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[成果] 1800140188 陕西
TF547 应用技术 炼铁 公布年份:2018
成果简介:1.项目的重要性、意义及立项背景:随着国内钢铁产能过剩,去产能、提质增效以及环境保护等要求,对钢铁行业的发展提出了新的要求。钢铁行业的兼并重组、设备大型化将成为一种发展趋势,特别是5000m3以上特大型高炉的建设,以及大型高炉干式除尘设备技术成熟,促使干式余压余热能量回收透平机组(TRT)装置也需要向大型化发展。中国5000m3以上大型高炉配套的干式TRT装置全部依赖进口,因此,实现5000m3以上大型高炉配套的干式TRT装置国产化,对加速中国重大技术装备产业化,促进国民经济发展有十分重要的意义。 2.主要科技内容:从1979年至今,陕鼓已为钢铁企业提供了千余套TRT装置,并成功出口到巴西、印度、韩国、德国、俄罗斯等国家,取得了十分良好的业绩。但国产TRT技术、产品质量及可靠性等方面仍需要进一步提升。随着高炉的大型化,对设备的整体能效及安全可靠性都提出了更高的要求,需要该公司开发出与之适应的产品,来满足市场的需求。 该项目重点开展5050m3TRT装置关键技术研究,包括TRT装置主机结构研究、高效叶型及流道优化技术研究、系统安保技术研究、阻尼结构叶片的研究及开发、TRT设备的耐蚀材料和耐腐涂层的技术研究、TRT设备的一键式启动等技术研究,进一步提升该公司TRT设备能效及可靠性。以上技术研发及产品开发已完成,并成功应用于宝钢湛江钢铁有限公司炼铁工程5050m3高炉煤气余压透平发电装置。 3.经济及社会效益分析:直接经济效益:2015年11月,第一套5050m3高炉干式煤气余压余热能量回收透平机组在宝钢湛江成功投用,最大发电量达到28000kW,平均24000kW,日均发电量57.6万度,一年产生的经济效益为9600万元。 社会效益:按照电力折算标准煤等价系数计算,一年将节约标准煤76800吨,同时减少污染排放52224吨碳粉尘、191424吨二氧化碳(CO2)、5760吨千克二氧化硫(SO2)、2880吨千克氮氧化物(NOx),为环境保护做出积极贡献。该项目的成功开发,提升了国内装备制造的自主创新能力,满足了中国炼铁行业的节能减排要求。同时,打破了此类设备需依赖国外进口的现状,为钢铁企业节约了大量外汇。 4.促进行业科技进步作用:通过项目的实施,攻克了5050m3高炉干式TRT多项关键技术,提升了国产设备的市场竞争力,打破了国外企业在此行业的垄断地位,极大的推动了国产设备大型化的科技进步。
[成果] 1800130029 北京
TF526 应用技术 炼铁 公布年份:2018
成果简介:研究目的: 冶金、矿山等很多行业在散状物料的转运及卸料过程中,国内外普遍采用结构简单的通用型设备。炼铁原燃料(烧结矿和焦炭)在转运卸料过程中使用传统通用型设备容易发生撞击导致物料破碎,不仅降低物料成品率,而且产生严重的粉尘污染。 该项目研究的目的,是对炼铁原燃料的转运和卸料系统进行优化设计,从而减少物料破碎、降低粉尘污染,具有节能减排的重要意义。 主要技术创新点: (1)首次研发中间溜槽控流卸料系统,该系统采用特定弧线形结构,根据转运物料的不同,控流引擎槽能够自动调整,适应不同物料的落料轨迹需求,有效防止了堵料和皮带跑偏,减少了物料的冲击破碎及扬尘。 (2)首次研发双密封导料槽、负压平衡回流装置、阻尼减压装置、静电吸尘挡帘及微动力集尘装置等新型结构与技术,开发集成了落料点自降尘系统,解决了落料点密封不严密、皮带偏载等常见技术难题。 (3)首次研发的新型环保卸料车包括弹性密封结构和新型除尘系统,实现了溜槽底部和卸料孔的密封,完成了除尘点与除尘管道的优化设计。环保卸料车能够减少约1/3除尘风量,在降低电耗的同时,提高了除尘效果。 成果产生的价值: 该技术解决了国内外散状物料转运及卸料的多项技术难题。与传统转运卸料技术相比,该技术具有明显优势,经金属学会科技成果评价,达到国际先进水平。 高炉炼铁对焦炭粒度要求较高,采用该技术通过减少破碎、提高物料成品率,对优化高炉炉料系统、促进高炉顺行能够起到重要作用。 该技术获授权专利6项、发表论文2篇。 2017年环保部组织制订的《炼铁工业大气污染物排放标准》(GB28663-2012)修改单明确提出带式输送机受料点采用该技术创新提出的双层密闭罩。 该技术已经在宝山钢铁股份有限公司、江阴兴澄特钢等21家冶金企业成功应用,并成功推广到矿山、电力、石化等多个行业的8家企业,应用前景十分广阔。 工程应用表明:该技术能够提高烧结矿成品率3%、焦炭成品率2%,吨铁降低成本13.9元(对于年产量1000万吨的炼铁厂,每年经济效益达到1.39亿元);能够有效保证物料转运区域粉尘排放浓度从原来的100-20000mg/m3降至低于8mg/m3,具有显著的经济、环境和社会效益,成为助力钢铁工业节能减排、绿色发展的技术典范,对中国炼铁原燃料的转运卸料技术和环保技术具有巨大的示范性和推进作用。
[成果] 1800270112 内蒙古
TF543 应用技术 炼铁 公布年份:2018
成果简介:1.高炉炼铁过程是钢铁生产中能耗和污染最大的环节,高温密闭的超大空间内集物理与化学反应于一体的大时滞、强耦合、非线性和不确定性的高度复杂的过程,是以人为主的操作运行模式。高炉冶炼过程建模与运行优化控制是国内外冶金于控制等学科的研究难点和热点,是炼铁生产由粗放、高产向绿色、高效、高质提升的关键,也是国家重点支持的研究领域,2012年孙优贤院士主持的《大型高炉高性能运行控制的基础理论与关键技术研究》获得国家自然基金重大项目支持。该项目从2009年起,将复杂高炉冶炼过程中的工程难题提炼为科学问题,完成了3项国家自然科学基金项目,多项省部级基金项目,做了大量探索研究工作。 2.研究内容项目以复杂高炉冶炼过程为对象,以实现高效、节能减排为目标,利用高炉大数据,结合高炉专家知识,应用数据智能分析、信息技术和智能优化技术研究和开发关键技术如下:(1)高炉长寿冷却壁数学模型与新型铜冷却壁的研究与设计;(2)高炉冶炼过程炉温、煤气流分布和高炉布料的建模与预测研究;(3)基于数据和专家知识的节能操作模式优化研究。 3.主要发现 (1)在偏差补偿和辅助模型思想的基础上,提出了无苛刻数学约束的无偏参数估计方法,为数据处理、分析及去噪技术提供了新的理论依据,为神经网络、支持向量机、迭代学习等基于数据驱动的建模方法中的参数辨识提供了有效参数优化算法。代表成果于2011年4月在国际应用数学领域一级期刊Applied Mathematical Modelling(SCI一区,IF:2.235)上发表,连续多年评选为ESI高被引论文。 (2)结合高炉数据、专家知识和高炉图像构建了以硅含量和铁水温度为炉温表征量的预测模型,被柴天佑院士团队成员在国内控制顶级期刊《自动化学报》和《Information Sciences》上引用。 (3)从影响冷却壁长寿的材质、通道形状等主因素出发,构建了长寿高炉冷却壁的四个主要数学模型,为长寿冷却壁的优化设计提供了理论依据。 (4)对煤气流图像进行批处理,引入"煤气流中心偏移"的概念,提出了基于红外图像处理的高炉煤气流中心分布特征识别方法,给出煤气流分布评价。 (5)构建了并罐高炉炉料堆尖位置的混合模型,将常规的二维模型延伸至三维空间,突破了近二十年的技术瓶颈。 4.科学价值 (1)在系统辨识领域首次系统的研究了弱约束条件下的无偏参数估计问题,给出了弱约束条件下求解无偏参数估计的方法,并迅速得到了国际同行的热切关注。 (2)提出了时间序列大数据框架下的多元统计分析和智能混合模型的建模策略,为解决高炉复杂过程建模的准确性和泛化性提供新的方法,为高炉操作人员的实时调控提供了理论依据。 5.同行引用评价情况该项目共发表论文40余篇,其中SCI一区论文3篇,ESI高被引论文1篇,迄今为止SCI他引总次数240次,单篇最高SCI引用次数94次。研究成果得到了IEEE Fellow,IFAC Fellow,柴天佑院士、澳大利亚IEEE Fellow,W. Zheng、美国IEEE Fellow,T. Adali的关注,并在信息领域Top期刊《Automatica》、《IEEE Transactions on Single Processing》和《自动化学报》上引用。
[成果] 1700530074 湖北
TF546.12 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:该项目属于新材料技术领域。项目采用高效促凝与早强技术,开发出了高炉炉身热态修补用快干速凝喷注料及高炉炉缸早强泵送料。喷注料的施工反弹率为4.4%,1400℃×3h的加热永久线变化率为0.1%,均优于美国产品;售价低于美国产品至少40%,炉缸泵送料的早期强度高于同类美国产品。项目在传统高性能炮泥研究基础上,通过合成并采用环保树脂,同时与环保沥青复合使用,成功开发出高性能环保炮泥,其全部理化指标优于行业标准要求,苯并芘含量低于10ppm,远低于<50ppm的欧洲标准。项目通过粒度组成与分散剂的协同优化,显著提升了其施工性能;探明了其结构与抗侵蚀性能间的关系,并采用原位合成高温耐蚀相增强技术,研制出来低成本长寿出铁沟浇注料,其理化指标优于行业标准及用户合同要求(≥13.6万吨),一次性通铁量超过17万吨。高炉炉身修补用快干速凝喷注料及高炉炉缸早期泵送料的成功研发,完善了中国高炉维护成套技术,打破了国外进口材料长期以来在中国的垄断局面,同时也大大地降低了维护成本,节约了大量的外汇。开发出的高性能环保炮泥及低成本长寿高炉出铁沟浇注料,很好满足了中国日益强化的高炉冶炼工艺,降低了吨铁成本,同时也大幅度改善了炉前工作环境,显著降低了对环境的污染。项目不仅产生了显著的经济效益,同时也具有良好的社会效益,特别是在环境保护方面具有突出的贡献。中国是钢铁生产大国,高炉出铁场用炮泥及出铁沟浇注料拥有广阔的市场,推广应用前景良好。项目快干速凝喷注料及炉缸整体泵送料的成功开发,有望逐步夺回国内市场,并进一步走入国际市场。项目成果已经在全国推广应用,在武钢、湘钢等大型钢铁企业取得了良好的应用效果。项目成果在国际市场也具有广阔的推广前景。
[成果] 1700530116 湖北
TF525.1 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:该项目属于分析测试技术领域。石灰石、白云石大量应用于冶金、建筑、化工等行业,其成分的准确测定对相关产品的质量影响很大。原石灰石及白云石的成分测定沿用GB/T3286.1-9-1998等9项标准,应用中主要存在三大问题:采用人为确定的允许差判断精密度,使试验结果的可靠性和准确性评定缺乏统计科学性;许多落后、繁琐的技术条件不符合日益进步的实验技术要求;分析中标准样品的研制与应用长期残缺不全,导致仪器分析及精品研发方针难以推广。因此,武钢于2009年开始联合冶金信息院、首钢、宝钢等10家院所和企业,历时5年,研究制修订了GB/T3286.1-9-1998系列标准中涉及的先进分析技术和精密度表示法,并研制了多成分含量呈梯度分布的8个国家标准样品,为石灰石、白云石及其相关产品生产与研究提供了高水平标准,确保了产品分析质量。主要技术特点:系列标准样品的研究和制备,填补了空白,拓宽了标准的适用范围。研制了可涵盖日常分析范围且包含低硅、低铁及多成分的石灰石及白云石系列标准样品,并应用于标准的精密度试验中,试验结果有很强的代表性和可操作性,使标准的适用范围扩大到低硅、低铁产品检测领域。研究建立了多项先进分析技术,引领了相关国家技术标准的创新。首创的石灰石、白云石硫的红外标准分析方法,填补了国际上该项标准空白。多数元素研究建立了两个或三个分析方法,研究创建的许多技术条件优于ISO、JIS M、ASTM等相应标准,以适应不同的分析需求。建立了试验方法的精密度界定标准,使试验结果的可靠与准确性评判具有统计科学性。首次于国际上在耐火材料标准领域开展方法精密度试验及统计,用“重复性限r”和“再现性限R”函数关系式,代替人为确定的“允许差”表示方法的精密度,科学性、实践性强。项目经鉴定,硫的技术标准达国际领先水平,其余均达国际先进水平。已授权19项专利(发明专利7项,实用新型专利12项)。应用推广情况:该项目在宝钢、武钢、中冶耐材、武科大等十几家的分析部门得到了广泛应用,在进行石灰石、白云石成分的快速、准确测定从而指导它们的贸易和生产等方面发挥了重要作用。该项目的完成,提升了石灰石、白云石分析标准技术水平和实物标准质量,对其它耐火材料标准的制修订起到很好的引领作用,可提高耐火材料标准领域的整体水平。同时为精品研发应用、促进行业节能减排、实现绿色高效生产提供了重要支撑,具有广泛的社会影响力和显著的社会效益。
[成果] 1700610044 浙江
TF521 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:铁矿是钢铁生产重要原料,中国年消耗量约50%依赖进口。2003年后,中国已成为世界最大的铁矿进口国和生产国,但质量评价体系落后、标准及自主知识产权的缺失,使铁矿国际定价权被国外大矿石企业把持,由此中国每年经济损失达1000多亿。该项目为铁矿国际贸易评价指标关键性技术研究,内容涉及技术新颖的方法标准建立、装备研制、监控体系构建,达到快速检验、准确计价,控制有害元素,为国家对战略性资源宏观监控提供技术支持,掌握铁矿国际定价权。 具体内容:①研发能避免进口铁矿因明水而数量隐亏的设施和方法、一种适应船运安全的易流态水分检测装备,以确保国家利益不受损害;②利用仿真技术开发基于时间序列小波在线铁矿品位波动评估方法,将大数据挖掘与传统技术融合,使繁重的体力劳动成为计算机智能过程,节省人力物力;③完善和发展铁矿标准及其评价体系,针对国际、国内及进口铁矿的砷检测条件优化而研制的ISO、GB和SN标准,是一种有害元素控制的新技术。其中ISO标准是中国首次向ISO提出并主导制定、首次在铁矿标准中采用联用技术的国际标准,提升了中国在铁矿国际领域话语权。针对评定贸易利益的铁矿价值而研制的全铁测定GB标准,所制标准具有保护环境、操作方便、分析灵敏度高、精密度高、检出限低、线性范围宽等优点,既保护贸易方的经济利益,也促进了环保和国土资源安全;④研制信息化系统为进口铁矿多港分卸协调、大宗资源型商品的风险分析、质量分析、预警预测提供了运作平台,从宏观微观两方面解决日常管理、政府决策、国家利益维护。项目成果已经在检验检疫系统及其公共行业应用,为检测技术和标准发展奠定了基础。为铁矿国际标准制修订提供主权建议,为中国在铁矿检测领域研究达到国际领先水平、提高中国在国际上技术地位作出了贡献。项目成果被直接应用于港口取制样设施技术改造及建设,使宁波港成为国内少数成功掌握铁矿进口取制样设施国产化及技术创新的港口。这些创新性技术实现了检测自动化、智能化,提升了贸易关系人的资金周转率。为港口作业效率提升、节能减排、成本节省发挥了重要作用。为相关单位创造上亿元经济效益,社会效益明显。 成果更新了原有技术、填补了铁矿领域国际国内的空白,也为标准发展储备了先进技术,对中国利用两种市场、两种资源意义重大。成果最终形成4项软件著作权、1个ISO标准和3个国家标准、1个行业有标准、专著5部、论文5篇。培养了大批人才。
[成果] 1800080580 四川
TF53 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:西昌钢钒高炉投产以后,随着高炉冶炼不断强化,陆续暴露出一系列设备损坏影响高炉连续生产方面的生产事故。设备问题直接增加了高炉非计划休风时间、复风和慢风时间,打乱了高炉有序稳定的生产节奏,直接降低高炉产量、降低铁水质量、增加高炉吨铁燃耗,为高炉生产带来巨大的经济损失和生产安全隐患。为促使高炉生产高效稳定运行,确保高炉生产节奏连续,成立了项目研究组。自2014年开始,通过一系列技术研究并技术改进,取得较好效果: (1)通过在上料装料系统转运处增设缓冲平台和积料格板,对翻板阀进行阶梯波纹式改进,在集料斗上贴补布料溜槽硬质合金,在波纹管和中心喉管易磨损部位增加耐磨硬质合金,对布料溜槽进行硬质合金材质改进和结构优化,增强了各转运部位及上述部件的耐磨性和抗冲击性。通过优化装料操作,优化料流调节阀操作,在下密封阀和料流调节阀之间增加弧形保护板,减少上、下密封阀夹料损坏;增设氮气冷却管道和增加二次均压氮气用量,降低下密封阀和阀箱工作温度;优化气密箱的加油时间、限位结构、程序控制及电路控制系统。通过稳定炉料结构、稳定原料质量、降低入炉碱金属负荷、稳定入炉锌负荷、降低碱度增强炉渣排碱能力、调整风口长度和风口面积获得适宜鼓风动能、优化布料制度获得合理煤气流分布、优化并稳定热制度,大幅降低因煤气流分布不均、炉缸堆积不顺、渣皮反复脱落等导致的风口破损。利用风口小套冷却水量微漏监测系统监测风口冷却状态,利用炉缸内衬侵蚀在线监测系统监测高炉炉缸工作状况,及时增加对风口的冷却强度和维护工作,并调整炉内工作状况,促进炉缸工作稳定,减少风口破损。 (2)项目开展期间,申报专利5项,其中授权专利3项(2项实用新型,1项发明专利),2项正在受理中。 (3)对高炉系统各设备的持续改进在西昌钢钒1#、2#、3#高炉上均得到应用,各系统设备使用寿命从不足2~4个月均延长至6个月以上,定修周期从3个月延长至6个月,高炉休风率从0.660%降低到0.348%,其中非计划休风率从0.425%降低到0.138%。 (4)该研究成果在西昌钢钒3座1750m3高炉上全面推广应,部分技术在攀钢集团攀枝花钢钒公司高炉上得到推广,对于普通矿冶炼的高炉也具有较好的借鉴价值。西昌钢钒在2014年3#高炉投产后,以2015年数据为基准,2016年因高炉休风率降低,减少休风损失和降低检修费用(扣除技术改进和科技投入费用)就取得3057.408万元经济效益,同时减少了高炉生产安全隐患。
[成果] 1800010153 江苏
TF547 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:一、项目意义:在中国,高炉煤气干法除尘技术已广泛应用于中小型高炉,并取得了丰富的设计和运行经验,随着钢铁行业高炉大型化的发展趋势,高炉煤气干法除尘技术在大型(>3200m3)高炉上的应用和推广也成必然趋势。近几年来一批大型高炉顺利投产,总体效果良好,大型高炉干法袋式除尘技术将向稳定、高效方向发展,通过开发新型高温滤料、大直径箱体的应用、高效的脉冲喷吹系统的不断完善;通过改进除尘器的结构、减少占地空间和降低钢耗;通过对煤气温度和压力进行有效的调控,使与之配套的TRT发挥更大的效益。高炉煤气干法除尘技术在全国大型(>3200m3)高炉上的的推广和应用,对中国钢铁工业可持续发展和提高竞争力具有重要意义。 二、主要研究内容:为适应大型高炉(>3200m3)对煤气干法除尘的要求,公司在原有研发生产大中型高炉煤气干法除尘设备的基础上重点开展以下几个技术方面的研究:1、除尘系统大型化技术;2、气流组织分布技术;3、气力卸、输灰技术;4、大型干式TRT的技术;5、高温高压煤气阀门技术;6、筒体安全放散装置技术;7、低压脉冲袋式除尘器快速退拔可调节喷吹管技术。 三、经济社会效益及推广应用情况:由该公司研发、设计、制作、安装、调试的国内第一套2000m3级高炉包钢4#2200m3中型高炉煤气除尘湿法系统改造成干法袋式除尘系统,同时将湿式TRT改造成干式TRT系统改造,于2006年4月28日一次性成功投产。由于近几年高炉的大型化发展趋势,公司就致力于3200m3以上大型或特大型高炉煤气干法袋式除尘系统和干式TRT的技术研究,研发的该项技术已成功应用于该公司承担建设的武汉钢铁集团(3800m3高炉)、济南钢铁集团(3200m3高炉)、安阳钢铁股份有限公司(4747m3高炉)、唐山钢铁集团(3200m3高炉)、包头钢铁集团(2套4150m3高炉)、山东钢铁集团(5500m3高炉)等钢铁企业的多个大型高炉煤气除尘工程。该项目的成功研发及推广大大推动中国钢铁行业大型高炉煤气干法除尘技术的进步与发展,为中国钢铁行业的节能减排工作做出了较大贡献,使中国的炼铁高炉煤气除尘技术走在世界前列。该项目从2012年实施以来已经累计实现销售收入近2.6亿元,实现利税总额近5000万元。
[成果] 1700440177 浙江
TF046.4 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:DMR48材料为超低损耗材料,100℃的功耗为230mw/cm<'3>,与市场上的最低损耗材料要下降10%。超低损耗材料在晶粒结构上更加均匀,适当增加晶界厚度。 合理选择配方,有效确认最佳成分,同时优选合适的添加物,如CaCONb2OSb2OZrO<,2>、NiO、Co2OTa2O5等。利用充氮升底式电炉进行反复实验,进而确认最佳烧结条件。作为改善新材质的损耗特性手法,重要的是减少磁各向异性常数(K1)和磁滞损耗(Ph)以及晶粒内部损耗。对于磁各向异性的改善,需在配料中增加氧化铁和氧化锌来减少K1。由于此时最佳温度点在常温附近移动,所以需探寻添加物,使得最佳温度点在90~100℃。 针对磁滞损耗和晶粒内部损耗的处理,重要的是晶粒粒径的均一化和烧结的细密化,所以应对粉末微粒细密化和最适添加物以及烧结条件进行相关研讨。在粉末细密化上,为了抑制砂磨时从钢球中混入铁,预定在预烧后增加一个步骤--干式粉碎或使用锆球。同时,根据粉末微细化对异常晶粒成长的处理,将进行对抑制晶粒成长的添加物和烧结条件的研讨,使得材料的晶粒组织细密且粒径均一。
[成果] 1700530024 山西
TF526 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:该项目属高炉炼铁技术领域。2013年11月随着太钢第二座4350m<'3>高炉投产和1650m<'3>高炉的停炉,造成高炉大块焦紧张,小粒度焦炭过剩;基于1800m<'3>高炉在太钢的定位,不适合两座大高炉质量要求的劣质原燃料全部由1800m<'3>高炉消化利用;特别是2013年下半年岚县矿业公司新矿山建成,停止采购进口矿粉,全部采用自产精矿粉生产烧结矿,烧结矿产能下降及袁家村220万吨酸性球团生产线投用后,高炉炉料结构发生较大变化。因此,1800m<'3>高炉面临的主要困难一是如何消化大量小粒度焦炭及部分劣质原燃料,二是如何克服大比例球团下的料面不稳定问题,三是如何在大比例使用小粒度焦炭和劣质原燃料情况下进行高煤比冶炼。该项目团队通过技术攻关,成功解决了小粒度焦炭和及其他劣质原燃料的消化利用难题,并且在高炉入炉原燃料质量整体劣化的条件下,实现了高炉的长寿和高煤比稳定运行。在攻关过程中取得以下技术创新:开发了小粒度焦炭消化利用技术。通过“3批(小粒度焦炭和大块焦)分段装入焦+1批大块焦”的周期性入炉焦炭布料技术,在小粒度焦炭占入炉焦炭总量60-80%的前提下,实现了高炉煤气流的合理分布、渣皮的稳定、排锌排碱及炉缸活跃。申报的《一种高炉布焦方法》发明专利已受理。开发了劣质原燃料消化利用技术。通过合理控制劣质原燃料在高炉内的布料位置、布料量及矿焦负荷,实现了对不适宣大高炉使用的劣质原燃料的100%消化利用,同时保证了高炉的稳定顺行,有效降低高炉炼铁成本。开发了高炉大比例使用球团矿布料技术,通过“球团矿+烧结矿+球团矿+烧结矿+球团矿+烧结矿”的布料优化研究,解决了高炉高球团配比条件下的料面不稳定性问题,稳定了高炉上部气流,改善了高炉煤气利用率。《一种高炉球团布料方法》已获得国家专利,开发了高炉在劣质原燃料条件下的高煤比操作技术和操作炉型稳定控制技术,实现了40%酸性球团矿配比下2014年-2015年连续两年平均煤比202kg/t • Fe,单月最高煤比达到223kg/t • Fe的高炉稳定运行。该成果应用于生产后累计降低成本7442.45万元。项目总体技术达国际先进水平。项目形成发明专利3项,实用新型3项。该项目中的大比例使用小粒度焦炭技术、高球团配比的布料技术填补了国内空白。该项目对提升中国钢铁行业面对产能过剩、成本、环保多重压力下的生存能力,具有积极的推广和应用前景。
[成果] 1800080200 四川
TF521.6 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:攀西地区拥有丰富的钒钛磁铁矿资源,由于冶炼钒钛磁铁矿的特殊性,块矿作为调剂炉渣的重要手段。西昌钢钒位于西昌市南部经久工业区内,是以冶炼钒钛磁铁矿为主的钢铁企业,拥有1750m3高炉三座,设计年产生铁约430万吨,年需求块矿约50万吨。西昌周边满足冶炼要求的块矿资源不足,块矿产地多,供应量小,烧结和高炉物料结构调整频繁,影响了高炉稳定顺行。因此,开发质量和供应量稳定的酸性烧结矿替代部分块矿,对稳定生产具有重要意义。 为此课题组开展了酸性钒钛烧结矿适宜的物料结构、成矿机理及碱度、TiO2、燃料配比对酸性钒钛烧结技术经济指标的影响研究,高炉配加酸性钒钛烧结矿炉料综合冶金性能分析等工作,并开展酸性钒钛烧结矿生产和高炉配加酸性钒钛烧结矿的工业试验。试验结果表明,酸性钒钛烧结矿TFe52~53%,转鼓强度大于66%,入炉成品率>74%;高炉配加1~3%酸性钒钛烧结矿替代块矿后,综合入炉品位增加0.22个百分点,高炉稳定顺行,燃料比降低16kg/t,利用系数提高0.084t/m3·d。 试验成功后,酸性钒钛烧结矿产量稳定在1000t/d,满足单座高炉8~10%配比,为了保证烧结和高炉物料结构稳定,三座高炉同时使用,配比稳定在2~3%,应用期间高炉稳定顺行,综合入炉品位增加0.5个百分点,高炉稳定顺行,燃料比降低5kg/t,利用系数提高0.073t/m3·d,降低吨铁成本约1.61元/吨,全年累计创造效益676余万元,取得了显著的经济效益,达到研究目的。
[成果] 1700650250 安徽
TF54 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:巨型高炉具有投资省、效能高、成本低、环保优等特点。炼铁成本占钢铁联合企业成本的70%左右,在原燃料条件劣化下要想持续提升高炉经济技术指标、循环经济、节能减排,保持高炉长期稳定顺行,降低铁水成本,必须要有新技术的突破与支撑。 高炉就是个“黑匣子”,技术操作人员只能通过监测、检测数据和实践经验综合判断高炉炉况。如何准确判断炉况趋势,对症制定方针措施,形成高炉操作标准,是高炉操作技术的重点和难点。 2014年初马钢两座4000 m3高炉炉况失常,经济损失约16630万元。为扭转高炉生产不利局面,马钢创建了高炉炉况体检,顺行指数模型、预警系统,高炉体检是通过对高炉技术指标、煤气流、炉型、铁水成分、原燃料质量等7大类43项参数进行系统分析,每项参数都建立在对历史数据回归的基础上量化正常管理区间,超限项即刻预警,诊断出结果进行相应调整。如同人体体检,查出问题后医生对症下药。又在体检参数中选取了表征炉况关键指标以满分百分制进行权重分配,对每一项指标的“健康”程度进行打分,形成高炉炉况顺行指数评价系统。该系统运用后,下部炉缸工作活跃、操作炉型合理稳定,上部气流分布合理,炉况持续稳定。炉型监控时对症安装微型冷却器,发明了一种高强耐磨旋流可更换高炉冷却柱ZL201620932755X(马钢重型机械制造有限公司属于马钢全资子公司,该专利通过重型机械制造公司申报)。 烧结通过技术攻关形成“低压、恒速、均风、900mm超厚料层均质烧结”技术。实现较低机速、长时间恒速生产,减少机速波动的频率和幅度;低负压生产,烧结负压降低、高温水平升高;烧结矿强度指标呈上升趋势;风量再分配优化,实现宽度和长度方向的二维均风控制,保证烧结过程的不同阶段垂烧速度均在一个适宜的范围内均质烧结,进而确保各个烧结段中料层有足够的高温保持时间和效率,使烧结生产得到深层次优化,为高炉提供稳定、优质的入炉烧结矿,减少外部影响。发明了一种烧结机系统专利ZL 201420683368.8。 高炉炉况除顺行外还必须安全长寿。马钢两座4000m3高炉2011年发现炉底封板上翘,炉底板四周翘起呈“锅底”状,与炉基间距达150~200mm,存在巨大安全隐患。针对高炉炉底板上翘问题,马钢依靠自己团队,制定抑制炉底上翘方案、防止炉底回落方案和炉底在线检测与监控方案,建立了高炉炉底应力监控模型。根据应力检测数据,对应2座高炉生产操作数据进行原因分析,采取有效针对性措施,指导高炉操作预防隐患,为高炉的安全生产提供了有力的支撑。 发明一种检测高炉炉底板应力变化的装置,发明了一种抑制高炉炉底板上翘的压紧系统及其应用,发明了一种高炉炉底板保护系统。 2016年5月第九届中国国际钢铁大会上交流了中英2种文字《马钢大型高炉炉底上翘应力监控实践》,被冶金报转载。 通过以上技术突破创新、马钢4000m3高炉以低于行业平均水平的原燃料条件,解决了炉底板上翘安全隐患,实现了高炉1000天以上的长期稳定顺行和指标提升,铁水成本持续降低,达到高炉生产“高效低耗、环保长寿”的目标。
[成果] 1700530146 内蒙古
TF526.1 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:该项目属于冶金科学技术,具体属于钢铁冶炼技术领域。焦炭是现代高炉炼铁的基础性关键物料,高炉富氧喷吹煤粉技术对焦炭支撑骨架作用的负荷提出了更高的要求。高炉内碱循环富集,使焦炭在高炉内的状态发生了巨大的、根本性的变化,深入研究并应用高碱负荷状态下焦炭光学组织及非常规分析已迫在眉睫,它既能正确评价现有焦炭质量,反映高炉内焦炭运行情况,又能对配煤方案及焦炭质量作出正确的判断,科学指导配煤方案的制定。包钢特殊铁金矿白云鄂博矿具有稀土伴生矿、碱金属含量高、冶炼复杂等特殊的资源禀赋,立足于包钢4000m<'3>以上大容积高炉铁矿石及以内蒙古乌海地区肥煤、柳林焦煤和蒙古国焦煤为主要煤源的冶金焦炭,研究高碱金属负荷下冶金焦炭微观性能更具现实意义和标本价值。项目开展了对包钢主要炼焦用煤工业分析、炼焦煤牌号分析和显微组分以及不同配比下焦炭的焦炭机械强度(M40、M10)、热态性能(CRI%、CSR%)、光学组织、灰成分等的研究与分析。针对不同熄焦方式下的焦炭展开研究,对焦炭的抗碱性能、光学组织、与水蒸气反应情况进行了深入、全面、系统的研究。项目通过大量实验及数据分析,说明焦炭∑ISO的抗高温碱侵蚀能力较各向异性组织强。项目全面研究了包钢主要炼焦煤源灰成分的检测研究。包钢主要炼焦煤柳林地区的炼焦煤矿物质催化指数较低,而内蒙古乌海地区和蒙古国地区的炼焦煤矿物质催化指数较高。项目通过在不同碱负荷条件下焦炭机械强度(M40、M10)、热态性能(CRI%、CSR%)、焦炭微观结构等变化的研究,模拟高炉内炼铁碱富集状态下,冶金焦炭不同参数指标的变化,特别是焦炭光学组织的变化,阐述了焦炭机械强度(M40、M10)、热态性能(CRI%、CSR%)、光学组织(∑ISO)、矿物质催化指数(MCI)等焦炭重要指数之间的关系,从而揭示了焦炭在高炉中碱金属循环富集状态下劣化的过程及其机理。项目建立了以焦碳耐磨强度M10、热反应性CRI及反应后后强度CSR、矿物质催化指数(MCI)、各向同性组织(∑ISO)为参数,适用于包钢高炉冶炼模拟性的焦炭衡量指标-风口焦的特态性能回归方程。项目首次对包钢冶金焦炭全面、系统研究,提出了显微结构中各向同性光学组织(∑ISO)和矿物质催化指数(MCI)作为评价焦炭质量的新指标的理论可行性。提出“经济合理炉料”下高炉焦炭的质量评价趋势,为配煤炼焦中较多地使用价廉的低变质程度的弱粘结性炼焦煤提供了理论基础。
[成果] 1700440179 浙江
TF546.12 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:泥套是铁口堵口时铁口与泥炮的工作接触面,是铁口维护管理的关键。铁口泥套完整堵铁口才能顺利不冒泥,才能保证铁口有正常的深度,有利于泥包的形成和稳定的作用。才能使渣铁出净。铁口泥套必须保持完整适宜,才能保证铁口维护管理好,在正常生产中,当铁口泥套破损时,必须及时修补,当泥套深度超过规定时,重新制作铁口泥套。铁口泥套保持完整,能够保持炮嘴与泥套严密接触;破损或过深,堵铁口时因炮嘴与泥套边缘接触不严,失去密封作用,造成铁口深度下降或封不住铁口。铁口泥套必须保持一定厚度,堵铁口时避免炮头直接撞击铁口组合砖。铁口泥套能够防止组合砖裸露而受急冷急热、氧化及发生物理化学变化,保证铁口的整体结构强度。采用泥套浇注料对出铁口进行维修,不仅降低了泥套制作时间和劳动强度,延长了泥套的使用寿命,更有利高炉作业的稳定。该项目通过长期实践与反复试验,开发了一种新型的高炉出铁口泥套浇注料,并对浇注技术进行优化,该产品能够实现对铁口泥套的在线修补,具有凝固时间短、抗渣铁侵蚀、高温强度好的特点。浇注时,先清理加工泥套浇注面并放上特制模板、然后浇注泥套料、压炮、煤气火烘烤、最后用定位钻头确定铁口眼等多个步骤。整个制作时间不足50min,远低于传统维修时间,浇注后的泥套寿命达45~60天,基本与主沟使用寿命相等,可以减少正常生产中间修补,影响高炉出铁。遇到生产中泥套意外损坏,使用在线浇注技术,可以在正常出铁间隔时间内进行快速浇注修补,不影响高炉出铁,有效保证了高炉的连续稳定运行。
[成果] 1700440074 浙江
TF046.4 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:该项目经浙科发计[2015]86号文批准列入浙江省2015年第一批省级新产品试制计划,产品性能优于日本TDK公司PC95材料和PHILIPS公司的3C97材料。该材料具有宽温低损耗特性,能更好的实现节能减排,提高器件的效率,减小器件的体积,满足器件小型化和高效化的要求,广泛应用于汽车电子、开关电源变压器,LED显示屏、充电桩和新能源汽车等领域,应用前景广阔。该项目的正式投产预计将可为公司年新增销售收入1920万元。与现有宽温低损耗铁氧体材料相比,本材料具有以下特点:在磁性能上,常温和高温Bs比日本TDK公司的PC95和PHILIPS公司的3C97材料的高,25℃--120℃损耗比TDK公司的PC95和PHILIPS公司的3C97材料的低;在配方上:不采用传统的SnO<,2>或TiO<,2>与Co2O3联合添加来实现宽温的目的,而是Co2O3和Fe2O3的合理配比来实现宽温低损耗的目的。在烧结工艺上,该材料要求在降温段的1250℃和1100℃时氧含量在1.25%---0.3%.同时在1150℃时要求保温1-3小时,氧气含量在0.5%。在降温速度方面,1250℃---1100℃的降温速度控制1℃-1.5℃/分,1100℃--900℃控制在2℃-4℃/分,900℃-50℃控制5℃/分。通过配方和工艺的双重作用下,达到宽温低损耗的目的。
[成果] 1700550596 湖北
TF526.2 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:由于化石能源的紧缺,以及结合国家节能环保政策,高温固体物料带有的显热作为一种余热,已经被认识到有很高的回收价值。同时,高温固体物料直接在空气中冷却,也会导致污染,并影响环境,因此高温固体物料均需要降温,并回收其带有的热量,并用于加热给水,或者产生蒸汽。高温固体物料的冷却,已经有比较成熟的技术解决方案,比如滚筒冷渣机,多向复合冷却器,等等,这些技术一般都采用风冷,水冷,或者风水联合冷却的方式,可以将高温固体物料冷却到80℃以下,将冷却介质(一般是水)加热至80~90℃之间。在焦炭冷却方面,有惰性气体循环冷却的干熄焦工艺,也有喷雾冷却,喷水冷却等方式,这些技术在冶金和化工行业已经使用多年。在煤提质领域,对于提质煤的冷却,正在探索。以水冷为例,一般是将水加热至给水温度。采用单一的高温固体物料,来用于产生额定的蒸汽用于发电或者其他用途,还没有成熟的技术。现有技术中存在两个主要缺点:滚筒冷渣机工艺不能连续的产生中温中压及以上品位的蒸汽;干熄焦工艺投资成本高,占地大,系统复杂。
[成果] 1700530198 河北
TF526.2 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:“干熄焦系列标准”属节能减排项目。干熄焦节能技术是钢铁焦化行业重要的节能减排技术,其基本原理是利用冷的阻燃气体在干熄炉内与焦炉烧制的红焦直接换热,从而冷却焦炭。与原有湿法熄焦技术相比,干熄焦具有节能、降耗、环保、节水等技术优势。按照普及情况,以吨焦回收余热45kgce计算,年节约标煤110万吨。节约熄焦用水1亿m<'3>,减少湿式熄焦外排污染物1.5亿吨。干熄焦设备研制国家重大科技推广项目“干熄焦”实施以来,秦皇岛秦冶重工有限公司抓住机遇依托中冶焦耐工程技术有限公司和首钢设计院,吸取宝钢等钢铁企业使用进口设备的经验、成功开发了干熄焦排焦装置“旋转排出阀”,实现了关键设备国产化,且达到了国际领先水平。又陆续开发了焦罐运载车、旋转焦罐、方型焦罐、电机车、供气装置、装入装置、振动给料器等干熄焦系统主体设备,均达到国际领先水平。干熄焦技术标准制定根据国家节能减排产业政策要求,推广先进节能技术、提高节能管理水平,加强市场准入门槛,淘汰落后生产工艺,对能源消耗高工序急需制定相关的标准,建立多层次、立体化的节能标准体系,落实《节能减排“十二五”规划》、工信部节[2010] 24号关于印发钢铁企业炼焦煤调湿等4项技术推广实施方案的通知中《钢铁企业和焦化企业干熄焦技术推广实施方案》政策实施,对提高冶金节能减排具有重大意义。为此,课题组先后制定了YB/T4156-2007干熄焦旋转排出阀、YB/T4343-2013焦罐运载车、YB/T4345-2013旋转焦罐、YB/T4344-2013矩形焦罐、YB/T4255-2012干熄焦节能技术规范等系列标准,推动了新技术的应用,引领着行业发展。干熄焦设备推广及出口创汇秦冶研制的干熄焦设备及技术应用于国内几百家钢铁企业,彻底摆脱了干熄焦设备依赖进口的局面,仅设备购置资金就节省2/3,给用户带来巨大经济效益。近几年,中央提出了“一带一路”战略构想,绿色制造、节能环保企业在“一带一路”战略的实施中担当了中坚角色。秦冶也成为“一带一路”的探索者。除了向日本、俄罗斯出口外,还向印度JSW钢铁公司、伊朗ZARAND公司出口了焦罐及运载车、旋转排出阀、牵引装置、(APS)自动对位装置等干熄焦成套设备。成为中国实施“一带一路”战略的绿色亮点。
[成果] 1700530056 辽宁
TF546 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:液压泥炮是高炉炉前的主要设备,它的可靠性直接关系到高炉系统的正常生产。本钢新1号高炉2008年10月投产,有效容积4747m<'3>,是全国5座特大型高炉之一,年设计生产能力335万吨。采用PW公司无料钟炉顶,炉前配备4个出铁场,全套引进德国TMT公司全自动液压泥炮,但是,随着高炉生产的延续,原装液压泥炮部分备件超期服役,部分易损备件受损严重,加上高炉不断强化冶炼,液压泥炮使用频率加大,液压泥炮不时出现了跑泥、漏油等现象,炮头侵蚀严重,液压泥炮备件更新更为频繁,进口备品、备件专业性强,其配件要从国外进口,价格昂贵,订货手续繁杂,交货时间超长。如果根据需求临时进口备件会延长设备的维修周期,同时往往会因为一个很小的零部件损坏或紧缺而导致设备较长时间的停机,严重制约着高炉正常生产。针对上述存在的问题,该项目完成人对TMT液压泥炮进行了改进、备件国产化、进口设备再利用项目研究,采取把TMT液压泥炮炮头进行改造,增加流线型球形炮帽;液压泥炮炮头结构改为3段,共加长90mm,解决了TMT液压泥炮堵铁口出现的“跑泥”现象;打泥油缸增加第二道密封,彻底解决漏油现象;重新设计制做TMT液压泥炮打泥油缸密封圈替代进口原装备件,TMT液压泥炮密封圈采用FKM(氟橡胶)夹布新工艺,该密封圈具有以下特点:高耐磨性和高强度,有辅助导向作用,对振动、偏心负载适应性好;能承受高压及变化的压力;过盈量可以通过压环适当调整,有良好的抗挤出性能;对滑动表面粗糙度要求不高,对油品清洁度要求不高,对不良工作环境适应能力较强。对关键易损零件打泥活塞进行国产化的研发与应用。通过采取上述技术措施,在高炉生产中取得了良好的效果,自该项目开展以来,为该企业创造直接经济效益达5000万元以上,推广应用到湖北、北京等液压泥炮生产厂家,在扶持了生产厂家同时把该国产化产品推广应用到武钢和安阳钢铁企业,产生巨大的社会效益。三段炮头液压泥炮改造已获得国家实用新型专利、一种高炉销孔螺栓连接组件获国家实用新型专利、一种高炉销孔螺栓连接组件及使用方法的发明专利已获得国家专利局受理正在审核、相关实用新型专利4项。论文《本钢新一号4747m<'3>高炉TMT液压泥炮国产化研究》获辽宁省自然科学学术成果二等奖,并在国家级刊物《金属世界》杂志发表。张守喜本人在2016年获得辽宁省“十大创新能手”的殊荣,在辽宁省企业工人中仅此一人。
[成果] 1700530165 辽宁
TF542.2 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:所属科学技术领域:炼铁技术领域。主要内容:针对合理喷吹煤粉,降低高炉喷吹煤粉成本;针对进口矿比例高、矿种杂、Al<,2>O<,3>含量高等特点,应用大型综合料场优势,开展以下几项研究内容,具体研究内容如下:建立高炉喷吹用煤评价体系,分析鞍钢所用喷吹煤粉综合性能,建立可用于高炉喷吹煤种的基本参数数据库,建立煤种与性能对应关系和评价标准,推荐合理搭配方案;建立最经济煤粉喷吹量数学模型,开发煤粉喷吹量数学模型,并依据公司高炉生产条件,确定合理煤粉喷吹量,达到降低生产成本及改善高炉喷吹效果;开展替代煤种研究及应用,开展廉价煤种用于高炉喷吹,提升烟煤配比研究与应用,利用数学优化方法,合理优化配置煤粉,改善煤粉燃烧率,提高喷吹煤粉置换比;开发混匀矿堆积数学模型,以现有原料资源条件为基础,在保证高炉顺行和铁水质量为前提逐渐增加低价矿配比,确定多个技术方案,通过技术经济分析选择最经济、最合理的技术方案;研究高Al<,2>O<,3>含量低价矿和杂料等最大配比,找出影响这些指标的主要因素及其权重,测算低价矿和杂料配入比例,针对高比例低价矿配料,开展烧结矿合适FeO、SiO<,2>和Al<,2>O<,3>含量规律研究,并以这些指标为优化目标,得出主要影响因素的合适范围;编制烧结矿目标Al<,2>O<,3>含量预测模型指导综合料场配料,根据Al<,2>O<,3>目标值要求选择廉价矿配比,降低成本。特点及应用推广情况:采用高炉合理配煤技术后,提升了公司高炉的喷吹煤比和降低了燃料比;采用替代煤种用于高炉喷吹,使大量焦化副产品CDQ粉应用于高炉,配比达到5%以上,有效地降低了喷吹煤粉成本;选择大量可用于高炉喷吹廉价煤,确定新煤种达到5种以上,拓宽了公司喷吹煤粉采购渠道,开展提高烟煤配比和实践应用,烟煤配比提高3%以上,降低了配煤成本达20元/吨以上。混匀矿智能堆积数学模型应用到生产实践中后,混匀矿成分稳定性大大改善,系统作业率提高5%,指标在国内处于先进水平,经济效益显著;制定烧结矿合适FeO含量、SiO<,2>含量和Al<,2>O<,3>含量标准,碱度稳定率为94%,—级品率为92%,均高于设计值;烧结矿目标Al<,2>O<,3>含量预测模型日常应用于混匀料场制定堆料计划,制定烧结矿(Al<,2>O<,3>)目标值,降低烧结矿成本。发表论文9篇,申请专利10件。
[成果] 1700530003 河北
[TF54, TP319] 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:该项目主要涉及自动化控制、软件编程、炼铁工业等科学技术领域。主要内容为通过自动化与信息编程技术把炼铁高炉控制系统的plc数据采集到Oracle数据库中,并经过统计分析展示给高炉操作人员,提高操作人员的工作效率,节约开支成本。已在该公司3炉试用,效果良好。为进一步推广该项目,又开发了信息化应用系统-高炉生产作业报表系统,分自动采集模式和手动采集模式,根据实际厂区内南区和北区要求的不同,设计不同的显示和采集页面。自动采集信息部分,从Oracle数据库直接采集数据到页面上,并对应相应的班组,自动刷新相关数据,且提供了数据查询和导出功能。手动采集部分,将传统的高炉操作表转换为电子表格形式,由生产人员自主填入系统,提供录入,修改,查询功能。系统实现了同时对数十张数据表的增删改查功能。特点:数据分为自动采集和人工手动填入部分,自动部分直接从plc中采集,易于进行数据对照和分析,提高了数据的准确性和实时性,手动部分考虑以后的分析问题,提前设置和预留了相关算法,易于以后的成本分析等工作,将传统纸质数据转换为电子数据,实现了无纸化办公。数据通过web进行及时发布,方便公司人员随时随地查看生产信息。应用推广:已在高炉3炉适用,适用情况良好。节省了大量的人力和物力。
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