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摘要:近些年,随着我国经济不断发展,对高端建设的需求越来越高,对冶金的需求逐年增加,并更加注重质量。冶金企业在保证产量的同时,往往忽视了资源浪费现象,尤其是水资源,造成了很严重的环境污染。而相对于高额的利润,人力、物力的富足更让他们无视掉生产过程中的多余能源,积少成多,眼中不符合可持续发展战略的要求,与国家绿色发展的规划背离。由此可见,企业在保证冶金产量供应的过程中,既要保证正常生产,也要不断追求节能高效发展。对传统的冶金工艺进行改进,研究更加节能、高效的冶金工艺,成为了当今社会的一个重要课题。
关键词:资源浪费;环境污染;多余能源;冶金工艺,节能
自上世纪末,我国冶金工艺发展迅速,至今已经取得了重大进展,挤进了世界前列。随着技术的创新与发展,我国冶金的年产量大幅度提升,不仅满足了市场需求,还造成了产能过剩的尴尬局面。在经济全球化,企业竞争不断加剧的局面下,生产成本高、效率低的企业必将在激烈竞争中被淘汰。因此,这就需要冶金企业加大对冶金工艺的研究力度,改进传统的不锈钢冶炼方法,追求更加节能、高产量的生产工艺。
本文对传统的冶金工艺进行了简要的阐述,分析了其中的缺陷,同时探讨了节能型冶金工艺 ,分析对生产的优点和促进性意义。
一、对传统冶金技术的分析
(一)传统冶金方法
我国传统的冶炼工艺分为三步法,其中第一步需要应用电炉熔等方式进行冶炼,再对这些材料进行进一步精炼。一步法生产工艺有着冶炼周期长、生产效率低的缺点,并且生产成本居高不下,质量不能保证,一步法在当前工业化生产中已经很少使用。
第二步则将电炉当作初练炉,将初练后的材料和其他合金材料等,加入到精炼炉中进行精炼,从而冶炼出质量更高的金属。其中既可以使用电炉作为冶炼的初炼炉,也能使用转炉作为初炼炉。
三步法是在二步法上发展而来的,主要是在二步法的基础上加设了真空吹氧精炼炉,即使用的是初炼炉-AOD炉-真空吹氧精炼炉冶炼工艺,该方法需要增加真空吹氧精炼炉的应用,从而进行超低碳和超低氮生产。
(二)传统冶金工艺中的缺陷
当前,我国使用较多的冶金工艺为二步法和三步法,但是传统的冶金技术使用的合金通常为市面上出售或者自行生产的冷态铸锭,这就需要为合金冶炼配置相应的合金融化设施,这种方式不仅大大增加了对生产设备的投资,耗电量居高不下,同时在进行金属冶炼、铸锭、再融化等阶段的过程中存在着严重的能源浪费现象。中间生产过程所消耗的成本巨大,传统的冶金工艺已经无法满足当前企业发展,急需加大对节能型冶金工艺设计的研究力度,下面将对一种新型的节能冶金工艺进行简要的分析。
二、节能型冶金工艺设计
(一)节能型冶金工艺概况
本文所研究的节能型冶金工艺从矿到成品的整个过程,以及中间生产中的各个环节都完成最低化消耗能源,最低化应用成本的目标。本文将300系不锈钢的冶炼作为研究案例,通过使用铬矿和红土镍矿,将其作为原始的冶炼材料,分别对两种材料进行冶炼,进而生产出铬铁水与镍铁水,再将二者通过相应的配比直接热装到AOD冶炼炉中,从而冶炼出质量合格的不锈钢液,同时也能加设真空吹氧精炼。
(二)节能型不锈钢冶炼工艺流程
其中铬铁水的冶炼主要以铬矿粉为生产原料,并且粉矿较块矿价格低廉,储量极为丰富。在使用本工艺进行不锈钢冶炼的过程中粉矿需要先润磨与造球,才能入炉生球。得到的生球再通过皮带传送进入到竖炉中,经过焙烧后的生球成为熟球,熟球再同焦炭、硅石等材料进入到热料罐内处理,热料罐经过料车送到矿热炉车间,经由加料天车送入到热炉料仓内,最终实现热装。在进行连续冶炼以后,矿热炉固定时间出铁,铁水在出轨小车轨道上进行运输,才能完成冶炼。
镍铁水冶炼需要生产原料为红十镍矿,这是一种非结晶类的矿物,含有较多的水分,含水率达到了30%上下。要确定满足密闭矿热炉冶炼的相关要求,还要对原材料作脱水的处理工作,将完成脱水后的原材料送回到转窑当中,焙烧混合料并經过还原处理后再将其送到热料罐中,冶炼成为铁水再热兑。将这些原料放入车间后,通过加料天车兑入AOD,最后得到不锈钢液,将其吊到大包回转台处理,形成铸坏。
(三)节能型冶金工艺设备选取
本文以年产量为七十吨的t300系不锈钢为例子,需要配备一条年产量为24万吨的高碳铬铁生产线和年产量为45万吨的镍铁生产线,需要两台70吨AOD与一台板坏连铸机的配置。
(四)对冶炼成果的分析
铬铁水冶炼需要使用铬矿粉造球和矿热炉冶炼两个系统,这个冶炼过程包括:铬矿粉配料、润磨、造球、筛分、竖炉焙烧、矿热炉冶炼。在冶炼的过程中为了保证造球和冶炼高碳铬铁符合相应标准,对铬矿粉的选择要保证其粒度1mm以下>80%,最大粒度2 mm,水分不超过8%。
三、总结
冶金工艺使用了从矿到成品的联合冶炼的方式,去除了其中的中间环节,对于冶炼成本控制有了巨大的好处,有效降低了冶金的成本。该工艺还应用了先进的铬、镍铁水等冶炼工艺并将两者结合,冶炼过程中应用的所有物料均要热装到矿热炉进行冶炼后,才能大大降低了冶炼所消耗的能源。本文所研究的节能型冶金工艺同传统冶金工艺相比,其在能源消耗和成本控制上都有着巨大的优势,为我国节能生产发展提供了新的方向。
在现阶段,这种节能型的冶炼工艺虽然在我国有了巨大的进步,对于企业今后的发展提供了便利,但还需要进一步加大对本工艺的完善与改进。科学技术是第一生产力,只有不断创新,不断地突破现有技术,才能获得更好的成效,有利于我国经济的发展与进步,更使一个企业在市场上站得长久,复又竞争力。同时也为我国的环境尽一份力量,减少污染,为地球增添绿意。
参考文献:
[1]郝祥寿.不锈钢冶炼工艺设备和工艺路线的选择[J].安徽冶金,2005(01):16—20.
[2]王哲,袁守谦,邢曼华.矿热炉与AOD炉双联法冶炼不锈钢的设计[J].重型机械,20lO(04):38—41.
[3]杨瀚泽。浅谈电气自动化技术在冶金行业中的应用[J].山西冶金,2017,01:100-102.
[4]刘然,孟祥龙。钢铁冶金设计行业的技术营销[J].中国有色冶金,2017,01:54-58.
关键词:资源浪费;环境污染;多余能源;冶金工艺,节能
自上世纪末,我国冶金工艺发展迅速,至今已经取得了重大进展,挤进了世界前列。随着技术的创新与发展,我国冶金的年产量大幅度提升,不仅满足了市场需求,还造成了产能过剩的尴尬局面。在经济全球化,企业竞争不断加剧的局面下,生产成本高、效率低的企业必将在激烈竞争中被淘汰。因此,这就需要冶金企业加大对冶金工艺的研究力度,改进传统的不锈钢冶炼方法,追求更加节能、高产量的生产工艺。
本文对传统的冶金工艺进行了简要的阐述,分析了其中的缺陷,同时探讨了节能型冶金工艺 ,分析对生产的优点和促进性意义。
一、对传统冶金技术的分析
(一)传统冶金方法
我国传统的冶炼工艺分为三步法,其中第一步需要应用电炉熔等方式进行冶炼,再对这些材料进行进一步精炼。一步法生产工艺有着冶炼周期长、生产效率低的缺点,并且生产成本居高不下,质量不能保证,一步法在当前工业化生产中已经很少使用。
第二步则将电炉当作初练炉,将初练后的材料和其他合金材料等,加入到精炼炉中进行精炼,从而冶炼出质量更高的金属。其中既可以使用电炉作为冶炼的初炼炉,也能使用转炉作为初炼炉。
三步法是在二步法上发展而来的,主要是在二步法的基础上加设了真空吹氧精炼炉,即使用的是初炼炉-AOD炉-真空吹氧精炼炉冶炼工艺,该方法需要增加真空吹氧精炼炉的应用,从而进行超低碳和超低氮生产。
(二)传统冶金工艺中的缺陷
当前,我国使用较多的冶金工艺为二步法和三步法,但是传统的冶金技术使用的合金通常为市面上出售或者自行生产的冷态铸锭,这就需要为合金冶炼配置相应的合金融化设施,这种方式不仅大大增加了对生产设备的投资,耗电量居高不下,同时在进行金属冶炼、铸锭、再融化等阶段的过程中存在着严重的能源浪费现象。中间生产过程所消耗的成本巨大,传统的冶金工艺已经无法满足当前企业发展,急需加大对节能型冶金工艺设计的研究力度,下面将对一种新型的节能冶金工艺进行简要的分析。
二、节能型冶金工艺设计
(一)节能型冶金工艺概况
本文所研究的节能型冶金工艺从矿到成品的整个过程,以及中间生产中的各个环节都完成最低化消耗能源,最低化应用成本的目标。本文将300系不锈钢的冶炼作为研究案例,通过使用铬矿和红土镍矿,将其作为原始的冶炼材料,分别对两种材料进行冶炼,进而生产出铬铁水与镍铁水,再将二者通过相应的配比直接热装到AOD冶炼炉中,从而冶炼出质量合格的不锈钢液,同时也能加设真空吹氧精炼。
(二)节能型不锈钢冶炼工艺流程
其中铬铁水的冶炼主要以铬矿粉为生产原料,并且粉矿较块矿价格低廉,储量极为丰富。在使用本工艺进行不锈钢冶炼的过程中粉矿需要先润磨与造球,才能入炉生球。得到的生球再通过皮带传送进入到竖炉中,经过焙烧后的生球成为熟球,熟球再同焦炭、硅石等材料进入到热料罐内处理,热料罐经过料车送到矿热炉车间,经由加料天车送入到热炉料仓内,最终实现热装。在进行连续冶炼以后,矿热炉固定时间出铁,铁水在出轨小车轨道上进行运输,才能完成冶炼。
镍铁水冶炼需要生产原料为红十镍矿,这是一种非结晶类的矿物,含有较多的水分,含水率达到了30%上下。要确定满足密闭矿热炉冶炼的相关要求,还要对原材料作脱水的处理工作,将完成脱水后的原材料送回到转窑当中,焙烧混合料并經过还原处理后再将其送到热料罐中,冶炼成为铁水再热兑。将这些原料放入车间后,通过加料天车兑入AOD,最后得到不锈钢液,将其吊到大包回转台处理,形成铸坏。
(三)节能型冶金工艺设备选取
本文以年产量为七十吨的t300系不锈钢为例子,需要配备一条年产量为24万吨的高碳铬铁生产线和年产量为45万吨的镍铁生产线,需要两台70吨AOD与一台板坏连铸机的配置。
(四)对冶炼成果的分析
铬铁水冶炼需要使用铬矿粉造球和矿热炉冶炼两个系统,这个冶炼过程包括:铬矿粉配料、润磨、造球、筛分、竖炉焙烧、矿热炉冶炼。在冶炼的过程中为了保证造球和冶炼高碳铬铁符合相应标准,对铬矿粉的选择要保证其粒度1mm以下>80%,最大粒度2 mm,水分不超过8%。
三、总结
冶金工艺使用了从矿到成品的联合冶炼的方式,去除了其中的中间环节,对于冶炼成本控制有了巨大的好处,有效降低了冶金的成本。该工艺还应用了先进的铬、镍铁水等冶炼工艺并将两者结合,冶炼过程中应用的所有物料均要热装到矿热炉进行冶炼后,才能大大降低了冶炼所消耗的能源。本文所研究的节能型冶金工艺同传统冶金工艺相比,其在能源消耗和成本控制上都有着巨大的优势,为我国节能生产发展提供了新的方向。
在现阶段,这种节能型的冶炼工艺虽然在我国有了巨大的进步,对于企业今后的发展提供了便利,但还需要进一步加大对本工艺的完善与改进。科学技术是第一生产力,只有不断创新,不断地突破现有技术,才能获得更好的成效,有利于我国经济的发展与进步,更使一个企业在市场上站得长久,复又竞争力。同时也为我国的环境尽一份力量,减少污染,为地球增添绿意。
参考文献:
[1]郝祥寿.不锈钢冶炼工艺设备和工艺路线的选择[J].安徽冶金,2005(01):16—20.
[2]王哲,袁守谦,邢曼华.矿热炉与AOD炉双联法冶炼不锈钢的设计[J].重型机械,20lO(04):38—41.
[3]杨瀚泽。浅谈电气自动化技术在冶金行业中的应用[J].山西冶金,2017,01:100-102.
[4]刘然,孟祥龙。钢铁冶金设计行业的技术营销[J].中国有色冶金,2017,01:54-58.