高炉CDQ粉配煤喷吹技术研究及应用

在2 500 m3炼铁高炉喷吹烟煤、无烟煤基准配比保持含量90%、95%、97%不变的基础上,分别用10%、5%、3%的CDQ粉替代烟煤,制取混合煤样进行工业化试验,结果表明:CDQ粉混喷比例稳定在3%时,高炉运行稳定,平均日产量略增3.96 t/d,煤比降低2.64 kg/t,焦比升高1.33 kg/t,燃料比降低1.31 kg/t,高炉燃料成本降低了40元/t。

顶吹炉炼锡氮氧化物的产生及控制实践

针对锡顶吹炉熔炼过程中氮氧化物的主要影响因素及产生机理,结合生产实际,通过调整工艺参数、结合脱硝工艺,提出控制氮氧化物的措施。实践证明:在炉渣硅酸度控制在1.3~1.4、熔点(1050~1150)℃、炉内温度(1050~1150)℃、保持炉内还原气氛,过程渣含锡小于20%、控制二、三次补风量≤3000Nm^(3)/h等条件下可降低N_(X)O_(Y)的生成。

镁砂熔炼过程全厂电能分配实时多目标优化方法研究

镁砂熔炼过程具有多工况、群炉并行生产、高能耗等特点.在全厂供电容量约束下,为了最大化能源使用效率,需要根据全厂每台炉子的工况变化实时分配电能,实现全厂镁砂单位能耗与平均品位的多目标优化.本文基于最小二乘支持向量机技术建立了镁砂熔炼过程全厂电能分配优化模型.根据不同工况下降低镁炉供电量对镁砂熔炼过程的影响程度,提出了基于工况优先级的电能分配策略.根据主熔工况下镁砂产量与品位指标函数的特性分析,推导出主熔工况下电能分配模型决策变量维数缩减的条件.为了提高多目标优化算法的运行效率,设计了一种快速非支配解集构造方法,用来提高传统多目标粒子群优化算法的寻优效率.基于标准测试问题与现场实际例子对所提出的方法进行了检验.基于现场例子的实验结果证明所提出的方法能够避免工厂出现的用电超容量情况,并且提高了全厂用电效率.

红土镍矿转底炉预还原-电炉熔分制取镍铁合金

对某红土镍矿采用转底炉预还原-电炉熔分工艺制取镍铁合金进行研究。实验结果表明:根据矿石性质,选择合适的渣型为SiO2-MgO-CaO-FeO四元渣系,在熔剂石灰配比为25%,还原剂配比为3.5%,预还原温度为1 150℃,预还原时间为30 min,电炉熔分温度为1 450℃,熔分时间为15 min的条件下,经转底炉预还原-电炉熔分后,获得镍质量分数为8.68%、镍回收率97.62%、铁质量分数为86.23%的镍铁合金,该合金可用作不锈钢生产原料。

顶吹炉处理铅阳极泥的工业试验

应用顶吹炉吹炼铅阳极泥提取阳极泥中有价金属,工艺包括混合料制备、一次还原熔炼、还原捕金、二次吹炼、回收砷锑等工序。经过大量工业试验表明,该工艺方法产出的贵铅含银不低于70.0%,银直收率95%~98%、回收率99.0%~99.7%,工艺具有流程短、渣含贵金属金银量低、处理量大、能耗低等优势。

侧吹熔炼铜渣的直流电贫化研究

使用小型交直流矿热电炉对富氧侧吹熔炼工艺产出的水淬铜渣进行贫化研究。结果表明,采用下负直流电贫化60min后渣含铜从0.73%降至0.28%,铜回收率约65%,比交流电提高约10个百分点。在1 160～1 350℃时熔渣温度对铜回收率影响不明显。黄铁矿精矿添加量为渣重10%时,渣含铜可降至0.24%,铜回收率约70%。渣含铜随冰铜品位的增高稍有增大的趋势。

含铅锌铁锰矿综合利用新工艺研究

针对湖南某含铅锌铁锰矿,开发了冷固球团-还原挥发-电炉熔分新工艺,先将矿粉与还原剂及粘结剂混合,造球后经低温固结,再送入回转窑还原。矿中铁还原为海绵铁;MnO2还原为MnO;同时铅、锌还原成金属态并挥发,在烟气中氧化并富集到烟尘中;还原后的金属化球团直接进入电炉,通过熔分得到生铁和锰渣。实现了含铅锌铁锰矿的综合回收利用。回转窑还原挥发后的金属化球团中铅、锌含量较低,不会影响电炉炉衬寿命和操作,回收铅锌的同时省去了铁锰粉矿进电炉前需造块的工序。试验结果表明,在焦粉加入量为20%,硅石用量2.5%,1 390℃下熔分90 m in,得到生铁和锰渣,生铁中铁品位为95.72%,锰渣中锰品位为31.53%。

钒钛磁铁精矿预还原球团电炉冶炼研究

对攀西钒钛磁铁精矿球团电炉冶炼进行研究,通过还原剂作用和优化的熔融还原电炉参数,可实现钒钛磁铁精矿球团冶炼过程中铁和钒钛的分离回收,其中钒被还原后富集到生铁中,而钛富集在电炉冶炼渣中。当渣型碱度(CaO/SiO2)为1.1时,还原球团的金属化率为70%,在1 500℃熔融还原10min后,生铁中铁品位为97.96%,铁回收率可达98.81%,生铁中含钒0.36%,钒回收率可达62.42%,试验过程中炉渣流动性好。

基于气基直接还原-熔分的硼铁矿高效利用新工艺

实验室条件下,以含硼铁精矿为原料制备氧化球团,对含硼铁精矿气基竖炉直接还原-电炉熔分新工艺进行了研究.结果表明,含硼铁精矿是良好的造球原料,1 200℃下焙烧20 min后,成品球团抗压强度可达2 500 N以上,满足气基竖炉直接还原工艺要求.在H2与CO体积比大于2/5且温度在850~1 000℃条件下,含硼铁精矿氧化球团还原率达到95%的时间为15~60 min,还原膨胀率不高于15%.在高温下电热熔化DRI后硼和铁可以高效分离,硼、铁收得率均可达到98%以上,富硼渣中B2O3的质量分数在21%以上,活性可达89%左右,是“一步法”生产硼酸的优良原料.含硼铁精矿气基竖炉直接还原电炉熔分新工艺可以实现硼铁高效分离和清洁利用.

氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺的开发和应用

传统的烧结-鼓风炉炼铅法面临环保要求日趋严格的挑战。中国有色工程设计研究总院联合多家冶炼厂,就氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅工艺进行联合攻关。在经过工业试验和工业验证试验后,对两座炼铅厂采用该工艺进行了设计,且现已建成投产。实践证明,该工艺技术先进,环保效果明显。

年产30~40万吨铅大型底吹氧化炉与底吹还原炉的设计运行与探讨

2020年7月投产的河南某铅冶炼搬迁技改工程,设计年处理铅精矿90万t、年产电铅30~40万t。火法冶炼工艺路线为:精矿熔炼采用底吹氧化炉、高铅渣还原采用底吹还原炉。截至目前,按小时投料量推算,该生产线已经突破年产30万t电铅、目前稳定在35万t电铅规模,正计划向40万t的产能目标进发。其中,该工程中的底吹氧化炉和底吹还原炉设计规格均为Φ5×28 m,是当今世界上单系列产能最大的铅冶炼设备。在此之前,底吹氧化炉的最大规模为年产16万t电铅,底吹还原炉的最大规模为年产10万t电铅,因此本工程中底吹氧化炉和底吹还原炉的大型化设计备受关注。本文介绍了Φ5×28 m底吹氧化炉和Φ5×28 m底吹还原炉的设计情况,并结合生产运行对一些具体问题进行了分析和探讨。

镍熔炼渣贫化工艺现状与展望

目前硫化镍矿主要采用火法冶炼工艺,降低镍熔炼渣中有价金属含量是各企业追求的目标。镍冶炼炉渣一般属于FeO-SiO2系和FeO-SiO2-CaO(MgO)系,在造锍熔炼过程中应关注Fe3O4的变化,渣含镍量与渣中Fe3O4含量呈正相关关系。镍熔炼渣贫化一般采用沉降电炉工艺,国外冶炼厂镍熔炼渣中镍含量一般为0.5%~2%;国内比较先进的镍熔炼渣贫化工艺采用侧吹还原+硫化剂的方法,渣含Ni可降至0.12%。硫化镍矿熔炼渣贫化工艺的关键是增强反应动力学、增加侧吹还原手段,以提高还原剂利用率,可以考虑采用多种工艺手段结合的工艺路线来降低尾渣中有价金属含量。

锑精矿冶炼技术研究进展

针对锑精矿传统冶炼工艺存在能耗和环保等方面的弊端,诸多学者研究了多种锑精矿冶炼新工艺。本文在介绍锑精矿传统冶炼技术的基础上,详细介绍了熔池熔炼工艺、低温固硫工艺、电热挥发-电热还原工艺等锑精矿冶炼新技术。通过综合分析可知,富氧侧吹熔池熔炼工艺和电热挥发-电热还原工艺是锑精矿冶炼技术的发展方向。

采用侧吹炉一炉两段法处理炼铜烟灰浸出渣的新工艺

当前,采用常规的火法和湿法工艺处理铜冶炼烟灰浸出渣,存在环保、金属直收率低、能耗高等问题。我国某企业在国际冶炼界首创侧吹炉一炉两段法处理炼铜烟灰浸出渣新工艺,能达到经济、环保、流程短的良好效果,有必要对此进行深入研究。

硅冶炼烟气减量化的分析与探讨

本文介绍了工业硅冶炼烟气的特征、硅冶炼烟罩的发展以及现在主流矮烟罩的结构,从矮烟罩的几何尺寸设计和烟气压力调控,以及密闭炉盖方面,分析烟气减量化的技术可行性,阐明要减少硅冶炼烟气的排放量,仅通过调整烟罩的操作不能实现,需要通过冶炼工艺提升、生产自动化程度提高和新型材料应用方可实现。

铜钴矿还原熔炼电炉的改造

介绍刚果(金)富利铜钴冶炼厂还原熔炼电炉的构造和冶炼工艺,分析了电炉渗漏的原因,并介绍了改造的措施和方法。

底吹电热熔融还原炉余热锅炉设计及应用

介绍了余热锅炉主要功能、系统和结构特点,对底吹电热熔融还原炉余热锅炉运行中存在的积灰、爆管、给水泵能力不足、出口烟温偏高等一系列问题进行了分析,通过更换设备以及改进工艺,保证了余热锅炉的连续稳定运行。

氧气底吹-侧吹直接还原炼铅工艺

氧气底吹—侧吹直接还原炼铅工艺是中国恩菲工程技术有限公司和济源市金利冶炼有限责任公司共同研发的直接炼铅新工艺,具有原料适应性强、环保好、能耗低、生产成本低、回收率高、占地面积小等优点。

高温高压阀门铸件制造工艺及应用

介绍了高温高压工况下CF8C阀门的制造工艺。提出不锈钢阀门类铸钢件分型面、冒口、浇注系统、冷铁等铸造参数的选择与设置方法;采用高硅、高镍、高温、高压双管连续吹氧及时加合金,快速降低炉内钢液温度和合理供电等工艺措施,实施电弧炉返回吹氧法冶炼CF8C材质的冶炼工艺。实践应用表明,生产出的铸件质量完全满足客户要求。

红土镍矿火法冶炼制备高镍锍工艺及关键设备研发方向展望

近年来在全球新能源汽车市场持续高速增长叠加动力电池高镍化趋势的双重影响下,高镍锍作为电池级硫酸镍的重要原料备受关注。本文介绍了两种主流的红土镍矿火法冶炼制备高镍锍工艺,分析了目前选用的冶金炉窑存在的问题,并提出了解决方案。中国恩菲工程技术有限公司以底吹熔池熔炼及侧吹浸没燃烧熔池熔炼这两项拥有自主知识产权的专利技术为基础,结合多年的生产实践经验,开发设计了针对由镍铁制备镍锍的复合硫化吹炼炉及由硫化焙砂制备镍锍的侧吹还原炉,本文详细介绍了两种炉型的结构特点和应用优势。