高炉-转炉区段工艺技术界面模式发展综论

应用冶金流程工程学理论,给出了高炉–转炉区段工艺技术界面的定义.基于文献及对国内外各冶金企业流程的调研分析,给出了工艺技术界面模式的种类.从不同界面模式运行时间和能源消耗的角度分析了高炉-转炉区段工艺技术界面模式的优劣,表明高炉–转炉区段工艺技术界面模式向更有利于缩短时间、减小能耗和环境负荷的方向发展.

高炉–转炉区段物质流运行优化

高炉-转炉区段是钢铁生产流程中物质流输入输出种类和量最多的区段,同时又是联接高温物质流运行的重要区段。区段物质流运行优化,尤其是铁水输送与处理过程的优化是影响铁水预处理铁水到站温度和转炉冶炼节奏的重要因素。在分析三家不同钢厂"一包到底"技术的物质流网络结构的基础上,提出了高炉-转炉区段物质流网络设计的基本原则。以首钢京唐钢厂为例,应用排队论理论分析了理想状态下高炉-转炉区段铁水包周转模式,实际运行模式与理想模式对比分析可知,理想模式下,铁水包在线运行个数可以减少1~2个,高炉出铁至KR铁水脱硫站的铁水温降降低20℃以上,而且铁水包寿命可提高15.5%。高炉-转炉区段物质流运行优化取得了显著的节能和减排效果,为钢铁生产流程的绿色化提供了重要支撑。

高炉—转炉界面流程的研究

通过对沙钢高炉—转炉界面流程的生产组织、物质流量、时间和温度等生产数据的分析,研究了沙钢目前“一包到底”多维物质流的特点,以探讨高炉—转炉之间界面组合技术合理化的趋势。利用解析方法,对高炉—转炉之间界面流程工程问题进行研究,研究表明:合理的铁水运输方式、优化选择与转炉公称容量相同的铁水包的容量而形成的“一包到底”界面流程是高炉—转炉界面技术的发展趋势。

大型高炉转炉铁钢界面铁水温降分析

介绍了鞍钢大型高炉转炉铁钢界面工艺流程,分析了影响铁水温降和铁钢界面系统优化的因素。分析表明,铁水罐运行数量是影响温降的关键因素。通过采取优化鱼雷罐运行的措施,根据炼钢工序的生产节奏综合配备鱼雷罐,并对鱼雷罐的周转节点进行约束,匹配高炉铁水供应节奏,组织铁水调运,使鱼雷罐的平均周转次数提高到3.34次/日,运输过程温降达0.96℃/min。

重钢铁水运输“一罐制”工艺设计

阐述了重钢环保搬迁工程铁水运输"一罐制"的工艺设计,生产实践表明,起重机+过跨车"一罐制"达到了铁钢界面流程短、节能环保的目的,具有较大的经济效益和社会效益。

高炉-转炉区段“一罐到底”界面模式建模仿真与优化研究

针对高炉-转炉区段"一罐到底"界面模式中铁水罐在转炉前等待时间的累加效应,讨论了在高炉-转炉区段"一罐到底"界面模式仿真系统中利用Witness软件对其进行仿真的方法。通过模型的运行结果分析出高炉-转炉区段"一罐到底"界面模式仿真系统中的"瓶颈"因素和导致铁水罐等待时间出现累加效应的原因,从而提出解决此问题的对策,优化整个仿真系统以缓解累加效应。

我国近期钢铁工业生产流程的逐步优化

介绍了我国主要钢铁流程的操作状况,重点评述了我国实现高炉—转炉流程和电炉流程的优化及其近年来的发展特点。指出高炉—转炉流程应向逐步大型化、紧凑化、连续化和产品质量化方向发展;要根据市场及产品对象的需求、企业竞争力、原燃料(动力)适当发展我国电炉短流程。

济钢炼钢炼铁污泥的综合利用

研究和实践表明 ,将炼钢炼铁污泥以污泥膏的形式分别用于球团和烧结生产 ,不仅可以消化公司内部产生的全部钢铁污泥 ,降低原料成本 ,而且有利于环保 。

废钢预热技术在高炉-转炉长流程中发展现状及展望

废钢预热是提高高炉-转炉长流程炼钢过程中废钢比的重要手段,基于“双碳”背景下,提高长流程生产过程中废钢比可以降低其焦炭消耗,明显降低吨钢碳排放量,同时现阶段采用全废钢电炉冶炼条件下的产品价格明显高于转炉冶炼成本,采用高废钢比转炉生产流程可以提高经济效益。介绍和分析了现阶段长流程企业广泛使用的铁水包废钢预热技术、转炉废钢斗废钢预热技术、连续水平废钢预热技术、高位料仓废钢预热技术,通过对比分析和总结现有各种方法的优缺点,展望了下一步废钢预热技术的发展方向,提出了蓄热式烟气高速循环废钢预热、铁水分级指导废钢预热及废钢预热精准控制是今后废钢预热发展的主要方向。对钢铁企业废钢预热技术的选择和发展具有一定的参考意义。

排队论在钢铁企业中的应用研究

通过对钢铁企业中受铁罐转炉兑铁作业物流过程的解析,在排队论的基础上,分别建立了转炉兑铁作业的单队列和多队列排队系统;计算出两种排队系统的主要数量指标;并讨论了转炉数量对平均等待受铁罐数(包括节省的)和受铁罐平均等待服务时间(包括节省的)的影响。研究表明单队列(M/M/N)的排队系统可为钢铁企业物流优化提供理论参考。

济钢球团竖炉使用高炉-转炉混合煤气的改造及效果

济钢球团生产中赤铁精矿配比增加后,竖炉利用系数下降,球团矿质量降低。为了改变这一状况,球团厂实施了竖炉使用高炉-转炉混合煤气改造,并取得了显著效果。在赤铁精矿配比为30%的条件下,竖炉利用系数提高,球团矿质量改善。同时,转炉煤气在球团生产中的大量使用,为济钢提高转炉煤气回收量,实现负能炼钢奠定了基础,也开辟了一条转炉煤气利用的新途径。

未来的炼钢

在21世纪,电弧炉(EAF)将不断增加,其比重越来越大,这是因为当使用废钢原料时,电炉流程的能耗是高炉-转炉(BF-BOF)流程的1/4。可是,由于废钢中一些残存元素限制了钢的质量,在未来的若干年中60%的钢仍由 BF-BOF 流程生产。

钢生产流程的分析比较

1997年世界产钢的 6 0 1%由BOF生产、 33 7%由EAF生产。废钢电炉钢厂同传统联合钢厂生产钢相比 :节约投资 5 0～ 6 0 %、成本降低 (或升高 ) 10 %、节能 42～ 47%、减少CO2 发生量 70～ 80 %。因此 ,到 2 0 0 5年EAF产钢将达到总产钢的 5 0 %。

宣钢取消混铁炉可行性分析

在对宣钢转炉炼钢厂的生产情况进行调研的基础上,对炼钢厂混铁炉的存在提出了置疑,并借鉴沙钢的“铁水包多功能”模式,提出取消混铁炉的可行性措施。

铁钢界面铁水热损规律研究

在试验验证的基础上,应用数值分析了铁钢界面鱼雷罐输运过程的热特性和铁水温降、不同阶段的热损途径和比例。结果表明,受铁与重罐阶段铁水热损主要用于罐衬的蓄热,通过罐口和罐壳的散热损失约为30%;空罐阶段工作层的蓄热损失是罐衬热损的主要来源,热损途径为罐口和外壳,二者分别占52.11%和47.89%;通过TPC(鱼雷罐车)空罐加简易盖可减少铁水温降,属于行业首次应用并快速推广。

高炉-转炉区段“一罐到底”模式受铁罐周转罐数优化仿真

基于排队论对高炉-转炉区段"一罐到底"界面模式构成的排队模型进行了研究,使用Witness软件以国内某大型钢铁厂为实例,建立了高炉-转炉区段"一罐到底"界面模式的闭合式循环仿真模型。通过模型的建立和仿真,分别研究了受铁罐周转罐数与平均等待时间、转炉钢水产量及各作业的平均忙率的关系,最终获得了在平均等待时间较少、转炉钢水产量较高和作业平均忙率较高时的参与铁水运转的受铁罐周转罐数。研究结果可为钢铁企业高炉-转炉区段物流优化提供参考。

废钢／电弧炉与高炉／转炉流程投资和成本的比较

通常，废钢／电弧炉炼钢法的投资比高炉／转炉炼钢法低２～３倍，两种炼钢法的成本高低要具体分析，评价炼钢方法要综合考虑。改造高炉／转炉法，增加废钢／电弧炉法是大势所趋。电力供应和废钢质量及价格是发展废钢／电弧炉法的限制条件。

浅析铁钢界面鱼雷罐加废钢工艺

针对鱼雷罐加废钢工艺,描述了铁水中废钢熔化行为,分析了废钢对生产运行的影响,并给出改善和优化方向。废钢在铁水中经历凝固层形成、凝固层重熔和正常熔化3个阶段。鱼雷罐加废钢可减少耐材热损失30%以上,实现散热利用,降低铁钢比1%~3%,有助于减少铁水碳析出逸散和环境污染,但可能引发铁水脱硫异常,脱硫效率下降。细化分析鱼雷罐内废钢熔化行为、优化废钢装入参数、合理匹配脱硫工艺是鱼雷罐加废钢工艺精益化的趋势。

高炉渣稳定熔融态转炉渣中游离CaO的实验研究

通过配加高炉渣,改变R(R=w(CaO)/w(SiO_2))来对转炉渣进行稳钙改质处理。结果表明:高炉渣可以有效稳定转炉渣中f-CaO,当R=1.5,1 500℃下恒温30 min时,f-CaO的消解率达到80.22%;经过XRD分析和FESEM显微观察可知,熔混渣主要矿相为钙铝黄长石、镁黄长石和镁铁尖晶石,f-CaO含量降低与钙铝黄长石、镁黄长石的增加呈正相关。