解除，可以单独操作各个阀门。只有在调试阶段时才可采用单动方式。
4 自动拨风系统的生产应用试验
以1号风机向3号高炉拨风为例，试验目的：在两座高炉正常生产的情况下，当其中一台风机发生故障时，拨风系统进行自动拨风，保证事故高炉不灌渣（或减轻灌渣程度），同时另一座拨风的高炉也不会因为被拨走了部分风而使炉况受太大的影响，不发生坐料、塌料的可能。
试验条件：1号和3号两座高炉炉况均处于顺行且冷风流量≥2500m3/min，满足高炉允许的最小拨风量的要求。拨风控制系统静态调试完毕，系统与各个高炉、风机的联系信号联络畅通。拨风阀组单体试车结束，气动快开阀气源压力得到保证，气动快开阀从全关状态到全开状态的时间小于3s。1号风机正常供风，3号高炉冷风流量尽量调整到高炉允许的最小拨风量2000m3/min。
试验步骤：在3号风机操作室手动按下仪表盘上的“安全运行”按钮，让3号风机转为安全运行，拨风系统进行自动拨风，同时拨风系统在程序中从自动状态切到手动状态。在拨风时，记录1号、3号高炉风量、风压和1号风机的风量、风压，同时密切关注两座高炉是否发生坐料、塌料和1号风机的运行状态。
拨风系统持续10min，记录1号、3号高炉风量、风压和1号风机的风量、压力。两座高炉炉况稳定后，在拨风系统画面上手动关闭电动慢关阀，同时恢复3号风机给3号高炉供风。在此过程中，尽量减少对两座高炉正常运行的影响。电动慢关阀关到位后，关气动快开阀；气动快开阀关到位后，开电动慢关阀，并觀察两座高炉和两台风机的风量、风压；同时密切关注两座高炉的炉况变化。
3号风机恢复正常供风后，拨风装置回到起始状态，电动阀全开，气动阀全关，调节阀在设定开度，系统切回自动，为下次拨风做准备。
试验结果：1号、3号风机运行正常，两座高炉均无灌渣，气动快开阀（带负荷）打开时间为4秒钟，试验成功。
5 经济效益分析
石横特钢公司的拨风系统在投入运行后，至今已成功拨风3次。参照2010年高炉断风的影响，按高炉铁水平均日产2900t计算，3次共影响高炉铁水产量2416t。因此，拨风系统3次共产生直接经济效益为120.8万元。
炼铁除尘灰综合回收试验研究 第12篇
炼铁除尘灰含有大量的铁和碳,并具有颗粒细微、轻物质多、易扬散流失、难堆存等特点,直接排放必然浪费大量的铁、碳等资源,同时造成严重的环境污染[4,5]。因此,炼铁除尘灰作为二次资源进行高效分离及循环利用技术开发,对减少环境污染,提高经济效益有重要意义。
1 原灰性质
1.1 多元素分析
除尘灰的多元素分析结果见表1。
由表1可知,该除尘灰主要回收的元素为碳、铁。
1.2 粒度组成
原灰筛析结果见表2。
1.3 溶失量
将原灰配成浓度为45%的料浆,搅拌浸出50min后,过滤烘干后称重,并取样化验。原灰水浸后的元素含量分析结果见表3。
由表3可知,原灰溶失量为10.57%,除K2O 、Na2O含量降低外,其他元素含量略有提高。
2 试验结果及讨论
本试验样品为预先除盐后的滤饼,其主要化学组成见表3。根据物料性质,拟采用先浮碳后选铁的原则流程。选别时预先筛分-粗粒再磨,控制分选粒度为-0.074mm80%。
2.1 选碳试验
2.1.1 分散剂用量试验
由于除尘灰是由高温再生矿物组成,各种矿物相互污染严重,影响分离效果,所以强化分散,清洗矿物表面尤为重要。试验采用酸化水玻璃作为分散剂,同时清洗矿物表面,抑制硅以及其他非金属氧化物。分散剂用量试验结果见图1。
由图1可知,随着分散剂用量增加,碳品位和回收率增加。分散剂用量在1800g/t时,碳回收率达到90%,继续增加分散剂用量,品位及回收率趋于稳定。因此确定分散剂用量为1800g/t。
2.1.2 抑制剂用量试验
采用苛性淀粉做抑制剂,用于抑制铁矿物,抑制剂用量试验结果见图2。
由图2可知,当抑制剂用量在1000g/t时,C品位及回收率均最高,浮选效果较好。
2.1.3 混合捕收剂用量试验
探索性试验结果表明,一般的中性油浮选除尘灰中的碳,分选效果差,主要表现在碳精矿品位和回收率均均低于50%,而采用中性油与酸化脂肪醇混合捕收剂效果较好。混合捕收剂用量试验结果见图3。
由图3可知,随着捕收剂用量的增加,碳品位和回收率先增加后减小。捕收剂用量在250g/t时,碳回收率为87.43%,浮选指标较佳。
2.1.4 浮碳闭路试验
在上述条件试验的基础上,确定选碳闭路试验流程为二粗一扫一精,闭路流程试验结果见表4。
2.2 选铁试验
2.2.1 磁场强度试验
以浮选尾矿作为磁选原料,磁场强度条件试验结果见图4。
由图4可知,随着场强的增大,铁精粉产率和铁回收率增大,铁品位变化不大,但均达到51%以上。场强为200mT时,铁回收率达到36.74%,回收率最高。因此确定磁选场强为200mT。
2.2.2 重选试验
以磁选尾泥为原料,用螺旋溜槽进行试验。结果表明,在料浆浓度为11%时,重选精矿铁品位为56.72%,回收率54.31%。
2.3 闭路试验
闭路试验结果见表5,工艺流程见图5。
3 结 语
1.采用酸化水玻璃作为碳浮选分散剂,在强力分散的同时清洗了矿物表面,有效抑制了硅及其他非金属氧化物,改善了分选条件。
2.中性油与酸化脂肪醇作为混合捕收剂浮选除尘灰中的碳,提高了捕收剂捕收的选择性并兼有起泡作用,降低了选矿成本。
3.采用预先筛分—粗粒再磨工艺,严格控制分选粒度,减少了循环磨矿量,提高了分选效率;重选回收磁选尾矿中的铁矿物,提高了铁的回收率。
参考文献
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