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。
碳化硅
2017-06-06 17:50:02
碳化硅(SiC)又称碳硅石、金钢砂、耐火砂,是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用最广泛、最经济的一种。碳化硅的硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,可作为磨料和其他某些工业材料使用。工业用碳化硅于1891年研制成功,是最早的人造磨料。在陨石和地壳中虽有少量碳化硅存在,但迄今尚未找到可供开采的矿源。纯碳化硅是无色透明的晶体。工业碳化硅因所含杂质的种类和含量不同,而呈浅黄、绿、蓝乃至黑色,透明度随其纯度不同而异。碳化硅晶体结构分为六方或菱面体的 α-SiC和立方体的β-SiC(称立方碳化硅)。α-SiC由于其晶体结构中碳和硅原子的堆垛序列不同而构成许多不同变体,已发现70余种。β-SiC于2100℃以上时转变为α-SiC。碳化硅的工业制法是用优质石英砂和石油焦在电阻炉内炼制。炼得的碳化硅块,经破碎、酸碱洗、磁选和筛分或水选而制成各种粒度的产品。碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好,除作磨料用外,还有很多其他用途,例如:以特殊工艺把碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体的内壁,可提高其耐磨性而延长使用寿命1~2倍;用以制成的高级耐火材料,耐热震、体积小、重量轻而强度高,节能效果好。低品级碳化硅(含SiC约85%)是极好的脱氧剂,用它可加快炼钢速度,并便于控制化学成分,提高钢的质量。此外,碳化硅还大量用于制作电热元件硅碳棒。
铁合金焦基础知识
2019-03-14 10:38:21
铁合金焦是用于矿热炉冶炼铁合金的焦炭。铁合金焦在矿热炉中作为固态复原剂参与复原反响,反响主要在炉子中下部的高温区进行。以冶炼硅铁合金为例,其反响式为SiO2(液)+2C(固)=Si(液)+2CO(气),跟着反响的进行,焦炭中的固定碳不断耗费,主要以CO方式从炉顶逸出。焦炭灰份中的三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁和等,部分或大部分被复原出来,进入合金中;未参与反响的部分进入炉渣。焦炭中的硫和硅生成硫化硅和二硫化硅后挥发掉。冶炼不同种类的铁合金,对焦炭质量的要求纷歧,出产硅铁合金时对焦炭质量要求最高,所以能满意硅铁合金出产的铁合金焦,一般也能满意其他铁合金出产的要求。
硅铁合金出产对焦炭的要求是:固定碳含量高,灰份低,灰中有害物质三氧化二铝和等的含量要少,焦炭反响性好,焦炭电阻率特别是高温电阻率要大,挥发份要低,有恰当的强度和粮食的块度,水分少而安稳。
我国冶标(YB/T034-92)规则了铁合金焦的技能要求,要求粒度为2-8mm,8-20mm,8-25mm。
锰矿石冶炼富锰渣和生铁工艺流程
2019-01-04 17:20:18
锰矿石冶炼富锰渣和生铁工艺流程: 小高炉开启,原材料:锰矿石、焦炭。选择合量41以上的锰矿石(mn:23左右,fe:18左右).和碳质还原剂(通常用二级焦碳).原矿石和焦炭的配比为3.5:1,加进治炼炉里,经过炉加热炼两个小时成液体状。经管道流进指定的加有耐热材料的模具里(生铁重些从底下的口子流出.富锰渣从上面口子流出) 冷却后得到富锰渣和生铁。富锰渣和生铁出炉比例约为10:1。1.5吨原矿石经冶炼得到约一吨富锰渣和0.1吨生铁及付生铁。 冶炼一万吨原矿石需要消耗约三千吨二级焦炭。锰矿原矿石价格:锰矿石(mn:23,fe:18) 400元/吨 加减一度锰50元,加减一度铁15元。 二级焦炭:1300元/吨 一级焦炭:1800元/吨富锰渣(mn:33):1150元/吨. 生铁(含碳量2.5%--4%):2750/吨小高炉锰矿原矿石富锰渣焦炭生铁
锰硅合金冶炼工艺操作(一)
2019-01-08 09:52:46
锰硅合金的生产与电炉高碳锰铁一样都是在矿热炉内进行的,采用有渣法冶炼。主要采用焦炭作还原剂,锰矿石、富锰渣和硅石作原料,石灰或白云石作熔剂在电炉内连续生产,操作方法与高碳锰铁相同;渣铁比受锰矿的金属含量波动影响较大,锰矿品位高,渣量则少,反之渣量就多,波动范围一般为0.8~1.5。 炉况掌握比冶炼高碳锰铁困难一些,为此在操作上更要求精心细致,正确地判断炉况并及时处理。为保证冶炼过程正常进行,在操作中需要特别重视还原剂的用量和炉渣成分。 一、炉况正常的标志和熔池结构 正常炉况的标志是:电极的插入深度合适,炉料均匀下沉,炉口冒火均匀,产品和炉渣成分稳定,各项技术经济指标良好。生产中密切观察炉况,及时正确地调整配料比例是保证正常炉况的关键。 锰硅合金矿热炉熔池是由炉料区、焦炭区、冶炼区和合金池四个不同区域构成。如图1所示,在炉料区锰和铁的高价氧化物被还原成低价氧化物,MnO与SiO2结合成复合硅酸盐,并在1250~1300℃熔化,锰和硅的还原主要是在焦炭区和冶炼区之间进行的。 二、焦炭层的作用 焦炭层对锰硅合金的冶炼是否正常起着关键的作用。焦炭层处于固态的炉料层与液态的冶炼层之间,其厚度和部位决定了电极工作端的位置和电炉操作的稳定性,不同容量或不同工艺参数的锰硅电炉都有着各自的最佳焦炭层厚度和部位。最佳焦炭层部位保证了电极能够在炉料中插入足够的深度和炉况的顺行;最佳的焦炭层厚度则保证MnO,SiO2等氧化物的直接还原反应得以顺利进行及其还原过程的稳定性。选择合适的焦炭粒度,适当的配炭量是维持焦炭层一定的厚度和部位的主要方式之一。[next] 三、配炭量对焦炭层和炉况的作用与影响 当炉料中的配炭量过量时,炉料电阻率减小,导电性增强,电表电流上涨,电极上抬,焦炭层增厚,焦炭层的部位上移,炉膛熔池坩埚缩小,刺火塌料现象增多,合金含硅量偏高。这种现象如果持续下去,则会由于电极插入深度不够,使高温区上移,炉口温度升高,电极上抬严重,炉内塌料增多,炉底温度降低SiO2得不到充分还原,合金中含硅量反而下降,同时出铁排渣不畅。对于封闭炉则会出现炉气压力升高且不稳定的现象。当炉况出现上述特征时,就可以判断为还原剂过剩,必须在料批中减碳,必要时配入不带焦炭的料批。 当炉料中焦炭量不足时,就会引起焦炭层减薄,此时虽然电极插入较深,但负荷会不足,炉料消耗速度慢,炉口翻渣频繁,炉口火焰低、发暗。由于还原剂不足,人炉SiO2还原率降低,炉渣中的SiO2和MnO含量增高。合金中的锰、硅含量偏低,磷含量升高,这时料批中应增加焦炭的配入量,或者单独附加焦炭。 因此,计算配料比,特别是还原剂焦炭的用量直接关系到合金的质量和炉况的顺行。焦炭层的厚度和部位不仅决定于配碳量,还决定于锰矿和焦炭的性质及粒度,以及电炉容量的大小和其他一些因素。在某一特定电炉和同样的原材料条件下,就主要决定于焦炭粒度和出铁工艺。 配碳量是先使用公式计算,再综合考虑炉子上的一些实际情况,进行具体修正后确定。例如炉渣碱度高时渣液较稀,出炉时带走的生料较多,配碳量可以稍多些;又比如炉眼较大时,出炉带走的残余焦炭较多,配碳量也应适当多一些。 四、矿渣碱度对炉况的作用与影响 在冶炼原理中已经介绍了锰和硅都是从液态硅酸锰中还原出来的。由于SiO2比MnO难还原得多,当SiO2能够被大量还原时,MnO的还原也是比较充分的。 为促使SiO2充分还原,需要提高SiO2的活度系数,炉渣碱度选择似乎应该越低越好;但是当碱度小于0.5时,虽然SiO2的活度大,但其炉渣的粘度也大(图2),熔液中SiO2的传质速度低;沪渣的导电性变差。炉内温度梯度大,距离电极稍远的一些区域渣液温度降低;还原SiO2所需的温度不够SiO2还原困难,硅的回收率降低;粘稠炉渣中的一些高熔点物质如SiC等在炉内积存结瘤,难以排出炉外。具体表现为:渣液粘稠,出炉排渣困难,排渣不彻底,熔池坩埚缩小,化料速度趋缓,生产效率低,合金中的硅低碳高,炉渣跑锰损失增大。 向炉料中添加适量的石灰或白云石等碱性物质,有利于改善炉渣的流动性和导电性,提高SiO2的还原率,改善炉况,提高产品冶炼的技术经济指标。[next] 当碱度小于0.75时,锰的回收率随碱度的提高而提高,硅的回收率也随着碱度的提高也有所提高(图3和图4).这说明在规定的限度范围内提高碱度可以改善炉渣的导电性和流动性,使输往炉内的电能可以在较大的范围内均匀分布,减小炉内反应区的温度梯度,有利于加快SiO2的传质速度,而不会由于碱度的提高SiO2活度下降而恶化SiO2还原的热力学条件。需要特别指出的是,为了提高炉渣碱度,不能只靠增加碱性物质来实现,重要的是要提高SiO2还原率。只有在提高SiO2还原率的前提下,炉渣跑锰量才低。单凭增加炉料中CaO,MgO的含量来提高炉渣碱度,往往限制了SiO2还原,也不能提高锰的回收率。通过增加炉料中的n(CaO+MgO)/n(SiO2)比值来提高炉渣碱度,其增加值是有限的,并且在这种情况下不但炉渣跑锰不低,渣量增大,而且由于SiO2活度随着碱度的提高而越来越小,SiO2还原的热力学条件严重恶化,导致硅的回收率迅速降低。分析图5可以得出如下结论:在生产锰硅合金时较高或合适的炉渣碱度是凭SiO2的还原度来达到的,只有SiO2的还原率得到提高,锰的回收率才能得到真正提高。 碱度过高时,成渣温度降低,炉内温度提不高,加上CaO与SiO2结合成硅酸钙,这些都造成SiO2还原的困难,合金含硅量上不去。此外,碱度过高,渣液过稀,不仅出炉时带走的生料多,而且出铁口容易烧坏,炉眼不好堵,因此,碱度太高不好。
煤-油聚团法选金简述
2019-02-15 14:21:10
与炭浆法比较,煤一油聚团法具有无环境污染,出资费用少和出产成本低的长处。煤-油聚团技能在20世纪70年代首要使用于煤泥的收回,后来使用于金的提取。该办法现已发展到可用于砂金、脉金、老尾矿、尾渣和碳质金矿的处理。处理低档次金矿时,载金聚会物富集金的才能可达1~5kg/t;处理高档次金矿时,载金聚会物富集金可达10~15kg/t,金收回率为62%~95%。 在工艺中起附聚金效果的是煤一油聚团。煤和油的挑选影响聚团性质,也影响金的收回率。一般来说,要求煤的灰粉小于7%,有较高的挥发性,且硬度较大。经实验以长焰煤和气煤较好。油以零号柴油、润滑油、变压器油等中性油较好。对油的要求是芳烃含量较高,一般在23%以上,密度约0.84g/cm3,沸点在200℃左右。 煤粉与油的适宜份额是聚团的要害,一起也影响金的收回率。煤和油份额不同,成团粒度不一样。用油量多则聚团粒度大,表面积小,附载金的才能弱。较小的,均匀的聚团能得到更高的聚金率。实验证明,一般聚团粒度以30~60目,最大粒度不超越2mm较好。 煤-油聚团的用量关系到金的收回率和工艺的经济指标,并且与矿石性质有关。煤-油聚团用量添加,金的收回率也随之增高,但终究趋于平衡。考虑到经济指标与产品载金量,一般挑选聚团用量为矿样的20%~25%。 在工艺过程中一般运用硅酸钠作为脉石按捺剂,以按捺聚团中搀杂的脉石灰粉,进步整体聚金功率。工艺吸附设备和煤金聚团枯燥焙烧设备是煤一油聚团选金新工艺完成工业使用的最中心设备。我国规划选用的是固、固一液系统抽吸式串级型拌和吸附设备和偏疼提高管凹型歪斜筛吸附床。 煤金聚团处理流程有枯燥焙烧法和溶剂洗脱法。枯燥焙烧法有接连操作办法和接连操作办法。接连枯燥焙烧设备由进料器、回转窑、焙灰收集器、驱动设备、温度操控设备等组成。焙灰金丢失小于1%。溶剂洗脱工艺可将煤金聚团中的明金和连生体金洗脱下来,然后可削减煤金聚团中微细粒金的焙烧丢失,但煤金聚团中的包体金仍需要用焙烧办法处理。终究取得的金灰进行非化浸出或直接熔炼。
高炉锰铁的生产---高炉锰铁冶炼操作
2019-01-25 15:49:34
锰铁高炉冶炼操作与生铁高炉相似,但锰铁高炉具有以下不同特点: ①锰矿中MnO含量较铁矿中FeO含量低,MnO较FeO难还原。冶炼过程中渣量大,锰的回收率较低。 ②由于锰与氧的亲和力比铁强,还原MnO时需要较高的温度和较大的能量,因此高炉锰铁的冶炼焦比要比生铁冶炼高得多,焦炭负荷轻。 ③由于焦比高、焦炭负荷轻,焦炭和矿石之间粒度相差大。边缘气流易于发展,造成煤气流紊乱,易产生偏行管道。 ④锰铁高炉煤气量大,发热值高,造成炉顶温度高,煤气含尘量大,净化困难。 ⑤炉衬侵蚀快,炉底易堆积,使得炉衬寿命低于生铁高炉。 以上特点决定了锰铁高炉的操作制度有别于生铁高炉而具有自身的特点。 1.高炉锰铁冶炼的装料制度 高炉锰铁冶炼中原料、燃料及熔剂的装入方法直接影响高炉断面料层分布及上升煤气流的分布,高炉装料制度包括料线、料批、装料顺序和布料器工作制度。 (1)料线,即大钟下降后的下沿至料面距离,根据锰矿粒度小、密度大、滚动性差,焦炭粒度大、滚动性好的特点,锰铁高炉的料线选在碰焦点以下,通过反弹布料,使矿石布到边缘,焦炭布到中心,有利于中心煤气流的发展。 (2)批重,指每一批料矿石重量。小料批加重边缘,大料批发展边缘。根据锰铁高炉的冶炼特点,一般采用小料批加重边缘。 (3)装料顺序,指一批料中矿石、焦炭、熔剂装入料斗的顺序。矿石先装为正装(加重边缘),焦炭先装为倒装(发展边缘)。此外还有分装、半正装、半倒装等。 (4)布料器工作制度,采用布料器是使炉料在高炉断面分布均匀的一项措施,它还可用来纠正炉料下降和煤气上升的不均匀。锰铁高炉通常采用六点式布料器布料,即每批料旋转60度。 生产实践证明:锰铁高炉采用深料线、较小料批、正装或正分装为主的装料制度有利于炉况顺行。 2.送风制度 锰铁高炉的送风制度直接影响煤气的初始分布及炉况。送风制度的确定体现为鼓风动能,即风压、风量、风温及风口尺寸等参数的选择。 在原料强度好、粒度均匀且粉末少的情况下,可采用大风量及较小风速(大风口)。反之则采用小风量、较大风速(小风口)。高炉容积与鼓风动能成正比。即高炉容积越大、鼓风动能也越大。冶炼产品含Mn量越高,炉缸越易堆积,为此需要的鼓风动能也越大。 在高炉锰铁冶炼中,为保炉缸活跃,要采取措施吹透中心。除力争全风操作外,还应保持较高风速和较大的鼓风动能,以及调节风口长度和角度来实现这一目的。 3.热制度 高炉锰铁冶炼的热制度是指冶炼中炉温水平及维持手段。炉温水平的确定应建立在保证锰的还原率及有利于降低焦比的基础上。 炉温的高低主要取决于焦炭负荷、风温、煤气热能和化学能的利用情况。 焦炭负荷与矿石中的锰、铁含量,冶炼中的渣量,熔剂消耗量以及风温、高炉容积和工作状态有关。在以上条件较稳定的前提下,应保持较合适而稳定的焦炭负荷。当以上条件变化时应根据变化相应调整焦炭负荷,以保证炉温的稳定。 在高炉锰铁冶炼中,热风带入的热量是高炉热量的主要来源之一。提高风温可降低焦比,减少煤气生成量,有利炉况顺行。因此在设备条件许可下应尽量提高风温。 4.造渣制度 高炉锰铁造渣制度与原料条件有关。当锰矿品位高,Mn,Fe质量比高时,可采用无熔剂或少熔剂法生产高碳锰铁,此时炉渣为低磷、低铁富锰渣,可作为硅锰合金的原料。我国锰矿石含锰品位低,国内以熔剂法生产高碳锰铁,以碱性渣操作为主。炉渣碱度一般控制在生产实践表明:渣中MgO含量由5%提高到8%时,渣中MnO由8%降至5%。为此,在高炉锰铁冶炼中合适的炉渣成分为:CaO为30%~44%;SiO2为25%~30%;MgO为8%~12%;Al2O3为10%~15%,MnO为3%~7%。
脱铁除磷过程的配料计算
2019-01-29 10:09:41
稀土精矿球团脱铁除磷制备稀土精矿渣过程中,各种原料的入炉配比必须经过准确的计算,所用原料要进行化学分析。当稀土精矿球团中铁、磷、锰、钛全部为碳还原时,则焦炭量可按下式计算。
C=Q(0.21Fe+0.22Mn+0.97P+0.5Ti) [1]C固(1-A)
式中 C——焦炭入炉量,kg;
Q——稀土精矿球团入炉量,kg;
C固——焦炭中含碳量,%;
A——焦炭烧损量,%;
Fe、Mn、P、Ti——分别为稀土精矿球团中根据化学分析数据换算出的含铁、锰、磷、钛元素,%。
在实际生产中,为了简化计算过程,焦炭加入量可按下列经验公式计算:
C=1.2Q(0.58Fe+0.32P) [2]
式中 C——焦炭入炉量,kg;
Q——稀土精矿球团入炉量,kg;
Fe、P——分别为稀土精矿球团中含铁、磷量,%。
为了提高铁、锰和钛等的还原率,可向炉内加入占稀土精矿球团总量2%~3%的75硅铁。如果稀土精矿含铁量低于6%,可以加入占稀土精矿球团量2%~5%的生铁或废钢。
富锰渣冶炼的有关计算
2019-01-25 15:49:32
一、高炉冶炼富锰渣的配料计算 正常炉况下的富锰渣成分,主要决定于配矿,富锰渣中的锰主要决定于矿石含锰量和锰铁比,或锰加铁总量。富锰渣中的磷含量和铁含量主要决定于炉温,前者主要由配料控制,后者主要由操作控制。在正常炉况下,都不会造成铁、磷出格,因此主要是搞好配料计算以解决锰合格问题。 1)配料计算的一般过程 (1)首先决定各元素和氧化物的分配率,根据理论分析和生产实践,各元素和氧化物的分配如表1。表1 富锰渣治炼各元素和氧化物的分配元素和氧化物入渣率/%入铁率/%吹损/%Mn85~903~83~8Fe2~585~903~8P2~585~903~8Al2O3,CaO,MgO92~9703~8SiO2其余以Si0.5计3~8
(2)确定矿石配比 ①根据原料的化学成分,确定初步配比。 ②计算入炉混合矿成分(用加权平均法)。 ③根据数理统计,含量35%的富锰渣入炉矿石的Mn和Fe的关系式如下: m(Fe)≥81.5-2.6m(Mh矿) 式中:m(Mn矿)为计算出的混合矿含锰量;m(Fe)为混合矿含m(Mn矿)时,得到含Mn35%的富锰渣要求含Fe的最小值。 计算确认m(Fe矿)≥m(Fe)时,一般可得到合格富锰渣。 (3)确定焦炭负荷。焦炭负荷根据生产实践经验来确定,理论计算复杂,日常生产中极少应用。焦炭负荷与入炉矿石含铁密切相关,一般混合矿含铁高,焦炭负荷轻。一般矿石含铁量20%左右,焦炭负荷取3~3.5,当含铁30%左右时,焦炭负荷取2.5~3.0。 (4)富锰渣和副产生铁成分的计算 ①以100kg矿石和相应的焦炭量,按入渣率计算成渣物量,并将其中锰、铁和磷换算成低价氧化物。 ②各种渣物量相加即为100kg矿石的渣量,然后进一步计算成分。 ③由渣量计算焦比和矿比。 ④同样以100kg矿石和相应的焦炭量,按入铁率计算铁量,并以生铁含碳4.5%折算出100kg矿石所得的铁量。 ⑤检验渣成分是否合格,若合格就计算出铁渣比。锰成分不合格或渣中A12O3大于20%,则调整配比后,再进行计算。 2)富锰渣配矿计算实例 以A,B,C三种不同类型的矿配矿,冶炼含锰35%以上,38%以下的富锰渣。[next] (1)矿石成分及焦炭成分见表2。表2 矿石成分及入炉混合矿成焦炭灰分及成分(%)矿种MnFePSiO2CaOMgOAl2O3配比A28.015.00.2525.01.00.57.060B18.534.00.110.02.01.58.030C28.527.50.19.501.50.54.510混合矿25.1521.950.1918.951.350.87.05100焦炭灰分(含量20%) 0.2508.0 42.0
(2)拟定配矿比为:A矿60%,B矿30%,C矿10%; (3)计算入炉混合矿成分,m(Mn)/m(Fe)=1.14,W(Mn+Fe)=47.1%; (4)计算m(Fe):m(Fe)=81.5-2.6 m(Mn矿)=16.11,m(Fe矿)≥m(Fe) 可知冶炼所得的富锰渣可以含Mn量≥35% (5)计算富锰渣成分 ①假定焦炭负荷为3.3,即100kg矿石需用30kg焦炭。 ②按100kg矿石和相应30kg焦炭计算渣量。 a.进入渣中的锰和氧化亚锰(锰入渣率按90%计算)。 m(Mn)=25.15×90%=22.64kg m(MnO)=22.64×71÷55=29.22kg b.进入渣中的铁和氧化亚铁(铁入渣率取3%计算)。 m(Fe)=21.95×3%=0.66kg m(FeO)=0.66×72÷56=0.8kg c.进入渣中的SiO2量,以SiO2入渣,其总量是入炉量的95%。 计算铁量,副产品铁含量80%~90%,以88%计算,铁元素进入生铁取92%计算, 则生铁量为:Q=21.95×92%÷88%=22.9kg 生铁Si含量为0.5%,则铁中Si量为 m(Si)=22.94×0.5%=0.12kg 还原需要SiO2量为 0.12×60÷28=0.25kg 则进入渣中的SiO2量: m(SiO2)=18.95×95%+30×20%×50%×95%-0.25 =20.6kg d.进入渣中的Al2O3量,Al2O3入渣率取95%计: m(Al2O3)=7.05×95%+30×20%×42%×95%=9.09kg e.进入渣的CaO和MgO量,CaO,MgO的入渣率取95%计: m(CaO)=1.35×95%+30×20%×8%×95%=1.73kg m(MgO)=0.8×95%=0.76kg f.进入渣中的P2O5量 m(P2O5)=(0.19+30×20%×0.2%)×3%×144÷62 =0.014kg表3 富锰渣量及成分成分MnOFeOSiO2Al2O3CaOMgO质量/kg29.20.8420.69.091.730.76含量/%46.951.3433.114.62.771.22成分P2O5总和m(Mn)m(Fe)m(P) 质量/kg0.01462.2422.640.660.0075 含量/%0.02810036.361.050.012
[next]
(6)检验:富锰渣m(CaO+MgO)/m(SiO2)=0.12,m(SiO2)/m(Al2O2)=2.26,含Mn,Fe,P均符合要求。 (7)副产生铁成分计算 a.锰入铁量,锰入铁率取5% m(Mn)=25.15×5%=1.26kg b.铁入铁量,铁入铁率取92%计 m(Fe)=21.95×92%=20.19kg c.还原入铁的Si量 m(Si)=0.12kg d.P入铁量,P入铁率取92%计 m(P)=(0.19+30×20%×0.2%)×92%=0.19kg表4 生铁量与成分表元素MnFeSiPC总和质量/%1.2620.190.120.190.12522.89含量/%5.5488.20.520.834.9499.99
(8)矿比、焦比计算 矿比:1000÷62.24×100=1607kg/t 焦比:1607÷3.3=487kg/t 二、电炉富锰渣冶炼配料计算 比实例介绍一种简易计算方法 1)计算的原始条件 (1)锰矿石的化学成分 化学成分 Mn Fe P SiO2 Al2O3 CaO MgO 含量/% 24.50 31.00 0.03 12.5 12.5 0.6 0.5 (2)焦炭成分 固定碳:80%;灰分:17%表5 各元素的分配率/%项目MnFeP炉渣中8555生铁中139575挥发2 20
(3)焦炭的利用率为92%。 (4)设定由Fe2O3→FeO和MnO2→Mn3O4全为受热分解,不直接消耗焦炭。而由FeO→Fe,Mn3O4→MnO和MnO→Mn全部用焦炭还原。Si和P等还原耗焦炭甚少,由电极消耗来补充,而不另外耗焦炭,以简化计算。 2)简易配料计算 以100kg矿石为基础的计算方法,100kg锰矿石消耗干焦炭约13.5kg. (1)富锰渣含量按下式计算 式中 w(Mn(矿))、w(Fe(矿))——锰矿石中含锰量、含铁量,%; ηMn(入)、ηFe(入)——锰的入渣率、铁的入渣率,%; A——每100kg矿所用焦炭灰分的重量,kg; B——每100kg矿含SiO2,Al2O3,CaO,MgO的总重量,kg。[next] 将原始数据代入上式,则得富锰渣的含锰量为 从上述计算得出: 100kg锰矿石生产的富锰渣和生产铁数量和主要成分见表6。表6 富锰渣和生铁的数量与成分名称化学成分(%)产量/kgMnFeP富锰渣39.112.910.00353.25生铁9.2685.640.134.39
(3)焦炭消耗量的计算 焦碳消耗主要用于铁、锰的还原和生铁的渗碳等方面。 还原进入富锰渣的锰所需碳量:Mn3O4+C=3MnO+CO 53.25×0.391×12÷165=1.15kg 还原进入生铁的锰所需碳量:MnO+C=Mn+CO 34.29×0.0926×12÷55=0.68kg 还原进入生铁的铁所需碳量:FeO+C=Fe+CO 34.39×0.8564×12÷56=6.31kg 副产生铁中渗碳量:34.39×0.045=1.55kg 上面四项合计需碳量为 1.51+0.68+6.31+1.55=10.05kg 折合成干焦炭量为:10.05÷0.90×0.80=13.96kg (4)锰矿石与焦炭的配料比为 锰矿石量/焦炭量=100/13.96 (5)每吨富锰渣消耗 锰矿石:1000÷53.25×100=1878kg 焦 碳:1878÷13.96=262kg
2008年钢铁行业政策环境分析
2019-03-06 09:01:40
一、要点方针汇总2008年,国家发布的与钢铁职业相关的方针中,最首要的就是节能减排,筛选落后产能,工业结构调整。从相关方针的内容来看,节能减排简直都触及其间,成为查核的重要方针之一。相关方针的履行,首要意图就是期望经过方针调整,筛选落后产能,完结节能减排,维护环境,并促进工业的结构调整。
表1 2008年钢铁职业相关方针汇总时刻方针称号方针思路2007.06《节能减排综合性作业方案》节能环保、结构调整2008.02《铁合金职业准入条件》2008年修订遏止重复建造,调整工业结构2008.02《电解金属锰厂商职业准入条件》2008年修订遏止重复建造,调整工业结构2008.02《关于加强上市公司环保监管作业的辅导定见》遏止“双高”职业扩张2008.04建造项目竣工环境维护检验技术规范黑色金属冶炼及压延加工(HJ/T404-2007)环境维护检验2008.05《关于下达2008年钨矿和稀土矿挖掘总量操控方针的告诉》稀有资源维护开发2008.05国家发改委发布钢铁产品强制能耗标准节能减排、结构调整2008.06《关于对港存进口铁矿石进行疏港的告诉》处理铁矿石港口积压2008.07《出口收结汇联网核对方法》出口交易与收结汇真实性及其一致性的审阅2008.07《关于进一步加强和规范外商出资项目处理的告诉》外商出资处理2008.08关于贯彻施行《中华人民共和国节约能源法》的告诉节能减排2008.08《国务院关税税则委员会关于调整铝合金焦炭和煤炭出口关税的告诉》约束资源性产品的出口2008.09《铁合金出口答应申领条件和程序》节能减排、工业调整
数据来历:相关部委、世经未来收拾
二、要点方针及重大事情分析
(一)《铁合金职业准入条件(2008年修订)》发布2008年2月19日国家展开与变革委员会发布了《铁合金职业准入条件(2008年修订)》和《电解金属锰职业准入条件(2008年修订)》两份文件,两文件将自本年3月1日起施行。发改委称,修订这两个职业准入条件首要是为了遏止其低水平重复建造和盲目扩张,以促进工业结构晋级。
依据新规则,硅铁、工业硅、电炉锰铁、硅锰合金、高碳铬铁、硅铬合金等铁合金矿热电炉需选用矮烟罩半封闭型或全封闭型,容量为25000KAV及以上,变压器选用有载电动多级调压的三相或三个单相节能型设备,出产工艺操作机械化和操控自动化。而首要铁合金产品单位冶炼电耗方面、电解金属锰方面也有更高要求。
发改委称,新建和改扩建铁合金、电解金属锰项目有必要契合上述准入条件。两项意图出资处理、土地运用、借款融资等也有必要依据上述准入条件。现有相关厂商也要经过技术改造到达环保、能耗、资源耗费、安全出产等方面的准入条件。发改委标明,对不契合准入条件的新建和改扩建项目,金融组织不得供给信贷支撑,电力监管组织监督电力厂商依法中止供电,环保部门不得处理环保批阅手续。当地人民政府或相关主管部门依法决议吊销或许责令封闭的厂商,工商行政处理部门依法责令其处理改变挂号或许刊出挂号。
(二)第三项环境经济方针绿色证券辅导定见出台2008年2月,环保总局正式发布《关于加强上市公司环保监管作业的辅导定见》。这一绿色证券的辅导定见将以上市公司环保核对准则和环境信息发表准则为中心,遏止“双高”职业过度扩张,防备本钱危险,并促进上市公司持续改善环境体现。绿色证券是继绿色信贷、绿色稳妥之后的第三项环境经济方针。
定见要求对从事火电、钢铁、水泥、电解铝职业以及跨省运营的“双高”职业(13类重污染职业)的公司请求首发上市或再融资的,有必要依据环保总局的规则进行环保核对。依照我国证监会《关于重污染职业出产运营公司IPO请求申报文件的告诉》(发行监管函[2008]6号)规则,“重污染职业出产运营公司请求初次揭露发行股票的,请求文件中应当供给国家环保总局的核对定见;未获得环保核对定见的,不受理请求。”据此,环保核对定见将作为证监会受理请求的必备条件之一。
依据新出台的《定见》,环保总局一方面将向证监会及时通报并向社会揭露上市公司遭到环境行政处罚及其履行的情况,揭露严峻超支或超总量排放污染物、发作重特大污染事端以及建造项目严峻环评违法的上市公司名单,由证监会依照《上市公司信息发表方法》的规则予以处理。另一方面,环保总局还将挑选比较老练的板块或职业展开上市公司环境绩效评价,编制并发布我国证券市场环境绩效指数及排名,为出资者、处理者供给上市公司的环境绩效信息和排名情况。
方针点评:
环保总局现已改为环境维护部,其重要性也得到进步。该定见的出台,是环保部门总多环境维护经济方针之一,经过不断完善环境经济方针的掩盖规划,能够有效地促进我国环境维护方针的履行,然后有利于经济的可持续展开。该定见将从上市公司的环境评价着手,到达遏止“双高”职业过度扩张,防备本钱危险,并促进上市公司改善环境体现的意图。
(三)我国2008年要筛选600万吨炼钢产能2008年我国环保部门将加大污染减排作业力度,采纳愈加有力的办法,使二氧化硫和化学需氧量排放量得到操控。着力推进结构减排、工程减排、处理减排,保证2008年二氧化硫、化学需氧量排放量别离比2005年下降6%和5%。
在结构减排方面,2008年我国要求关停1300万千瓦小火电,筛选600万吨炼钢、5000万吨水泥、1400万吨炼铁落后产能等,各级环保部门要严格履行工业方针,做好关停筛选作业。
在工程减排方面,2008年将新市污水日处理能力1200万吨,08和09两年36个大中城市将完结污水的悉数搜集和处理;现有燃煤电厂将完结3000万千瓦以上机组脱硫设备装置工程,并完结10台规划1000平方米钢铁烧结机烟气脱硫工程。
在处理减排方面,要加强环境监管,对达不到环保要求的厂商施行限产限排、停产整治直至封闭,对化工、造纸等重污染职业,以及其他超越污染排放标准、超越总量操控方针、出产或运用有毒有害物质的厂商,施行强制性清洁出产审阅。
事情分析:
节能减排,筛选落后产能,是我国钢铁职业的首要工业方针。在“十一五”规划中,清晰了相关方针。近年,政府的办法不断加强,节能减排的决计加大,这将有利于推进各职业相关方针的履行。关于钢铁职业,包含其间的特种钢职业,节能减排和筛选落后产能方针的有利履行,将促进职业的结构调整,推进职业的健康展开。
(四)未来将筛选7000万吨小炼焦产能2008年3月,国家发改委工业方针司标明,未来我国焦炭职业的使命是筛选约7000万吨4.3米以下的小机焦项目;一起也期望有一些大型的现代化的新建机焦项目建立,加快工业结构调整及整合。
事情分析:
我国是焦炭消费大国,也是焦炭出产大国,可是,焦炭厂商多,规划小,资源使用功率低,污染严峻是我国焦炭职业展开所面对首要问题,这和钢铁职业展开很相相似。因此,需求筛选部分落后产能,在筛选落后产能的一起,需求新上一些大型的焦炭出产线来添补筛选后的资源空缺。
因此,在未来几年,焦炭职业首先要严格操控焦炭产值,操控好新上项意图水平、数量、质量,资源少、环境压力大的山西、河北等区域要严格操控,有些当地资源环境情况较好,能够建造一些大机焦产能。其次,现在将采纳新的办法,持续赶紧筛选落后产能。别的,还要经过不同电价、水价和进步排污费标准,进步资源税和资源费水平。在出口方针上,要从出口方针、关税、资质上把关,削减焦炭出口。
(五)焦炭出口暂定税率进步至40%国家关税税则委员会发布告诉,决议于8月20日起,将焦炭出口暂定税率由现在的25%进步至40%。国家关税税则委员会在告诉中还对铝合金等产品的关税进行了调整。自8月20日起,官方将对一般交易项下出口的铝合金征收出口暂定关税,暂定税率为15%;将炼焦煤出口暂定税率由5%进步至10%;对其他烟煤等征收出口暂定关税,暂定税率为10%。
方针点评:
焦炭作为“两高一资”产品,其出口逐步遭到方针的约束,继年头焦炭出口关税从5%进步至15%后,现其关税又从15%进步至40%。此次的关税调整起伏较大,标明我国对焦炭的出口方针进一步收紧。焦炭关税的上调,将约束焦炭产品的出口,有利于我国节能减排使命的完结。别的,焦炭产品出口削减,关于国内的直销增多,有利于钢铁减轻焦炭收购本钱上涨的压力。关于国际市场,因为我国是全球焦炭交易的首要出口国,全年的出口量占全球焦炭交易量的50%左右,此次焦炭出口税率从25%进步到40%,对全球的焦炭报价将发生重要影响。
(六)我国将对铁合金施行出口答应制为合作施行铁合金工业方针,加强和规范铁合金产品出口处理,21日发布公告,决议自2008年9月1日起,施行《铁合金出口答应申领条件和程序》。
发布,自2008年9月1日起,开端施行《铁合金出口答应申领条件和程序》,出口厂商依据《货品出口答应证处理方法》和《2008年出口答应证处理货品目录》有关规则,并依照上述两个申领条件和程序,向所在地省级商务主管部门递送有关请求材料,经审阅承认具有相关产品出口答应申领条件的厂商向所在地授权的省级发证组织申领出口答应证。
方针点评:
《铁合金出口答应申领条件和程序》的施行,意味着我国铁合金自在出口的局势完毕,而正式施行答应准则。铁合金是出产钢材的一种辅佐质料,首要由电炉冶炼,在出产过程中,能源耗费大,污染严峻。此次答应准则的施行,是约束高污染、高能耗产品出口的重要行动。此举将有利于进步我国钢铁职业节能减排的作用。
三、方针展开趋势猜测现在,钢铁职业的方针思路首要触及节能减排,筛选落后产能,工业结构调整等方面。钢铁职业首要方针展开趋势是:
一是节能减排,筛选落后产能的方针力度加大。在环保方针力度加大的情况下,作为耗能污染大户,钢铁等金属冶炼加工职业首战之地。节能减排,筛选落后产能的方针将会成为钢铁厂商往后面对的首要方针法规,其间落后的中、小型钢铁厂商将成为管理要点对象。从区域来看,华北,尤其是唐山区域成为是整治的要点区域。
二是对工业结构晋级调整的方针支撑增多。钢铁职业的工业结构晋级是节能减排、筛选落后产能的必定要求。出产高附加值产品,调整工业结构,是钢铁职业的展开趋势。因此,在履行节能减排方针的一起,对工业结构晋级的支撑性方针也会出台。
三是出口方针的施行将合作节能减排、工业结构调整方针。我国钢铁相关产品的出口在职业的运转占有重要位置。未来的出口方针将会与节能减排、工业结构调整方针相合作,以更好的促进工业方针调整。出口方面将加大力度约束高耗能、高污染、资源性产品的出口,鼓舞高附加值、高技术含量产品的出口。
钢铁冶炼技术的革新
2019-01-07 07:51:19
钢铁是发展重工业的首要原料,欧洲冶炼钢铁已有较长的历史,但主要限于小作坊生产,工艺粗糙。日益发展的工业对钢铁的需求也日益增大,英国在18世纪初时每年都要从国外进口钢铁,因为国内产量跟不上。大不列颠并不缺少铁矿,之所以铁产量不高主要是因为用来炼铁的燃料不够。当时的冶炼技术只知道用木炭炼铁,而英国的森林资源日见枯竭,用木炭炼铁成本越来越高。煤虽然已大量开采,但煤中含有硫化物,直接用煤冶炼不出质地好的铁来。 1735年,阿布拉罕•达比在其父亲多年试验的基础上发明了焦炭炼铁法。如同将木材烧成木炭一样,煤也可以先炼成焦炭,再用焦炭炼铁,这样炼出的铁品质优良,也解决了木炭短缺问题,焦炭炼铁法马上得以推广。 1750年,钟表匠本杰明•亨茨曼(1704—1776年)由于在市场上找不到适合制造发条的材料,决定自己试验炼钢。当时炼钢面临的主要问题是火炉的温度不够高,亨茨曼发明了用耐火泥制的坩埚炼钢。他将生铁投入坩埚后将埚封闭,再用焦炭维持高温使铁成为铁水,由于铁水与空气相隔绝,炼出的钢相当纯净。 1760年,工程师斯密顿发明了鼓风机,用水力驱动,它使焦炭温度大大升高,从而提高了炼铁的效率。瓦特蒸汽机发明之后,被广泛用于鼓风机上,使炼铁水平普遍提高。 1784年,工程师享利•科特(1740—1800年)发明搅拌法,他使用搅炼炉在铁熔化后搅拌成团,冷却后锻压即成熟铁。此法省力而有效,使炼铁技术又上一个新台阶。 经过钢铁冶炼技术的不断革新,英国的钢铁产量大幅度上升,到18世纪末已成为欧洲重要的钢铁出口国,率先进入钢铁时代。
高炉炼铁
2019-03-06 10:10:51
现代炼铁的首要办法,钢铁出产中的重要环节。这种办法是由古代竖炉炼铁开展、改善而成的。虽然国际各国研讨开展了许多新的炼铁法,但由于高炉炼铁技能经济目标杰出,工艺简略,出产值大,劳动出产率高,能耗低,这种办法出产的铁仍占国际铁总产值的95%以上。
高炉出产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从坐落炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅佐燃料)中的碳同鼓入空气中的氧焚烧生成的和,在炉内上升过程中除掉铁矿石中的氧,然后复原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不复原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。发生的煤气从炉顶导出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。前期高炉运用木炭或煤作燃料,18世纪改用焦炭,19世纪中叶改凉风为热风(见冶金史)。20世纪初高炉运用煤气内燃机式和蒸汽涡轮式鼓风机后,高炉炼铁得到迅速开展。20世纪初美国的大型高炉日发生铁量达450吨,焦比1000公斤/吨生铁左右。70年代初,日本建成4197米3高炉,日发生铁超越1万吨,燃料比低于500公斤/吨生铁。我国在清朝末年开端开展现代钢铁工业。1890年开端筹建汉阳铁厂,1号高炉(248米3,日产铁100吨)于1894年5月投产。1908年组成包含大冶铁矿和萍乡煤矿的汉冶萍公司。1980年,我国高炉总容积约8万米3,其间1000米3以上的26座。1980年全国产铁3802万吨,居国际第四位。
70年代末全国际2000米3以上高炉已超越120座,其间日本占1/3,我国有四座。全国际4000米3以上高炉已超越20座,其间日本15座,我国有1座在建设中。
50年代以来,我国钢铁工业开展较快,高炉炼铁技能也有很大开展,首要表现在:①归纳选用精料、上下部调剂、高压炉顶、高风温、富氧鼓风、喷吹辅佐燃料(煤粉和重油等)等强化冶炼和节省能耗新技能,特别在喷吹煤粉上有独到之处。1980年我国重点厂商高炉均匀使用系数为1.56吨/(米3·日),焦比为539公斤/吨生铁;②归纳使用含钒钛的铁矿石取得了突破性发展,含稀土的铁矿石的使用也取得了较大的发展。
高炉冶炼首要技能经济目标 分述如下:
高炉使用系数每立方米高炉有用容积一昼夜出发生铁的吨数,是衡量高炉出产功率的目标。比方1000米3高炉,日产2000吨生铁,则使用系数为 2吨/(米3·日)。
焦比 每炼一吨生铁所耗费的焦炭量,用公斤/吨生铁表明。高炉焦比在 80年代初一般为450~550公斤/吨生铁,先进的为380~400公斤/吨生铁。焦炭报价昂贵,下降焦比可下降生铁本钱。
燃料比高炉选用喷吹煤粉、重油或天然气后,折合每炼一吨生铁所耗费的燃料总量。每吨生铁的喷煤量和喷油量别离称为煤比和油比。此刻燃料比等于焦比加煤比加油比。依据喷吹的煤和油置换比的不同,别离折组成焦炭(公斤),再和焦比相加称为归纳焦比。燃料比和归纳焦比是判别冶炼一吨生铁总燃料耗费量的一个重要目标。
冶炼强度 每昼夜高炉焚烧的焦炭量与高炉容积的比值,是表明高炉强化程度的目标,单位为吨/(米3·日)。
休风率 休风时刻占全年日历时刻的百分数。下降休风率是高炉增产的重要途径。一般高炉休风率低于2%。
生铁合格率 化学成分符合规定要求的生铁量占悉数生铁产值的百分数,是点评高炉优质出产的首要目标。
生铁本钱 是从经济方面衡量高炉作业的目标。
铜镍合金价格
2017-06-06 17:49:56
铜镍合金价格在近几年里,随着我国对镍及铜镍合金扶持力度加大以及国家对镍及镍合金相关措施推出,鉴于镍及镍合金价格变化对于国内消费有着巨大的影响,加强对镍及镍合金市场的价格管理和调节显得十分重要。目前铜镍合金价格市场主流报价3200元/镍左右,较高报价3300元/镍;中镍铁4-6%主流出厂价1330元/镍左右,较高报价1350元/镍。镍铁厂商报价微幅上调,但略显乏力。不过,在焦炭等生产成本趋高的情况下,国内大部分镍铁厂商信心十足,他们认为,虽然生产成本压力大,但也能支撑中低镍铁价格保持高位运行。山东焦协在征求山西、河北等省相关焦化企业意见后,决定调整1月焦炭市场价格。自2010年1月10日起,一级冶金焦市场指导价为2200元/吨;二级冶金焦市场指导价为2100元/吨。需要指出的是,此前山东焦协公布的1月1日至10日的焦炭指导价已经大幅上调。其中,一级冶金焦市场指导价为2050元/吨;二级冶金焦市场指导价为1950元/吨,分别较12月份上涨了220元/吨、200元/吨。也就是说,高炉镍铁生产成本是有增无减的。今日,铜镍合金价格报价趋稳,低镍铁1.6-2.0%主流出厂报价3200元/吨左右,较高报价3300元/吨;中镍铁4-6%主流出厂报价1330元/镍左右;高镍铁主流出厂报价1300元/镍左右,较高出厂报价1350元/镍。报价方面较上周来看,调整幅度不大,市场表现相对平稳。 铜镍合金价格经历一番上涨后,成交方面暂无太多突破迹象。厂商反馈消息,目前镍铁价格报价坚挺,但实际成交量及成交价格并不十分喜人。下游钢厂采购仍存压价现象,使得镍铁价格上涨动力不足,短期内铜镍合金价格平稳为主调。 市场人士分析,铜镍合金价格生产成本仍旧处于渐增的态势,镍矿、焦炭价格均有上涨。从政策走势、市场运行、价格机制、影响因素、进出口贸易、经销企业、地区种植、储备运输等多个方面来研究镍及镍合金市场的价格走势及其成因。对于镍及铜镍合金企业、镍及铜镍合金价格管理部门都有很好的参考价值。铜镍合金价格生产成本仍旧处于渐增的态势,镍矿、焦炭价格均有上涨。
镍鼓风炕炉熔炼
2019-01-08 09:52:44
镍鼓风炉熔炼是最早的炼镍方法之一,随着生产规模扩大、冶炼技术进步,以及环境保护要求的提高,这一方法已逐步被淘汰。但是由于鼓风炉熔炼具有投资少、建设周期短、操作简单、易控制等特点,加上炉顶密封、富氧鼓风等先进技术的应用,使得这一传统的冶炼工艺在改善环境、降低能耗、烟气回收利用等方面得以不断完善和提高,因而至今仍不失为一些中、小型企业的首选工艺。我国四川会理镍太少曾于1960年投产的鼓风炉一直沿用至今。 鼓风炉是一种竖式炉,炉料(高品位块矿、烧结块或团矿、焦炭、熔剂、转炉渣等)从炉子上部他批他层地加入炉内,空气由风口不断地鼓入炉内使固体燃料燃烧,热气自下而上地通过料柱,进行炉料与炉气逆向运动的热交换。从而实现炉料的预热、焙烧、熔化、造锍等一系列物理化学反应,最终完成提取并分离合格产出物的过程。它的工艺点主要表现为: (1) 炉气是通过炉内块料之间的孔隙向上运动,细碎粉状物料容易把孔隙堵塞或被气流带走,炉料透气性不佳,炉气气流分布不均,焦炭上燃。在气流分布不均的情况下,易产生炉结等故障,熔炼无法进行,因此只有大块的物料才可以在鼓风炉内进行,细小的物料必须进行专门的烧结、制团、混捏。 (2)在鼓风炉内,炉料与炉气之间的逆向运动,造成良好的热交换条件,因而保证了炉内有较高的热利用率。 (3)鼓风炉中的最高的温度是在炉内的焦点区(即风口区),由焦炭强烈的燃烧或硫化物强烈的氧化形成的。炉子焦点区通常在风口稍上的区域内,炉料在下落的过程中,通过温度范围很广的区域,即从加料水平面的300~500℃到炉子焦点区的1300~1450℃,也就是超过炉渣熔点以上150~200℃。因此,炉渣和镍锍在焦点区被过热,保证了它们的炉缸或前床很好地澄清他离。(4)鼓风日炉内最高温度取决于炉渣熔点,当炉料和炉渣成分一定时,强化燃料的燃烧,只能增加熔化速度,但不能显著地提高焦点区的温度。 (5)鼓风炉熔炼时,气相和炉料之间的化学相互作用具有重要意义。日炉内气氛容易控制当处理硫化矿时挖掘日 还原气氛,氧化程度比电炉高,脱硫率一般为45%,最高可过60%;当处理氧化矿时,炉内控制为还原气氛进行不少国家 原硫化熔炼。 根据矿石组成、熔炼的热源与熔炼的目的不同,硫化矿的鼓风炉氧化熔炼可分为自热熔炼和半自热熔炼,半自热熔炼是典型的鼓风炉氧化熔炼。[next] 1、硫化铜镍矿的半自热熔炼 大多数铜和镍的矿床是浸染有石英和包含脉石的硫化矿石。这种矿石其热值不能满足纯自热熔炼的条件。熔炼这种矿石需在鼓风炉中配入焦炭,进行半自热氧化熔炼。在熔炼过程中,是靠焦炭的燃烧和黄铁矿的氧化以及进一步的造渣反应热提供所需的热量。 烧结块或块矿放炉后,随着料柱的下降料温逐渐提高,便会发生一系列的物理化学变化,干燥、脱水、分解、氧化、硫化、熔化后形成镍锍、炉渣等。现根据炉料在炉内向下运动的过程中发生的变化分述如下: 1)预备区(400—1000℃) 炉料入炉后首先被加热到300~500℃,进行干燥脱水;温度达到400~500℃时,一部分高价硫化物开始进行分解反应析出硫;温度升到500~700℃时,首先发生固体硫化物的氧化反应,因为大多数硫化物的着火温度(500℃左右)比焦炭着火温度(600~800℃)低,所以硫化物优先氧化。 在预备区,FeS氧化的主要产物是Fe3O4,当在下部与焦炭和FeS接触时又还原为FeO。 在预备区下部,温度为1100~1200℃区域内,烧结块中易熔硅酸盐和硫化物共晶开始熔化,形成初期炉渣和镍锍,在往下流动过程中受到过热,并逐渐溶解其他难熔成分,成为炉渣和镍锍进入本床。铜镍锍的形成反应如下: Cu2O+FeS=Cu2S+FeO 3NiO+3FeS=Ni3S2+8FeO+1/2S2 上述反应产生的Ni3S2,Cu2S和FeS共熔形成一种产品镍锍,并溶有少量的Fe3O4和贵金属。 硫化铁氧化反应和钙、镁碳酸盐离解反应产生的FeO,CaO,MgO等碱性氧化物,将与物料中的酸性氧化物SiO2反应形成各种硅酸盐。在高温下这些硅酸盐便共熔在一起,形成另一种熔体产物炉渣。 2)焦点区(1300—1400℃) 主要是发生Fe3O4的还原、FeS的氧化(为FeO)和造渣(形成2FeO.SiO2)及焦炭的燃烧反应。在焦点区,赤热的焦炭在完全燃烧前始终呈固体状态,而FeS则呈液体状态迅速通过而进入本床,停留时间很短,因此,在半自热熔炼中的焦点区主要发生焦炭燃烧反应,而熔融FeS只有少部分被氧化。 3)本床区(1250—1300℃) 本床区是镍锍和炉渣的汇集处并初步分层,如果熔体是连续放出,在前床分离炉渣与镍锍,而本床只是它们进入前床的过道。 2、氧化镍矿的还原硫化造锍熔炼 氧化镍矿有两种类型:一种是褐铁矿型,通常蕴藏在氧化矿床的表层,其主要成分是含铁的氧化矿物;另一种是硅酸盐型,通常储藏于氧化矿床的较深层。[next] 氧化镍矿中镍呈化学浸染状态,因而不能采取选矿的方法进行富集。虽然处理这种低品位原料的加要工费比较高,但其开采容易、开采费低,从而可以得到补偿。 火法冶炼处理氧化镍矿有两种方法:一种是还原、硫化、熔炼,产出镍锍而与脉石分离;另一种是还原熔炼产出外铁与脉石分离。 氧化矿还原、硫化、熔炼一般在鼓风炉中进行,也可用电炉熔炼。本节着重叙述鼓风炉的还原硫化熔炼。 氧化镍矿由于疏松易碎且含水量较高,不宜直接装入鼓风炉中熔炼,一般需要先经制团或烧结成块料后才入炉熔炼。不管采用哪种预处理方法,事先都需要经破碎、筛分、配料或干燥等几个工序。 1)还原硫化造锍熔炼 氧化镍矿鼓风炉熔炼的基本任务是将矿石中的镍、钴和部分铁还原出来使之硫化,形成金属硫化物的共熔体与炉渣分离,故称还原硫化熔炼。进炉炉料由团矿或烧结块、硫化剂和熔剂组成。此外加入20%~30%焦炭作为燃料与还原剂。 大量焦炭在风口区燃烧,使风口附近的炉温升到1700℃以上。结果使固体炉料熔化,成为镍锍和炉渣两种熔体流入本床。高温炉气向上流动,使向下动动的炉料加热并进行脱水、离解、还原、硫化、熔化等过程。 (1)离解反应。除了石灰石在908℃离解外,黄铁矿超过600℃,离解为FeS,黄铁矿的离解是不希望的,因不这在炉子上部发生,硫含量已有半数没有参与硫化反应,而以硫蒸气或被 氧化成SO2为烟气所带高呼,此外黄铁矿离解常常伴随着崩裂作用,形成大量碎块。这些碎块也易为烟气所带走,造成硫化剂消耗过高。因此在生产上采取增大黄铁矿粒度的措施,以降低其离解率。一般粒度保持在25~50mm。过大也不好,因为过大粒度的硫化剂在炉内分布不均匀。由于黄铁矿的这一缺点,许多工厂都乐于采用较难离解的石膏(CaSO4)作硫化剂。 (2)还原反应。金属氧化物(MO)在炉内靠含有大量CO气体和固体焦炭还原,其总反应可表示为: MO+C(CO)=M+CO(CO2) 最易还原的氧化物是NiO,在700~800℃时就以相当快的速度还原,而硅酸镍的还原要难得多,当炉料中有FeO和CaO存在时,由于形成Fe2SiO4及2CaO.SiO3的还原反应。铁氧化物可还原为FeO,与SiO2形成2FeO.SiO2。 一定量的铁氧化物被还原为金属铁是希望的,因为金属铁可使硫化过程和造镍锍过程加速。但是炉内还原程度高,以镍铁形态存在的金属铁量会增多。 在鼓风炉熔炼的温度下,镍铁在镍锍中的溶解度有限,便有可能在本床析出成为炉结,给生产带来麻烦。然而炉内还原程度奋力拼搏低也是不希望的因为这会降镍在镍锍中的回收率。[next] (3)硫化反应。以石膏作硫化剂时,在有炉渣存在和条件下受热,将按下式完全离解: CaSO4.2H2O=CaO+SO3+2H2O 随后含有CO和SO3的气体与金属氧化物相互反应而使后者硫化: 3NiO+9CO+2SO3=Ni3S2+9CO2 3NiSiO3+9CO+2SO3=Ni3S2+3SiO2+9CO2 FeO+4CO+SO3=FeS+4CO2 1/2Fe2SiO4+4CO+SO3=FeS+1/2SiO2+4CO2 在有焦炭存在时,SO3可在600℃将镍锍化。在焦点区附近,还原硫化反应所形成的硫化物和少量金属相与炉渣一起熔化,当这些熔体流经风口区时,有少部分被鼓风再氧化为氧化物。镍的氧化物在本床再与金属铁的FeS相互反应,最后完成镍的硫化过程。 3NiO+2FeS+Fe=Ni3FS2+3FeO 3NiSiO3+2FeS+Fe=Ni3S2+3/2Fe2SiO4+3/2SiO2 NiO+Fe=Ni+FeO 2NiSiO3+2Fe=2Ni+Fe2SiO4+SiO2 氧化镍矿还原硫化熔炼所产低镍锍由镍和铁的硫化物组成,和硫化矿造锍熔炼一样,低镍锍以熔融状回入转炉吹炼,产出的高镍锍主要成分为Ni3S2.高镍锍的进一步处理和硫化矿所产二次镍精矿的处量方法相同。
钢铁生产工艺
2018-12-11 14:37:54
现代钢铁生产流程是将铁矿石在高炉中冶炼成生铁,将铁水注入转炉或电炉冶炼成钢,再将钢水铸成连铸坯或钢锭,经轧制等塑性变形方法加工成各种用途的钢材。 一个钢铁联合企业一般包括原料处理、炼铁、炼钢、轧钢、能源供应、交通运输等生产环节,是一个复杂而庞大的生产体系。我国的钢铁企业一般都是这样的全流程联合企业。
1、冶炼原料 原料是高炉冶炼的物质基础,精料是高炉操作稳定顺行,获得高产、优质、低耗及长寿的基本保证。 高炉冶炼用的原料主要有铁矿石(天然富矿和人造富矿)、燃料(焦炭与喷吹燃料)、熔剂(石灰石和白云石等)。冶炼一吨生铁大概需要品位为63%的铁矿石1.60~1.65吨,0.3~0.6吨焦炭,0.2~0.4吨熔剂。2、炼铁工艺 高炉炼铁是以焦炭为能源基础的传统炼铁方法。它与转炉炼钢相配合,是目前生产钢铁的主要方法。高炉炼铁的这种主导地位预计在相当长时期之内不会改变。高炉炼铁的本质是铁的还原过程,即焦炭做燃料和还原剂,在高温下将铁矿石或含铁原料的铁,从氧化物或矿物状态(如Fe2O3、Fe3O4、Fe2SiO4、Fe3O4·TiO2等)还原为液态生铁。 冶炼过程中,炉料(矿石、熔剂、焦炭)按照确定的比例通过装料设备分批地从炉顶装入炉内。从下部风口鼓入的高温热风与焦炭发生反应,产生的高温还原性煤气上升,并使炉料加热、还原、熔化、造渣,产生一系列的物理化学变化,最后生成液态渣、铁聚集于炉缸,周期地从高炉排出。上升过程中,煤气流温度不断降低,成分逐渐变化,最后形成高炉煤气从炉顶排出。3、炼钢
钢与生铁都是以铁元素为主,并含有少量碳、硅、锰、磷、硫等元素的铁碳合金,二者差别就是C元素的含量。 炼钢的主要任务包括以下几项:
1)脱碳;2)脱磷;3)脱硫;4)脱氧;5)脱氮、氢等;6)去除非金属夹杂物;7)合金化;8)升温;9)凝固成型。
炼钢工艺主要包括 1) 铁水预处理;2)转炉或电弧炉炼钢;3)炉外精炼(二次精炼);4)连铸。 炼钢过程是个氧化过程,其去除杂质的主要手段是向熔池吹入氧气并加入造渣剂形成熔渣出来。脱碳反应是炼钢过程的主要手段,硅、锰、磷、硫等元素也通过氧化反应去除。炼钢的原料有生铁、废钢、熔剂(石灰石等)、脱氧剂(硅铁、锰铁、铝等)、合金料等。4、连铸 连续铸钢是通过连铸机将钢液连续地铸成钢坯的工序。与模铸相比,连铸具有以下优越性: 1)简化工序、节能;2)铸坯切头率降低、金属收得率比模铸高7~12%;3)高效凝固;4)优化成型。
连铸工艺的流程为:钢液通过中间包注入结晶器内,迅速冷却成具有一定厚度的凝固壳而内部仍为液态的铸坯。铸坯下部与伸入结晶器底部的引锭杆衔接,浇注开始后,拉坯机通过引锭杆把结晶器内的铸坯以一定速度拉出。铸坯通过连铸二次冷却区时,进一步是受到喷水冷却直到完全凝固。完全凝固后的铸坯通过拉矫机矫直后,切割成规定长度,由输送辊道运出。5、轧钢 轧制过程是轧件与轧辊之间的摩擦力将轧件拉进不同旋转方向的轧辊之间使之产生塑性变形的过程。一般的轧钢工序可分为: 加热炉 粗轧 中轧 精轧 精整
锰矿综合性球团矿的试验研究
2019-01-24 09:37:06
一、前 言
球团法是一种较理想的锰矿造块方法,研究表明,锰矿球团矿(酸性)和锰矿烧结矿相比,在锰含量上有所提高。国外有人用锰矿制取熔剂性球团,以降低能耗和改善冶金性能。为了进一步降低能耗和提高生产率,前苏联一些学者在锰精矿中配入气煤制备预还原“矿石-煤”球团矿,并进行了熔炼锰铁合金的试验,结果表明,用预还原“矿石-煤”球团矿部分或全部代替炉料中锰精矿或烧结矿时,电能消耗降低22%,锰回收率和炉子生产率都得以提高,为了减少熔炼时熔剂和焦炭的加入量,K.r.Copokhh等人。随后又研制了焙烧后含碳达lO%的“矿石-熔剂-煤”球团矿,即以锰精矿配加20%无烟煤和20%白云石制成碱度为1.0~1.1的球团矿,实践证明这种球团矿不仅还原性好,而且可促进熔炼时金属和渣的形成。国内进行锰矿球矿生产的厂家很少,其突出的特点是产量低、成本高、作业率低,通过试验来加宽球团的焙烧区间、降低能耗、提高球团矿的还原率和锰回收率是改善其生产指标的较可行的途径。
二、原料条件和试验流程
试验所用原料为取自湘潭锰矿的碳酸锰精矿、冀东白云石和石灰石、湘潭焦粉,其地化学成分见表1。
表1 原料化学成分(%)原料TMnTfeSiO2Al2O3CaOMgOPS烧损Na2OK2O锰精矿24.652.5114.082.159.463.880.160.8824.90石灰石0.153.616.6350.721.990.010.0942.160.030.24白云石0.072.070.1929.6621.350.0040.1346.260.030.08焦粉C:81.38, 灰分15.56, 挥发分3.06
图l为球团试验流程,试验设备有碾磨机、造球机、高温焙烧炉、L-J1000型拉力试验机和还原测定装置。图1 球团试验流程
三、软熔失重试验
由于锰矿石受热分解为MnO和Mn3O4,在高温时易与SiO2作用,生成低熔点的硅酸盐,锰矿焙烧温度区间狭窄,当焙烧温度有较大的波动时(士50℃).就引起球团熔化或欠烧,为此,必须寻找扩大锰矿球团焙烧区间的途径。
试验是在SCN802造型材料耐火性能测定仪上进行的,采用三因子二次回归正交设计安排试验,变量设计水平和试验结果见表2。为确定试样开始软化温度,将平行试样于投影式R2Y-l熔盐综合测定仪上进行失重-收缩试验,试验采用圆柱体软熔测定法,以圆柱体锰矿样品开始倒边时的温度计为软化开始温度,结果见表2。
表2 软-熔试验的表头设计及试验结果(注):Y1-软化开始温度;Y2-软化终了温度;Y3-熔化终了温度。
根据对已知熔点纯物质(纯铅)的试验结果分析可知,以温度-收缩率关系曲线的拐点为软化终了或熔化开始温度,以试样收缩50%的温度为熔化终了温度,结果见表2。试验结果表明,适宜的物料组成可以提高锰矿物料的软熔温度和扩大软熔区间。如将N012试样与原矿对比可发现,虽然软化开始温度没变,均为1070℃,但软化终了温度由1190℃提高到1270℃,熔化终了温度由1220℃提高到1360℃,软熔区间从150℃提高到290℃。这可能是因为CaO的加入,促使了高熔点物质的生成,如CaO-SiO2等,使锰混合料的软熔温度提高。因此,用生产熔剂性锰矿球团矿的方法来改善生产过程中的球团质量是可能的。
四、综合性球团矿试验 结果及分析
(一)综合球团矿试验
在熔剂性综合锰矿球团矿的基础上,为了减少冶炼焦比,以表2NO12号样配比为基础,进行了“矿石-熔剂-煤”综合球团矿的试验研究,表3为“矿石-熔剂-煤”球团矿试验的表头设计。
将试验结果处理可得如下方程:F检验结果表明,所得回归方程显著。
表3 综合球团矿变量设计水平变量零水平变化区间变量设计水平r=1.414-r-101r焙烧温度/℃1100100958.61000110012001241.4预热时间/min1557'63〃10152022'07〃焙烧时间/min1052'83〃5101517'07〃
(二)综合球团矿强度和孔隙率分析
由式(1)和(2)可看到,影响强度和孔隙率的因素依次为培烧温度(X1)、焙烧时间(X3)及两者的交互作用,预热时间影响不大。
从图2和图3可知,随焙烧温度升高,球团矿抗压强度明显增大,而孔隙率则降低,当预热时间、焙烧时间、焙烧温度分别为20min、15min和1150℃时,其抗压强度为147N/个,孔隙率为56%,而当温度升高到1200℃时,其抗压强度增大到245N/个,孔隙率则降为54%。与普通球团矿相比,“矿石-熔剂-煤”球团矿强度较低,本试验最高为325.85N/个,显微照片(略)显示了“矿石-熔剂-煤”综合球团矿主要以方锰矿球粒和方锰矿聚集体组成(见表4),而方锰矿系多孔蜂窝状绪构,其压力硬度平均为4391N/mm2,所以“矿石-熔剂-煤”综合球团矿孔隙率较大,强度不够理想。
图2 焙烧15min球团矿抗压强度等值图图3 焙烧20min球团矿孔隙率等值图表4 矿物组成显微结构样品名称焙烧条件矿物组成(面积%)黑锰矿方锰矿玻璃质孔洞“矿石-熔剂-煤”综合球团矿T:1000℃~1241℃8~15 26~50
17~45 40~60t1:10~15mint:5~20min
表中:T-焙烧温度;t1-预热时间; t-焙烧时间
(三)综合球团矿残碳分析
由方程(3)可知,影响综合球团矿的主要因素依次为焙烧温度、预热时间和焙烧时间,图4为焙烧温度一定时球团矿残碳等值图。
图4 “矿石-熔剂-煤”球团矿残碳等值图由图4看到,焙烧温度的上升和预热时间的延长,使残碳量减少。球团矿中的残碳在陪炼时可充作还原剂,起节约冶炼焦比和电耗的作用,但残碳过高会影响球团矿强度,应严格控制球团矿中的残碳量。
(四)综合球团矿还原性分析
动力学研究及“矿石-煤”球团矿还原的热分析表明,碳直接还原MnO2是放热反应,因此焙烧球层的温度高于加热炉的温度水平。另外,由于煤的热分解对高价氧化锰的还原有很大的影响,大大加快了球团的还原速度,因此,球粒内的碳便大大强化了锰矿物的还原过程。球团矿的矿物鉴定表明(见表5)。综合性球团矿的主要矿物为方锰矿,其它球团矿和烧结矿以黑锰矿为主,综合球团矿的矿物特征对加速还原过程是有利的。
表5 球团矿和烧结矿的矿物鉴定矿样矿物组成(面积%)黑锰矿方锰矿玻璃质橄榄石类烧结矿74166碳酸盐矿球团矿5430~3310~12综合球团矿1046~5030(五)综合球团矿熔炼时金属和渣的分离特性
表6为综合球团矿熔炼试验结果,表明球团中匀匀而细粒分布的残炭可以明显地促进熔炼时金属的形成。
表6 综合球团熔炼产物(%)生球含碳量金属金 属 内渣失重共计TMnCSiFe51.50----97.700.80100.01012.9879.406.260.2210.3633.573.50100.01526.8083.076.360.285.7464.109.10100.0
五、结 语
(一)混合料中加入添加剂能加宽软熔区间,克服了球团因软熔区间狭窄,难于操作的缺点。
(二)综合球团矿具有良好的冶炼性能,是电炉冶炼较理想的原科,但由于其强度不高,就目前的研究成果而言,尚不能作为高炉原料。
(三)应加强对综合球团矿强度的研究(如可考虑采用双层球团法进行试验,球团内、外层配加不同量的煤和熔剂),以提高其强度,使综合球团矿成为优良的冶炼原料。
某鲕状高磷赤、褐铁矿回转窑磁化焙烧试验
2019-01-24 09:35:03
钢铁工业是国民经济的支柱产业之一,尤其是正处于国民经济高速发展中的我国钢铁工业就显得更为重要。解决铁矿原料不足、弥补供需缺口的途径有两条,一是寻找和开发新的铁矿原料基地;二是继续利用国外铁矿资源。我国的铁矿石资源中,具有易选、含杂低、含铁高、选矿工艺简单等特点的铁矿石正逐步面临枯竭;相反,具有含杂高(主要是P和S)、含铁低、嵌布粒度细等特点的难选铁矿石资源仍然没有得到合理的开发利用。
目前,难选铁矿石中的鲕状高磷赤、褐铁矿由于选矿工艺复杂,所得铁精矿产品铁品位低,含磷高仍然没有合理的选矿工艺利用这部分宝贵的铁矿石资源,故开发合理的选矿新工艺处理鲕状高磷赤、褐铁矿具有重大的现实意义。
一、试样性质
本次半工业试验试样来自四川某地区,嵌布粒度较细的高磷鲕状赤、褐铁矿,该矿石呈块状、硬度较大。原矿最大粒度在50mm以下约占全样的20%,一部分在25mm以下约占全样35%,其余的均在m15mm以下,从肉眼观察原矿中的脉石(石英、方解石等)矿物比较多,同时呈致密状分布,鲕状比较明显。原矿铁品位为39.38%,磷含量为0.763%。矿石主要铁矿物成分为赤、褐铁矿,其次为磁铁矿、硅酸铁矿、菱铁矿、黄铁矿等;矿石主要脉石矿物为石英、方解石、透辉石、普通辉石、绿泥石、文石、石榴石等。为满足工业试验的要求,将试样加工制备成-10mm以下进行试样的光谱分析、多元素分析、铁物相分析和筛分试验,试验结果依次见表1~表4。
表1 试样光谱分析结果 %元素AgAlAsBBaBe含量0.0030.280.04<0.001<0.02<0.001元素BiCaCdCoCuFe含量<0.0010.5<0.0010.0030.04>10元素GaGeMgMnMoNi含量0.001<0.0010.90.080.0030.006元素PPbCrSiSnTi含量<0.10.0070.00150.0020.02元素VWZnInTaNb含量0.08<0.01<0.005<0.01<0.005<0.01
表2 试样多元素化学分析结果 %元素FeSPAsSiO2MgOCaOAl2O3含量39.380.0160.76395.9815.982.981.126.09
注:As单位为×10-6
表3 试样铁物相分析结果铁物相TFe磁性铁碳酸铁黄铁矿硅酸铁赤、褐铁矿其它铁含 量39.381.894.920.565.1226.660.23占有率100.004.8012.491.4213.0067.700.59
表4 试样筛分试验结果粒级/mm产率/%Fe品位/%P品位/%Fe分布率/%P分布率/%个别累积个别累积个别累积个别累积个别累积-10+826.1226.1239.683.680.9020.90226.3126.3126.6526.65-8+530.0856.2040.1839.950.8980.90030.6856.9930.5657.21-5+2.515.9872.1838.8639.710.8650.89215.7672.7515.6472.85一2.5+111.9484.1239.2239.640.8620.88811.8984.3411.6484.49-1+0.457.2291.3437.8939.500.8830.8876.9491.587.2191.70-0.45+0.283.9895.3237.9239.430.7890.8833.8395.413.5595.25-0.28+0.13.1298.4438.1139.390.9010.8833.0298.433.1898.43一0.11.56100.0039.9339.400.8890.8841.57100.001.57100.00合计100.0039.400.884100.00100.00 从表1~表3的光谱分析结果、多元素分析结果、铁物相分析结果可知,试样中主要回收的元素是铁,其它有价值元素铜、锌、铅、钼、镍、钴、钛、金、银等含量均较低,无综合回收价值;有害元素硫、砷含量不超标,但磷严重超标为0.763%。试样中的可选性铁为赤、褐铁矿、菱铁矿和磁性铁,三者占原矿的84.99%。因此,该矿石主要是实现提铁降磷得到合格的铁精矿。
从表4可知,铁的分布随着粒度的变化不是很大,磷的分布随着粒度减小变化也比较小。
二、试验主要设备及降磷药剂
试验主要设备为φ800mm×9000mm回转窑、螺旋输送给料机、颚式破碎机、辊式破碎机、振动筛、雷蒙磨、末煤给煤机、螺旋分级机、水力旋流器、2台900mm×1800mm球磨机、筒式磁选机(B=0.30T)、永磁筒式磁选机(B=0.15T)、水淬螺旋连续运输机(自行研制)及辅助设备。
本次试验采用回转窑磁化焙烧,通过原矿的工艺矿物学研究表明,试样中的磷以胶磷矿形式赋存于矿石中,胶磷矿的特点是嵌布粒度相当细,并与铁矿物以晶格取代形式共生。同时,铁以鲡状形式嵌布于矿石中,粒度也比较细。这就决定了常规的磁化焙烧很难实现提铁降磷的理想效果,故采用自行研发的复合焙烧降磷药剂(代号为LCP)进行降磷。
该药剂属于盐类无机化合物,具有熔点低、亲磷矿物性、受干扰程度低等特点,主要机理是利用矿石在焙烧温度900~1100℃下,LCP迅速与铁矿石中的磷矿物反应生成以一种新矿物,实现磷矿物的有效转型,最终与铁矿物产生有效的分离。
三、半工业试验研究
经过前期的小型试验研究和扩大试验研究得出了适合该矿石的工艺流程为磁化焙烧一两段磨矿一两次磁选工艺流程,通过磁化焙烧过程添加自行研发的LCP组合降磷药剂,得到了铁品位65 %,含磷≤0.30%,铁回收率≥75%的选矿指标。故采用磁化焙烧一两段磨矿一两次磁选工艺流程进行回转窑(小800mm×9000mm)半工业试验研究,并根据半工业试验过程中所出现的问题和试验结果进行调整工艺参数,以寻求最优工艺参数得到理想的铁精矿产品指标,半工业试验工艺流程见图1。图1 半工业试验工艺流程
(一)焙烧条件试验
焙烧是整个工艺流程的关键因素之一,焙烧条件包括焙烧温度、焙烧时间(从物料进入回转窑到出料之间的时间差)、焦炭用量、降磷药剂(LCP)用量、焦炭粒度、球团直径。其中焙烧温度通过安装在回转窑上的温度传感器(A,B,C,D,E)来反映,高温带为A~B,长度2m,焙烧反应带为B~C,长度4m,烘干带为C~E,长度3m,焙烧时间通过调整回转窑的转速控制,回转窑不同转速通过调整变频器频率f实现,变频器不同频率对应焙烧时间关系见表5。
表5 变频器频率对应焙烧时间关系频率/Hz焙烧时间/min频率/Hz焙烧时间/min10904045207550303060 1、焙烧温度试验
焙烧温度通过回转窑的温度传感器来控制。回转窑变频器f=30Hz(焙烧时间为60min),LCP用量10%,焦炭用量8%,焦炭粒度-1mm,球团直径-20+5mm,弱磁选磁感应强度B1=0.30 T,B2=0.12T,一段磨矿细度-0.100mm占95%,二段磨矿细度-0.045mm占80%以上的条件下,进行焙烧温度试验,试验工艺流程见图1,试验结果见图2。图2 焙烧温度试验结果
■-Fe品位;▲-Fe回收率;◆-P品位(×10-2);●-P回收率
从图2可见,温度在900℃~1000℃,随着焙烧温度升高,铁品位逐渐升高,铁回收率也呈升高趋势变化;温度升高至1050℃时,铁品位有所降低,铁回收率也有一定的降低。铁精矿中的磷含量随着焙烧温度的升高呈先降低后升高的趋势变化。综合考虑选择焙烧温度为1000℃,可以得到铁品位为65.74%,含磷0.236%,铁回收率为78.11%的选矿指标。
2、焙烧时间试验
通过焙烧温度试验得出了焙烧温度为1000℃比较合适,故在控制回转窑温度为1000℃,LCP用量10%,焦炭用量8%,粒度-1mm,球团直径-20+5mm,弱磁选磁感应强度B1=0.30T,B2=0.12T,一段磨矿细度-0.100mm占95%,二段磨矿细度-0.045mm占80%以上的条件下,进行焙烧时间试验。试验工艺流程见图1。试验结果见图3。图3 焙烧时间试验结果
■-Fe品位;▲-Fe回收率;◆-P品位(×10-2);●-P回收率
从图3可知,随着焙烧时间的增加,铁品位逐渐降低,铁回收率也呈逐渐降低趋势变化,整个变化过程中当f=40Hz时,出现一个极值点,对应焙烧时间为45min(表5);时间增加磷品位升高,时间减少磷品位也升高,出现两头高中间低的变化趋势。选择焙烧时间为45min可以得到铁品位为66.01%,含磷0.225%,铁回收率为79.09%的选矿指标。
3、焦炭用量试验
还原剂的种类比较多,如褐煤、无烟煤、烟煤等,这类还原剂一般含杂(硫、磷、砷等)比较高,容易带入精矿中影响产品质量,故只选择焦炭作为还原剂进行试验。焦炭在整个焙烧过程中主要起提供还原性气氛和还原载体的双重作用,焦炭用量直接影响焙烧产品质量。故就回转窑变频器f=40Hz(焙烧时间45min),LCP用量10%,焦炭粒度-1mm,球团直径-30+5mm,弱磁选磁感应强度B1=0.30T,B2=0.12T,一段磨矿细度-0.100mm占95%,二段磨矿细度-0.045mm占80%以上的条件下,进行焦炭用量试验,试验工艺流程见图1,试验结果见图4。图4 还原剂用量试验结果
■-Fe品位;▲-Fe回收率;◆-P品位(×10-2);●-P回收率
从图4可知,焦炭用量增加,铁品位升高,磷含量降低,铁回收率升高,但用量增加至8%再继续增加用量时,铁品位、磷品位、铁回收率变化比较小,故选择焦炭用量8%比较合理,可以得到铁品位为65.98%,含磷0.215%,铁回收率为78.89%的选矿指标。
4、焦炭粒度试验
焦炭粒度主要体现为焦炭的比表面性质,粒度越大,比表面积越小;反之,比表面积越大。此外,由于需将试样进行球团,粒度越大,相应的均匀程度不够;粒度越细,与试样的接触面积越大。在焙烧温度1000℃(回转窑温度传感器),回转窑变频器f=40Hz(焙烧时间45 min),LCP用量10%,焦炭用量8%,球团直径-20+5mm,弱磁选磁感应强度B1=0.30T,B2=0.12T,一段磨矿细度-0.100mm占95%,二段磨矿细度-0.045 mm占80%以上的条件下,进行焦炭用量试验,试验工艺流程见图1,试验结果见图5。图5 还原剂粒度试验结果
■-Fe品位;▲-Fe回收率;◆-P品位(×10-2);●-P回收率
从图5可知,粒度在-1mm以下均可以得到铁品位大于65%,含磷低于0.3%,铁回收率高于78%的选矿指标,焦炭粒度增大至+1mm时,铁精矿中的磷升高至0.328%。因此,焦炭粒为-1mm比较合理。
5、球团直径试验
球团直径的大小主要影响焙烧时间,直径越大,焙烧时间增加;反之,焙烧时间越短。此外,焙烧时间过长影响回转窑的单位处理量,同等条件下增加了选矿成本。因此,球团直径不宜过大或者过小。在焙烧温度1000℃,回转窑变频器f=40Hz(焙烧时间45min),LCP用量10%,焦炭用量8%,焦炭粒度-1mm,弱磁选磁场强度B1=0.30T, B2=0.12T,一段弱磁选磨矿细度-0.100mm占95%,二段弱磁选磨矿细度-0.045mm占80%以上的条件下,进行球团直径大小试验,试验工艺流程见图1,试验结果见图6。图6 球团直径大小试验结果
■-Fe品位;▲-Fe回收率;◆-P品位(×10-2);●-P回收率
从图6可知,球团直径在-30+5mm之间比较合适,所得到的铁精矿中铁品位均大于65%,含磷低于0.3%,铁回收率高于78%。但从焙烧过程中发现-10 +5mm有“结圈”现象,因此控制球团直径在-30+10mm之间比较合理,这样既可以得到较好的选矿指标,又可以降低回转窑的“结圈”程度。
6、LCP降磷药剂用量试验
LCP降磷药剂属于复合药剂,根据其组分的市场价格,综合价格约400元/t,用量的多少不仅影响铁精矿中的磷含量,而且影响选矿成本。在焙烧温度1000℃,回转窑变频器f=40Hz(焙烧时间45min),焦炭用量8%,焦炭粒度-1mm,球团直径-30+10mm,弱磁选磁感应强度B1=0.30T,B2=0.12T,一段磨矿细度-0.100mm占95%,二段磨矿细度-0.045mm占80%以上的条件下,进行球团直径大小试验,试验工艺流程见图1,试验结果见图7。图7 LCP用量试验结果
■-Fe品位;▲-Fe回收率;◆-P品位(×10-2);●-P回收率
从图7可知,随着LCP用量增加,铁精矿中的磷含量逐渐降低至0.109%,但铁品位和铁回收率呈先升高后降低的趋势变化。当LCP用量为15%时,铁品位63.65%,含磷0.109%,铁回收率71.68%。因此,兼顾铁精矿品位、铁回收率、磷含量等因素,选择LCP用量为10%,可以得到铁品位65.71%,含磷0.223%,铁回收率78.91%的选矿指标。
(二)连续焙烧全流程试验
通过回转窑焙烧的主要工艺参数试验得到了磁化焙烧-弱磁选(阶段磨矿阶段选别)工艺流程的焙烧条件:焙烧温度1 000℃,f=40 Hz(焙烧时间45 min),焦炭用量8%,焦炭粒度-1mm,球团直径-30+10mm,LCP用量10%,弱磁选磁感应强度Bl=0.30T,B2=0.12T,一段磨矿细度-0.100mm占95%,二段磨矿细度-0.045 mm占80%以上。为考察所获得的工艺参数的可靠性和稳定性,在所取得的焙烧条件下进行连续72h工艺流程全流程试验,试验工艺流程见图1,试验结果见表6。
表6 连续72h焙烧全流程试验结果产物名称产率品位回收率FePFeP铁精矿50.4165.930.22578.9215.06尾矿49.5917.901.2911.0884.94合计100.0042.110.753100.00100.00
从表6可知,可以得到产率50.41%,铁品位65.93%,含磷0.225%,铁回收率78.91%的选矿指标,该指标与焙烧条件试验相比较,差别较小,故获得的工艺流程参数比较可靠,具有可重复性,产品指标稳定;此外,连续72 h回转窑焙烧过程中没有出现“结圈”现象,整个连续过程设备运转正常。
四、结论
(一)通过φ800 mm×9000mm回转窑磁化焙烧工业试验研究,得到了铁品位大于65%,含磷低于0.25%,铁回收率高于78%的选矿指标。
(二)采用自行研发成功的LCP复合降磷药剂有效地降低了铁精矿中的磷含量,得到了质量较高的铁精矿产品。LCP具有熔点低、价格便宜、来源方便、污染小等特点,在高磷铁矿石焙烧过程中添加一定量,可以有效地降低铁精矿中的磷含量。此外,用LCP对其它类型的高磷铁矿石也进行了大量的试验研究,也得到了较好的降磷效果。
(三)磁化焙烧(添加LCP降磷)一弱磁选(阶段磨矿阶段选别)工艺流程的成功,为难选高磷铁矿石的开发利用提供了一条新思路。
(四)在易选、含铁高、含杂低、工艺简单的铁矿石资源紧缺的状况下,难选含杂高的铁矿石资源的开发利用是必然趋势。因此,开发新技术、新工艺处理这部分宝贵的铁矿石资源将具有重大的现实意义。
什么是熔融还原炼铁
2019-03-07 09:03:45
COREX是现在仅有已投入实践运用的高炉以外的炼铁技能(南非伊斯科钢铁公司:日产1000t;韩国浦项钢铁公司和印度京德勒钢铁公司等,日产2000t),它运用的是普通煤。其工艺流程是先把普通煤装入熔融气化炉,然后吹入氧使煤焚烧、分化,将发作的煤气作为复原煤气导入复原竖炉,接着在复原竖炉内将块矿石和矿石颗粒复原到金消融率为95%左右。浦项公司在将日产从1000t进步到2000t的规划扩展阶段中,为安稳熔融气化炉的操作,除了运用粉煤外,还运用了大约10%的焦炭,别的为保证复原煤气量,发现煤的挥发份存在着最佳值等,它受煤档次的约束。现在因为对煤种的挑选和复原竖炉中金属化率的安稳化等采取了办法,焦炭的运用量能够削减到大约3%~5%。因为矿石几乎是在竖炉内完结复原,因而复原所需的煤气量大,熔融气化炉的煤单耗也高。成果用于体系外的能量也必定增大。印度京德勒钢铁公司Vijayanagar厂运用日产2000t的2座COREX设备发作的煤气来带动2台13MW的发电设备。
别的,在南非的Saldanha钢铁公司还一起设置了直接复原铁出产法(MIDREX),能日产大约2500t的直接复原铁(DRI)。为处理铁矿石粒度约束的问题,浦项公司开发了运用3段气泡流化床的FINEX来替代复原竖炉,现在日产2000t的COREX所发作的煤气以分流的方式用于日产150t规划实验流化床炉的实验。计划在2003年之前与COREX本体衔接,到达年产60万t规划,其后到2010年浦项公司的1号和2号高炉就要开端大修,到时除了将这两座高炉更换成FINEX外,还预备向海外推行这一技能。
我国钢铁工业的快速开展对焦炭需求日趋添加。我国焦炭资源有限,炼焦厂商出于环保要求又被约束开展,焦炭求过于供已成为必定趋势,非焦炼铁也将势在必行。熔融复原炼铁工艺是前沿炼铁技能,它运用非焦煤出产液态铁,流程短,本钱低,污染小,铁水质量好。熔融复原炼铁附产很多煤气,可运用化工进程将之转化为甲醇或清洁燃料。工艺概算标明,联合工艺可使动力运用功率进步一倍,产品能耗下降60%,吨钢本钱下降50%。关于传统的炼焦—钢铁联合厂商,运用很多剩下焦炉煤气作为质料出产化工产品亦是进步资源运用功率,减轻环境污染的可行途径。在新技能基础上构建新式钢铁—煤化工联合厂商或生态工业园区,对未来的冶金、化工环保和动力的开展具有重要意义。
锰硅合金生产节能措施
2018-12-10 09:42:47
3月28日消息:随着世界各国对能源消耗的关注,节能降耗已经成为锰硅合金行业的重要环节,也是企业生存的关键。 锰硅合金的生产有电炉法和高炉法两种,我国主要使用电炉法生产,降低电耗可以从以下方面入手。 1、提高炉料电阻 节约电能的根本思想是提高电弧电阻炉的有功功率。根据功率公式(P=I2R),提高R料,从而提高有功功率。 2、调整焦炭配入量和粒度级配 焦炭层过厚,电极上抬,熔池温度低,熔体从炉内排出不畅;焦炭层过薄,电极插入过深,易翻渣,恶化炉况,影响电耗。两种情况都会导致渣比增大,增加电耗。因此控制合适的焦炭厚度至关重要,通过调整粒度可以达到这一目的。 3、降低渣比 降低渣比可以减少热损失,提高锰回收率,有效地降低电耗。主要措施有提高Mn、Si的还原率和适当提高炉温。 4、合理渣型 炉渣成分决定着合适的冶炼温度、碱度、粘度、电性等因素,并影响元素在合金与炉渣中的分配。锰硅合金生产的理想炉渣成分为:MnO8%~10%,CaO12%~15%,MgO4%~5%,SiO232%~36%,Al2O334%~43%。 5、提高入炉含锰物料品位 对于锰硅合金冶炼,提高入炉锰品位,可以提高锰回收率,降低电耗。锰矿品位低,则渣量大,还原剂、熔剂消耗增多,导致电量增加。实验表明,入炉锰矿品位每降低1%,就将多消耗64kWh/t的电。 6、选取合理的冶炼周期 矿热炉冶炼锰硅合金的周期,是由炉内熔池反应区容积大小和渣中元素Mn、Si的还原程度决定的,实际生产中常根据炉内不发生“翻渣”现象为界。适当延长冶炼时间,从而达到锰硅合金矿热炉实施低渣比冶炼操作。由于入炉有功功率的提高,保证了炉内焦炭层反应区的高温条件,使Mn、Si的还原率大幅度提高,节省了电能。但冶炼时间不能过长,否则出铁温度过高将造成合金中锰的挥发损失,降低Mn的回收率。此外,MnO含量已接近还原平衡的“乏渣”,留在炉内,会使冶炼电耗增加。因而,根据具体的操作条件,通过实践决定合理的冶炼时间。 7、留渣法操作 留渣法冶炼铁合金是日本首先提出来的一项新型的铁合金工艺技术,特点是利用炉渣电阻热代替常规的电弧热,促使炉内反应区扩大,达到降低电耗,提高硅、锰回收率及产量并降低电耗的目的。留渣法生产的优点是:一、在渣层中能量转换率稳定;二、在出炉操作中放出的熔液温度稳定;三、扩大了反应区,气体分布均匀,热能利用率高;四、炉渣和合金分离较彻底。 (miki)
铜密闭鼓风炉熔炼采用的炉料及燃料
2019-01-07 17:37:58
一、铜精矿
密闭鼓风炉适于处理粘性好、粒度细、难熔脉石不多的精矿。混合精矿中二氧化硅含量不宜大于15%,氧化镁含量不宜大于5%。此外,混合精矿的硫铜比一般宜为1.1~1.5。工厂所用精矿成分实例见表1。
表1 混捏精矿化学成分实例,%精矿成分铜陵二冶沈冶富冶(老厂)烟台冶炼厂CuFeSSiO2CaOMgOPbZnAs20~2824~2825~303~61~30.5~20.03~0.40.5~1.80.04~0.1810~2020~2520~3010~15<21~3.513~1824~3525~355~101~50.5~30.4~1.53~110.02~0.1519~2026~2827~303~52~3<1.50.6~0.81~2<0.10
二、块料
密闭鼓风炉常用的块料有熔剂、石英石和石灰石、吹炼渣、返铜锍、富块矿灯。块度一般以30~80mm为宜,块料实例见表2。
表2 块料实例块料名称铜陵二冶沈冶富冶(老厂)团矿块度,mm成分,%25~45铜精矿∶石灰∶膨润土=86∶6∶8 铜块矿块度,mm成分,%12~80Cu>530~60Cu5~1060~100Cu5~10含金石英矿块度,mm成分,%12~40SiO2 70~8530~60SiO2 50~75Fe5~10 石英石块度,mm成分,%25~40SiO2≥90 30~60SiO2≥90石灰石块度,mm成分,%40~60CaO>5030~80CaO>5030~60CaO>50
三、燃料
密闭鼓风炉的燃料主要为焦炭。焦炭的块度宜为30~80mm,抗压强度应大于7MPa,着火温度宜为600~800℃,焦炭的固定碳含量一般大于80%,挥发物宜小于1%。实例见表3。
表3 焦炭的块度和成分实例项目铜陵二冶沈冶富冶(老厂)块度,mm成分,%30~100
C固>75
灰分<1530~100
C固>80
灰分<1540~100
C固>80
灰分<15
冶金中常用的燃料类型
2019-03-07 09:03:45
一、冶金常用固体燃料
固体燃料品种许多如木材、木炭、煤、焦炭、粉煤等。在冶金出产中有实用价值的是煤、焦炭、粉煤。
1.煤:煤可分为泥煤、褐煤、烟煤及无烟煤,冶金工业运用的是烟煤。
(1)煤的工业分析成分:煤是杂乱的有机化合物,对其进行元素分析比较困难,现在遍及选用工业分析法,将煤分红四个组成物:挥发物、固定碳、灰分、水份。
1)挥发物:煤在阻隔空气条件下,加热到850℃,分化出来的气体量,作为挥发物含量。
挥发物的化学成分中首要是H2、CH4、C2H4……等等,碳氢化合物的气体混合物。挥发物是可燃的。含挥发物高的烟煤,焚烧时速度快,发热量高,火焰长。挥发物能够制造,及许多有用的化工材料;
2)固定碳:将煤在高温下分化出挥发物,残留上的固体可燃物质称之为固体碳。它是煤中重要的发热成分(C);
3)灰分:煤彻底焚烧后,剩下来的固体渣称为灰分;
4)水份:水在煤中的方式首要是机械地附着在煤表面或被吸附在燃料内部,或以结晶水方式存在于杂质中(如CaSO4·2H2O)。
(2)烟煤:
烟煤是冶金工业重要的质料,其长处是烟煤焚烧生成的火焰较长,有利于炉内温度的散布。烟煤固定碳含量在50~60%,灰份一般动摇在10~30%之间,水分为2~10%。
烟煤的低发热量介于6500~7500千卡/公斤。烟煤发热量计算能够用北京煤矿科学研究院提出的经历公式:
Q低=(50F+K-9A-△Q)千卡/公斤
式中 F——固体碳百分含量:
A——灰分的百分含量:
K——与挥发物含量有关的系数;
[挥发物百分含量:≤20 20~30 30~40
K值:4300~4600 4600~5100 4800~5200]
△Q=2.97(100-W-A)+6W
当挥发份≤18%时;
△Q=2.16(100-W-A)+6W
式中 W——水的百分含量。
2.焦炭:
焦炭是焦结烟煤在阻隔空气下进行高温干馏的产品,它是冶金工业重要的燃料。冶金焦炭多孔隙,孔隙度为45~55%。冶金工业对焦炭提出的要求条件为:
(1)化学成分:△燃(挥发物)
(2)块度:为确保透气性,其块度一般规定为28~125毫米。
(3)焦炭低发热量:一般为6350~6550千卡/公斤。
二、液体燃料
液体燃料包含汽油、火油、柴油及重油。冶金工业炉所用液体燃料首要是重油。
1.重油的性质:重油比较稠浓,为褐色或绿褐色,发热量9500~1000千卡/公斤。
2.重油牌号:可分20、60、100和200号。其牌号是按照在50℃以下,重油的恩氏粘度摆放的。
3.重油运用时,几个重要目标:
(1)重油的粘度:粘度巨细影响重油的运送和雾化。粘度越大,流动性越小。重油的粘度跟着温度进步而下降。为了便于运送,一般要把重油加热到70~180℃,当将重油雾化时,必须将重油加热到110~120℃。
(2)重油的闪点:加热重油时,挥宣布可燃气体与空气混合后当触摸火源时,能宣布亮光现象,此刻的温度称之为“闪点”。为了安全出产,闪点是加热重油的重要目标。
(3)重油的凝结点:开端凝结的温度叫凝结点。为便于运送,在气温较低的区域,应选用凝结点较低的重油。
三、气体燃料
1.气体燃料的品种:
气体燃料在冶金出产中常用的有高炉煤气、焦炉煤气,发作炉煤气和天然气。
(1)高炉煤气:它是高炉炼铁的副产品,其间首要成份为CO,发热量850~950千卡/标米3;
(2)焦炉煤气:它是炼焦的付产品,其间首要成分是H2及CH4。它的发热量可达4000~4500千卡/标米3;
(3)发作炉煤气:它是由加热固体燃料而得,其首要成分是CO,发热量可达1200~1500千卡/标米3。
(4)天然气:它的首要成分是(CH4),发热量约为8000~9000千卡/标米3;
(5)伴生天然气:它是由天然气和石油出产一同的气。它的首要成分除了(CH4)外,还有不饱和烃,发热量可达10,000千卡/标米3以上。
2.运用煤气的安全常识
(1)煤气管道应坚持正压,避免空气混入管道引起爆破;
(2)避免煤气管道漏气,避免起车间爆破或中毒事件发作;
(3)煤气设备厂房,要通风杰出,严禁烟火;
(4)煤气设备应安装安全阀,以防设备爆破。