转炉高锰铁水炼钢工艺研究

为了解转炉高锰铁水炼钢情况,对涟钢210 t转炉42炉吹炼终点钢水进行了取样、测温,根据所得到数据计算了锰氧化反应热力学参数(K′Mn,γ(MnO),L Mn)及炉渣碱度、氧化铁、钢水温度对锰氧化热力学参数的影响。对于吹炼终点钢水与炉渣反应的平衡值及反应偏离平衡状况进行了计算。利用回归分析方法,给出了终点钢中含锰量与转炉吹炼工艺参数关系。吹炼终点渣中平均w(TFe)=20.0%,终点钢中平均w(Mn)=0.147%。终渣平均w(MnO)=6.28%,较正常含锰铁水炼钢终渣高,增加了炉渣流动性,有利于化渣。锰的收得率较低(平均23%),与转炉炼钢铁水硅含量高、渣量大有关。

基于物联网的铁水调度系统的应用与实践

随着市场行情的持续低迷,降本增效是钢企转型的重中之重。提高炼钢入炉铁水温度可以为生产创造有利条件,是铁水调度工作的重要目的。本文介绍了新开发出的符合三钢特色的铁水调度平台,建立铁钢匹配生产模式,并基于新的调度系统采取了一系列针对性的管理措施。通过控制在线周转铁罐的个数,降低铁罐空、重载时长,提高铁水罐的周转效率,有效降低高炉至转炉的铁水过程温降。通过控制在线铁水量,提高铁水消耗速率,为高效生产创造良好条件。

我国铁水联运标准化建设现状研究分析及对策建议

铁水联运标准化是助推铁水联运高质量发展的重要技术支撑。为明晰制约铁水联运高质量发展的标准化问题,准确把握铁水联运标准化工作任务,本文在文献调研、实地调研、专家座谈和问卷调研的基础上,全面梳理了我国铁水联运标准化取得的成绩,深入研究了基础设施标准不健全、服务规则不统一、危险货物界定标准不一致、信息交换标准有待完善、标准实施效果不佳等制约铁水联运高质量发展的标准化问题,并从重点标准制修订、标准实施评估、标准宣贯和推广应用等方面提出了对策建议,为加强铁水联运标准化工作提供决策支持。

郑州“7·20”地铁水淹事件STAMP致因分析

为探讨河南郑州“7·20”地铁5号线伤亡事件致因,综合运用系统理论事件模型与过程(STAMP)模型,分析5号线伤亡事件安全控制结构,据此逐级辨识事件致因;基于复杂网络理论将事件致因及其联系抽象为网络的节点和边,建立地铁水灾事件网络;计算聚类系数、度数等拓扑参数定量分析事件致因性质,确定关键致因。结果表明:地方党委政府面对汛情的应对部署不紧不实,缺少有效的组织动员和有关部门对工程建设存在失管失察是事件的深层根源;建设单位、设计单位等五方主体单位及运维单位的主体责任失职是事件的主观关键致因;应从政府及有关部门、五方主体单位和运维单位方面采取多元协同的风险防控措施。

铁钢界面铁水成分差异分析

成分是钢铁制造流程铁钢界面物质流运行的关键参数之一,目前钢铁企业普遍存在炼铁和炼钢工序测得的铁水成分存在差异的问题,并由此导致脱硫站脱硫剂消耗量大、处理周期长、生产成本高。针对首钢京唐铁钢界面“一包到底”技术应用过程中铁水成分存在差异的问题,结合实际生产数据,统计了铁水成分差异的现状,并从生产工艺、检测方法等方面分析了差异形成的原因。结果表明,高炉与脱硫站测得的铁水Si含量绝对偏差平均为0.06%,S含量绝对偏差平均为0.024%,炼铁测得的铁水成分对脱硫和炼钢的参考性有限;铁水包装入多个铁次的铁水、高炉出铁过程铁水取样方法不科学、铁水转运过程部分元素与空气发生氧化反应及个别铁水样品中夹杂有炉渣,是造成铁钢界面铁水成分差异的主要原因。指出,钢铁企业应通过优化高炉出铁操作制度、改进铁水取样方法、加强铁水包管理、加强取样探头质量管理和建设沿途铁水快速取样装置等措施,解决铁钢界面铁水成分差异问题。

邯钢新区汽运铁水“一罐制”技术特点

从运输方式、铁水运输车、界面布置、运输流程、运行罐数管理、新技术的支持及安全管控等方面,阐述了邯钢新区汽运铁水“一罐制”技术的应用状况。实践表明:在1号高炉日产量8600/d的情况下,在线铁水运输车数量为9台,铁水罐数量为10~12个,铁水罐周转率平均达到6.0次/d左右,铁水温降减小到95℃左右;铁水运输车铁水装入偏差控制在+0.5t以内,炼钢直兑比例可达到99.5%,炼钢平均提高人炉铁水温度60~70℃。认为汽运铁水“一罐制”技术具有布局紧凑、投资低、生产效率高、铁水罐周转率高、铁水温降低及节能环保等特点,有着较好的应用前景。

鱼雷罐铁水温降分析

为了分析铁水在输送过程中的温降 ,开发了鱼雷罐中铁水温降数学模型。该模型已在宝钢实际使用 ,铁水温度的计算值与实测值吻合良好。利用该模型分析了各种因素对铁水温降的影响 。

铁水温度价值的分析和评价

提出了铁水温度价值和热价值的观点,对其进行了分析,提出了科学正确评估铁水质量和温度价值的方法。指出要进一步降低铁水单耗,要有技术上的投入和管理、政策上的支持。

硫含量对铁水降温过程中石墨析出行为的影响

铁水中析出的片状石墨是一种可持续利用的资源。在一定的温度范围内,采用降温的方式可以从铁水中析出大量石墨并加以回收利用,我国的生铁产量巨大,因此,这种从铁水中回收石墨的方法具有广阔的应用前景。本研究对硫含量不同的铁水进行降温,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)等表征手段,研究了硫含量对铁水中片状石墨析出行为的影响。结果表明,随着硫含量增加,铁中的锰与硫结合生成大量的MnS,铁中析出的石墨倾向于在MnS异质晶核上生长,石墨由片状向碎块状转变,结晶度逐渐降低,石墨的表面缺陷增多。因此,低硫含量的铁水通过降温可以析出结晶度较好的片状石墨,并据此提出了一种新的炼铁流程石墨生产工艺,为实现铁水析出石墨工业化提供理论参考。

超薄超小镍铁水滑石的声悬浮制备

开发高效、低成本的清洁能源,有助于降低CO_(2)排放。电催化分解水产氢产氧或许可实现未来对清洁能源的需求。在诸多纳米材料中,超薄二维纳米材料因其可暴露更多的活性位点、具有更高的比表面积等特点,在电催化反应中表现出优异的性能。镍铁水滑石(NiFe-LDH)是非常有前景的过渡金属电催化分解水产氧反应(OER)催化剂。采用水热法制备Ni_(x)Fe_(1)-LDH(x=1,2,3)前体,利用超声悬浮剥离法实现超薄超小镍铁水滑石纳米片的快速制备。声悬浮法利用超声波发射端和反射端间产生的高强度声辐射力来抵消样品的重力,进而使样品被悬浮。超声波反复叠加形成的高声强驻波,更易实现超薄超小纳米材料的快速制备。研究发现,通过超声悬浮技术可实现仅用20μL甲酰胺在20 min内成功将Ni_(1)Fe_(1)-LDH前体从横向尺寸为1500 nm、厚度为25.66 nm剥离为分散较为均匀、横向尺寸约10 nm、厚度低至0.649 nm的超薄超小镍铁水滑石纳米片,并具有优异的OER性能。不同物质的量比的镍铁水滑石随超声悬浮时间逐渐增加,OER性能逐渐提高。其中,当电流密度达10 mA/cm^(2)时,Ni_(1)Fe_(1)-LDH-20 min的过电位低至309 mV,相比于Ni_(1)Fe_(1)-LDH前体的过电位673 mV,降低了364 mV,其塔菲尔斜率也相应从137 mV/dec降至67 mV/dec,电化学活性表面积增大了2.4倍。与其他过渡金属基催化剂相比,在OER中表现出优异的性能。

新型双层集装箱列车铁水联运同步装卸技术

双层集装箱铁水联运具有运量大、单位运输成本低、运输持续稳定等优势,因此近3年来我国在宁波舟山港积极推进双层集装箱铁水联运的创新试点。然而,普通双层集装箱列车在传统码头的装卸作业受配载计划、装卸设备、车辆调度等限制,不利于实现港口集装箱快速集散。本研究提出一项新型双层集装箱列车同步装卸方案,以提升铁水联运码头作业效率。具体而言,在硬件装备上,创新设计出一款兼具装卸功能的自动导引运输车(AGVH)和新型双层集装箱运输专用平车;在堆场布局上,提出在集装箱码头和货运站新建或改造双层箱堆场(含立体堆场);在作业流程上,设计了集装箱从班轮运至内陆货运站的系统过程,并对列车在码头分别应用新型双层箱同步装卸方案和传统装卸工艺的效果进行对比测算和灵敏性分析;在方案评估上,研究了在现行配载规则、运输限界和重心高度要求下,各双层箱堆叠形式的可行性。研究证明了新型双层集装箱列车同步装卸技术在减少集装箱装卸时间和作业成本方面具有显著优势,同时丰富了双层箱的装载形式以降低配载计划复杂度和不同类型箱源组织难度,有助于推动港口集疏运系统降本增效。

高炉铁水保温技术研究

高炉铁水在出铁、运送、待兑等过程中 ,温降一般可达 90～ 110℃ ,严重影响转炉多吃废钢 ,浪费能源。分析了铁水温降的几方面原因 ,并对此提出铁水保温的几项技术措施。

铁水包脱磷工艺及自动化模型研究

针对某不锈钢厂铁水包脱磷工艺脱磷率低、物料消耗波动大、自动化程度低等问题,本文开发了铁水包脱磷模型。模型直接读取PLC现场设备工艺参数,并通过二级平台读取计划、钢种标准及化验成分等信息,实现铁水脱磷工艺操作参数下达、生产设备状态和工艺参数显示、生产数据存储和历史数据报表查询等功能。采用脱磷模型的炉次平均脱磷率为93.2%,脱磷模型P成分命中误差区间在±0.015%的离线验证,在线验证命中率分别为94.2%和90%,基本达到工艺生产需求。

铁水倾倒过程建模和CFD仿真

建立了冶炼铁水倾倒过程数学模型,对铁水倾倒过程进行CFD仿真,探究了钢包内壁倾角θq和初始铁水量V c对铁水倾倒过程中流场、温度场、相界面的影响。仿真结果表明:铁水的温度逐渐降低,铁水的流速先增加后减小。θq的增加使铁水倾倒路径更倾斜,铁水流速增加;V c的增加使铁水流出钢包时间提前、铁水流速增加、流动路径复杂,出现涡流和湍流,转炉内高温区域增大,增加了高温气体从转炉口溢出的量。为了既提高生产效率又保证生产安全,以θq为7°和V c为80%V Q进行铁水倾倒为佳。

铁水脱硫渣混合土基层材料干缩特性研究

干缩引起的开裂是半刚性基层产生裂缝的重要原因,利用铁水脱硫渣遇水膨胀的特点,以铁水脱硫渣和素土为主料,外掺矿渣微粉、硅灰等材料制备铁水脱硫渣混合土(SSMS)半刚性基层材料,控制并利用其体积膨胀以补偿干缩,开展体积膨胀率、失水率、干缩应变、干缩系数的试验研究。结果表明:SSMS中主料铁水脱硫渣占比越大,其体积膨胀率越高,累计失水率、干缩应变和干缩系数越小,其掺量从30%增至70%,体积膨胀率升高了173.88%,干缩系数降低了89.88%;铁水脱硫渣不利于SSMS的体积安定性,但有利于其抗干缩性能;外掺料矿渣微粉、硅灰掺量增加,其体积膨胀率下降,累计失水率、干缩应变和干缩系数增大,矿粉和硅灰掺量分别从20%增至60%、3%增至5%,其体积膨胀率分别降低了67.68%和21.48%,矿渣微粉、硅灰均能有效抑制SSMS的体积安定性。

低硫高炉铁水KR法超低硫生产行为分析

为提高采用低硫高炉铁水生产超低硫钢的脱硫效率,降低生产成本,从KR脱硫热力学和动力学原理出发分析了低硫高炉铁水脱硫相关影响因素,并通过对某厂KR脱硫实际生产数据分析,总结出关键生产参数。分析结果表明:铁水初始硫含量每增高0.01%,脱硫剂平均消耗量约增加2.1 kg/t铁水,每脱除0.001%的硫,脱硫剂平均消耗量约降低0.08 kg/t铁水;铁水初始硫含量为0.024%时,铁水硅含量增加50%,吨铁水脱硫剂消耗约增加9.4%,脱硫结束铁水硅的损耗约增加一倍;高炉铁水温度高有利于降低脱硫剂消耗,铁水温度每增加50℃,脱硫剂消耗平均约降低0.17 kg/t铁水;KR搅拌法脱硫的铁水温降随着脱硫率的增加而增大,脱硫率每增加1%,温降增加约3℃;有前扒渣操作相比无前扒渣操作,铁水的温降增加约4℃。

高炉铁水保温输送

鞍钢对炼钢用高炉铁水在运输过程中的温降,进行了跟踪测定,并有针对性地进行了铁水保温的多项技术措施的研究,结果表明,铁水罐绝热,铁水表面加蛭石保温,缩短运输时间,可减少铁水温降50～60℃,取得了显著的经济效益。

浸入式喷吹铁水包内多相流行为与反应动力学

为提高喷吹式铁水预脱硫过程的脱硫效率,以某厂180 t铁水包为基础,建立了铁水包内CFD-DSM(计算流体力学-脱硫反应模型)耦合模型,系统研究了铁水预脱硫过程的气-固-液多相流行为及反应动力学,揭示了溶解镁脱硫、镁气泡脱硫、氧化钙脱硫与渣层脱硫对脱硫反应的贡献,阐明了载气及镁粉流量对脱硫反应的影响规律。结果表明:气泡流股的穿透深度较小,但其并未依附着喷枪壁面上浮。随氧化钙粉剂的连续喷吹,粉剂沿喷枪壁面上浮。脱硫过程中溶解镁脱硫为主要的脱硫机制,其次为镁气泡脱硫、氧化钙脱硫和渣层脱硫。各反应机制的脱硫速率均随时间先增大后减小。载气流量对脱硫反应影响较小,而镁粉流量对脱硫反应影响最大。当初始硫质量分数为470×10^(-6),铁水中硫质量分数脱至100×10^(-6)时,镁粉流量每增加1 kg/min,喷吹时间平均缩短约43 s。

65t转炉采用全量铁水冶炼工艺优化实践

针对马钢65 t转炉全量铁水的冶炼工艺进行研究。经过理论测算,现场冶炼使用铁矿石的冷却效应为废钢的3.76倍,吹炼过程中共需要向炉内加入3.5 t铁矿石平衡熔池内富裕热量。通过调整前期铁矿石加入转炉的量和时机,优化吹炼过程中氧枪枪位和流量,改变终点控制方式,使得现场全量铁水冶炼过程化渣情况良好,脱磷效果得到保证,现场石灰、镁球等造渣料吨钢加入量分别减少7.4 kg、1.2 kg,钢铁料吨钢消耗降低11.1 kg,实现了全量铁水冶炼生产稳定和降本增效目标。

攀钢铁水预处理工艺的现状与对策

通过对攀钢铁水预处理工序列现状进行调研，发现铁水预处理工序较长，影响了后步工序，从而提出了完善、优化攀钢铁水预处理工序的措施。