基于废钢预热尾气高效利用的废钢预热试验研究

在长流程钢铁企业中高废钢比对降低碳排放及提高经济效益具有一定的意义,其中废钢预热作为一种重要的提高废钢比的方法,其中废钢高效、低碳预热技术也越来越成为行业关注的重点。本研究计算了不同废钢预热温度对提高废钢比的影响,同时,通过基于废钢预热尾气高效利用的废钢预热试验证明,通过蓄热砖回收尾气余热来预热助燃气体可以有效地提高废钢预热效率,为后续钢铁企业开发高效、低碳废钢预热装置的提供了一定的参考价值。

LF精炼炉废钢自动加料系统工程实践

基于对废钢资源高效利用的目的,介绍了某企业开发的LF精炼炉废钢自动上料系统项目,分析了在LF精炼炉添加优质废钢的优势,主要包括可以高效利用废钢资源中的合金元素降低生产成本,提高经济效益;LF精炼炉添加废钢可以调整LF炉钢水重量来稳定连铸生产节奏;同时,对废钢上料系统设备进行了介绍,对钢铁企业开发LF精炼炉高废钢比加料项目提供了一定的参考价值。

基于电极加热的方形单体废钢熔化特性研究

基于100 t电弧炉建立了废钢熔化的三维几何模型,研究了热源、废钢尺寸及留钢量对废钢熔化速率的影响。结果表明:在70 t留钢量大尺寸废钢熔池中,60 MW热源条件下废钢熔化速率高于无热源条件;在70 t留钢量、60 MW热源条件下,小尺寸(即尺寸减半)废钢的完全熔化时间为44.6 s,其熔化速率远超过大尺寸废钢的熔化速率。在此基础上,研究了不同留钢量对废钢熔化速率的影响,结果表明,60 t留钢量时废钢熔化速率最快,其完全熔化时间为44.3 s,40 t留钢量熔池废钢熔化速率最慢,浸没80 s仍未熔化,因此,过大和过小的留钢量均不利于废钢熔化。原因在于,在熔池升温过程中,大留钢量熔池升温较慢,在熔池降温过程中,小留钢量熔池降温较快,较低的熔池温度会降低废钢所得热通量,不利于废钢熔化。

一种机械式废钢剪板机的设计及故障解决

在钢铁生产流程中,能源消耗和污染排放主要集中在烧结、焦化、炼铁等工序,约占钢铁生产能耗总量的60%。废钢具有节能、载能等特点,是钢铁工业的重要铁素原料。循环使用高纯度的废钢,相当于跳过这些高能耗环节,直接进入到转炉、电炉工序,从而有效节约资源耗用,降低碳排放。废钢需要回收并经过锯切、气割、剪切、破碎等处理才能成为回炉的原料。废钢剪切机切断速度快、无材料损耗,是废钢料头进行剪切、破碎处理的主要设备。寻求一种结构简单、低故障、高效率的机械式废钢剪板机的方案,对于其结构、电器、润滑、故障解决等方面进行详细说明。

武钢废钢全流程一体化协同管控系统的建设

随着国家大力推进智慧制造,借助数字化转型来推动钢铁企业废钢管理升级优化,是钢铁企业降低生产成本、实现绿色低碳发展的必然选择。建立了武钢废钢全流程一体化协同管控系统,支撑废钢全流程管控精细化,实现物流、质检、库区岗位操作智能化,建立废钢计划需求及区间配送调度模型,全流程全要素可视化,实现管理岗位决策智慧化。

废钢检验的现状分析与展望

在双碳背景下,废钢的综合利用尤为重要。而废钢质量的好坏和成本高低则直接影响了企业的生产效率和经济效益,故国家标准《GB/T 39733-2020再生钢铁原料》对废钢的质量检验提出了更高的要求。本文从放射性污染物、爆炸性物品、危险废物、夹杂物、化学成分、锈蚀和镀层方面分析了废钢检验的现状,并对废钢检验技术的发展进行了展望。指出,利用通道式放射性检测装置对进厂废钢进行初检非常有必要;危险废物鉴别标准与技术规范有待完善,鉴别程序可操作性不强;利用激光诱导击穿光谱法可对废钢成分进行快速测量,相关决定系数和均方根误差较满意;基于颜色特征和纹理特征的废钢锈层识别算法,可准确识别训练集和预测集的废钢锈层。加强废钢检验标准体系建设、加大按化学成分对废钢进行精细分类的研发力度,尤其是基于激光诱导击穿光谱技术对废钢成分进行在线、快速、准确、定量分析是其未来的发展方向。

我国废钢市场发展现状与趋势分析

随着钢铁行业绿色转型发展以及短流程炼钢等技术的提升,废钢回收行业的未来前景愈发明朗。通过对近年来我国废钢回收量、消耗量以及行业竞争格局等情况的分析,探讨了我国废钢市场的未来发展趋势,并对钢铁企业的废钢业务发展提出了相应建议。

论钢铁工业的废钢资源

说明了废钢指数 (S)是衡量钢铁工业废钢资源充足程度的判据。简明地分析了钢产量变化与 S值之间的关系。根据统计资料 ,估算了 1988～ 1997年间中、日、美三国的 S值。

底吹氩钢包内废钢熔化行为的数值模拟

以某厂70 t钢包为研究对象,采用数值模拟的方法对比了吹氩量对钢包内不同比表面积和预热温度的废钢熔化行为.结果表明:废钢熔化速度随着比表面积的增加而加快;底吹氩气可显著加速废钢熔化,但随着比表面积的增加吹气的促进效果逐步减弱.有底吹氩时,比表面积为120、130.22和160.81 m^(2)·m^(-3)的废钢中心温度上升速率相较于无底吹氩时分别提高了7.06、6.51和3.73 K·s^(-1),熔化速率分别增加了0.92、0.88和0.28 cm^(3)·s^(-1),熔化时间分别缩短了17、15和3 s.板形废钢初始温度由300升到1000 K时,其熔化速度由2.97提高到3.26 cm^(3)·s^(-1),熔化时间缩短了3 s.底吹氩流量显著影响废钢熔化速度,当氩气流量由100增至200 L·min^(-1)时,比表面积为120、130.22和160.81 m^(2)·m^(-3)的废钢熔化时间分别由44减小到35 s、42减小到34 s及34减小到31 s.

“双碳”背景下我国废钢资源高质循环利用战略研究

废钢是再生绿色资源,也是钢铁工业不可或缺的铁素资源。在“双碳”战略背景下,重构废钢循环利用技术体系和创新废钢资源管理模式,从根本上破解废钢高质循环利用的瓶颈问题对钢铁工业的绿色低碳转型至关重要。本文对比分析了全球废钢行业的发展现状,科学预测了我国粗钢产量和废钢资源量的变化趋势,提出了2060年左右可能存在的全废钢冶炼这一中国特色问题;凝练了废钢行业规范化、信息化、数字化、智能化发展方向;系统梳理了我国废钢循环利用在标准制度体系、精确分类回收、基于生产者责任延伸(EPR)制度的材料设计和数字化标识解析等方面存在的问题与挑战;在此基础上,创新提出了废钢资源“四全五化”高质循环利用新模式,清晰给出了组织框架和实施策略方案,即面向可能到来的全废钢时代,从钢铁材料全生命周期、全生产流程、全产业链(“四全”)协同贯彻EPR制度,实现废钢资源的科学分类管理、循环和再利用,同时加强全流程生产管理的数字化、信息化、标识化、网络化,并逐渐过渡到优质废钢拆解回收机器人化(“五化”)。研究建议:完善钢铁领域贯彻EPR的制度、技术和管理体系,加强废钢行业标准体系建设,加强钢铁材料全生命周期全产业链数字化标识解析,强化重点行业废钢分类回收和循环利用等,为全面实施废钢资源“四全五化”高质循环利用新模式做好坚实保障。

美、日、中三国废钢利用现状研究

通过对美、日、中三国的长期历史粗钢产量和社会采购废钢量等数据进行分析,探讨各自钢产量的变化情况与废钢利用发展之间的关系。利用废钢净出口量、废钢指数与废钢单耗等指标衡量三个国家废钢资源的充足程度与利用水平,并比较分析三个国家废钢利用的不同之处,从中找出我国与发达国家在废钢利用方面的优势与不足。

MHCC耦合模型下的180 t转炉高废钢比冶炼工艺

根据半经验公式,将物料平衡、热平衡、碳排放和成本效益进行有机结合,开发了一种广义的质量(mass)-热量(heat)-碳排放(C)-成本(cost)耦合模型(简称MHCC耦合模型).利用MHCC耦合模型,结合某钢厂180 t转炉的原料成分、钢铁料结构、出钢温度和钢液成分等信息,建立了质能平衡方程.应用建立的转炉吹炼过程输入、输出关系,探究了转炉高废钢比冶炼对熔剂消耗、热量平衡、碳排放以及成本效益4个方面的影响.结果表明:随着废钢比r(即废钢与铁水之比)的增加,熔池中硅和碳的质量分数下降,转炉达到目标终点磷含量(质量分数)消耗的熔剂量和氧气量相应减少;当r从0.21增加到0.40时,熔池中硅的质量分数从0.6%降低到0.4%,碳的质量分数从3.6%降低到3.1%;当转炉终点钢水中磷的质量分数为0.01%时,熔剂消耗量从50.18 kg/t降低到39.92 kg/t,氧气消耗量从42.87 m^(3)/t降低到40.66 m^(3)/t(标准状态下,下同);转炉过程中碳的排放量和吨钢生产成本均下降,当r从0.16增加到0.40时,气化的碳的排放量从44.9 kg/t降低至38 kg/t,降低了约15.37%,同时炼钢成本降低了100.71元/t.

水平连续加料电弧炉废钢传热行为及提效方法研究

为提升水平连续加料电弧炉废钢预热温度,以ANSYS仿真模拟为研究手段,开发了水平连续加料电弧炉废钢预热模型,利用该模型探明了水平连续加料电弧炉在废钢预热过程中高温烟气与废钢间的传热行为。研究表明:随着废钢孔隙度增大、废钢当量直径减小、入口烟气温度,以及侧抽负压增大,入炉废钢平均预热温度均升高。不同因素对废钢预热温度的影响强度大小为:侧抽负压>当量直径>孔隙度>烟气温度。其中,侧抽负压对废钢预热温度有极其显著性影响,烟气温度对废钢预热温度无显著性影响。在此基础上,提出了一种梯级负压侧抽风废钢预热方法,并通过数值模拟将其与现有水平连续加料工艺进行了效果比对,比对结果表明:采用梯级负压侧抽风后,入炉废钢平均预热温度提升约13%,可降低电弧炉电耗约12 kW·h·t^(-1)。

加快废钢破碎设备开发 促进废钢产业发展

废钢是钢铁生产中铁矿石的唯一替代原料，最大限度地开发应用废钢资源是钢铁工业实现节能减排、清洁生产、循环经济、缓解铁矿石资源危机的重要途径。基于熔炼工艺的要求，生产生活中产生的废钢大都不能直接作为炉料入炉，须经过处理后，达到一定的重量、粒度和堆比度要求，同时保证废钢本身洁净不含杂质，方可入炉。这就必须要有各种各样的废钢加工设备对废钢原料进行加工处理，使其变成合格的废钢产品。针对不同的使用要求，目前主要的废钢加工设备有废钢打包压块设备、废钢剪断设备及废钢破碎设备等，其中废钢破碎线是公认的最先进的废钢加工设备，对于废钢资源的循环利用起着至关重要的作用。

试论废钢质量对炼钢生产的影响

1、废钢铁在钢铁工业中的地位 废钢铁是社会再生资源,它是钢铁工业的主要原料,所以也叫“第二矿业”。发展钢铁企业不论目前还是将来,阻碍钢铁工业发展的最大障碍,一个是矿石资源不足,一个是能源不足。要解决这两个问题的一个重要途径就是充分利用废钢资源,让炼钢多吃废钢。

中国废钢消费现状及未来展望

随着我国粗钢产量的不断增加,我国废钢消费量呈现逐年增长态势。对2001年以来我国废钢消费情况进行了介绍,并对"十二五"期间我国废钢需求情况进行了预测。

高废钢比转炉冶炼技术探索与实践

首钢长钢炼钢厂主要生产钢种要求w(P)、w(S)≤0.040%,铁水成分稳定、热源充足,无铁水预处理工艺,通过提高废钢比实现高产、高效等目的,在生产中总结了高废钢比供氧制度优化措施,克服了高废钢比工艺引起的各种生产异常,保证了炼钢工艺顺稳,成功实现了增效、减排、高效化转炉炼钢生产。

扩大废钢回收 增加电炉钢产量

介绍废钢的自产、加工和折旧来源,并举例说明废钢来源与使用的平衡,介绍我国冶金废钢的供需状况,最后说明连续熔化电弧炉(Consteel)的进展。

高废钢比对转炉冶炼工艺的影响分析及控制措施

从转炉终点碳温控制、对炉衬的冲击影响、冶炼终点钢水氮含量等几个方面出发,分析了高废钢比对转炉冶炼工艺的影响,并结合生产实践,总结了高废钢比条件下,降低高废钢比对转炉冶炼的影响及保证转炉炼钢工艺质量的几点技术措施。结果表明,通过提高废钢质量、优化转炉成渣、改进转炉造渣工艺等措施,能够有效规避高废钢比对转炉炼钢环节产生的不利影响。

“双碳”背景下废钢企业逆向物流网络优化

钢铁行业的碳排放量占全国碳排放量的15%-20%,逆向物流废钢再利用的降碳空间巨大。聚焦废钢企业逆向物流体系,以网络建设与运营过程中碳排放成本以及其他经济成本最低化为目标,对废钢设施选址、货流分配等内容进行优化决策,考虑流量平衡、基地容量约束、运载工具容量约束等限制条件,构建了废钢企业逆向物流网络优化模型。基于遗传算法和蚁群算法设计了一种双层嵌套启发式算法进行求解;外层遗传算法确定选址方案,代入内层蚁群算法求解货流分配方案,再返回外层遗传算法求解最终目标值,经过多次迭代寻优得到最终方案。最后以江苏地区废钢企业逆向物流网络为研究对象进行算例分析,验证了模型与算法的可行性。该研究成果可为废钢企业逆向物流网络建设和运营决策提供有效支撑。