南钢15t复吹转炉新工艺—熔池中元素氧化规律的研究

本专题为南钢15t复吹转炉新工艺的一部分,本专题1986年首先应用南钢生铁,在100kg复吹感应炉中进行热模拟试验,得到了复吹条件下的元素氧化规律,在此基础上,在南钢15t复吹转炉中使用吊桶取样装置,于3次工业试验中取出45炉钢渣过程样,研究了215炉冶炼过程,得到了使用环缝式及小集管式供气制度下的元素氧化规律及造渣规律,并提出了合理的工艺制度。     

考虑NOx排放的制氢操作参数多目标优化

综合考虑环保要求与经济性指标的化工装置工艺参数优化具有重要意义,天然气蒸汽转化制氢作为最重要的氢气生产装置正在成为制氢领域未来的发展方向.采用过程模拟的方法对天然气蒸汽转化制氢装置进行建模,并计算分析装置水碳比与反应温度对装置氢气产量、制氢成本及NO_x排放量的影响,利用MATLAB回归多元函数模型,采用归一化法构建经济性与NO_x排放量之间的目标函数.计算结果表明,多目标优化很大程度上取决于经济性权重的选取,当经济性权重α=0.5时,最优操作条件为反应温度857.7℃,水碳比2.76,此时NO_x排放量减少了24.76%,经济费用仅增加0.64%.     

超低碳铝镇静钢方坯连铸工艺

为了对超低碳铝镇静钢的生产工艺进行优化研究,结合某钢铁厂的现有工艺装备和条件,经过大量试验研究,确立了转炉—LF—RH—连铸机的工艺路线,并实施转炉初炼钢水质量控制、钢包顶渣改制及成分控制、RH工艺优化及钙处理等工艺优化措施.工艺流程优化后,控制转炉初炼钢水出钢氧的质量分数为0.04%～0.08%,终点碳0.03%～0.05%%,钢包顶渣改制后FeO+MnO<3%,钙处理钢中Ca的质量分数达到0.002%～0.003%,解决了方坯连铸中包水口絮流的技术难题,实现了超低碳铝镇静钢方坯顺利浇铸,连浇炉数达到8炉以上,达到了成品碳含量[C]<50×10-6,全氧含量≤30×10-6的较好质量水平.     

京唐公司转炉双联冶炼工艺及技术指标

阐述了京唐公司转炉双联工艺及其优势,重点就转炉双联法与常规冶炼主要技术指标进行了对比分析,分析结果显示：采用转炉双联冶炼法时脱磷率为92.86%,采用常规冶炼法转炉脱磷率为88.4%,转炉双联工艺脱磷效果明显。脱磷炉终渣中平均TFe含量是8.27%,脱碳炉终渣中平均TFe含量是18.92%,常规转炉终渣中平均TFe含量是18.98%,转炉双联冶炼过程不仅铁损低,而且金属料消耗少。辅原料消耗上转炉双联法白灰和轻烧白云石的用量比传统冶炼法分别减少9.7 g/t钢、9.3 g/t钢。转炉双联法和常规冶炼法终点钢水平均碳氧积分别为0.0023和0.0024,控制水平较好。     

南钢15吨转炉复吹新工艺的研究

《转炉复合吹炼技术开发》为国家科委“七五”重点科技项目。南京钢铁厂和各兄弟单位一起经过5年努力,在3座15t转炉上全部采用复次新工艺,实现了正常生产的复吹化;采用了三级调气和氮氩切换的底部供气制度,并和顶枪基本恒枪位操作相配合,模索并制订了适合南钢工艺条件下的15t转炉复合吹炼工艺操作规程,经过不断改进研制的小集管式供气元件寿命达到与炉龄寿命同步,并稳定供气率超过400炉次,通过若干次现场较大规模的工艺试验和两次吊桶取样,获得了数万个数据,对15t转炉的复吹工艺理论作出了一定深度的研究。     

动力波技术应用于治理酸解尾气的研究

为减少钛白粉厂周边环境污染、减少酸解尾气的排放量,提供了一种治理该类工厂酸解尾气的新方法和理论依据。利用动力波技术对银星化工有限公司钛白粉厂的酸解尾气进行了处理和研究,对治理工艺进行了改进,摸索出了动力波洗涤装置,确保了尾气达标排放。对国内相关企业治理酸解尾气的进一步研究具有一定的参考价值和指导意义。     

碳热还原重晶石无氧工艺研究

针对利用重晶石生产碳酸钡工艺中,因氧气气氛而存在钡利用率低、熟料中产生大量酸溶性钡,导致钡渣排放量大等问题。采用N_2保护对重晶石还原工艺进行了改进,考察了反应温度、反应时间、物料配比和重晶石粒度对水溶性钡及酸溶性钡得率的影响。结果表明,在反应温度为1 000℃,反应时间为40 min,物料质量配比为重晶石∶活性炭=6∶1,重晶石粒度为180~200 mesh的工艺条件下,水溶性BaS得率可达到90.27%,酸溶性钡为7.61%。     

煤矸石制多孔玻璃微珠

基于煤矸石综合利用技术，以煤矿的废弃物——煤矸石为原料，使用立式成珠炉反应装置，利用热分相和酸浸析方法制备了多孔玻璃微珠。应用氮吸附静态容量法，获得该多孔玻璃微珠的氮吸附等温线、比表面和孔分布曲线，并探讨了多孔玻璃微珠的吸附特性和成珠条件。结果表明：1273K温度的立式成珠炉内，在833K热分相温度、3tool/L HCl酸浸析条件下，煤矸石和添加剂粉末可制得孔径分布在12nm左右、孔隙率较高的白色多孔玻璃微珠。     

45t电炉终点碳控制技术研究与应用

对45 t电炉终点碳控制技术进行研究,优化了冶炼工艺及用氧制度,改进了泡沫渣工艺.电炉氧化末期钢水碳的合格率得到较大提高,减少了脱氧材料加入量,在一定程度上降低了LF座包钢水中的氧含量.通过优化泡沫渣工艺,电炉炉盖结冷钢现象已基本杜绝,炉子水冷件漏水现象大幅度减少,缩短了热停时间.     

出钢过程钢水净化工艺优化研究

介绍了转炉在出钢过程强化钢水净化的工艺,实验结果表明:该工艺能在较短时间内降低钢水及熔渣氧化性,利用出钢过程良好的动力学条件进行脱硫,从而提高了LF精炼炉的精炼效果,显著提高了钢水纯净度.通过对工艺的优化和完善,可使部分钢种不经LF炉处理也能满足品种钢性能的要求,进而缓解LF炉作业压力,减少了LF增碳增硅的几率,提高了低碳低硅钢的成分命中率.     

变负荷条件下的大型合成氨装置特性研究

为了探讨变负荷条件对合成氨过程的影响,结合某大型合成氨装置的流程和运行参数,利用ASPEN PLUS模拟整个合成氨过程,分析了在常用的部分负荷下整个合成氨装置的运行性能,获得了在部分负荷下加热炉、一段炉、辅锅等关键设备的热效率、<火用>效率以及反应器的反应转化率,提出了可以通过减少加热炉和一段炉的引风量和增加一段炉对流段蒸汽过热盘管面积来有效利用能量.采用Newton插值多项式的拟合方法,拟合出产量为1000～1500 t/d的大型合成氨装置在常见85%～100%负荷范围内的吨氨能耗与负荷间的三次拟合曲线和公式,得出该合成氨装置的吨氨能耗模拟值为36.707～40.797 GJ/t,和实测值吻合较好,误差小于3%.研究结果为实际的合成氨装置在变负荷下的生产运行与操作优化提供了参考依据.     

热电偶自动检定装置

将传统的手动热电偶检定装置改进为自动检定装置 ,实现了自动连续检定。通过引入改进的PID控制算法 ,有效地改善了炉温大滞后过程启动和间歇大扰动的动态品质。独特的冷端补偿方法有效地减少了冷端补偿引入的误差。利用参考函数使温度和热电势之间的转换很方便。热电偶的自动检定 ,能减轻大量繁琐的操作工作量 ,提高工作效率和检定质量 ,也能有效地减少人为误差 ,而且对节约能源和实现检定的社会化开辟了新的途径。     

钛白废酸无焙烧直接浸出提钒短流程新工艺及装备研究

钒钛磁铁矿是我国主要提钒资源,广泛地分布于我国的攀枝花、承德地区。以钠化焙烧—水浸为代表的焙烧浸出工艺存在着污染环境、金属回收率不高的问题,目前正被逐步改进。据统计每生产1 t钛白粉就会排出20%的废酸8~10 t,而中国钛白行业年产废硫酸达到600万吨,直接排放将造成严重的环境污染。该报告围绕无焙烧直接加压酸浸提钒技术中的直接加压酸浸、浸出液中有价元素分离、新型加压连续浸出反应器研发、系统内物流循环与利用、浸出渣的综合利用、工艺放大等研究内容进行,通过相关研究取得以下成果:(1)研究并对比了无焙烧常压酸浸、无盐氧化焙烧常压酸浸、无焙烧氧压酸浸3种提钒过程的现象,结果表明:相比无焙烧常压酸浸、无盐氧化焙烧常压酸浸等2个工艺,明显地具有反应快速、高效的特点。(2)采用硫酸体系加压浸出四川攀枝花地区的转炉钒渣,矿物学表明,转炉钒渣中的主要物相为尖晶石相、钛铁矿相以及铁橄榄石。加压浸出过程中,铁橄榄石和尖晶石相逐渐分解,钒、铁被浸出进入浸出液,部分未反应的钛、硅相在浸出渣中富集。(3)对该技术核心加压酸浸过程进行了放大实验研究,对实验室研究结果进行了验证,放大实验研究结果表明:钒的浸出率随着初始酸度的增加而增加,随着液固比的增大而增大。在加压温度150℃,硫酸浓度300 g/L,搅拌转速300 rpm,浸出时间90 min,液固比8∶1的条件下,钒的浸出率可达到99.10%。(4)提钒酸浸液萃取最优工艺条件为:常温,还原剂用量20 g/L、浸出液p H=2.0、有机相组成为20%P2O4,5%TBP,75%磺化煤油、相比(O/A)=1∶1、震荡时间5 min,钒的一级萃取率达到74.49%,Fe的萃取率仅为1.92%。在最优条件下,进行4级错流萃取,钒的总萃取率可达97.89%。以硫酸为反萃液进行反萃,其最优工艺条件为:反萃时间t=4 min、反萃液浓度200 g/L、反萃相比(O/A)=1∶1时,钒的反萃率达到98%以上。     

变换系统采用低汽气比耐硫变换工艺的可行性分析

某厂30万t/a合成氨和50万t/a甲醇两套装置的变换系统均采用高汽气比耐流变换催化剂的三炉宽温耐硫变换工艺,合成氨一变和甲醇一、二变均采用高汽气比催化剂K8-11H,为控制变换深度和催化剂床层温度,中压蒸汽用量较多,为降低中压蒸汽用量和减少工艺凝水,实现节能和降低生产运行成本,对低汽气比耐硫变换催化剂的耐硫变换工艺在工厂运用的可行性进行分析。     

转炉冶炼船板钢渣洗工艺的开发研究

为了通过改进转炉渣洗精炼工艺而减缓LF炉的作业压力,本文对转炉渣洗工艺进行了系统的理论阐述及工业实验.在工业实验中,采用铁水脱硫—转炉冶炼—出钢渣洗—氩站处理—连铸机浇注的生产工艺,在转炉出钢过程中投掷脱氧剂进行渣料造渣,通过吹氩搅拌为出钢过程创造良好的反应动力学条件以脱氧和脱硫,将氧的质量分数控制在2×10-5以内,过程脱硫率达到了45%～65%.而且因该工艺处理时间短,与普通LF工艺相比其回磷量更低.另外,由于熔渣的保温作用,使得中间包温降达到与LF温降相当的程度.     

磷矿酸解反应特性研究

对比研究了硫酸分解四川金河磷矿和贵州开阳磷矿制二水物法湿法磷酸时,酸浓度、温度、反应时间、液固比等工艺条件对磷矿分解率和磷酸收率的影响,并对其影响机理进行了讨论,得出了最佳反应条件,为进一步研究杂质的影响提供了理论基础。     

转底炉直接还原工艺综合数学模型

为发展和深入认识转底炉直接还原工艺技术,建立了转底炉综合数学模型,该模型由转底炉本体热化学平衡、转底炉区域热平衡计算模型、余热回收模型、生球干燥模型、炉膛温度校核与尾气露点校核模型和转底炉流程模型组成.采用综合模型计算了该工艺流程的基本工艺参数.计算结果表明:煤气热值、废气排放温度和余热回收利用方案对整体能量消耗有不同程度影响,煤气发热值每增加50 kJ·m 3,理论燃烧温度提高22~25℃,煤气用量减少41~47 m3·t 1;空气预热温度平均每增加100℃,理论燃烧温度提高35~40℃,煤气用量减少90~103 m3·t 1.此外,应用此模型还可以计算任何原料和燃料等条件下的直接还原工艺参数,研究不同余热回收方案条件下的各个工艺参数的变化规律.     

炉内燃烧场数值模拟研究

为深入了解硫磺回收装置中主燃烧炉的燃烧情况,参照现役结构建立了燃烧炉的三维实体模型,依据忠县天然气净化厂燃烧炉的实际运行参数对炉内组分及入口条件进行了设置,采用realinzable k～ε双方程湍流模型及EDC燃烧模型对炉内燃烧场进行了数值模拟。计算结果表明:该方法能够较为真实地反映炉内燃烧情况;现役燃烧炉结构可促进气体间对流换热,实现炉内气体的强力混合;燃烧器是制硫反应的关键区域,单质硫在燃烧器内增量最快,提高燃烧器内气体混合效果有助于反应进行;气体在燃烧炉出口处速度分布不均匀,贴近炉衬处流速较大,说明现役花墙结构及布置有待改进。     

连续提溴装置

本文介绍的连续提溴装置,提出了在负压条件下,利用气水分离器将海水中的游离溴分离并液化制溴的新工艺。研究这种装置,对进一步探索制溴新工艺,发展提溴新技术,有一定的参考意义。     

氧化剂对低浓度硫酸溶解钛铁矿的影响

采用加入氧化剂和降低硫酸浓度等方法对传统的钛白粉生产工艺进行改进,探讨了氧化剂加入量、硫酸浓度、搅拌速度、反应时间等条件对钛铁矿酸解率的影响.通过正交实验获得了氧化剂对低浓度硫酸溶解钛铁矿的最佳工艺条件:KMnO4的加入量为钛铁矿质量的0.5％,硫酸浓度为60％,在600 r/min的搅拌速度下,控制温度为150℃后连续反应60 min.按这些工艺条件,钛铁矿酸解率可达到96％.