梅钢“铁钢运”工序的管理

为了全面掌握炼钢一炼铁“界面”铁水供应的物流运行规律,对梅钢”铁钢运”工序现状进行了分析,提出了相应的管理和改进措施,达到了缩短铁水罐周转时间,降低铁水返回率,减少铁水罐周转使用个数的目标。     

炼钢车间采用电动铁水罐车垂直运入的设计探讨

目前运往炼钢车间铁水罐车的常规方式采用内燃机车拖动,铁路线平行炼钢车间的柱轴线进入加料跨。提出了铁水罐采用电动铁水罐车运输,铁路线垂直炼钢车间柱轴线进入加料跨的设计构想,对该构想的可行性进行了探讨,以期实现对炼铁、炼钢之间铁水运输系统的衔接方式有所改进。     

炼铁-炼钢界面动态运行过程解析与仿真优化

炼铁-炼钢界面连接钢铁生产中高炉和转炉两大重要生产工序，关系到钢铁制造流程的整体优化。“一罐到底”是近年来新兴起的炼铁-炼钢区段“界面技术”,基于“一罐到底”流程的炼铁-炼钢界面运行规律和调控优化技术的研究十分必要。目前对炼铁-炼钢界面中众多复杂的次界面的解析尚不深入，对炼铁-炼钢界面动态运行过程仿真亟待开展。时间、温度和物质量是贯穿于钢铁制造流程的基本参数，因此，炼铁-炼钢界面的调控以铁水罐周转过程为载体，以上述3个参数为调控对象，以这些参数的一体化控制与优化为目标。基于现场运行实绩，以“机车+天车”模式的炼铁-炼钢界面为例，分析炼铁-炼钢界面物质流运行的特征和调控目标，并对其动态运行过程进行“事件-时间”解析，确定构成界面的各个次界面环节，以及各过程/事件的时间域、时间周期及其概率分布，梳理炼铁-炼钢界面动态运行过程规则。在此基础上，采用FlexSim软件，建立了高炉出铁、铁水运输和炼钢等过程的仿真模块，并根据各模块运行规则和模块之间的关联规则，集成为高炉-转炉区段仿真模型。该模型为炼铁-炼钢界面深度解析与优化提供了研究试验平台。模型应用于260 t铁水罐周转过程仿真，得到铁水罐配...     

炼铁-炼钢界面温降与节能模式分析

从传热学角度分析了炼铁-炼钢界面问铁水在受铁、运输及预处理等过程中的散热机理,建立了铁水罐-兑铁包界面模式的铁水温降数学模型,通过实例计算对该温降模型进行了验证.研究表明,铁水罐-兑铁包模式的铁水温降变化较大,以受铁过程的温降为最大,其后依次为兑铁、预处理、运输和等待过程.与铁水罐-兑铁包模式相比,"一罐到底"模式具备较好的界面连续性,能减小铁水温降35%左右,应是未来铁钢界面节能模式的发展方向.     

汉钢"一罐到底"生产运行实践

汉钢铁-钢衔接实行"一罐到底"组织模式,即把高炉出铁场的铁水罐与到炼钢转炉兑铁水的铁水罐合二为一,节省了转炉炼钢的铁水包,减少了铁水二次倒罐环节和铁水温降,降低了运行成本,减轻了环境污染,经过生产实践,铁水罐直装率常态化达到100％,取得了良好的经济效益和社会效益.     

炼铁-炼钢区段界面动态运行过程建模和仿真

为了探索并制定合理的钢铁制造流程炼铁 炼钢区段的生产系统结构和生产组织方式，介绍了钢铁制造流程炼铁 炼钢区段的界面模式、工序设备和动态运行过程，并采用离散事件动态系统相关理论对炼铁 炼钢区段动态运行过程进行了系统分析，提出了基于实体流图法和事件调度法的炼铁 炼钢区段动态运行过程的仿真模型和仿真策略。对某钢铁企业炼铁 炼钢区段动态运行过程进行了建模和仿真研究,结果表明，该企业炼铁 炼钢区段应采用“一罐一送”的铁水罐运输组织方式，此时3台机车利用最充分，平均作业率为60%，KR脱硫站进站铁水温度较高，且温度波动较小，KR脱硫站进站铁水温度平均值为1 423 ℃，极差为22 ℃。     

多座高炉集中供铁水的“机械一罐制”布置模式

根据国内目前已实施的铁钢界面衔接现状,通过调研、分析研究,提出多座高炉集中供铁水的新型"机械一罐制"布置模式。该布置模式可以实现1~4座高炉集中于一处供应炼钢铁水,同时有利于分期分步建设,且先期建设成本低。炼铁-炼钢界面衔接简洁,炼钢厂房空间利用率高,生产组织调度灵活。总图布置紧凑、省地、省投资,有利于钢铁厂节能降耗、清洁生产、降低生产运营成本,提高企业竞争力。     

加强生产组织协调 提高转炉生产节能水平

总结降低转炉能耗的措施:保持生产系统的连续、紧凑、均衡、稳定;转炉负能炼钢;减少或避免铁水铸块;提高铁水罐的周转速度;提高铁水入炉温度,稳定铁水成分;提高产品质量;提高红钢的热送热装率。     

炼铁-炼钢界面模式与铁水罐多功能化技术

 应用冶金流程工程学理论阐述了炼铁-炼钢界面的含义,总结了炼铁-炼钢的界面匹配模式种类及特征。针对“一罐到底”模式的技术特点及铁水罐周转过程的事件进行了解析,指出“一罐到底”模式是铁钢界面模式的发展方向,并对“一罐到底”模式在首钢京唐钢厂的应用进行了案例分析,对铁水罐的在线个数进行优化,找出现场与理论计算的差距,为企业加强铁水罐周转管理提供了理论支持。     

唐钢铁水“一罐到底”技术设计与应用

介绍了传统的铁水供应方式，对比了混铁炉工艺和鱼雷罐车工艺的优缺点，在此基础上提出了“一罐到底”工艺，并采取了多种措施为其保驾护航，包括保证高炉铁水波动小，硅含量稳定；高炉除铁场下方安装轨道衡，对铁水进行精准称量；铁水包加盖，减少温降；采用铁路运输方式，并保证炼铁-炼钢车间合理的铁水调度。“一罐到底”工艺取消了传统的混铁炉或鱼雷罐车，不经历铁水二次倒罐环节，使得炼铁-炼钢两个工序无缝衔接，在减少铁水温降、节能降耗、减轻环境污染、降低一次投资成本及运行成本方面效果显著。     

高炉- 转炉区段铁水运输温降综述

节能降耗是钢铁企业长期发展的核心内容,高温铁水作为冶炼过程中能量流的载体,铁水温度始终是降低钢铁生产成本、保障钢铁产品质量的关键因素之一。综述了高炉- 转炉区段铁水热量损失的主要方式和影响因素,分析了铁水运输过程温降的关键问题,指出了新型界面技术——“一包到底”模式,是铁水运行周期短、温降小的基本保障。钢铁企业还可以通过研制铁水覆盖剂,减小铁水面散热;优化铁水包保温结构,包括增设绝热层和保温盖等措施,有望为进一步减小铁水温降提供参考和依据。     

首钢京唐热态渣、钢绿色循环利用体系开发

为实现“全三脱”工艺少渣冶炼,进一步降低辅料消耗,首钢京唐开发了热态脱硫渣、液态脱碳渣及铸余渣钢直接返回利用工艺。对热态渣、钢的可回收性进行了分析,并通过工业试验验证了工艺的应用效果。结果表明,回收利用5 t的脱硫渣,脱硫剂消耗可降低30%～40%,铁水温降相对减少10～15 ℃,总渣量减少30%～40%,同时可降低铁损,减少对环境的污染;对于脱碳渣,每炉回收热态渣20 t,可节约石灰3.2 t,若铁水硅质量分数小于0.15%,脱磷炉可不加石灰,钢铁料消耗相应减少2.4 kg/t,并且可取消萤石及轻烧的使用,可实现脱磷炉零辅料消耗;对于钢包铸余,通过控制高炉出铁量,将精炼工序RH/LF/CAS产生的热态精炼渣及钢包铸余兑入半钢包,连同半钢一起兑入脱碳炉中进行冶炼,铸余钢回包次数可达到6～8次,实现液态铸余直接回收。     

不锈钢喷粉吹氧法铁水脱磷工艺

为了满足生产超低磷钢的预脱磷要求,对不锈钢铁水脱磷工艺进行介绍。在45 t钢包中进行石灰喷粉+吹氧的工业试验,结果表明,在铁水脱硅期达到预期效果(铁水w([Si])≤0.1%)后,铁水脱磷期可实现平均脱磷率大于88%。根据试验数据,分别回归出脱硅期和脱磷期的脱磷率、磷分配比的计算公式。通过添加萤石能够获得较好的铁水脱磷效果,随着铁水硅含量变化,铁水温度、吨钢耗氧量、石灰消耗量、炉渣碱度的增加,铁水的脱磷率明显增加。炉渣w((TFe))的增加对铁水脱磷率的影响不显著。研究认为,目前采用的石灰喷粉+吹氧冶炼进行铁水脱磷处理是行之有效的不锈钢铁水脱磷方法。     

邯钢东区3200m3高炉热风炉工艺改造实践

邯钢东区3200m3高炉通过对双预热系统“串改并”的改造与脱盐塔煤气净化系统的建设,大幅度提高了预热器的稳定性与使用寿命。通过引进TS3000自动烧炉系统提高煤气燃烧效果,充分利用邯钢富余氧气进行富氧烧炉,开发热风炉报警系统降低设备故障率,根据高炉风温水平与高炉煤气利用率优化转炉煤气使用,减少消耗等措施,实现了风温达到国内先进水平的同时大幅节约煤气用量的双赢目标。     

机械搅拌法与镁喷吹法铁水搅拌能和混匀时间的关系

采用永田进治公式和全浮力模型计算了机械搅拌法和喷吹法的铁水搅拌能,研究了搅拌能和混匀时间的关系,并和水模型的结果进行了比较,分析了两种搅拌能影响混匀时间的原因。结果表明,机械搅拌法的搅拌能力比喷吹法大数倍,在同一搅拌能下机械搅拌方式的混匀时间比喷吹法短。搅拌优势使得机械搅拌法比喷吹法的脱硫率比喷吹法平均高18.61%,带来的副作用是铁水温降要高于喷吹法15℃,以及对耐火材料的侵蚀速度为喷吹法的3倍。     

首钢京唐KR高效脱硫技术

首钢京唐采用KR进行100%全量铁水脱硫预处理,从生产布局上可以同时满足脱磷炉和脱碳炉的生产需要。为了实现KR的高效脱硫,对影响脱硫的因素进行了分析和讨论,认为脱硫剂中添加一定量的CaF2可生成一定量的共熔晶体,提高了铁水中硫元素的传输和反应速率;铁水中加入一定量的铝渣可以降低铁水中的氧活度,提高脱硫反应速度;铁水温度应控制在1300~1380℃之间,温度太高会在石灰颗粒表面形成较多的液相,造成石灰颗粒聚团,减少铁水与脱硫剂的接触面积,降低了反应速率;良好的石灰质量和搅拌头形状也有利于KR脱硫。 通过以上措施,铁水经过KR脱硫预处理后w［S］≤0.002%比例达到98%以上,转炉终点平均硫质量分数为0.005%。     

镁基喷吹深脱硫回硫控制分析

对铁水镁基喷吹深脱硫反应从理论上进行了深刻的论述,并对铁水脱硫回硫机理进行了理论说明,并在生产中对部分工艺参数进行了优化改进,提出了解决极低硫终点命中、扒净脱硫渣等回硫控制方法,进一步提高了镁基铁水脱硫效果,使转炉冶炼极低硫钢的抗酸管线钢回硫量为10×10-6,实现了极低硫钢的批量生产。     

转炉高钛铁水冶炼工艺优化

由于高炉采用钛矿护炉,使得铁水中的钛质量分数明显增高,已远远超出转炉正常冶炼要求。为了减轻高钛铁水对120 t转炉冶炼带来的不利影响,如过程喷溅、“炉渣返干”、炉口黏渣等情况,通过改变铁水消化模式、供氧制度、枪位制度、造渣制度和终点控制制度等方面进行冶炼工艺优化,成功解决了这一系列问题。结果表明,优化后的冶炼工艺不仅缩短了废钢入炉的时间,稳定了过程控制,而且加快了生产节奏,吨钢钢铁料消耗降低2.5 kg,取得了较好的实践效果和经济效益。     

基于大数据技术的高炉铁水硅含量预测

铁水硅含量是炉缸热制度的化学热表示方式,也是表征炉温和铁水质量的重要参数.选取某钢铁厂4号高炉实时数据库和检化验数据库2019年的30个输入参数,通过数据处理和特征值筛选,最终选取17个参数进行模型预测,共计8760组.通过构建Adaboost模型、决策树模型和随机森林模型对2 h后的铁水中硅含量进行预测,发现Adab...     

铁水运输过程热损失模拟计算浅析

为了考察铁水运输过程中的热损失,开发了铁水运输过程温降数学模型。该模型准确性较高,计算结果与现场数据吻合良好。利用该模型对铁钢界面的3种铁水运输工艺进行了能效对比分析,得到了不同运输条件对铁水运输过程能效利用的影响等一系列结果。结果表明,铁水表面加保温剂或加保温盖能够显著减小铁水温降,存在临界运输距离和临界运输时间使得鱼雷罐-兑铁包工艺和一罐到底工艺的铁水温降相等,兑铁包初始温度对临界运输距离和临界运输时间均有影响。