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冶金技术专业论文题目

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低钛生铁的高炉冶炼生产实践 ________________________________________ 发表日期:2007年10月31日 【编辑录入:base】 摘 要:分析了生铁中的钛源、生铁降钛途径及林钢高炉冶炼条件下钛的还原情况,介绍了冶炼低钛生铁(〔Ti〕≤03%)采取的精料、低硅操作、高风温、合理造渣等一系列技术措施。 关键字:高炉 精料 低炉温 低钛 生铁 前言 濮阳市林州钢铁有限责任公司(简称林钢)是一个专业炼铁厂,是豫北地区规模较大的铸造用生铁生产基地,具有低S、低P(一般〔S〕≤03%,〔P〕≤04%)质量特点的优质球墨铸铁用生铁是公司的拳头产品。近年来,随着我国汽车工业的结构性调整,许多精密铸件对生铁质量要求越来越高,尤其对生铁中的某些微量元素要求更严。因此,为满足市场对球墨铸铁用生铁低S、低P、低Ti(即三低)的质量要求,也为进一步扩大生铁的质量优势,决定组织攻关开发市场需求大、要求内在质量高的低钛生铁(〔Ti〕≤03%)新产品,经过理论计算、技术分析、原料优化、高炉操作,于2005年3月成功开发出低钛生铁新产品。现浅谈一下我们冶炼低钛生铁的生产实践。 生铁降钛的理论依据1生铁中钛的来源 林钢以冶炼铸造生铁为主,受原料条件和炉况波动的双重影响,即使生产炼钢生铁,炉温也常控制在较高水平,因此,生铁中的钛含量也比较高,是低钛生铁要求钛含量的两倍多。分析表明,在高炉冶炼所用的原燃料中,烧结矿中TiO2含量为13%,焦炭中TiO2含量为20%,因此,烧结矿和焦炭是生铁中钛的主要来源,林钢生铁化学成分见表1。 表1林钢生铁化学成分,%铁种 Si Mn S P C Ti铸造用生铁 57 28 019 035 38 083球墨铸铁用生铁 33 11 028 036 30 073炼钢用生铁 90 11 035 035 37 2钛在高炉内的还原及其影响因素 钛以TiO2形态存在于矿石中,TiO2比SiO2更稳定,更难还原。与Si的还原一样,Ti的还原需要消耗大量的热量,还原单位重量Ti所消耗的热量比还原Si时大14〔1〕倍。因此,在高炉内,钛的还原只能是在高温条件下的直接还原。 理论与实践表明:影响钛还原的主要因素有炉温、炉渣碱度、渣中TiO2含量、入炉TiO2负荷。炉温对Ti还原的影响体现在对Si的还原上。由实验证实,渣内SiO2和TiO2同时还原,并且〔Ti〕/(TiO2)和〔Si〕/(SiO2)几乎成直线的关系。因此,控制了硅的分配比,就能控制钛的分配比〔2〕,而炉温的高低影响着硅的还原,因此也影响着钛的还原,所以,炉温愈高,愈有利于钛的还原,炉温愈低,愈不利于钛的还原,生铁中的钛含量也就愈低。 炉渣碱度也严重影响〔Ti〕的增减,当渣中TiO2含量较高(>25%)时,〔Ti〕随碱度升高而减少;而TiO2含量较低(<25%)时,〔Ti〕却随碱度升高而增加〔3〕。因此,高炉冶炼低TiO2渣时,在保证生铁脱硫的条件下,保持较低的炉渣碱度,以减少TiO2的还原。当其它条件一定时,〔Ti〕随渣中TiO2含量的增加而增加,即炉渣中TiO2含量愈高,愈有利于Ti的还原,生铁中的Ti含量就愈高;炉渣中TiO2含量愈低,愈不利于Ti的还原,生铁中的Ti含量就愈低,林钢高炉冶炼(TiO2)量属于后者。 根据钛在炉内还原率公式ηTi=进入生铁Ti/入炉钛×100%知,入炉TiO2负荷升高,则〔Ti〕含量升高,但钛的还原率下降,入炉TiO2负荷降低,则〔Ti〕含量降低,但钛的还原率上升,因此,降低入炉TiO2负荷,可降低生铁中的钛含量。 综上所述,在高炉冶炼中,降低生铁中钛含量的主要途径有:降低入炉TiO2负荷、减少TiO2入炉量,低硅操作、低碱度、低渣量等。 高炉试验 钛的还原与硅的还原呈正相关关系,因此不同原料、不同高炉操作条件下,钛在高炉内的还原率是不同的,为掌握在林钢高炉冶炼条件下高炉内Ti与Si的定量关系,我们跟踪统计了95炉次〔Si〕≤0%的〔Si〕、〔Ti〕对应值,经一元线性回归分析后得出:〔Ti〕=075〔Si〕+0004(r=90)同时,计算出不同〔Si〕条件下钛在炉内的还原率(见表2) 表2钛在炉内的还原率,%〔Si〕 00~90 89~80 79~70 69~60 59~50 49~40Ti 70 43 24 96 22 85试验中还发现,〔Si〕的变化对生铁中的钛含量的影响,在〔Si〕低时生铁中钛含量降低得比〔Si〕高时更为明显。 低钛生铁的冶炼技术及生产实践 在分析了生铁中的钛源、降钛途径及高炉冶炼具体条件下炉内钛的还原情况后,根据我厂高炉用料杂、成分波动大、高炉容积小的特点,制订了下述冶炼低钛生铁的具体技术措施:1控制钛源,降低入炉TiO2负荷 在供给我厂高炉原燃料的供方中,经跟踪化验分析后,选择购进TiO2≤05%的精矿粉和TiO2≤12%的焦炭。2低硅操作 根据试验得出的〔Si〕、〔Ti〕定量关系及所购原燃料,经下列配料计算。原燃料:烧结矿TFe=59%,TiO2=072%,批重1700kg/批。焦炭TiO2=12%,批重650kg批。每批料的理论出铁量为:59×94=1067kg/批入炉Ti的总量为:〔(1700×072%)+(650×12%)〕×48/80=2024kg/批则生铁中的钛含量为:〔Ti〕=2024×22%÷1067×100%=023%并确定将炉温控制在〔Si〕≤50%。3适宜的炉渣碱度 林钢高炉炉渣中TiO2含量在25%左右,小于5%,属低钛渣,根据炉渣碱度对〔Ti〕的影响,考虑到硫负荷的大小和炉内生铁脱硫的需要,选择炉渣二元碱度在95~10。4使用高风温 鼓风所带的物理热不仅能在高炉下部全部被利用,而且可替代部分焦炭燃烧所产生的热量,因此,提高风温,一方面可降低焦比,减少焦炭带入TiO2,减少渣量及(TiO2)含量;另一方面,可提高渣铁温度,保证炉缸充足的热量,使渣铁有足够的温度和良好的流动性,炉缸工作更均匀、活跃,脱硫条件也得以改善,因此,要求风温≥900℃。5精心操作,稳定炉况 冶炼低钛生铁的特点是必须控制较低的炉温水平,〔Si〕、〔S〕、〔Ti〕的含量与标准偏差要求十分严格,同时炉缸热量也处于十分紧张与接近平衡状态,工长必须精心操作,下部保持全风操作,尽量使用高风温,勤放上渣以缩短渣在炉内的停留时间,上部保持7PK+3KP(P—矿,K—焦)的装料制度,稳定两股气流,使高炉上稳下活,稳定顺行。6加强设备管理 冶炼低钛生铁是全厂综合水平的集中体现,要求原料、操作、设备管理各方面的密切配合,防止设备事故发生,尤其对高炉的冷却设备要加强巡视检查,发现问题应及时处理,防止因冷却设备漏水造成炉缸冻结。 在上述6条措施下,通过周密布署,合理组织,于2005年3月在两座高炉上同时进行了为期一周的低钛生铁生产,共产低钛生铁4260t,其化学成分(表3)完全符合低钛生铁的质量要求。 表3低钛生铁化学成分,%Si Ti S P≤50 ≤03 ≤03 ≤ 结语 (1)小高炉上冶炼低钛生铁是完全可以的,低钛生铁冶炼的基本条件是:精料、低炉温高炉操作及良好的设备管理,三者之中,精料是基础、操作是关键、设备是保证。 (2)由于钛在炉内的还原率随炉温不同而不同,因此,只有找出高炉具体冶炼条件下钛的还原率是多少,才能制订出相应的原料选择条件及高炉操作制度。 (3)凡能降低矿耗、降低焦比的任何措施,都可降低入炉TiO2。进而降低〔Ti〕含量,如提高入炉矿品位、提高风温、改善煤气利用和保持炉况顺行等,都有利于低钛生铁冶炼。但这些要以精料为基础。 (4)低钛生铁新产品的成功开发,进一步提高了生铁的内在质量,对企业产生了良好的经济效益和社会效益。读者注:本文试验是在林钢号称205m3实际是125m3的高炉上进行的。

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中文摘要: 钢铁炉料为钢铁企业生产提供了必要的物质保证,而钢铁炉料采购面临的是一个动荡起伏、复杂多变的市场环境。本文以供应链理论为指导,结合实际工作经验,分析了炉料市场状况,从四个方面对建立适应炉料市场变化的采购管理机制进行了研究。 通过对炉料采购过程控制的研究,提出了采购活动八个过程,并按采购过程设置采购管理机构,实行分段管理的采购管理机制,以确保采购过程的高效、透明、约束。 通过对炉料供应商评价管理的研究,提出了供应商分类分级评价体系的必要性,提出了量化的评价标准和具体的分类分级评价方法,为建立长期稳定的供应商合作关系和培育核心供应商打下了良好的基础。 通过对炉料采购定价管理的研究,提出了适用于炉料采购的两种定价方式,并着重对竞争性采购定价方式中所应用的五种定价方法进行了研究,目的在于寻求公开透明、决策灵活、规范受控的价格形成体系。 通过对采购手段及采购策略的研究,提出了用电子商务手段来改进采购方式,提出了与核心供应商建立战略合作伙伴关系及采购供应基地,确保资源稳定、安全的获得。  英文摘要: The supply of the furnace charge provides the necessary guarantee for the iron and steel companies, but the unstable and complicated market environment exists while purchasing furnace This paper analyses the market situation of furnace charge upon the theory of the supply chain and the experience of the practical work, and elaborates the practical management mechanism of purchasing the furnace charge to adapt the changing market from four respects, On the basis of the study of controlling the   目录:摘要 5-6  Abstract 6  致谢 7-11  第一章 绪论 11-14  1 研究背景 11-12  2 钢铁炉料采购过程管理概述 12  3 论文结构安排 12-14  第二章 钢铁炉料采购市场状况分析 14-18  1 炉料市场状况 14-16  1 铁矿石资源状况分析 14  2 铁合金资源状况分析 14-15  3 废钢资源状况分析 15  4 煤炭、焦炭资源状况分析 15-16  2 炉料运输条件的分析 16-18  第三章 炉料采购过程控制管理 18-26  1 炉料采购管理的重要性 18  2 炉料采购管理机制 18-22  1 线性管理机制 19-20  2 分段管理机制 20  3 两种管理机制的比较 20-21  4 实行分段管理机制的优点 21-22  3 分段管理机制 22-24  4 马钢炉料采购过程控制管理的做法 24-26  第四章 供应商评价管理 26-34  1 钢铁企业开展供应商评价管理的背景及重要意义 26-27  2 钢铁企业开展炉料供应商评价管理的必要性 27  3 供应商评价管理体系 27-29  4 供应商评价管理方法 29-32  1 评价管理组织机构 29  2 供应商评价指标权重 29-31  3 评价标准及评分方法 31  4 评价实施 31-32  5 评价周期 32  5 实施供应商评价管理效果 32-33  6 马钢炉料供应商评价管理的做法 33-34  第五章 炉料采购定价管理 34-41  1 炉料采购定价管理的必要性 34-35  2 炉料采购定价方式 35-36  1 战略性采购定价方式 35  2 竞争性采购定价方式 35-36  3 竞争性采购定价方式的应用 36-39  1 常用的炉料采购定价方式 36-38  2 炉料采购定价过程的若干问题 38-39  4 炉料采购定价管理机制的落实与保障措施 39-40  5 马钢炉料采购定价管理的做法 40-41  第六章 炉料采购策略及采购手段的研究 41-46  1 采购策略 41-43  1 与核心供应商建立战略合作伙伴关系 41-43  2 建立采购供应基地 43  2 通过电子商务改进采购手段 43-46  1 钢铁企业网上采购发展过程 44  2 传统招标采购与电子商务相结合的采购模式 44-45  3 实施电子商务手段的作用 45-46  第七章 结束语 46-48  参考文献 48-49  攻读硕士学位期间发表的论文 49-50

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