无需焦炭的非高炉炼铁技术
2019-03-07 09:03:45
珀斯──澳大利亚西澳州首府,从前被称为“国际上最孤单的城市”。但是,这些年来,我国客人却对这“最孤单的城市”情有独钟,一再到访。2007年9月4日,领导在相关人员的陪同下,观赏了澳大利亚力拓矿业集团的直接熔融复原炼铁工厂。炼铁车间观看了复原铁的冶炼进程,并就环保、出产成本、工艺先进性,以及非高炉炼铁技能在我国使用的远景等具体询问了技能人员。此前,我国人大常委会委员长,以及我国多家大型钢铁厂商的管理者都观赏过这个炼铁项目。“熔融复原”炼铁技能有何奇特之处,引得许多政界商界要人的垂青? 资源压力下的新路当今国际的干流高炉炼铁技能仍然是自古就有的竖炉炼铁,这种办法炼制的铁占国际铁产值的95%以上。
我国钢研科技集团公司先进钢程及材料国家重点实验室郭培民教授介绍,通过数百年开展,现代高炉炼铁工艺现已适当老练,但流程杂乱、能耗高、环境污染严峻和出资巨大这些高炉炼铁与生俱来的问题仍未处理。更要害的是,高炉炼铁对冶金焦炭依赖性太强,从现在已探明国际煤炭储量中,焦煤仅占5%,且散布很不均匀,正是这个资源约束,催生了无高炉炼铁技能。北京科技大学冶金与生态工程学院副院长张建良教授介绍说,现在的无高炉炼铁首要有两种办法,即直接复原法和熔融复原法,国际上现已根本老练的三大非高炉炼铁技能,别离是奥钢联的COREX、韩国浦项的INEX、力拓矿业的HIsmelt,都选用熔融复原法。真实完成了商业化出产的非高炉炼铁技能的只要一家,即奥钢联的COREX技能。它是在奥地利和德国政府的财务支持下,于20世纪70年代开端研制,1989年完成商业出产。榜首代完成商业化出产的非高炉炼铁COREX-1000工厂年产能40万吨,1989年在南非完工。1995年至1999年间,国际上又先后建成四座年产能60万~80万吨的第二代COREX-2000出产厂,别离坐落韩国的浦项、南非的撒丹那(Saldanha)和印度的两个城市。全球专一在建的第三代COREX工厂是我国宝钢年产能150万吨的COREX-3000工程,该工厂方案2007年下半年开端商业化出产。
非高炉炼铁技能间的竞赛奥钢联的COREX尽管先行一步,却也存在先天缺点:国际上大部分铁矿资源是粉矿,并且粉矿比块矿报价低,奥钢联开发的COREX技能却只能炼块矿。可以炼粉矿的熔融复原技能随即应运而生,韩国浦项制铁研制的“FINEX”和力拓矿业的“HIsmelt”就是在这样的布景下诞生的。韩国浦项制铁公司于1992年和奥钢联签署协议,引进COREX-2000技能,并在此基础上研制出以粉矿为复原目标的FINEX技能。2007年5月30日,FINEX商业化项目正式开工。这个历时15年之久的项目共花费7亿美元研制经费,取得300多项专利。澳大利亚力拓矿业集团亚洲及我国区总裁路久成介绍,力拓矿业集团从上世纪80年代初开端研制HIsmelt技能,历经20余年,累计出资已超越10亿美元。现在实验性的HIsmelt工厂发展程度“已到达试营产值的80%,估计到2008年到达年产80万吨的设计能力,并进行商业化运营”。 我国的非高炉炼铁远景1996年我国钢铁产值初次超越1亿吨大关,跃居国际榜首位后,现已接连10年保持着国际榜首,一起,我国仍是专一钢铁总产值超越2亿吨的最大钢铁出产国、最大钢铁消费国、最大钢铁净进口国和最大铁矿石进口国。拿到这些“桂冠”的一起,我国也顶着一顶“钢铁能耗全球榜首”的帽子,在首要炼钢国中,我国吨钢能耗排在首位,是日本的3倍,美国的1.7倍。而非高炉炼铁技能的首要优势就是节能环保。力拓矿业集团亚洲及我国区总裁路久成说,力拓的HIsmelt技能,不只比奥钢联的COREX技能能耗低,也比国际上绝大多数传统高炉炼铁技能能耗低20%左右,废气排放更是远远低于高炉炼铁。
高炉锰铁的生产---高炉锰铁冶炼用原料
2019-01-25 15:49:34
高炉锰铁冶炼用原料主要有锰矿、焦炭和熔剂。 1.锰 矿 高炉冶炼用的锰矿有氧化矿、碳酸盐矿、焙烧矿和烧结矿。 矿石中的锰是高炉锰铁冶炼中的主要回收元素。锰矿石含锰量的高低直接影响锰铁冶炼技术经济指标。高炉生产实践表明,锰矿中含锰量波动1%,焦比波动50~80kg,产量波动3%~5%,因此对入炉矿中含锰量要求越高越好。 锰矿中SiO2的含量是影响渣量的主要因素。据分析,入炉锰矿中的m(SiO2)/m(Mn)波动10%,相当于含锰量波动1%,应当尽量选用m(SiO2)/m(Mn)低的矿石入炉。我国各厂家入炉混合矿的m(SiO )/m(Mn)一般控制在0.3~0.8。 锰矿中的m(Mn)/m(Fe)决定产品的含锰量,生产不同牌号的锰铁,需用不同m(Mn)/m(Fe)比值的锰矿。 锰矿中的磷是高炉锰铁生产中的控制元素,希望越低越好。磷在钢铁产品中大都属有害元素。磷在高炉冶炼中理论上百分之百还原。因此锰铁产品中的磷含量取决于矿石、焦炭中的含磷量。但在高炉冶炼中,Mn的回收率和锰矿石的品位会在较大范围内变化,因此产品中的含磷量也随之变化。 锰矿石中允许的含磷量按下式计算: w(P矿)={[P]/np-(w′pK+w″pФ+w″pD)}÷H 式中 w(P矿)——入炉锰矿石的含磷量,%; [P]——产品中允许含磷量上限,%; np——磷在高炉中的还原率(理论上100%,实际上80%左右); w′p,w″p,w″p——分别为焦炭,熔剂 和其他附加物的含磷量,%; H,K,Ф,D——分别为冶炼每吨锰铁所需矿石、焦炭、熔剂和其他附加物单耗,kg/t. 某厂高炉锰铁冶炼对入炉锰矿的m(Mn)/m(Fe)及m(P)/m(Mn)要求下见表。 各牌号高炉锰铁对锰矿m(Mn)/m(Fe)、m(P)/m(Mn)的要求牌号锰铁成分 (%)对入炉锰矿要求MnPm(Mn)m(P)/m(Mn)Ⅰ组Ⅱ组m(Fe)Ⅰ组Ⅱ组≥≤≥≤FeMn78780.330.56.220.003750.00493FeMn74740.380.54.680.003960.00521FeMn68680.40.63.590.004410.00662FeMn64640.40.62.90.004690.00703FeMn58580.50.62.380.006250.0075
锰矿中的铅在冶炼时易还原也易挥发,还原后沉积在炉底,严重时会破坏炉底,炉温高时易挥发,在高炉上部结瘤。一般为要求锰矿中Pb含量<0.1%。锰矿中的锌易挥发在高炉上部沉积,对炉墙砖衬和炉壳有破坏作用,也可能和炉衬混合形成炉瘤。通常要求锰矿中Zn含量<0.2%。 锰矿石入炉粒度一般为5~60mm,含粉率要求小于5%。 2.焦 炭 焦炭在高炉冶炼中不但是还原剂和发热剂,而且是整个高炉料柱的骨架。焦炭质量的好坏一方面要看其化学成分,另一方面要看其物理性能——粒度和强度。锰铁高炉冶炼用焦炭主要有冶金焦、气煤焦和土焦。不同焦炭质量差别较大,使用时应综合考虑。 对焦炭的基本技术要求: (l)高而稳定的固定碳含量。固定碳含量越高,作为还原剂和发热剂的能力越大,对降低焦比,改善技术经济指标有利。 (2)较低的灰分可以减少渣量及灰分带入的磷含量。 (3)较高的机械强度,可防止和减轻焦炭在炉内下降过程中产生粉末、恶化料柱透气性。挥发分低的焦炭机械强度比较好。 焦炭中的水分虽然对高炉冶炼过程无影响,但水分波动会影响配料的准确性。因此,希望焦炭水分稳定为好。焦炭入炉粒度一般为20~60mm。 3.熔 剂 高炉锰铁冶炼所用熔剂为石灰石、生石灰、白云石等。 对石灰石和生石灰要求CaO含量越高越好。CaO含量高,带入的渣量相对减少。使用白云石调节渣时,要求白云石的MgO含量尽量高。 熔剂入炉粒度要求:石灰石和白云石15~75mm,生石灰为20~l00mm,小高炉偏下限,中型高炉偏上限。
火法粗炼金的原料
2019-03-05 12:01:05
从金的选矿可知,火法粗炼金的质料首要有以下五种: (1)化金泥:是用锌粉或锌丝从化法提金含金贵液中置换金得到的一种富含金银的泥状沉淀物。化金泥经火法冶炼得到粗金。 (2)载金炭灰:一些矿浆或废液虽含金但档次很低,用活性炭收回经济上不合算,所以用煤焦炭吸附金。将吸附金的煤焦炭燃烧而得到的炭灰即叫载金炭灰。 (3)膏:是用混提金法得到的一种金合金。膏中除含金(一般为30%~40%)、外、有时还搀杂一些矿砂。 (4)重砂:又名毛金,是用重选法得到的富含金的物料。重砂中除含金外,首要还含有黄铁矿、钛铁矿、锆英石、石英等。 (5)含金钢棉:是电积法在阴极上的产品,含有钢棉残留物、铜、锌等杂质。
载金炭灰的概念
2019-02-14 10:39:59
在含有溶解金的低档次废液矿浆中,含有可溶性金的废渣(如土化矿渣)中,在选用作抑制剂的含金多金属别离的浮选矿浆中,因含金档次低,用活性炭经济上不合算,可用煤焦炭吸附金,然后将吸附金的焦炭燃烧,得到的炭灰叫载金炭灰。
各煤类的主要特征和用途
2019-03-07 11:06:31
1. 褐煤
它是煤化程度最低的煤。其特点是水分高、比重小、蒸发分高、不粘结、化学反应性强、热稳定性差、发热量低,含有不同数量的腐殖酸。多被用作燃料、气化或低温干馏的质料,也可用来提取褐煤蜡、腐殖酸,制作磺化煤或活性炭。一号褐煤还能够作农田、果园的有机肥料。
2. 长焰煤
它的蒸发分含量很高,没有或只要很小的粘结性,胶质层厚度不超越5mm,易焚烧,焚烧时有很长的火焰,故得名长焰煤。可作为气化和低温干馏的质料,也可作民用和动力燃料。
3. 不粘煤
它水分大,没有粘结性,加热时基本上不发生胶质体,焚烧时发热量较小,含有必定的次生腐殖酸。首要用作制作煤气和民用或动力燃料。
4. 弱粘煤
水分大,粘结性较弱,蒸发分较高,加热时能发生较少的胶质体,能独自结焦,但结成的焦块小而易碎,粉焦率高。这种煤首要用作气化质料和动力燃料。
5. 1/2中粘煤
它具有中等粘结性和中高蒸发分。能够作为配煤炼焦的质料,也能够作为气化用煤和动力燃料。
6. 气煤
蒸发分高,胶质层较厚,热稳定性差。能独自结焦,但炼出的焦炭细长易碎,缩短率大,且纵裂纹多,抗碎和耐磨性较差。故只能用作配煤炼焦,还可用来炼油、制作煤气、出产氮肥或作动力燃料。
7. 气肥煤
它的蒸发分和粘结性都很高,结焦性介于气煤和肥煤之间,独自炼焦时能发生许多的气体和液体化学物质。最适合高温干馏制作煤气,更是配煤炼焦的好质料。
8. 肥煤
具有很好的粘结性和中等及中高级蒸发分,加热时能发生许多的胶质体,构成大于25mm的胶质层,结焦性最强。用这种煤来炼焦,能够炼出熔融性和耐磨性都很好的焦炭,但这种焦炭横裂纹多,且焦根部分常有蜂焦,易碎成小块。因为粘结性强,因而,它是配煤炼焦中的首要成分。
9. 1/3焦煤
它是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤,具有很强的粘结性和中高级蒸发分,独自用来炼焦时,能够构成熔融性杰出、强度较大的焦炭。因而,它是杰出的配煤炼焦的根底煤。
10. 焦煤
具有中低一级蒸发分和中高级粘结性,加热时可构成稳定性很好的胶质体,独自用来炼焦,能构成结构细密、块度大、强度高、耐磨性好、裂纹少、不易破碎的焦炭。但因其胀大压力大,易形成推焦困难,损坏炉体,故一般都作为炼焦配煤运用。
11. 瘦煤
具有较低蒸发分和中等粘结性。独自炼焦时,能构成块度大、裂纹少、抗碎强度较好,但耐磨性较差的焦炭。因而,用它参加配煤炼焦,能够添加焦炭的块度和强度。
12. 贫瘦煤
蒸发分低,粘结性较弱,结焦性较差。独自炼焦时,生成的焦粉许多。但它能起到瘦化剂的效果。故可作炼焦配煤运用,一起,也是民用和动力的好燃料。
13. 贫煤
具有必定的蒸发分,加热时不发生胶质体,没有粘结性或只要弱小的粘结性,焚烧火焰短,炼焦时不结焦。首要用于动力和民用燃料。在缺少瘦料的区域,也可充任配煤炼焦的瘦化剂。
14. 无烟煤
它是煤化程度最高的煤。蒸发分低、比严重、硬度高、焚烧时烟少火苗短、火力强。一般作民用和动力燃料。质量好的无烟煤可作气化质料、高炉喷吹和烧结铁矿石的燃料,以及制作、电极和炭素材料等。(三) 工业用煤的质量要求
煤的工业用处十分广泛,归纳起来首要是冶金、化工和动力三个方面。一起,在炼油、医药、精细铸造和航空航天工业等范畴也有宽广的运用远景。各工业部分对所用的煤都有特定的质量要求和技能标准。扼要介绍如下:
1. 炼焦用煤
炼焦是将煤放在干馏炉中加热,跟着温度的升高(终究到达1000℃左右),煤中有机质逐步分化,其间,蒸发性物质呈气态或蒸汽状况逸出,成为煤气和,残留下的不蒸发性产品就是焦炭。焦炭在炼铁炉中起着复原、熔化矿石,供给热能和支撑炉料,坚持炉料透气功能杰出的效果。因而,炼焦用煤的质量要求,是以能得到机械强度高、块度均匀、灰分和硫分低的优质冶金焦为意图。国家对冶金焦用煤有专门的质量标准,见表2.2.2。2气化用煤
煤的气化是以氧、水、二氧化碳、氢等为气体介质,通过热化学处理进程,把煤转变为各种用处的煤气。煤气化所得的气体产品可作工业和民用燃料以及化工组成质料。常用的制气办法有两种:①固定床气化法。目前国内首要用无烟煤和焦炭作气化质料,制作组成质料气。要求作为质料煤的固定碳>80%,灰分(Ag)
65%,热稳定性S+13>60%,灰熔点(T2)>1250℃,蒸发分不高于9%,化学反应性愈强愈好。②欢腾层气化法。对质料煤的质量要求是:化学反应性要大于60%,不粘结或弱粘结,灰分(Ag)
1200℃,粒度
3. 炼油用煤
一般以褐煤、长焰煤为主,弱粘煤和气煤也能够运用,其要求取决于炼油办法。①低温干馏法,是将煤置于550℃左右的温度下进行干馏,以制取低温焦油,一起还能够得到半焦和低温焦炉煤气。煤种为褐煤、长焰煤、不粘煤或弱粘煤、气煤。对质料煤的质量要求是:焦油产率(Tf)>7%,胶质层厚度
40%,粒度6~13mm,最好为20~80mm。②加氢液化法,是将煤、催化剂和重油混合在一起,在高温高压下使煤中有机质损坏,与氢效果转化成低分子液态或气态产品,进一步加工可得到汽油、柴油等燃料。质料煤首要为褐煤、长焰煤及气煤。要求煤的碳氢化(C/H)
35%,灰分(Ag)
4. 燃料用煤
任何一种煤都能够作为工业和民用的燃料。不同工业部分对燃料用煤的质量要求不一样。蒸汽机车用煤要求较高,国家规定是:蒸发分(Vr)≥20%,灰分(Ag)≤24%,灰熔点(T2)≥1200℃,硫分(SgQ)长地道及地道群区段≤1%,低位发热量2.09312×107~2.51174×107J/kg以上。发电厂一般应尽量用灰分(Ag)>30%的残次煤,少量大型锅炉可用灰分(Ag)20%左右的煤。为了将优质煤用于展开冶金和化学工业,近年来,我国在展开低热值煤的运用方面取得了较快的开展,不少发热量仅有8372.5J/ kg左右的残次煤和煤矸石也能用于一般工厂,有的发电厂已掺烧煤矸石达30%。
煤的其他用处还许多。如,褐煤和氧化煤能够出产腐殖酸类肥料;从褐煤中能够提取褐煤蜡供电气、印刷、精细铸造、化工等部分运用;用优质无烟煤能够制作碳化硅、碳粒砂、人工刚玉、人工石墨、电极、和供高炉喷吹或作铸造燃料;用煤沥青制成的碳素纤维,其抗拉强度比钢材大千倍,且重量轻、耐高温,是展开太空技能的重要材料;用煤沥青还能够制成针状焦,出产新式的电炉电极,可进步电炉炼钢的出产功率等等。总归,跟着现代科学技能的不断进步,煤炭的综合运用技能也在迅速展开,煤炭的综合运用范畴必将持续扩展。
电炉高碳锰铁的生产(二)
2019-01-25 15:49:34
三、电炉锰铁冶炼用的原料 原料为锰矿、焦炭和熔剂 1.锰矿 锰矿的品种主要有氧化锰矿、烧结矿、焙烧矿和人选富锰渣等。 锰矿中除了主要成分Mn外,还含有一定数量的Fe,CaO,Al2O3,SiO2,P,S等杂质,应根据冶炼产品的要求进行控制。 锰矿中的锰铁比是决定产品含锰量的重要技术参数,秤不同牌号的高碳锰铁,对入炉锰矿的m(Mn)/m(Fe)要求不同,某厂采用熔剂法冶炼 时对入炉锰矿的含锰量、m(Mn)/m(Fe)、m(P)/m(Mn)要求见表2。表2 熔剂法治炼对入炉锰矿含锰量、m(Mn)/m(Fe)、m(P)/m(Mn)要求牌号Mn含量m(Mn)m(P)/m(Mn)m(Fe)ⅠⅡ≥≤FeMn78C8.040%8.80.0020.004FeMn74C7.535%6.40.0020.0042FeMn68C7.034%4.50.0030.0057
锰矿中的CaO,MgO均为碱性氧化物,对调整炉渣碱度和流动性有利,一般不予限制。锰矿中的Al2O3在一定范围内能控制渣中含锰量,但Al2O3过高,会使炉渣熔点升高,流动性变差,渣铁分离困难,影响冶炼技术经济指标。一般要求入炉锰矿中Al2O3含量不超过10%。采用熔剂法生产时入炉锰矿中的SiO2含量越低越好。因SiO2含量高,会增大石灰用量,增大渣量,电耗升高。锰矿中的硫一般以MnS,CaS的形式进入渣或挥发,只有约1%进入合金,一般不作限制。 对入炉锰矿的水分庆控制在8%以下,因水分太高,波动大会影响配料的准确性。在熔剂法生产时会使石灰吸水粉化,造成炉内透气性差,产生刺火、塌料,使炉况恶化,电耗增加。 入炉锰矿粒度根据电炉容量大小而定,对6000KVA以上电炉入炉粒度一般为10~80mm,小于10mm的粉矿不超过总量的10%。 2.焦炭 作为还原剂用的焦炭主要有冶金焦、气煤焦、半焦等。对入炉焦炭,要求固定碳含量高、电阻率大、灰分低、磷低。灰分低带入的渣量少,含磷相应减少,可降低冶炼电耗。电阻率大,容易使电极下插,对稳定操作有利。 入炉焦炭粒度一般为3~25mm,小于3mm的焦末不得入炉。焦炭所含水分不得超过7%,而且波动量应尽量小。 3.溶剂(石灰) 要求石灰中CaO含量高,SiO2及P,S杂质含量低。一般CaO含量大于80%,SiO2含量不超过6%,P,S应分别低于0.05%和0.8%。石灰入炉粒度一般为10~60mm.[next] 四、电炉高碳锰铁冶炼工艺操作 1.冶炼方法 电炉高碳锰铁的冶炼 是连续进行的,即连续加料冶炼,定时出铁。根据入炉锰矿品位的不同及炉渣碱度控制的不同,在电炉内生产高碳锰铁有熔剂法、无熔剂法、少熔剂法三种方法。 (1)熔剂法 采用碱性渣操作,炉料中除锰矿、焦炭外,还配入一定量的熔剂(石灰)并用足还原剂。采用高碱度渣操作,炉渣碱度n(CaO)/n(SiO2)控制在1.3~1.4,以便尽量降低渣中含锰量,提高锰回收率。 (2)无熔剂法 采用酸性渣操作,炉料中不配加石灰,在还原剂不足的条件下冶炼,用这种方法生产,既可获得高碳锰铁,又可获得生产硅锰合金和中、低锰铁的含Mn30%的低磷富锰渣。其优点是电耗低,锰的综合回收率高。其不足是采用酸性渣操作,对碳质炉衬侵蚀严重,炉衬寿命较短。 (3)少熔剂法 采用介乎熔剂法和无熔剂法之间的“偏酸性渣法”。该法是配料中加入少量石灰或白云石,将炉渣大碱度控制在0.6~0.8之间,在弱碳的条件下冶炼。生产出合格的高碳锰铁和含锰25%~40%及适量CaO低磷、低铁锰渣。此渣用于生产硅锰合金时既可减少石灰加入量又可减少因石灰潮解而增加的粉尘量,因而可改善炉料的透气性。 采用何种方法与入炉矿的品位有关。入炉矿石的品位较低一般采用熔剂法,入炉矿石的品位高(高品位进口矿)则用无熔剂法或少熔剂法生产高碳锰铁。 2.冶炼工艺操作 电炉高碳锰铁的生产操作过程主要有配料、加料、炉况维护及出铁浇铸等。 (1)配料及加料 根据配料计算得出配料比后,按锰矿石、焦碳、石灰(白云石)的顺序进行称量配料,然后通过运输系统将配好的料送到炉顶料仓或加料平台。根据炉内需要分批加入炉内。 (2)炉况维护 在电炉冶炼过程中,由于原料的波动、电气及机械设备等因素的影响,炉况难以长期保持稳定状态,总是在波动变化。因此要对炉况随时、监测,并根据其变化作出准确判断,及时采取措施调整和处理,使炉况恢复到正常状态。 (3)炉况判断及处理 炉况正常的标志是: ①操作电流稳定,电极插入深度合适,电极电压正常。 ②料面高度合适,冒火均匀,炉料化料均匀,电极周围刺火及塌炎现象少。 ③封闭炉内炉气压力、成分、温度正常。 ④炉渣成分稳定,产量稳定,各项技术经济指标良好。 ⑤合金成分稳定,产量稳定,各项技术经济指标良好。 炉况的变坏不多是由于还原剂配入过多或不足以及炉渣碱度过高或过低造成的。 还原剂过多时,由于炉料电阻率减小,电流增大,电极上抬,炉内化料速度减慢,电极周围刺火严重,炉气压力与温度上升,锰的挥发损失增大,炉底温度下降,出炉困难,产品含硅量增高。此时应向电极周围适量减碳,并调整料批中焦炭的配入量。 还原剂不足时,电极下插过深,电极消耗增大,负荷上不去,电流不稳定;炉口翻渣;炉渣中含锰量升高,产品中硅低磷高,渣多铁少。此时可向电极周围附加适量焦炭,并在料批中提高焦炭配比。 炉渣碱度过高时,在炉内表现为电极上抬;料面刺火,翻渣;炉渣流动性差,出铁量少,炉渣发暗百粗糙,断面孔,冷却后很快粉化。炉渣碱度过低时,电极插入深,炉渣稀,流动性好,渣表面皱纹少,渣中跑锰多。针对上述情况,应及时调整石灰配入量将渣碱度调整到正常范围。 (4)出铁及浇铸 正常生产电炉要按一定时间间隔定时出铁,出铁次数根据电炉大小容量而定。一般大电炉每班出铁4~5次,中小型电炉每班2~3次。根据一些厂的生产经验,在炉内冶炼状况正常的情况下,适当延长出铁间隔单间,对提高产品质量,降低焦比、电耗有较好作用。[next] 五、配料计算 在铁合金生产中因为生产中的诸多因素不可能精确测算。因此要做到精确的配料计算是不容易的。而且在实际中意义也不大。通常以原料成分、生产中的控制参数及经验数据为依据,进行初步测算,投入生产后再根据其炉内情况进行调整。计算条件如下: 冶炼合金成分为:Mn66%,SiO22%,C6.8%,P0.3%,Fe23%,其他0.9%。 原料成分为: 锰矿:(综合矿)Mn34%,Fe10%,P0.12%,SiO29%,CaO1.5% 焦矿:C80% 石灰:CaO80% 炉渣碱度:n(CaO)/n(SiO2)=1.4 各元素在冶炼产物中的分配如表3所示。焦炭利用率为90%。表3 锰矿中元素分配(%)元素入合金入渣挥发MN781012Fe955/P751015
以100kg锰矿为计算基础计算。 (1)焦炭用量计算 焦炭用量为锰、铁、硅还原用碳量及合金渗碳量之和: ①100kg锰矿还原得合金部量 锰、铁、磷总量为: 100×34%×78%+100×10%×95%+100×0.12%×75%=36.11kg 锰、铁、磷所占合金比例为: 100%-C含量-Si含量-其他=100%-6.8%-2%-0.9%=90.3% 100kg锰矿得合金总量为: 36.11kg÷90.3%=40.12kg 合金中的硅含量为: 40.12kg×2%≈0.824kg ②合金渗碳量 40.12kg×6.8%=2.728kg ③锰、铁、硅还原用碳量 还原MnO,用碳量为:MnO+C===Mn+CO 还原FeO用碳量为:FeO+C===Fe+CO 焦炭总用量(干基)为: (2.72+6.672+2.036+0.686)÷90%÷80%=16.83kg (2)石灰用量 渣中的SiO2含量为 石灰用量为:(6.22×1.4)÷80%=10.89kg (3)原料配比为:锰矿100kg;焦碳16.8kg;石灰10.89kg.
紫铜带市场供需呈现弱势平衡局面
2019-02-27 13:43:24
虽经济增加新旧动力的切换没有完结,金融风险犹存,温文通胀会持续连续,或者说温文中会有所上升,但全体来看,2018年中国经济相对平稳的趋势估计不会被打破。其次,质料慎重达观,紫铜带报价温文承压。2018年海运铁矿石长协大概率遇冷,外矿供应量同比将下降。 而需求端粗钢产量的小幅下行以及废钢对铁矿石代替效应的扩展均会削弱铁矿石需求,2018年铁矿石供应过剩局势或有所加深。2017年焦煤焦炭迎来大涨大跌。环保限产不断,紫铜带 再次,终端需求稳中有增,部分增速或有所趋缓。轿车职业:据中国轿车工业协会计算,1-10月,轿车产销2295.68万辆和2292.71万辆,同比增加4.27%和4.13%,增幅比上年同期减缓9.52个百分点和9.7个百分点。2017年轿车产销总量增加、增速放缓,之前的消费补助方针透支了部分需求,2018年轿车购置税将康复到10%,不再享用7.5%的税率,且新能源轿车国家补助或退坡20%,这对2018年的轿车消费构成利空,因而2018年的职业增速或持续趋缓。
炼铁生产技术60问
2019-03-04 11:11:26
1、高炉常用的铁矿石有哪几种?各有哪些特色?
答:工业用铁矿石是以其间含铁量占全铁85%以上的该种含铁矿藏来命名的。
含铁矿藏分为氧化铁矿(Fe2O3、Fe3O4)、含水氧化铁矿(Fe2O3.nH2O)和碳酸盐铁矿(FeCO3)。高炉炼铁运用的铁矿石也就分为赤铁矿(红矿)Fe2O3、磁铁矿(黑矿)Fe3O4、褐铁矿Fe2O3nH2O和菱铁矿FeCO3。
赤铁矿的特征是它在瓷断面上的划痕呈赤褐色,无磁性。质软、易破碎、易复原。含铁量最高是70%。但有一种以γ-Fe2O3形状存在的赤铁矿,结晶安排细密,划痕呈黑褐色,而且具有强磁性,类似于磁铁矿。
磁铁矿在瓷断面上的划痕呈黑色,安排细密巩固,孔隙度小,复原比较困难。磁铁矿能够看作是Fe2O3和FeO的结合物,其间Fe2O369%,FeO31%,理论含铁量为72.4%。天然界中朴实的磁铁矿很少见到,因为遭到不同程度的氧化效果,磁铁矿中的Fe2O3成分添加,FeO成分削减。磁铁矿具有磁性,这是磁铁矿最杰出的特色。
褐铁矿是含有结晶水的氧化铁矿石,色彩一般呈浅褐色到深褐色或黑色,安排疏松,复原性较好。褐铁矿的理论含铁量不高,一般为37%~55%,但受热后去掉结晶水,含铁量相对前进,且气孔率添加,复原性得到改进。
菱铁矿为碳酸盐铁矿石,色彩呈灰色、浅黄色中褐色。理论含铁量不高,只要48.2%,但受热分化放出CO2后,不只前进了含铁量,而且变成多孔状结构,复原性很好。因而,虽然含铁量较低,仍具有较高的冶炼价值。
2、什么叫生铁?
答:生铁是含碳1.7%以上并含有必定数量的硅、锰、磷、硫等元素的铁碳合金的总称,首要用高炉出产。
3、生铁有哪些种类?
答:生铁一般分为三大类:即供炼钢用的炼钢铁;供铸造机件和东西用的铸造铁(包含制作球墨铸铁用的生铁);以及特种生铁,如作铁合金用的高炉锰铁和硅铁等。此外,还有含特殊元素钒的含钒生铁。
4、高炉出产有哪些产品和副产品?
答:高炉出产的产品是生铁。副产品是炉渣、高炉煤气和炉尘(瓦斯灰)。
5、高炉出产用哪些质料?
答:高炉出产的首要质料是铁矿石及其代用品、锰矿石、燃料和熔剂。
铁矿石包含天然矿和人工富矿。一般含铁量超越50%的天然富矿,能够直接入炉;而含铁量低于30%~50%的矿石直接入炉不经济,须经选矿和造块加工成人工富矿后入炉。
铁矿石代用品首要有:高炉炉尘、氧气转炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣以及一些有色金属选矿的高铁尾矿等。这些质料一般均参加造块质猜中运用。
锰矿石一般只在出产高炉锰铁时才运用。
6、高炉为什么要用熔剂?常用的熔剂有哪几种?对熔剂的要求是什么?
答:因为高炉造渣的需求,高炉配猜中常参加必定数量的助熔剂,简称熔剂。其意图是使脉石中高熔点氧化物(SiO2 1713℃、Al2O3 2050℃、CaO 2570℃)生成低熔点化合物,构成流动性杰出的炉渣,到达渣铁别离和去除有害杂质的意图。
依据矿石中脉石和燃料灰分成分不同,以及冶炼生铁种类和质量的要求,高炉运用的熔剂有碱性的石灰石(CaCO3)、白云石[ (Ca、Mg)CO3];酸性的硅石(SiO2)。还有兼作含MgO和酸性熔剂的镁橄榄石和蛇纹石(3MgO·2SiO2·2H2O),以及洗炉用的莹石(CaF2) 等。近年来也有用转炉钢渣替代石灰石和白云石作为熔剂调炉渣碱度的。
跟着精料技能的前进,高碱度烧结矿加酸性料(天然块矿、球团矿和酸性烧结矿)的炉料结构的遍及推广,熔剂直接参加高炉的或许性越来越小,现在少数入炉的熔剂仅仅作为安稳炉况调理炉渣碱度的手法。
对直接入炉的熔剂的要求是:1、有用的熔剂性要高。2、有害杂质S、P含量愈少愈好。3、粒度要均匀。
7、高炉用哪些燃料?各有何优缺陷?
答:1、木炭。木炭由木材在满意温度下干馏而成,它固定碳含量高,灰分低;简直不含硫;气孔度高。但木炭机械强度差,报价高,因而作为高炉燃料已被筛选。
2、无烟煤(或称白煤)。它的化学成分能底子满意炼铁的要求;低温强度好,可远距离运送;但它的气孔度很低,热安稳性差,在高炉内受热后碎裂成粉末,而且含硫一般也较高。现已不再运用。
3、焦炭。由煤在高温下(900℃~1000℃)干馏而成。它的成分完全能满意高炉炼铁的要求;机械强度大大高于木炭;热安稳性比白煤好;气孔度虽不如木炭,但比白煤大得多。焦炭是现代高炉抱负的燃料,也是现在高炉的首要燃料。
喷吹用燃料。为了下降焦比,现在世界各国遍及选用从高炉风口喷入部分燃料以替代部分焦炭。喷吹燃料有煤粉、重油和天然气。
4、型焦。作为代用燃料,现在国内外都在研讨用无烟煤、贫煤、褐煤等非结焦煤的成型技能,按工艺出产流程可分为热压成型和冷压成型两类。(在高炉上运用型焦现在尚处于冶炼实验阶段)。
8、焦炭在高炉出产中的效果?
答:1、供给高炉冶炼所需求的大部分热量;
2、供给高炉冶炼所需的复原剂;
3、焦炭是高炉料柱的骨架;
4、生铁构成进程中渗碳的碳源。
9、高炉冶炼进程中对焦炭质量提出哪些要求?
答:为了保证高炉冶炼进程的顺畅和获得杰出的出产目标,焦炭质量有必要满意以下几个方面的要求:
1、固定碳含量要高,灰分要低。一般经历是,焦炭灰分添加1%,焦比升高2%,产值下降3%。
2、含S、P杂质要少。高炉冶炼进程中的S,80%以上来自焦炭,因而,下降焦炭含S量对下降生铁含S量具有重大意义。焦炭中含P较少,对生铁质量无大影响。我国焦炭含P一般都低于0.05%。
3、焦炭的机械强度要好。焦炭在高炉下部高温区作为支撑料柱的骨架跟着上部料柱的巨大压力,假如焦炭的机械强度不大,则构成许多碎焦,恶化炉缸透气性,损坏高炉运转,严峻时无法进行正常出产。别的,强度欠好的焦炭,在运送进程中发作许多的粉末,构成丢失。
4、粒度要均匀,粉末要少。气体力学研讨标明,巨细粒度不均匀的散料,空地度最小,透气性差。而粒度均匀的散料,空地度大,煤气阻力小。因而,为了改进高炉透气性,保证煤气流颁合理和高炉顺行,不只要求焦炭粒度适宜,而且要求粒度均匀,粉末少。一般高炉运用40~60mm大块焦。
5、水分要安稳。焦炭中水分是湿法熄焦时进入的,一般达2%~6%。水分对高炉冶炼无影响,但因为焦炭是按分量入炉的,水分动摇必定要引起干焦量的动摇,然后引起炉况动摇。
6、焦炭的反响性要低,抗碱性要强。焦炭反响性指的是焦炭在高温下与CO2反响构成 CO(C焦+ CO2=2CO)的才干。焦炭在与CO2反响进程中会使焦炭内部的气孔壁变薄,然后下降焦炭的强度,加速焦炭破损对高炉冶炼发作如下不得影响:铁的直接复原开展,煤气运用变坏,焦比升高;一起焦炭破损发作的焦粉恶化了高炉料柱的透气性,影响高炉顺行。下降焦炭反响性的办法是:炼焦配煤中恰当多用低、中蒸发性煤;前进炼焦的终了温度;闷炉操作;选用干熄焦;下降焦炭灰分等。
焦炭抗碱性是焦炭在高炉内反抗碱、钠及其盐类效果的才干。钾、钠是C+CO2=2CO反响的催化剂,还能与焦炭反响生成C8K、C36K等。所以碱腐蚀会下降焦炭强度,给高炉出产构成损害。前进焦炭抗碱才干的办法有:配煤中恰当配用低蜕变程度弱黏结性气煤,采纳办法下降焦炭的反响性等。
10、什么叫精料?它的方针是哪些?
答:精料是指原燃料入高炉前,采纳办法使它们的质量优化,成为满意高炉强化冶炼要求的炉料,在高炉冶炼运用精料后可获得优秀的技能经济目标和较高的经济效益。做好精料作业的内容提法许多,例如“高、熟、净、小、匀、稳”,也就是入炉档次要高,多用烧结矿和球团矿,筛除小于5mm的粉末,操控入炉矿的上限,保证粒度均匀,化学成分安稳等。较全面的提法是“渣量小于300kg/t;成分安稳、粒度均匀;具有杰出的冶金功能;炉料结构合理。”
11、什么是含铁矿粉烧结?
答:广义的烧结是必定温度下靠固体联合力将散状粉料固结成块状的进程。炼铁领域内的烧结是指把铁矿粉和其他含铁物料通过熔化物固结成具有杰出冶金功能的人工块矿的进程,它的发作物就是烧结矿。
12、铁矿粉烧结出产有何意义?
答:首要,烧结出产是一种人工富矿的出产进程,有了这种造块办法,天然界中许多存在的贫矿便可通过选矿和烧结成为能满意高炉冶炼要求的优质人工富矿,然后使天然资源得到充分运用。其次,烧结进程中能够运用富矿粉、高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、铁屑、硫酸渣等其他钢铁及化工工业的若干废料,使这些废料得到有用运用,做到变“废”为宝,变“害”为利。
通过烧结出产制成的烧结矿,与天然矿比较,粒度适宜,复原性和软熔性好,成分安稳,造渣功能杰出,保证了高炉出产的顺行。
最终,烧结进程能够除掉80%~90%的S和部分F、As等有害杂质,大大减轻了高炉冶炼进程中的脱硫使命,前进了生铁质量。
13、烧结矿出产中运用哪些熔剂?对它们有什么要求?
答:烧结矿出产中运用的熔剂有:石灰石、生石灰、消石灰、白云石、轻烧白云石、蛇纹石等。对它们总的要求是有用成分高,有害成分少,粒度适宜(1~3mm)。
14、烧结矿有哪些质量目标?
答:1、烧结矿档次。是指烧结矿含铁量凹凸,一般指扣除烧结矿中的碱性氧化物含量今后的含铁量。
2、烧结矿碱度。
3、烧结矿复原性。烧结矿转鼓指数,它是指烧结矿在常温下抗磨剥和抗冲击才干的目标。
4、烧结矿落下强度:表明烧结矿抗冲击才干的目标。
5、烧结矿热复原粉化率。系指烧结矿在400~600℃复原条件下的机械强度。
6、软熔功能。
15、什么是球团矿?它有何特色?
答:球团矿是细精矿粉(-200目,即粒度0.074mm的矿粉占80%以上、比表面积在1500cm2/g以上)参加少数的添加剂混合后,在造球上加水,依托毛细力和旋转运动的机械力构成直径8~16mm的生球,然后在焙烧设备上枯燥,在高温氧化性气氛下Fe2O3再结晶的晶桥键固结成的档次高、强度好、粒度均匀的球状炼铁质料。它有以下特色:
1、运用档次很高的精矿粉出产,酸性氧化球团矿的档次可达68%,SiO2在1%~2%; 2、无烧结矿具有的大气孔,悉数气孔都以微气孔方式存在,有利于气-固相复原;
3、FeO含量低(一般在1%左右),矿藏首要是Fe2O3,复原性好;
4、冷强度好,每个球可耐2800~3600N(300~400kg·f)的压力粒度均匀,运送功能好;
5、天然堆角小在24°~27°,在高炉内布料易滚向炉子中心;
6、含硫很低,因为在强氧化性气氛下焙烧,能够去除质猜中95~99%的硫;
7、具有复原胀大的缺陷,在有K2O、Na2O等催化的效果下会出现异常胀大;
8、酸性氧化球团矿的软熔功能较差,即它的软化开端温度低,软熔温度区间窄,但它仍比天然富块矿的好,仍是适宜炉料结构中高碱度烧结矿的最佳搭配料。16、精矿粉是怎样成为8~16mm的生球的?
答:精矿粉的成球是由其在天然状况下滴水成球的特性和在机械力效果下密布的才干构成的。在造球机上成球的进程按下列3个阶段进行:
母球构成。装入造球盘中的物料一般水分含量为8%~10%,处于比较松懈的状况,各个矿粉颗粒为吸附水和薄膜水所掩盖,毛细水仅存在于各颗粒间的触摸点上,其他空间为空气所充填,颗粒之间触摸不严密,薄膜水还不能起效果。别的,因为毛细水数量太少,毛细孔过大,毛细压力小,颗粒间结合力较弱,不能成球,为此,须进行不均匀的点滴潮湿,并通过机械力的效果,使部分颗粒触摸得更严密,构成更细的毛细孔和较大的毛细压力,将周围矿粒拉向水滴中心,构成较严密的颗粒集合体,然后构成母球。
母球长大。母球在造球盘上持续翻滚,母球进一步压紧,内部毛细管变细,过剩的毛细水被挤到母球表面,这样过湿的母球靠毛细力效果将周围含水较少的矿粉粘结起来,使母球长大。当母球到达所需求的粒度,有必要向母球表面弥补喷水。但喷水量要适度,假如过大,颗粒完全为水所饱满而发作重力水,使颗粒脱离触摸,分裂母球,对造球极为不力。
生球压实。仅靠毛细力结合起来的生球,强度不大。为了前进生球强度,有必要中止喷水,使生球在造 球盘上翻滚,将生球内部的毛细水悉数挤出,为周围矿粉所吸收;一起使生球内的矿粉颗粒摆放得更严密,使薄膜水层有或许彼此触摸,构成许多颗粒共有的水化膜而加强结合力,然后使生球强度大大前进。当生球到达必定粒度和密度后,因为造球盘的离心力效果,生球主动被抛出盘外。
从造球机出来的生球用瓷辊筛筛去粒度大于16mm和8mm的,生球抗压强度要到达15~20N/个球,落下强度(单个生球从0.5m高处落到钢板上重复下跌,直到生球损坏中止的次数)不4小于次,契合以上两个目标便是合格生球。
17、现在首要有哪几种球团焙烧办法?
答:现在国内外焙烧球团矿的办法有3种:竖炉焙烧;带式焙烧;链箅机-回转窑焙烧。
竖炉是最早选用的球团矿焙烧设备。现代竖炉在顶部设有烘干床,焙烧室中心设有导风墙。焚烧室内发作的高温气体从两边喷入焙烧室向顶部运动,生球从上部均匀地铺在烘干床上被上升热气体枯燥、预热,然后沿烘干床斜坡滑入焙烧室内焙烧固结,在出焙烧室后与从底部鼓进的冷习尚相遇,得到冷却。最终用排矿机排出竖炉。
竖炉的结构简略,对质料无特殊要求;缺陷是单炉产值低,只适用于磁精粉球团焙烧,因为竖炉内气体流难于操控,焙烧不均匀构成球团矿质量也不均匀。
带式焙烧机是现在运用最广的焙烧办法。带式焙烧的特色:1、选用铺底料和铺边料以前进焙烧质量,一起维护台车延伸台车寿数;2、选用鼓风和抽风枯燥相结合以改进枯燥进程,前进球团矿的质量;3、鼓风冷却球团矿,直接运用冷却带所得热空气助燃焙烧带燃料焚烧、以及枯燥带运用;只将温度低含水分高的废气排入烟囱;5、适用于各种不同质料(赤铁矿浮选精粉、磁铁矿磁选精粉或混合粉)球团矿的焙烧。
18、 钢与铁的不同
铁在天然界中蕴藏量极为丰厚,占地壳元素含量的5%,居地球物质中的第四位。铁元素很生动,简单与其它物质结合。习惯上常说的钢铁是对钢和铁的总称。钢和铁是有差异的,所谓钢铁,首要由两个元素构成,即铁和碳,一般碳和元素铁构成化合物,叫铁碳合金。含碳量多少对钢铁的性质影响极大,含碳量添加到必定程度后就会引起质的改变。由铁原子构成的物质叫纯铁,纯铁杂质很少。含碳量多少是差异钢铁的首要标准。生铁含碳量大于2.0%;钢含碳量小于2.0%。生铁含碳量高,硬而脆,简直没有塑性。钢不只要杰出塑性,而且钢制品具有强度高、耐性好、耐高温、耐腐蚀、易加工、抗冲击、易提炼等优秀物化运用功能,因而被广泛运用。
19、白口铁和灰口铁的不同
碳(C)在铁中有石墨和碳化铁两种状况。石墨是碳的一种形状。石墨是片状的碳,滑润柔软,像煤屑相同,很不巩固,散存在铁中,将铁基体分裂,如同铁中有许多条状的窟窿,损坏了铁的巩固性。这种以石墨状况存在于铁中的碳,将铁染成灰色,所以叫灰口铁。灰口铁因含柔软的石墨,做成机器零件,易被机床切削。石墨在液体铁水中有“光滑”效果,使铁水流动性变好,适合于浇注铸件,所以灰口铁又名铸造铁。
碳化铁是白色的,又硬又脆,含量过多时,铁会像石头相同。失掉可塑性。用这种铁做的零件,切削困难,所以白口铁首要用来炼钢,故又名炼钢铁。
石墨和碳化铁也能够互相转化,决定性条件有两个:一是铁水的化学成分,假如铁水含硅量高,能促进碳化铁分化,变成石墨所以铸造铁的含硅量总是高的;另一个要素是铁水凝结的快慢在成分适合时,假如冷得太快,铁水中的碳化铁来不及分化,便成为白口铁。假如冷得慢,碳化铁分化成石墨和铁,这样就变成灰口铁。
20、高炉炼铁的冶炼原理
高炉出产是接连进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能接连出产几年到十几年。出产时,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,喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石,首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焚烧生成的将铁矿石中的氧攫取出来,得到铁,这个进程叫做复原。铁矿石通过复原反响炼出生铁,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参加炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣,从出铁口和出渣口别离排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现代化高炉还能够运用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。
高炉内的复原气体发作于风口前的燃料焚烧,这一进程发作了两大运动流:一个是上升的热煤气流,一个是下降的炉料流(铁矿石、焦炭、熔剂等)。高炉内的悉数反响均发作于煤气和炉料的相向运动和彼此效果之中。它包含炉料的加热、蒸腾、蒸发和分化;铁及其它元素的复原;炉猜中非铁氧化物的熔化、造渣和生铁的脱硫;铁的渗碳及生铁的构成;炉料和煤气之间的热交换等等,是一系列物理化学反响进程的总和。
21、什么叫高炉煤气
答:高压鼓风机(轴流风机)鼓风,而且通过热风炉加热后进入了高炉,这种热风和焦炭助燃,发作的是二氧化碳和,二氧化碳又和炙热的焦炭发作,在上升的进程中,复原了铁矿石中的铁元素,使之成为生铁,这就是炼铁的化学进程。铁水在炉底暂时存留,守时放出用于直接炼钢或铸锭。 这时候在高炉的炉气中,还有许多的过剩的,这种混和气体,就是“高炉煤气”。
这种含有可燃的气体,是一种低热值的气体燃料,能够用于冶金厂商的自用燃气,如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。也能够供给民用,假如能够参加焦炉煤气,就叫做“混和煤气”,这样就前进了热值。
22、高炉煤气的成分
答:高炉煤气为炼铁进程中发作的副产品,首要成分为:CO, C02, N2、H2、CH4等,其间可燃成分CO含量约占25%左右,H2、CH4的含量很少,CO2, N2的含量别离占15%,55 %,热值仅为3500KJ/m3左右。
高炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的种类及冶炼工艺有关,现代的炼铁出产遍及选用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的出产工艺,选用这些先进的出产工艺前进了劳动出产率并下降能耗,但所产的高炉煤气热值更低,添加了运用难度。高炉煤气中的CO2, N2既不参加焚烧发作热量,也不能助燃,相反,还吸收许多的焚烧进程中发作的热量,导致高炉煤气的理论焚烧温度偏低。高炉煤气的着火点并不高,好像不存在着火的妨碍,但在实践焚烧进程中,受各种要素的影响,混合气体的温度有必要远大于着火点,才干保证焚烧的安稳性。高炉煤气的理论焚烧温度低,参加焚烧的高炉煤气的量很大,导致混合气体的升温速度很慢,温度不高,焚烧安稳性欠好。
焚烧反响能够发作的另一条件是气体分子间能够发作有用磕碰,即具有满意能量的彼此之间能够发作氧化反响的分子间发作的磕碰,许多的C02,N2的存在,削减了分子间发作有用磕碰的几率,微观上表现为焚烧速度慢,焚烧不安稳。
高炉煤气中存在许多的CO2, N2,焚烧进程中底子不参加化学反响,简直等量转移到焚烧发作的烟气中,燃高炉煤气发作的烟气量远多于燃煤。
23、惯例气体分类
高炉煤气:CO,CO2,N2, ----------------------炼铁炉尾气
炼钢棕色烟气:Fe2O3,CO---------------------炼钢炉尾气,天然气:CH4
焦炉煤气:H2,CH4,少数CO,CO2,C2H4,N2--------煤的干馏的尾气裂解气:乙烯,,丁二烯还有,等
几种常见煤气发作炉煤气成份与热值表煤种│项目嘉阳焦煤大同烟煤抚顺气煤鹤壁贫煤铜川贫煤阳泉无烟煤营城长焰煤淮南气煤焦作无烟煤鹤岗气煤西山无烟煤煤气体积成份%CO22.242.353.04.693.255.826.23.86.634.786.17H2S0.060.050.10.0350.85/0.1/0.04/0.15CmHn0.20.40.4/0.3/0.30.3///O20.10.20.20.20.20.3/0.20.10.10.02CO29.331.628.525.826.724.1625.028.525.927.323.28H212.513.314.013.4515.414.6215.011.315.313.9811.42CH42.21.82.52.081.21.252.41.70.82.92.07N53.450.351.353.7552.153.815154.251.2351.0456.89Qd(Kj/Nm3)59806320628055205110558058605760523060304980
24、熔融复原法出发作铁
熔融还
法是指不必高炉而在高温熔融状况下复原铁矿石的办法,其产品是成分与高炉铁水附近的液态铁水。开发熔融复原法的意图是替代或弥补高炉法炼铁。与高炉法炼程比较,熔融法炼铁有以下特色:
(l)燃料用煤而不必焦炭,可不建焦炉,削减污染。 (2)可用与高炉相同的块状含铁质料或直接用矿粉作质料。如用矿粉作质料,可不建烧结厂或球团厂。
(3)全用氧气而不必空气,氧气耗费量大。
(4)可出产出与高炉铁水成分、温度底子相同的铁水,供转炉炼钢。
(5)除出产铁水外,还发作许多的高热值煤气。
现在世界上熔融复原法许多,其间只要Corex法技能比较老练并已构成工业出产规模,其它诸法仍在开展和工业化进程中。熔融复原法在我国没有得到很大开展,现在处于实验室实验和半工业实验阶段。25、炼铁产品种类
炼铁产品按其出产办法、用处及类型分,可分为生铁、直接复原铁、熔融复原铁、炼铁副产品、球墨铸铁和铸铁管等几大类。26、出发作铁直接复原法
是指在低于熔化温度之下将铁矿石复原成海绵铁的炼铁出产进程,其产品为直接复原铁(即DRI),也称海绵铁。
该产品未经熔化,仍坚持矿石外形,因为复原失氧构成许多气孔,在显微镜下观察团形似海绵而得名。海绵铁的特色是含碳低(<1%),并保存了矿石中的脉石。这些特性使其不宜大规模用于转炉炼钢,只适于替代废钢作为电炉炼钢的质料。
直接复原法分气基法和煤基法两大类。前者是用天然气经裂化产出H2和CO气体,作为复原剂,在竖炉、罐式炉或流化床内将铁矿石中的氧化铁复原成海绵铁。首要有Midrex法、HYL Ⅲ法、FIOR法等。后者是用煤作复原剂,在回转窑、隧道窑等设备内将铁矿石中的氧化铁复原。首要有FASMET法等。
直接复原法的长处有:
(1)流程短,直接复原铁加电炉炼钢;
(2)不必焦炭,不受炼焦煤缺少的影响;
(3)污染少,取消了焦炉、烧结等工序;
(4)海绵铁中硫、磷等有害杂质与有色金属含量低,有利于电炉冶炼优质钢种。直接复原法的缺陷有:
(l)对质料要求较高:气基要有天然气;煤基要用灰熔点高、反响性好的煤;
(2)海绵铁的报价一般比废钢要高。
直接复原法已有上百年的开展前史,但直到20世纪60年代才获得较大打破。进入20世纪90年代,其出产工艺日臻老练并获得长足开展。其首要原因是:
(1)天然气的许多开发运用,特别是高效率天然气转化法的选用,供给了适用的复原煤气,使直接复原法获得了来历丰厚、报价相对廉价的新动力。
(2)电炉炼钢迅速开展以及冶炼多种优质钢的需求,大大扩展了对海绵铁的需求。
(3)选矿技能前进,可供给许多高档次精矿,矿石中的脉石量下降到复原冶炼进程中不需加以脱除的程度,然后简化了直接复原技能。
当时世界上直接复原铁量的90%以上是选用气基法出产的。
我国天然气首要直销化工和民用,不或许许多用于钢铁工业。因为我国煤炭储量相对丰厚,20世纪90年代以来煤基直接复原法已在天津、辽宁、吉林、山东等地构成了必定的出产规模
27、非炼钢生铁
非炼钢生铁有:
(l)铸造生铁,含硅量较炼钢生铁高,一般含硅量大于1.25%,有多种牌号,首要用于铸造出产。
铸造生铁可分为球墨铸铁用生铁和普通铸造用生铁(其它铸造用生铁)。球墨铸铁用生铁与普通铸造用生铁比较,锰、磷、硫的含量要求更低一些,首要用于铸造球墨化铁铸件(在铸造时还要参加金属镁或稀土铁合金),各项功能优于普通铸造用生铁。
球墨铸铁用生铁不包含用生铁冶炼的球墨铸铁。
(2)含钒生铁。是指用含钒钛铁矿石冶炼的含钒钛的生铁。冶炼时许多钛金属都富集到高炉渣里去,把钒留在生铁里。含钒生铁在提钒后还能够炼钢。含钒生铁还可用于铸造。含钒生铁属高耐磨生铁,用其铸出的铸件,耐磨性特别好。
以上各种生铁的一起特色是含碳量到达饱满程度,这是生铁与钢在化学成分上的底子差异。
生铁是高炉产品(指高炉冶炼生铁),而高炉的产品不只仅生铁,还有锰铁等,归于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种目标的核算。高炉炼铁进程中还发作副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。
28、直接复原铁
直接复原铁是指用直接复原法在低温固态下复原的金属铁。按出产办法可分为煤基直接复原铁和气基直接复原铁;按用处可分为炼钢用直接复原铁和其它用直接复原铁;按产品方式可分为海绵铁(DRI)和压块铁(HBI)。
29、熔融复原铁
熔融复原铁是指用熔融复原法从铁矿石中复原出的液态金属铁。按出产办法可分为一步法产熔融复原铁和二步法产熔融复原铁;按用处可分为炼钢用熔融复原铁和其它用熔融复原铁。
30、炼铁副产品
炼铁副产品包含出格生铁、炼铁水渣、矿渣棉、矿渣和高炉煤气等。
31、炼铁出产首要技能经济目标
技能经济目标是反映专业出产开展、技能前进的相应水平的直观标志。一个厂商经营效果的好坏,完全能够通过技能经济目标的对比来加以点评。炼铁出产因冶炼办法不同、出产工艺不同,应别离进行核算。
炼铁首要技能经济目标可分为质量目标、耗费目标、劳动出产率目标、技能操作目标等几大类。
32、生铁产值
生铁产值是指特守时期内出产的契合国家标准的合格生铁数量。合格生铁量是各种牌号生铁什物量之和。出格生铁另行核算,不计入生铁产值中。化铁炉重熔的再生铁和高炉铁合金,均不计入生铁产值中。 生铁产值的核算时刻规则为陈述期最终一天、最终一班、24时前翻开出铁口所出的铁量(即出铁时刻或许延至零时今后,但生铁量仍计入陈述期内)。
高炉出渣带出的铁水,凡铸成标准铁块并经查验合格的,可计为生铁产值;不合格的不核算生铁产值,也不核算出格生铁量。
33、出格生铁量
出格生铁是指不合乎国家标准的各种牌号的出格铁。
出产中发作的大铁、跑铁、漏铁、铁沟残铁,不管其成分怎么,均视为废铁,既不计入生铁产值中,也不计入出格生铁中。
34、实发作铁量和折算生铁量
实发作铁量和折算生铁量,是为了习惯核算某些炼铁技能经济目标而规则的产值,不作为生铁方案产值是否完结的查核运用。
实发作铁量为生铁产值与出格生铁量之和。折算生铁量是以炼钢生铁为基数,将其它各牌号生铁按不同系数一致折算成炼钢生铁的产值。
此外,高炉出产的水渣、矿渣棉高炉出产的水渣、矿渣棉应别离核算其产值。
35、生铁合格率
生铁合格率是指查验合格生铁占悉数查验生铁的百分比。其核算公式为:
核算阐明:
(1)高炉开工后,不管任何原因构成的出格生铁,均应参加生铁合格率目标的核算。
(2)用于炼钢的不合格铁水,不允许混罐,应按罐断定。
(3)入库前的混号铁,按出格铁核算
36、生铁一级品率
生铁一级品率是指一级品生铁量占合格生铁总量的百分比。其核算公式为:
生铁一级品率(%)= (一级品生铁总量(吨)/合格生铁查验总量(吨))×100% 核算阐明:一级品生铁量是指国标一类及一类以上的生铁量。以现行国家标准为例:炼钢生铁一级品是指硫属一类及一类以上为一级品;含钒生铁一级品是指硫属一类为一级品;铸造生铁和球墨铸造用生铁契合国家标准,硫属一类及一类以上为一级品。
37、生铁原材料耗费
生铁原材料耗费是指出产每一吨合格生铁所耗费某种原材料的数量。其底子核算公式为:
某种原材料耗费量(千克/吨) = 某种原材料耗费总量(千克)/ 合格生铁产值(吨)
核算阐明:生铁原材料耗费目标要求按质料矿石(含人工块矿、天然矿石两项)、碎杂铁、熔剂别离填列。均按实践入炉量核算。
质料矿石指铁矿石、锰矿石、钛矿石等(均包含天然矿石和人工块矿)。碎杂铁包含回炉重炼的出格铁及其它杂铁。
熔剂包含石灰石、白云石、萤石、硅石、钛渣等。
38、焦比
焦比(即焦耗)是指高炉冶炼每一吨合格生铁所耗费的干焦炭量。因为高炉冶炼的铁种和运用的燃料不同,焦比要求用4个不同的目标表明。其核算公式别离为:入炉焦比(千克/吨) = 干焦耗用量(千克)/合格生铁产值(吨)
归纳焦比(千克/吨) = 归纳干焦耗用量(千克)/合格生铁产值(吨)
折算入炉焦比(千克/吨)= 干焦耗用量(千克)/ 合格生铁折算量(吨)
折算归纳焦比(干克/吨)= 归纳干焦耗用量(千克)/合格生铁折算量(吨)
核算阐明:
(1)干焦耗用量是指扣除水分后的入炉焦炭量,不包含入炉前加工及运送等方面的损耗,但包含开炉、闷炉等所耗费的数量。
(2)干焦量= 湿焦量×(1一湿焦含水(%))。
(3)归纳干焦量= 干焦量十其它各种燃料量×折合干焦系数。各种燃料折干焦系数见表2-3-1。
(4)合格生铁折算量是以炼钢生铁为基数,将其它各牌号生铁一致折算成炼钢生铁的产值,其折合系数见表2-3-2。表2-3一1 各种燃料折干焦系数燃料称号核算单位折合干焦系数焦炭(干焦)千克/千克1.0焦丁千克/千克0.9重油(包含原油)千克/千克1.2喷吹用煤粉(灰分≤10%)千克/千克1.0(10%千克/千克0.9(15%千克/千克0.8(12%千克/千克0.4(灰分>20%)千克/千克0.6沥青千克/千克1.0天然气千克/米31.1焦炉煤气千克/米30.5木炭、石油焦千克/千克1.0型焦或硫焦千克/千克0.8
表2-3-2 各牌号生铁折合炼钢生铁系数生铁种类铁号折合产值系数炼钢生铁各号1.00铸造生铁铸141.14 铸181.18 铸221.22 铸261.26 铸301.30 铸341.34球墨铸铁用生铁球101.00 球131.13 球181.18 球201.20含钒生铁钒>0.2%各号1.05含钒、钛生铁钒>0.2%、钛>0.1%各号1.10 39、喷煤比
喷煤比是指高炉冶炼一吨合格生铁所耗费的煤量。其核算公式为:
喷煤比(千克/吨)=煤耗用量(千克)/合格生铁量(吨) 40、喷重油比(本公司不选用)
喷重油比是指高炉冶炼一吨合格生铁所耗费的重油量。其核算公式为:喷重油比(千克/吨)= 重油耗用量(千克)/合格生铁量(吨)
41、燃料比
燃料比是指高炉冶炼一吨合格生铁所耗费的燃料量。其核算公式为: 燃料比(千克/吨) = 燃料耗用总量(千克)/合格生铁量(吨)
42、生铁电力耗费
生铁电力耗费是指出产每一吨合格生铁所耗费的电力。其核算公式为:生铁电力耗费(千瓦·时/吨) = 电力耗费量(千瓦·时)/ 合格生铁产值(吨) 43、炼铁工序单位能耗
炼铁工序单位能耗是指炼铁工序(厂、车间)出产每吨合格生铁所耗费的动力量。其核算公式为:
核算阐明:工序标煤耗费总量可依据热能平衡表获得。所耗费的各种燃料和动力等动力一致折组成标准煤核算,各种动力折算标准煤的系数见附录四。为使工序单位能耗横向可比,上式母项也可一起用合格生铁折算量核算。 44、炼铁全员什物劳动出产率
炼铁全员什物劳动出产率是指陈述期内炼铁全员的人均生铁产值,一般都是按折算产值核算的。其核算公式为: 炼铁全员什物劳动出产率(吨/人)=合格生铁折算产值(吨)/炼铁全员(人)
核算阐明:炼铁全员包含炼铁厂出产安排和管理人员、各出产工序的出产人员(含学徒工)、日常修理人员。
45、高炉有用容积运用系数
高炉有用容积运用系数是指高炉每立方米有用容积均匀每天(24小时)出产的合格生铁产值,一般都是按折算产值核算的。其核算公式为:
核算阐明:
(1)高炉有用容积(米3),料钟式高炉有用容积是大钟敞开时,底边线至出铁口中心线之间的炉内容积;料钟式加可调炉喉高炉有用容积是以大钟敞开时,底边线至出铁口中心线之间的容积减去为增设可调炉喉而添加的容积;无料钟式高炉有用容积是炉喉上沿至出铁口中心线之间的容积;通过技能改造的高炉,按改造后的容积核算。
(2)规则作业天数= 日历天数一大、中修体风天数。
46、休风率
体风率是指高炉休风时刻占规则作业时刻的百分比。其核算公式为:
依据需求还能够核算慢风率目标,其核算公式为: 核算阐明:
(1)休风时刻不包含大、中修停炉的休风时刻。
(2)大修是指拆换高炉悉数砌砖(包含炉底砖),拆换悉数或部分炉壳和炉顶设备,替换悉数冷却水箱,检修或替换其它悉数设备。
(3)中修是指拆换高炉部分砌砖,拆换悉数或部分炉喉砖和炉顶设备,检修或替换高炉附属设备的部件。
(4)规则作业时刻(分)= 日历时刻(分)一大、中修时刻(分)。
(5)休风是指风压、风量降到零,高炉中止送风。慢风是指高炉因为某种原因,风量减到小于正常风量的80%。其区分标准见表2-3-3。
表2-3-3 高炉休、慢风区分标准项目占正常风量(或风压)的百分比(%)休风0慢风≤80全风100+10
注:正常风量(或风压)是指在详细条件下习惯于该高炉的恰当风量(或风压)。 47、人工块矿运用率
人工块矿运用率是指入炉人工块矿占入炉矿石总量的百分比。它是反映高炉运用精料状况的目标。其核算公式为:人工块矿运用率(%) =( 入炉人工块矿量(吨)/ 入炉矿什物总量(吨))×100%
核算阐明: (1)人工块矿包含烧结矿、球团矿;
(2)入炉矿总量包含人工块矿和天然矿。
48、入炉铁矿档次
入炉铁矿档次是指入炉铁矿(包含人工块铁矿和天然铁矿石)的均匀含铁量。这项目标可分为不扣除氧化钙、氧化镁和扣除氧化钙、氧化镁两种核算办法。其核算公式为:
入炉铁矿档次(不扣氧化钙、氧化镁)(%) =(入炉铁矿含铁总量(吨)/ 入炉铁矿什物总量(吨)) ×100%
入炉铁矿档次(扣除氧化钙、氧化镁)(%)= (入炉铁矿含铁总量(吨)/ 入炉铁矿扣除氧化钙、氧化镁后什物总量(吨))×100%
核算阐明:
(1)入炉铁矿含铁总量,应按各种铁矿耗用量乘该矿含铁量加权均匀求得。
(2)入炉铁矿扣除氧化钙、氧化镁后的什物总量,是指从入炉铁矿总量中减今该铁矿所含的悉数氧化钙、氧化镁量后的数量。
悉数氧化钙、氧化镁量,可按各种铁矿耗用量与该矿中含氧化钙(%)、氧化镁(%)之和的乘积核算。
(3)各种铁矿含铁量和氧化钙、氧化镁含量,均以实践化验数据为准。
49、入炉焦炭灰分
入炉焦炭灰分是反映入炉焦炭质量的首要目标之一。
其核算公式为:
入炉焦炭灰分(%) =(入炉焦炭灰分总量(吨)/ 入炉焦炭总量(吨)) ×100%
核算阐明:
(l)入炉焦炭灰分总量,应按各种入炉焦炭耗用量乘以该批焦炭灰分(%)加权均匀求得。
(2)在焦炭的种类、含灰量改变不大的状况下,入炉焦炭灰分也可按算术均匀求得。即:
入炉焦炭灰分(%)= 各次测定焦炭灰分(%)之和
50、入炉焦炭硫分
入炉焦炭硫分是反映入炉焦炭质量的首要目标之一。其核算公式为:
入炉焦炭硫分(%) = (入炉焦炭硫分总量(吨)/入炉焦炭总量(吨))×100%
核算阐明:入炉焦炭硫分总量,应按各种入炉焦炭耗用量乘以该批焦炭硫分(%)加权均匀求得。
51、均匀热风温度
热风温度是指高炉实践运用的热风温度。它反映热风炉热风才干和高炉对热风的运用状况。其核算公式为:各高炉均匀热风温度(℃)=各高炉均匀风温(℃)之和/高炉座数
如各高炉有用容积不同较大,可按下式加权算术均匀法核算:
各高炉均匀热风温度(℃)= ∑(高炉均匀风温(℃)×高炉有用容积(米3 ))÷ ∑ 高炉有用容积(米3)
某高炉均匀热风温度(℃) = 逐日(月)均匀风温(℃)之和÷实践出产日(月)数
核算阐明:热风温度可从外表中查得,每小时一次记载在高炉日报上。
日均匀风温(℃)= 日内记载的风温合计量(℃)÷记载次数
52、冶炼强度
冶炼强度可分为归纳冶炼强度和焦炭冶炼强度。它是指高炉均匀每立方米有用容积在一天内所能焚烧的归纳干焦量或干焦量。它反映炉料下降及冶炼的速度。其核算公式为:
归纳冶炼强度(吨/米3·日)= 入炉归纳干焦量(吨)/ (高炉有用容积(米3 )×实践作业天数(日))
焦炭冶炼强度(吨/米3·日)=入炉干焦量(吨)/(高炉有用容积(米3)×实践作业天数(日))
核算阐明:
实践作业天数= 日历天数一悉数休风天数(包含大、中修休风)
53、渣铁比
渣铁比是指高炉每炼一吨生铁所发作的炉渣量。其核算公式为:
渣铁比(千克/吨)= 炉渣总量(千克)/实发作铁总量(吨)
核算阐明:
(1)炉渣总量一般按测定分量核算。不能按测定分量核算的,可选用氧化钙平衡理论法核算,其核算公式为:
炉渣总量(吨)= 入炉氧化钙总量(吨)-煤气灰中氧化钙总量(吨)/高炉炉渣均匀含氧化钙量(%)
入炉氧化钙总量(吨)=
入炉铁矿含氧化钙总量(吨)十入炉熔剂含氧化钙总量(吨)十焦炭和其它燃料含氧化钙总量(吨)
(2)渣铁比目标的母项为实发作铁总量,实发作铁总量为合格生铁量与出格生铁量之和。
54、焦炭负荷
焦炭负荷可分为归纳焦炭负荷和焦炭负荷。它是指每一吨归纳干焦或干焦能熔化多少吨炼铁料和锰矿等。其核算公式为:
( 归纳焦炭负荷(吨/吨)= 铁矿(吨)十锰矿(吨)+钛矿+金属附加物(吨)×0.3)÷归纳干焦耗用量(吨) 铁矿(吨)十锰矿(吨)
焦炭负荷(吨/吨)= +钛矿+金属附加物(吨)×0.3)÷干焦耗用量(吨)
核算阐明:归纳干焦耗用量和干焦耗用量应与归纳焦比和入炉焦比目标中的子项数据相一致。
55、灰铁比
灰铁比是指高炉每炼一吨生铁所发作的煤气灰量。其核算公式为:
灰铁比(千克/吨)=煤气灰总量(千克)÷ 实发作铁总量(吨)
核算阐明:
(1)煤气灰总量按高炉除尘器清灰量与湿式(或电气)除尘清灰量之和核算。
(2)实发作铁总量为合格生铁量与出格生铁量之和。
56、直接复原铁合格率
直接复原铁合格率是指合格直接复原铁占悉数查验直接复原铁的百分比。其核算公式为:
直接复原铁合格率(%)=(直接复原铁查验合格量(吨)/直接复原铁查验总量(吨))×10O%
57、直接复原铁复原度
直接复原铁复原度是指复原进程中总的失氧率,即(1一氧化度)。悉数铁氧化成Fe2O3 时,氧化度为100%。其核算公式为:
式中Fe3+——产品中三价铁量(%);
Fe2+——产品中二价铁量(%)。
58、直接复原铁金属化率
直接复原铁金属化率是指直接复原铁中金属铁量与全铁量之比,它表明矿石中氧化铁被复原到金属铁的程度。其核算公式为: 59、煤气运用率
煤气运用率是指参加瓜的气体与复原生成的气体之比,它表明煤气化学能运用的程度。其核算公式为: 式中CO、CO2、H2、H2O——别离为复原生成物气相应成分的百分浓度(%)
60、质料耗费
质料耗费是点评直接复原法质料耗费水平的目标,是指体系内每炼一吨合格直接复原铁所耗费的质料矿石量(含人工块矿和天然矿石)。其核算公式为: 质料耗费(吨/吨)=质料矿石耗费量(吨)/合格直接复原铁产值(吨)
61、熔剂耗费
熔剂耗费是点评直接复原法熔剂耗费水平的目标,它是指体系内每炼一吨合格直接复原铁所耗费的熔剂量。其核算公式为: 熔剂耗费(吨/吨)=熔剂耗费量(吨)/ 合格直接复原铁产值(吨)
鞍钢、首钢大石河等选矿厂矿石精选的经济效益
2019-01-25 15:49:20
提高精矿品位炼铁受益,从生产经营角度分析,主要体现在下述几方面: (1)矿耗降低,原料费节省。 每吨生铁消耗烧结矿量与烧结矿品位、生铁含铁量、烧结和冶炼过程的金属损失有关,公式如下: 式中 P烧———每吨生铁需烧结矿量,t/t; Fe生———生铁含铁量,%; Fe烧———烧结矿品位,%; K———烧结,冶炼讨程中会金属损失系数,%.(包括可回收与不可回收两部分,一般可取 5%) 如精矿品位由65%提高到66%,烧结矿品位由54%提高到55.7%,则每吨生铁烧结矿用量变化是(生铁成分按94.5%计算): 按每吨烧结矿成本70元计,节省原料费用3.92元。 (2)降低焦比,燃料费用减少。 按精矿品位提高1%影响焦比2%,综合燃料比600kg,则相应节省焦炭12kg.每吨焦炭费用按120元计,可节省燃料费: 0.012×120=1.44元 (3)产量提高,冶炼加工费用减少。 冶炼加工费包括生产所消耗的风、水、电、气(汽),生产工人工资及附加费、固定资产的小修维护、折旧费及车间经费、企业管理费等。 在冶炼加工费中,有些费用基本上不随产量的增减而增减,对具体企业而言在特定条件下费用总额不变(或基本不变),称“固定费用”,如工资、折旧费、车间经费、企管费等。对单位生铁而言,产量越高每吨生铁分摊的.“固定费用”越少。 反之,冶炼加工费中有些费用随着产量的增加而增加,如炉前消耗的辅助材料(炮泥、河砂、耐火材料)、易耗备件等,这些费用属“可变费用”。可变费用总额随产量变化而变化,但对单位生铁而言所分摊的可变费用基本不变。[next] 苏联学者H.JI巴恩内伊提出因设备能力提高而引起单位产品成本中加工费用变化的计算公式是: 式中 u0———原生产能力下单位产品加工费; c0———设备原生产能力; c1———改变后的生产能力; ƒ变———加工费中可变费用比例; ƒ固———加工费中固定费用比例; u1———改变能力后的单位产品加工费。 认为炼铁生产中蒸汽、水、折旧、工资、全厂费用等100%是固定费用;替换设备磨损费用中有50%为固定费用;小修及固定资产维护费用中90%为固定费用;其它车间费用中有80%为固定费用。 实际上固定费用与可变费用是相对的,准确地找出每项费用中固定与可变费用的比例关系很难,在采用这一公式计算高炉产量增加对冶炼加工费用影响时,可采用统计方法求出冶炼加工费中固定费用所占的总的比例,无需逐项计算,以免过于烦琐。 对首钢炼铁厂1976年至1979年各季按相同价格调整后的冶炼加工费与高炉利用系数变化关系的统计,与采用上式选取固定费用比例为60%时,计算产量对加工费用的相对影响是一致的。 对于劳动生产率低、全厂性费用高的厂,固定费用的比例还要高一些。 首钢炼铁厂1976~1979年各季度按相同价格(1979年价格)调整后的冶炼加工费见图1. 关系式 y=23.97-4.75x 相关系数 υ=0.94 (式中y冶炼加工费,x高炉利用系数) 上面统计的冶炼加工费不包括中修预提费和吹氧费。根据1976~1980年5年统计,平均每年花预提费464万元,该项费用属固定费用,应按不同产量进行分摊[464万元÷(4139×355×系数)]. 当精矿品位由65%提高到66%时,假设高炉利用系数由1.92提高到1.98,提高品位前的冶炼加工费取25.00元/t,则提高品位后的冶炼加工费为: 提高品位前后冶炼加工费相差0.45元。 以上3项费用合计为: 3.92+1.44+0.45=5.81元 从炼铁经营的角度,计算了品位提高后炼铁经营费用的节约额,实际上效益不止上面几项。上面的计算也没有包括由于产量增加炼铁利润的增加额。各厂的条件不同,提高矿石品位对原、燃料的影响数值及各厂的价格不一,所以提高品位的经济效益必须结合本企业具体情况进行具体分析。鞍钢经济研究所和首钢大石河选矿厂结合各厂实际进行了分析。[next] 鞍钢经济研究所1979年结合大孤山选矿厂细筛再磨工程,分析了精矿品位提高1%时鞍钢炼铁厂受益情况: 1)精矿品位提高1%,燃料比可下降2.18% 精矿品位提高1%,可使烧结矿品位提高1.7%,燃料比下降2.18%,每吨铁节省燃料12.7kg.如按1978年燃料消耗构成其每吨生铁节省燃料费0.79元,其中焦炭10.9kg计0.71元、油1kg计0.06元,煤0.8kg计0.02元。 精矿品位提高1%,炼铁年产以640万t铁计算,全年可节省燃料8.1万t,其中焦炭7万t,重油0.6万t,无烟煤0.5万t.降低燃料费506万元。 2)精矿品位提高1%,每吨生铁原料消耗下降68kg 据理论计算,入炉品位提高1%,每吨铁原料消耗下降40kg.精矿品位提高1%可使烧结矿品位提高1.7%,每吨生铁原料消耗下降68kg.按每吨烧结矿31.5元计价(没有实行按质论价前公司内部计划价格),每吨生铁原料费下降2.14元。以年产640万t生铁计,全年可节省原料费13707万元。烧结矿运量可节省43.5万t. 3)精矿品位提高1%,炼铁产量可提高3.94% 精矿品位提高1%,生铁产量提高3.94%,炼铁年产以640万t计算,全年可增铁25.2万t.由于增产使每吨生铁的固定费用(包括工资、折旧费、车间经费)下降0.2元,全年可节省固定费用151.9万元。 4)精矿品位提高1%,可使每吨生铁渣量下降63% 根据生产实践和理论计算,入炉品位提高1%,可使渣量下降37.5kg,折合精矿品位提高1%,渣量下降63kg.以年产640万t铁计,全年降低渣量40.3万t,节省渣罐周转13200次/罐。费用降低22万元(包括运输费和翻罐费). 综合上述4项因素,当精矿品位提高1%时,鞍钢640万t铁可降低炼铁成本2049万元。 首钢大石河选矿厂于1980年编《全面质量管理在选矿方面的应用》文献中,比较了1978年和1977年选矿指标的变化及对高炉生产的影响,比较结果是: 1)1977年精矿品位64.45%(矿山公司);1978年精矿品位67.63%(矿山公司三季度);精矿品位提高3.18%,SiO2降低3.2%. 2)烧结矿品位由54.29%上升到58.37%,提高4.08%;烧结矿SiO2由9.9%降低到6.5%. 3)炼铁入炉焦比由536kg降到450kg,降低了86kg;综合焦比由614kg降到555kg,降低了59kg;降焦主要是精矿品位提高引起的,约50kg,一年节省焦炭11.3万t. 4)高炉平均日产量由5212t提高到6502t,提高了1290t/d.由于精矿品位提高可增产9.4%,一年增产生铁20万t. 5)灰石用量少了,每吨烧结矿灰石用量少50kg,合计一年可节约灰石用量24万t. 6)矿石耗量减少,高炉吨铁矿耗由1804kg降低到1672kg,低132kg,一年可减少矿石用量30万t. 7)高炉渣量减少,每吨铁渣量由522kg降低到369kg、降低153kg. 8)减少运输量。由于精矿品位提高SiO2含量降低,年产精矿粉320万t,可减少SiO2量10.2万t.可减少灰石量24万t. 一年节省焦炭11.37万t,少耗煤23万t.上述三项共计57万t. 9)炼铁成本从原料、燃料、运输上一年可节省1300万元,每吨生铁成本降低5.8元。 10)由于原料、熔剂消耗下降,高炉渣量减少,每年可减少厂内运输量200万t. 从上面鞍钢、首钢的分析看出,提高精矿品位给冶炼带来的效益是显著的。总结全国近十几年来由于精矿品位的提高对钢铁工业所做的贡献,就更为可观了。 1986年全国重点选厂生产铁精矿3446.78万t,其中磁选精矿产量3001.58万t,占87.08%.1986年全国重点选厂磁铁精矿品位66.41%.10年前1975至1977年3年平均品位60.48%,提高了5.93%.按每吨生铁精矿耗量1.450t计,重点选厂磁选精矿可产铁2070万t.这部分磁精矿由于品位提高5.93%带来的冶炼效益是: 按精矿品位提高1%降焦2%,吨铁燃耗600kg计,全年可节省焦炭147万t,折原煤368万t.取焦炭价格120元/t,全年节焦费用17640万元; 按精矿品位提高1%烧结石灰石用量减少25kg计,全年可节省石灰石490万t.取每吨石灰石成本10元,全年节省石灰石费用4900万元; 按精矿品位提高1%降低高炉渣量50kg计,全年可减少废渣处理量614万t; 全年可减少铁料、熔剂、煤焦、废渣运输量2000多万t. 无须细算,仅此几笔大帐可以看出,矿石精选该是何等重要。十几年来国家在矿石精选方面花钱不多,收效甚大,精选技术的突破与推广,为我国钢铁工业的发展做出了重要贡献。矿石精选提高精矿品位,为高炉准备优质炉料,这个技术方向是要坚持的。特别在我国天然富矿短缺,绝大部分矿石需选矿处理的资源条件下,只有探求矿石精选才能促使钢铁工业的良性循环。
镓矿的提取技术
2019-01-18 11:39:40
一、镓矿床主要工业类型及赋存状态
(一)主要工业类型
在自然界中镓常以微量元素与铝、锌、锗的矿物共生。镓的地壳丰度为15×10-6,比其它分散元素的地壳含量高出1~2个数量级;镓在锗石中含量较高,铝土矿和闪锌矿中也含有少量的镓。
目前我国尚未发现独立的镓矿床。而且在目前已知的富镓矿床中,一般的富集系数约4~5,只有在少数矿床的闪锌矿和赭石中其富集系数可高达约330,与其他的分散元素成矿作用无法相比。
镓矿床的主要工业类型有:含镓铝土矿矿石;含镓铜、锌矿石与其它多金属矿硫化物;含镓煤矿。
(二)赋存状态
镓总是以类质同相形式存在于有关的矿物中,不会形成独立的具有单独开采价值的镓矿床,只能随开采主金属矿床时在选冶中加以综合回收利用。
河南、吉林、山东、广西等省区的镓主要赋存在铝土矿中;黑龙江、云南等省的镓主要赋存在煤矿或锡矿中;湖南等省的镓主要赋存在闪锌矿中。
四、提取方法
1.以副产品的形式提取镓。目前,工业上镓主要以副产品的形式从处理铝土矿生产氧化铝时的铝酸钠循环液中以及闪锌矿湿法炼锌工艺的粗锌蒸馏残渣中提取,也可以从煤焦化烟尘中回收。
2.萃取法提取镓。在一定的酸度下,采用药剂P538可以从Ga、In与伴生元素如Zn、Co、Cd、Ni以及碱金属和碱土金属的硫酸体系中取到Ga、In、Ti,用一定的反萃取剂可以分别萃取出Ga、In、Ti,并能实现Ga、In、Ti的有效分离。