电弧炉冶炼工艺喷碳技术探索与实践
喷吹炉法的金属冶炼

汇报人:可编辑 2024-01-06
目录
• 喷吹炉法简介 • 喷吹炉法原理 • 喷吹炉法技术参数 • 喷吹炉法应用实例 • 喷吹炉法优缺点分析 • 安全与环保问题
01
喷吹炉法简介
定义与特点
定义
喷吹炉法是一种金属冶炼技术, 通过将金属氧化物、碳和还原剂 混合后,在高温下进行还原反应 ,生成金属和一氧化碳气体。
有色金属冶炼中的应用
铝冶炼
在铝冶炼中,喷吹炉法可以将铝土矿、 石灰石和炭粉等原料按照一定比例混合 后喷入熔融的氧化铝中,通过还原反应 生成金属铝。这种方法具有较高的生产 效率和较低的能耗。
VS
铜冶炼
在铜冶炼中,喷吹炉法可以将硫化铜精矿 、燃料和熔剂等原料按照一定比例混合后 喷入高温熔融的铜锍中,通过氧化或还原 反应生成金属铜。这种方法能够提高铜的 回收率和生产效率。
05
喷吹炉法优缺点分析
优点分析
高效率
喷吹炉法在金属冶炼过程中具 有较高的热效率,能够有效地
利用燃料热量,降低能耗。
低成本
由于喷吹炉法的燃料利用率高 ,因此可以降低生产成本,尤 其在处理低品位矿石时更为显 著。
环保性
相较于传统的高炉冶炼,喷吹 炉法产生的有害气体排放较少 ,对环境的影响较小。
灵活性
感谢您的观看
热传导与热对流
在喷吹炉内,高温气体与金属粉末之间通过热传导和热对流的方式进行热量交换 ,使金属粉末达到熔点。
化学原理
氧化还原反应
喷吹炉法通过控制炉内气氛,使金属氧化物与还原气体发生 氧化还原反应,生成金属单质。
气相化学反应
在高温条件下,还原气体与炉内气体发生气相化学反应,生 成所需的还原性气体。
电炉炼钢采用USTB氧气喷吹工艺的研究

3 S B炉壁供氧工艺 U T
31 US B 炉 壁 供 氧 工艺 介 绍 . T
电炉炼 钢 采 用超音 速 氧 气射 流是 为 了促 进 碳 氧反应 以及 利用其 动能与 化学能 , 特别是 在 留钢 留
渣 或热 装 铁水 的情况 下可 促进 尽早 进行 富 氧操 作 并 加强熔 池 搅拌 , 而缩 短冶 炼 时间 , 高生 产效 从 提 率, 降低 电耗 。
射 面 积及 射程 较 常规 的炉 壁 助熔 烧 嘴 的喷 射 面积 及 射程大 3 %以上 ( 0 根据 炉子尺 寸和安 装位置 不 同
而有所波动 ) ,能更有效 地 加速熔 化废 钢及加 快脱 碳 速度 。其 原理是 : 当氧气 主射流 从喷 嘴 中心 直接
需 的全部信息 , 包括各类设备 的实时工作状态 , 质 介 的状态 和各类相关 参数 的实 时数值 以及 诸如 氧耗 ,
K y w rs E F s e a i ;oye ac ;i et n m d l e o d : A t l kn em g xgn l e n c o o u n j i e
1 前言
高效地将 氧气 输入到 电炉炉 内 , 对提 高 电炉 炼 钢的冶炼节奏 、 降低生产成本是非 常重要的 。目前 , 电炉 炼 钢氧 气产 生 的化 学能 在 电炉 能量 输入 中已 占了较 大的 比例 , 到 3 %以上 。特别是 电炉采 用 达 0
前 氧压要 求 为0 P 以上 。燃 料 采用 气体 或液 体 .M a 8 燃 料 ,使用 量 根据 炉料 的结 构 确 定 。炭粉 喷吹 系 统 的喷粉 能力 为5 3 g m n  ̄ 0k/ i,可实 现在 线调 节 喷 粉量 。
电弧炉超音速集束氧枪吹炼的钢水留碳操作实践

( o t l aigPat X ̄i gBy C t, as e G op Wu m q 8 02 ) N 2Se m kn ln, i a ai oLd B ot l ru , l u i 3 0 2 e n e u
Ab t a t Mah mai d l o a c ab n p a t e o e l k n du a d h a b n s e n a7 r u - sr c te t mo e rc th c r o r ci fs ema i g me i m n Jh c r o t l 0 t cf r c f c t g e i a n c a e n e tb ih d a e h s b e sa l e .Ac o d n h e u rme t f a b n c n e ti iu d se l t a p n ,b e n t ec e c l s c r i gt te r q ie n r o o tn n l i t e p i g a d o h h mia o oc q at s
留碳操 作的核 心 是 利用 了碳 在 临 界范 围 以 内 , 脱碳 反应 的速度取决 于碳 向反应 界 面 的扩 散速 度这
一
人炉原 料 的主要 成分 见表 l 炉 门 自耗 式氧枪 , ; 超音速 集束 氧枪 的 环 氧流 量 和 焦 炉煤 气 , 氧流量 主 参数 见表 2 。
ac unc n on [ ]0 4 % 一 . 5 w s>8 % t ov ul dces t l ln ot r fraeedpit C .0 06 % a / 5 o bi s eraes e me i cs o y e tg .
M a e i l n e Ar u n c tr a d x I c F r a e,C a gn tMea ,U t s n c C h r n e x g n L n e a c a b n P a t e h ri g Ho tl l a o i o e e tJ tO y e a c ,C th C r o r ci r c
重钢高炉喷煤优化与实践研究的开题报告

重钢高炉喷煤优化与实践研究的开题报告基本信息:题目:重钢高炉喷煤优化与实践研究学科:冶金工程指导教师:XXX学生姓名:XXX开题报告:1.研究背景:高炉喷煤技术是高炉冶炼中的重要技术之一,其应用可以显著改善高炉的操作效果和冶炼品质,提高炉效,减少环境污染。
对于重钢高炉的喷煤研究,既可以提高其冶炼效果,又可以实现清洁生产的要求,具有重要的实践意义。
2.研究内容:(1)重钢高炉喷煤技术原理及变化规律的研究(2)重钢高炉喷煤技术在高炉冶炼中的应用(3)重钢高炉喷煤工艺参数的优化研究(4)重钢高炉喷煤技术的实践应用与生产效果评估3.研究方法:(1)文献综述法:搜集、整理和分析相关的文献资料,了解重钢高炉喷煤技术的理论基础、应用情况、方法和技术指标等。
(2)实验方法:进行实验室小试和大试,通过实验数据的分析和处理,确定重钢高炉喷煤技术的最佳应用条件和参数。
(3)数值模拟法:基于计算机数值模拟方法,探究重钢高炉喷煤技术在高炉内的流动状况和反应机理,提高喷煤技术的性能和效果。
4.研究意义:本研究旨在探究重钢高炉喷煤技术的原理、应用和优化,为重钢高炉的生产提供理论和技术支撑,提高工艺技术水平和经济效益。
同时,促进清洁生产,满足社会对环境保护的要求。
5.进度计划:2021年9月至2021年12月:开题报告及相关文献的收集、整理和分析。
2021年12月至2022年3月:喷煤技术的理论研究和实验试验;数值模拟方法的探究和建立。
2022年3月至2022年6月:有效数据的统计和分析;研究结果的总结和评估。
2022年6月至2022年9月:论文写作和修改;答辩准备和提交。
6.参考文献:(1)杨国峰,高岳林. 高炉喷煤技术主要参数控制及实际应用 [J]. 钢铁研究学报,2001,13(5): 11-17.(2)刘岳,孙志远,王大忠. 喷煤技术在高炉中的应用实践 [J]. 中国冶金,2007,16(3): 18-24.(3)黄文龙,曹传东. 数值模拟在高炉喷煤技术中的应用研究 [J]. 钢铁,2012,47(4): 82-87.。
试析电弧炉冶炼终点碳的控制

试析电弧炉冶炼终点碳的控制从专业化角度出发,现代化的电弧炉炼钢程序EAF-LF/VD-CC的关键性技术核心在于有效缩短电弧炉实际冶炼周期,从而使之和连铸节奏之间相互适应。
目前的现代化电弧炉炼钢工艺技术都是在此基础上发展起来的。
此外,为了在一定程度上实现冶炼周期的缩短,在电弧炉冶炼过程中往往会采用二次燃烧技术、氧燃烧嘴技术、碳氧枪技术以及底风口技术等,使供氧强度得到大大提高,一般情况下可以达到吨钢用氧量在30m3左右。
1 电弧炉冶炼期间熔池[C]-[O]之间的关系1.1 在电弧炉冶炼中熔池的[C]-[Fe]选择氧化情况分析从某种程度上讲,终点碳冶炼期间的碳含量控制问题本质上属于选择氧化问题,在这个过程中需要有效解决的主要包括以下两个方面内容:第一,是否可以利用碳含量对熔池中铁的实际过氧化反应进行科学控制;第二,怎样有效控制管理好熔池中的过氧化反应来充分降低相应的铁损情况,进而防止喷溅情况的发生,确保工艺技术的顺利完成。
其中,合理选择氧化问题属于冶金热力学目前分析研究的关键问题,主要包括以下两个方面内容:第一,在相应的浓度条件极差上合理选择冶炼过程中的氧化温度,也就是说在临界温度基础上,哪一种物质优先氧化的问题;第二,指在相应温度条件前提下,其氧化反应在平衡浓度方面的问题,也就是说在平衡浓度之上哪一种物质率先氧化的问题。
在实践过程中广泛应用到的准确计算不锈钢的冶炼期间C-Cr选择氧化以及转炉冶炼期间Si-C选择氧化都属于其实际应用的例子。
然而Fe-C在选择氧化方面有着相对较强的特殊性,由于铁属于溶剂元素,所以在之后的冶炼后期过程中所占的熔池重量大约在98%左右甚至是更高,碳属于溶质元素,在实际熔炼后期将不会超出1%。
因此可以从碳氧化机理方面进行进一步探讨,吹氧熔炼期间碳的氧化大部分都是以间接氧化方式作为主体,究其原因主要是在于氧流一般都会集中在作用区域的附近并不是分散在熔池,而且氧流冲击可以形成局部的高温区域,从而使Si元素、Mn元素、S元素等实际反应活性不断下降,便于碳元素的氧化。
07-我国电炉炼钢节能技术进展二氧化碳在炼钢中的循环利用(PPT)概要

年份 2004 2005 2006 2007 2008
座数
100t及以上 50t ~ 99t 11t ~ 49t 10t及以下
164
12
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45
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26
142
24
52
46
20
国内部分大型电弧炉设备参数及其技术经济指标(2009年)
项目
炉料结构
借鉴工业化国家特钢企业发展经验,特钢的洁净化技术的核心是建 立洁净钢平台,平台的建立是实现高品质、低成本的有效途径。
26
国外特钢的洁净钢生产平台
日本的大同特殊钢公司知多厂工艺流程、爱知制钢公司的工艺流程、山 阳特殊钢公司工艺流程,德国乔治玛林(Georgsmarienhütte)公司的 棒材生产线,瑞典OVAKO 钢厂工艺流程都是高品质、低成本短流程洁 净钢棒线材先进生产工艺的代表。
我国电炉炼钢节能技术进展 二氧化碳在炼钢中的循环利用
北京科技大学 朱 荣 2011 年 5月
1
一、我国电炉炼钢节能技术进展
1 电弧炉炼钢发展现状及问题 2 电弧炉炼钢高效化技术 3 烟气余热利用技术 4 特钢洁净化技术 5 电弧炉炼钢智能控制技术 6 电弧炉炼钢的可持续发展
1 电弧炉炼钢发展现状
300
配加1%的冷生铁冶炼电耗减少
200
1.18
kWh/t-steel
100
配加1%的热铁水冶炼电耗减少
0
4.66
kWh/t-steel
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 配加1%的DRI 冶炼电耗增加
电弧炉冶炼脱碳操作讲解

电弧炉冶炼脱碳操作讲解电弧炉是一种重要的冶炼设备,广泛应用于钢铁、有色金属、耐火材料等行业。
电弧炉冶炼过程中的脱碳操作是其中的关键环节之一、脱碳是指通过控制炉内温度和炉内气氛,使铁水中的碳含量降低到满足产品要求的范围内的过程。
下面将详细介绍电弧炉冶炼脱碳操作的步骤和注意事项。
1.钢水进炉首先,将准备好的钢水倒入电弧炉中,同时加入适量的生铁或废钢增加铁水的面积,促进碳的吸收和分解。
2.建立电弧打开电弧炉的电源开关,通过电极将电流引入炉膛内,形成电弧。
在电弧的高温下,炉内的物料开始熔化,并产生剧烈的搅拌和气泡。
3.加入脱硫剂在钢水开始熔化和搅拌的同时,逐渐加入脱硫剂。
脱硫剂的作用是去除铁水中的硫,减少硫对钢的不良影响。
常用的脱硫剂有石灰、钙铝合金等。
4.调整气氛通过调节电弧炉的上排风和下排风,控制炉内空气的流动,调整炉内的气氛。
一般情况下,脱碳过程中需要提供还原性气氛,如CO、H2等气体,以促进铁水中的碳氧化反应。
5.控制温度和氧化还原潜力调整电弧炉的电流和电压,控制炉内的温度。
根据不同的钢种和脱碳工艺要求,选择合适的工艺参数,使炉内温度保持在适宜的范围内。
同时,通过调整炉内气氛和添加外部还原剂,控制炉内的氧化还原潜力。
6.观察脱碳进程在脱碳过程中,需要不断观察炉内的冶炼情况和铁水的变化。
通过观察铁水的透明度、颜色等指标,判断脱碳的进程和效果。
一般来说,脱碳过程中铁水透明度逐渐增加,颜色由淡黄变为无色。
7.判定脱碳结束根据产品要求的碳含量范围,判定脱碳是否达到要求。
可以通过取样分析铁水中的碳含量,或者根据经验估计脱碳的效果。
如果脱碳不够彻底,可以继续增加炉内还原剂的加入量,延长脱碳时间。
8.停炉出钢确认脱碳结束后,停止电弧炉的加热和搅拌,将炉内的钢水倒出。
同时,根据需要进行常规的炉后处理,如真空处理、精炼等。
1.确保电弧炉的设备和冷却系统正常运行,防止设备故障对冶炼过程造成影响。
2.严格控制电弧炉的电流和电压,避免电弧过大或过小,影响炉内温度和熔化效果。
70t高阻抗电弧炉生产核级碳素钢无缝钢管的冶炼工艺与实践

M e al r c l oc s e n a t e wi 0 tHii pe n e E t l gi a u Pr e s s a d Pr c i t 7 —m c h da c AF
试样尺寸 ( 取样钢管壁厚 s范围 ) mm , 钢号 试 度
5 x 0 1 ( > 1 .) 5 1x 0 S 25  ̄ 5 x 0 75 88 S 1 .) 5 x 0 5 63 S . ) 5 1x .( - < 25 5 1 x ( -< ≤88 <
平均值
单个值
平 均值
%
害元素除 P 外,对 s 、c 元素含量有特殊规定。 、S n u
T 4 C、T E 5 B无缝 钢管的化学成分要求见表 1 U2 U 20 。
表 1 T 4 C 、T E 5 B无 缝 钢 管 的化 学 成 分 ( U2 U 20 质量分数 ) 求 要
表 2 T 4 C 、T E 5 B 无缝 钢 管 的拉一 .~ ~ ~
近 年来 ,随着 人类 对 环境 、气 候变 暖等 问题 的 日益关 注 ,二 氧 化碳 排放 已经 成 为制约 全球 经 济发 展 的瓶 颈 ,因此 核能 发 电再次 受 到人们 的高度 重视
别 的核 岛用核 级无缝 钢 管仍然 需要 进 口的局 面 尚未 改变 。核 级材料 管 钢 的冶炼 工艺研 究 又是 国产 化进
程 中的重 要环 节 。
和广泛关注 ,尤其是发展 中国家核 电的发展势头十 分强 劲 。在 我 国电力 发展 中长 期规 划 中 ,已将 核能 发 电作为重要 的替代能源和清洁能源 ,到 2 2 年 00 我 国核 电 运行 装 机 容 量 争 取 达 到 40 0万 k .约 0 W
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甘
肃
冶
金
Vo . 4 No 1 13 .
F b ,0 2 e .2 1
GANS U METAL LURGY
文章 编 号 :624 6 【02 0 -0 00 17 -4 12 1 ) 104 - 2
电弧炉 冶炼 工艺 喷碳 技 术探 索与 实践
郭亚飞 , 韦维科
(兰州兴元钢铁有 限公司 , 甘肃 兰州 7 00 ) 3 20
摘
要: 电弧炉冶炼过程中的配碳增碳及其效果 , 始终是影响冶炼能耗指标 、 钢铁料消耗指标及 冶炼时间 的重 要课
题 。对 此 , 本文针对电弧炉冶炼过程 中, 配碳难导致的化清 碳低 、 化学 能难 以充分利 用的现象 , 出了采用 自耗 式 提
1 引 言
钢 铁行 业是 一个 高 耗 能行 业 , 冶 炼过 程 则是 其 能耗 的集 中点 , 含着 复杂 的化学 反应过 程 , 包 同时也
蕴藏着 巨大 的节能潜力。因此 , 不断地采用新技术 、 新 工艺 、 方法 , 冶炼 过程 严格控 制 , 断优化 , 新 对 不 是
节能降耗的有效途径 , 往往能取得事半功倍的作用 。 据国家工信部今年 4 月份发布的资料证明, 今年
Te h o o y Re e r h a d Pr c i e c n l g s a c n a tc
CU0 Ya f i —e .W E1W e . e ik
( azo igu nI nadSel o t. azo 3 20,hn ) LnhuXnya r n t .Ld ,Lnhu7 00 C ia o eC
季度 , 我国粗钢产量 已达 17 吨, .亿 预计全年将突 破7 亿吨大关 。目前我国采用电弧炉炼钢的比例约
一
为冶炼过程中节能降耗的主攻方向之一。在以废钢 为原料 的电炉 冶炼 中 , 般情况 下 , 元素 含量 均不 一 碳 足 , 冶炼厂普 遍采用 加入生铁 的办法 , 各 以增加 钢水 中的碳含量。但 由于生铁价格较高 , 且不断上涨 , 已 由 2 1 的每 吨 25 00年 70元 , 涨 到今 年 的每 吨 30 上 50 元, 导致 加人生 铁 的费 用超过 了节 约 电能的费 用 , 最 终结果 是得不 偿 失。 于是 , 们 用相 对 便 宜 的碳 粉 人 代替生 铁 , 然效果 不佳 。 但依
Ov r o b tce lg , ie t h e tc n lg f l n p o fs r yn a b n o a or aiee e g a i g a d e c me o sa ls s a d r cl t t en w h oo y o t o lo p a i g c r .S st e l n r y sv n yo e mo e o z n
Ab ta t E e ti r r a e s l n rc s fc r o n c r o n te e t l y ti f e c n r y c n u t n s r c : l cr a e f n c met gp o e s o ab n i ab n a d i f c .A wa s i n u n e e eg o s mpi c u i l o i d x o met g , o n te met g o tr l o s mp in t re n mp  ̄a t s u sf r h me T i t ea t n e fs l n i n a d se l i r s l n fmae i n u t ag t d i o n s e o e t . ot s,h r — i ac o a i t i h i ce a an tt e ee ti r u a e i met g w r s, i a b n i d f c l d et e lw c r o l a e h oo ,h mi l g i s h lc r ac f r c s l n ok w t c r o s i iut u o t a b n ce tc n lg c e - c n n i h h o n y c le e g sd f c t o tk ula v n a e o ep e o n n a n r i i i u a e fl d a tg ft h n me o .Ma e u i g c r n r m b o s mpi n tp p a rb y l t h d s a b .fo f e c n u t y e s r y g a . n o o
c n u p in r d c n ,h r n n e s l n i up s s rcie s o h t h f c sg o os m t u i g s o t i g t met gt o e e h i me p r o e .P a t h wst a :t e e e ti o d,e a d fa i l. c s y a e be n s Ke o d :e e t c a u n c l n ;t e n w tc n lg f l n p o f p a i g c r n;p a t e y W r s l cr r f r a e met g h e e h oo y o t o lo r yn a b i e i mo e s o r ci c
喷碳枪 , 克服炉渣阻碍 , 直接 向熔池喷碳 的新工艺 , 而实现 了节能降耗 、 从 缩短冶炼时间 的 目的炉冶炼 ; 池喷碳新工艺 ; 熔 实践 中图分类号 :F 4 . 1 T '8 4 / 文献标识码 : A
El c rc Ar r c m etng Pr c s r o p a i e t i c Fu na e S li o e s Ca b n S r y ng