中间包等离子体加热技术研究进展及应用

在钢铁行业面临转型升级的新常态形势下,借助智能装备驱动钢铁产业向绿色高端化发展,有望实现钢铁生产组织的最优化。连铸中间包实现恒温、低过热度浇铸可有效改善钢材质量,为此发展中间包加热技术十分必要。针对近年来日益受到重视的中间包等离子体加热技术的相关热点问题,系统阐述了其加热原理和设备特点,介绍了等离子体加热技术国内外设备、冶金功能研发以及应用进展状况,重点分析了等离子体加热技术对中间包内钢液流场、温度场、夹杂物去除、钢液化学成分的影响,以及实际应用冶金效果。基于对等离子体加热技术研究和应用的深入认知,探讨了国内自主研发新型中空石墨电极加热过程发现的新问题,以及进一步提高其冶金效果的途径。分析表明,国内自主研发的中空石墨电极等离子体加热装置,更好的适配了国内钢铁行业变革需求,是解决浇铸钢水过热度不稳定、钢水洁净度水平低和钢水组织成分不均匀问题的有效途径,补齐精准定位“一键加热”中间包的智能化短板。

融合全监督学习的半监督矿石粒度预测算法

针对选矿过程矿石粒度分析精度的提高依赖于有标签样本数量,以及传统全监督建模方法泛化性能较差的问题,提出了融合全监督学习的半监督矿石粒度预测算法。以运矿皮带上应用图像获取的矿石粒度数据作为研究对象,利用半监督学习获得无标签的图像识别矿石粒度样本伪标签,扩展数量有限的原始标签样本,以提高矿石粒度预测模型的性能。采用筛分法获取的矿石粒度数据集来验证融合全监督学习的半监督预测算法,结果表明,融合全监督学习的半监督预测算法的模型决定系数达到92.1%,均方根误差和平均绝对误差分别为0.023和0.02,相较于传统全监督建模方法,该模型的预测精度显著提高,为提高矿石粒度检测精度提供了有力的技术支撑。

提升风电消纳的绿氢钢铁冶炼系统动力学建模

富裕风电电解水制氢,耦合高污染的钢铁冶炼过程,既促进炼钢产业低碳转型,又可有效提升风电消纳能力。为了模拟绿氢钢铁冶炼对风电消纳能力的影响,综合考虑钢铁冶炼的可靠性、氢能发展的经济性以及风力发电的环境性,确定绿电-氢能-钢铁冶炼耦合系统内部交互关系和反馈机制;结合钢铁行业发展趋势和绿氢替代潜力,建立了提升风电消纳的绿氢钢铁冶炼系统动力学模型;同时考虑到政府支持力度与制氢技术的发展,构建差异化情景,分析不同条件下的氢能需求规模和风电消纳水平。基于新疆案例表明,加大氢冶金支持力度和提高制氢电解效率,能够有效提升钢铁行业的绿氢替代率并加速绿氢成本降低,进而实现风电的全额消纳,有效解决“弃风”难题。

绿色钢铁的工程设计与实践

钢铁技术的演变和进步见证了人类社会工业化的历程,现代钢铁技术的发展历史是一段不断创新、不断突破的历程。文章以山东永锋、云南玉昆和湖北荆州等项目为例,探索钢铁行业流程再造、产业链延伸和钢材全寿命使用周期重建等碳减排技术策略,提出和总结钢铁行业实现生产低碳化的设计理念与实践路径。

稀土对20CrMnTi齿轮钢夹杂物和疲劳性能的影响

为深入探究稀土(La/Ce)对20CrMnTi齿轮钢中夹杂物和疲劳性能的影响,采取多种分析测试方法对20CrMnTi和加入0.0027%稀土处理后的20CrMnTi-RE齿轮钢中的夹杂物进行分析和表征,并进行超高周疲劳试验,对比分析疲劳性能变化。结果表明,稀土可与齿轮钢中的O反应,形成稀土氧化物,并与其他CaS、MgAl_(2)O_(4)等夹杂物复合共生,成为TiN的形核核心,由CaS-MgAl_(2)O_(4)-(MnS)-TiN的复合相转变为CaS-MgAl_(2)O_(4)-(MnS)-RE_(2)O_(3)^(-)TiN复合相。加入稀土后,20CrMnTi钢中夹杂物数量显著降低,尺寸>30μm的夹杂物基本消失。此外,稀土改善了齿轮钢的抗疲劳性能,在10~7周次,50%的失效概率条件下,加稀土的齿轮钢的疲劳极限比未加稀土的齿轮钢高26.6MPa,具有更优的抗疲劳性能。

基于化学分析的钢铁生产生命周期资源效率研究

随着我国经济的飞速发展,资源的快速消耗带来了严重的环境污染和资源耗竭问题。因此,如何合理配置自然资源,实现资源开发利用社会效益和经济效益的最大化,是可持续发展进程中所要考虑的重要问题。本研究针对钢铁产品生产过程中产生的资源耗竭问题,基于材料的资源消耗清单及方法数据,运用材料流程资源耗竭㶲表征模型,对钢铁产品生命周期内的累计㶲贡献及流程资源效率进行分析。

钢铁冶金过程铁前工序绿色智能制造的进展与展望

“碳达峰”“碳中和”等一系列概念提出,推动钢铁行业绿色智能制造升级。钢铁冶金生产过程中,铁前前端工序需要消耗大量能源,加快研究钢铁冶金过程铁前工序绿色智能制造,符合可持续发展战略要求。文章研究了钢铁冶金过程铁前工序绿色智能制造的进展与展望,在掌握铁前工序与低碳冶金技术概念的基础上,从运行状态智能感知、运行参数智能控制、运行性能智能优化、钢铁冶金过程智能协同管控几个方面出发,分析了钢铁冶金过程铁前工序绿色智能制造技术要点,同时,强调了钢铁冶金过程铁前工序绿色智能制造发展前景与方向,有助于提升整个铁前全流程性能,且优化控制钢铁冶金过程铁前工序过程。

氢气在钢铁冶金和有色金属冶金中的应用研究进展

对氢气在炼铁和有色金属的火法冶炼领域的应用研究进行了较为全面的综述。在钢铁冶金领域,氢冶金工艺在中国还处于试验研究阶段,多数企业还是以焦炉煤气、化工副产品等作为氢源冶炼为项目目标;在有色金属冶炼领域,氢气已用于钼粉、超细钨粉的生产,而大部分有色金属的氢气冶炼工艺仍处于理论研究或实验室研究阶段。

1250 m3高炉炉况失常原因分析与控制

分析了罗源闽光1250 m3高炉炉况失常的原因,并总结了炉况的恢复过程和实际效果。认为高炉频繁加减风调整产能,慢风率高,外购焦炭质量不佳,烧结矿碱度和亚铁波动幅度大,Al2O3含量高,入炉铅、锌含量高排出率低等原因,造成了高炉炉缸不活、堆积,进而导致炉况失常难以恢复、产量低、消耗高,频繁烧小套。通过改善入炉焦炭的质量,停用高硫焦,降低入炉锌负荷,稳定烧结矿的碱度和亚铁含量,并降低Al2O3含量,调整下部送风制度,堵风口,改善炉缸初始煤气流分布,调整上部装料制度,发展边缘和中心两道气流,保证顺行,降低炉渣碱度,搭配大剂量的锰矿、萤石热洗,炉前增加铁次、换大钻头开口等措施,高炉炉况逐步恢复,炉缸中心温度逐步上升至正常水平,高炉各项指标恢复至正常。

PID调节技术在高炉煤气稳流节能中的应用

本文分析了PID调节技术的原理及参数调试方法,探讨了基于PLC的煤气稳流PID控制方案,在实现了煤气流量稳定的同时,达到节能减排的目的。

基于改进灰色模型的钢铁工业生产能耗预测研究

在双碳目标背景下,开展钢铁工业生产能耗预测研究对于钢铁工业降低生产能耗和提升效益具有重要作用。为科学预测钢铁工业生产能耗,基于2010—2022年钢铁能耗数据,通过建立DNGM(1,1)、IDGM(1,1)和DDGM(1,1)3种改进的灰色预测模型,对吨钢综合能耗和吨钢可比能耗进行数据预测和误差对比分析,选出最优模型,得到2023—2025年吨钢综合能耗和吨钢可比能耗预测结果。研究表明:灰色预测模型在钢铁能耗预测中具有可行性和适应性;DNGM(1,1)模型在钢铁工业生产能耗预测中整体模拟性能最优;2023—2025年吨钢综合能耗和吨钢可比能耗将持续下降。基于研究结果,建议我国钢铁行业进一步优化生产工艺和技术,改善能源结构,并加大对节能减排技术研发的投资,以达到节能降耗的效果,促进节能减碳目标的早日实现。

我国特种冶金产品、技术和装备的最新进展与展望

航空航天、能源、石油化工、船舶、轨道交通、新能源汽车、节能环保、电子信息等领域的高端装备产业发展强劲,对特殊钢和特种合金材料的质量和性能提出了更高的要求,需求量激增。因此,最近十几年我国特种冶金行业得到了快速的发展。首先,分析和总结了我国上述高端装备制造用超高强度钢、高温合金、耐蚀合金、耐热钢、特种不锈钢、高性能轴承钢、工模具钢以及精密合金等的新需求。其次,分析了传统特种冶金流程和几种特冶新流程的发展现状与趋势,重点强调了与转炉/电弧炉炼钢流程相结合可以为电渣重熔和真空电弧重熔提供高洁净的自耗电极,也可以为真空感应炉提供纯净原材料,用连铸坯作为自耗电极的抽锭式电渣重熔后接轧制工艺的电渣短流程可以显著提升生产效率和降低生产成本。同时,也简要介绍了高氮不锈钢冶炼的双联工艺和工模具钢的粉末冶金和喷射成形工艺流程。再次,分析和总结了我国特种冶金产业发展现状,以及新技术和新装备的进展情况。最后,对未来十年我国特种冶金的技术发展提出了建议和展望。

特大型冶金含金属尘泥资源化再生装备建造关键技术

一、成果研究背景转底炉处理技术是目前国际最先进的冶金含铁尘泥洁净处理技术,可实现冶金含铁尘泥的有效循环利用,具有良好的环境效益和社会效益,属于国家重点推广的环保技术。宝钢新增冶金含铁尘泥资源化再生装置工程见图1。

人工智能对钢铁生产过程的优化

文章聚焦钢铁生产领域,深入研究了人工智能技术在优化生产流程中的应用价值。通过对钢铁生产的基本流程和常见问题的细致分析,揭示了人工智能技术在提高生产效率、降低能源消耗以及预防设备故障等关键领域的潜在应用价值。文章重点讨论了智能化生产监测与控制、预测性维护与设备管理、优化生产计划与资源分配等方面的人工智能应用实践,并通过实际案例分析和效果评估,展示了人工智能在助力钢铁生产中取得的显著成果。最后,在总结成功经验的基础上,展望了未来发展趋势,为工业生产领域人工智能技术的广泛应用提供了有益启示。

某钢铁基地建设设计管理研究

本研究旨在深入探讨大型全流程钢铁基地建设项目中,如何通过关键措施来确保设计管理的高效性和项目成功交付。这些措施包括项目团队的明确定义、设计界面的细致管理、各种管理办法和标准的制定、总体设计开工报告的制定、业主控制和现场施工管控的平衡、定期会议制度的建立、双总师制度的要求、设计绩效评价以及设计后评价的开展。通过这些关键措施,可以确保项目顺利进行、质量可控、时间可控、成本可控,最终实现项目成功交付。

地铁通风空调系统的能耗现状和节能措施探讨

现代社会发展对地铁工程建设提出了更高要求,相关单位在开展具体工作时,需要科学设置通风空调系统,并对其能耗现状进行综合分析,科学实施节能措施,保证通风空调系统运行的有序性和高效性,满足现代地铁工程建设需求。本文首先分析其通风空调系统运行过程中的能耗现象,然后综合探究其节能措施,希望相关单位可以对通风空调系统进行更为高效的应用。

熔盐蓄热技术在现代钢厂冶炼过程中的节能潜力分析

钢铁行业作为能源密集型行业,在其冶炼过程需要消耗大量的能源,势必导致能源资源浪费和环境污染问题。为了提高钢厂能源利用效率,就需要积极探索各种节能技术。文章简单分析了钢厂冶炼过程能耗情况,明确了冶炼的主要能耗环节、结构、特点以及节能需求和挑战,然后对熔盐蓄热技术在现代钢厂冶炼过程中的应用潜力进行了深入的分析,在此基础上,进一步探讨了熔盐蓄热技术的节能效果与经济性,最后,提出了熔盐蓄热技术在现代钢厂冶炼过程中的应用策略,包括技术引进与应用推广路径、与其他节能技术的融合应用以及未来发展方向,进而为现代钢厂冶炼过程的能源优化提供参考。

钢铁行业低碳冶金技术的发展与应用

随着全球对气候变化的关注不断增加;低碳冶金技术成为行业发展的必然趋势。其背后的研究与应用是基于对环境可持续性与资源利用效率的认识;也是对全球碳排放目标的响应。低碳冶金技术能降低钢铁生产过程中的碳排放;减轻环境压力;符合国家与国际的环保政策要求。通过利用可再生能源替代传统能源;钢铁企业能使生产过程的低碳化;降低对化石能源的依赖;同时推动能源结构的转型升级。结合智能化生产、数据分析等技术;优化生产流程;提高能源利用效率;使钢铁生产更加智能化、高效化以及低碳化。总而言之;钢铁行业低碳冶金技术的发展与应用;既是应对环境挑战的迫切需求;也是钢铁企业实现可持续发展的重要举措;不断深入的研究与创新;将为行业转型升级与可持续发展注入新的动力。

过程仿真及智能分析系统在钢铁企业双联冶炼中的应用

采用提钒-炼钢双联冶炼生产工艺的钢铁企业转炉系统,含钒铁水先经过提钒工序再进行半钢炼钢。当前钢铁市场面临严峻挑战,钢铁企业竭尽所能纷纷开展降本增效工作,因此建立一套适用于转炉提钒-炼钢双联生产工艺下的过程仿真及智能分析系统,分别构建过程仿真可视的工厂数据库、生产动态跟踪的工艺数据库、操作分析优化的操作规程库、实训冶炼技能的实训操作库。通过完善基础数据采集,打造可视仿真平台,开展工艺操作评价,分析中间产品质量,寻求最优规范操作,模拟回溯冶炼实训。一方面为实现转炉智能化提钒炼钢奠定基础,另一方面通过优化操作过程、稳定产品质量,为产线降本增效提供数字化系统支撑。

钢铁行业中的绿色冶金技术研究与应用

为稳步推进国家工业化进程,应注重钢铁行业的发展,创新钢铁行业发展模式,尤其是要结合绿色冶金工艺,推动钢铁行业的可持续性发展,突破传统发展模式下的资源限制以及环境污染等问题,并结合“碳达峰”等国家发展策略,实现新型发展。文章结合钢铁行业的绿色冶金技术发展情况,基于钢铁行业的发展态势,从应用角度出发,提出了相应的优化措施,为绿色冶金技术的应用提供参考,希望能够促进钢铁行业的稳定发展,推动钢铁行业发展水平的提升。