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氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼（LD 煉鋼法）通過近幾十年的發(fā)展，目前已完全取代了平爐煉鋼，其之所以能夠迅速發(fā)展的原因，主要在于與其它煉鋼方法相比，它具有一系列的優(yōu)越性，較為更突出的幾點如下。 　　生產(chǎn)效率高 　　一座容量為80噸的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐連續(xù)生產(chǎn)24小時，鋼產(chǎn)量可達到日產(chǎn)3000—4000噸，而一座100噸的平爐一晝夜只能煉鋼300—400噸鋼，平均小時產(chǎn)量相差甚遠，而且從冶煉周期上看，轉(zhuǎn)爐比平爐、電爐的冶煉周期要短得多。 　　投資少，成本低 　　建氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐所需的基本建設的單位投資，比同規(guī)模的平爐節(jié)約30%左右，另外投產(chǎn)后的經(jīng)營管理費用，轉(zhuǎn)爐比平爐要節(jié)省，而且隨著轉(zhuǎn)爐煤氣回收技術(shù)的廣泛推廣和應用，利用轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐產(chǎn)生蒸氣及轉(zhuǎn)爐煤氣發(fā)電，使轉(zhuǎn)爐逐步走向“負能”煉鋼。 　　原料適應性強 　　氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐對原料情況的要求，與空氣轉(zhuǎn)爐相比并不那么嚴格，可以和平爐、電弧爐一樣熔煉各種成分的鐵水。 　　冶煉的鋼質(zhì)量好，品種多 　　氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐所冶煉的鋼種不但包括全部平爐鋼，而且還包括相當大的一部分電弧爐鋼，其質(zhì)量與平爐鋼基本相同甚至更優(yōu)，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼的深沖性能和延展性好，適宜軋制板、管、絲、帶等鋼材。 　　適于高度機械化和自動化生產(chǎn) 　　由于冶煉時間短，生產(chǎn)效率高，再加轉(zhuǎn)爐容量不斷擴大，為準確控制冶煉過程，保證獲得合格鋼水成分和出鋼溫度，必須進行自動控制和檢測，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。 　　另外，在這種要求下，也只有實現(xiàn)高度機械化和自動化，才能減輕工人的勞動強度，改善勞動條件。

中國是目前世界上最大的不銹鋼生產(chǎn)和消費國，2010年產(chǎn)量為1130萬ｔ，同比增加27.8%。不銹鋼在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢渣，如電弧爐（EAF）渣、氬氧精煉（AOD）爐渣等。生產(chǎn)1t不銹鋼可產(chǎn)生大約250kg廢渣，按此計算，2010年中國國內(nèi)產(chǎn)生的不銹鋼廢渣大約為282.5萬t。在這些廢渣中，除含有CaO、MgO、Fe、Cr和Ni外，還含有一定量的Cr、Cd等重金屬，限制了其綜合利用，不銹鋼爐渣的處理一直是冶金行業(yè)和不銹鋼生產(chǎn)廠的難題。世界上回收利用不銹鋼渣常用的方法有：用作道路建筑材料、瀝青混凝土、水泥混凝土、水泥制品等。 北京科技大學的學者研究了不銹鋼冶煉工藝中EAF渣的資源利用特性和渣中鉻的浸出特性，結(jié)果表明：ＥＡＦ渣呈堿性，渣中物相主要有Ca2SiO4、Ca3Mg(SiO4)2、MgCr2O4等，值得關(guān)注的Cr2O3質(zhì)量分數(shù)為2.92%，具有較高的回收價值，但是渣中的金屬元素基本上均勻分布在各粒度段中，因此其回收利用具有一定的困難。鋼渣中鉻的浸出測試結(jié)果表明：EAF渣中的鉻在去離子水中浸出量與鋼渣粒徑成反比，與反應時間、液固比成正比，電磁攪拌改善了浸出的動力學條件，有利于鉻的浸出，浸出液中的Cr（Ⅵ）占浸出總鉻的50%以上。在酸性情況下，浸出鉻的質(zhì)量增加，但均以毒性較小的形態(tài)存在。

為響應國家“節(jié)能、減排”的號召，本著“節(jié)約能源，保護環(huán)境”的原則，提高經(jīng)濟效益，南鋼決定利用鋼鐵廠燒結(jié)環(huán)冷機所產(chǎn)生的廢氣的顯熱，建設燒結(jié)環(huán)冷機余熱發(fā)電工程，該工程可回收利用南鋼360m2及180m2燒結(jié)機環(huán)冷機煙囪廢氣中的余熱，通過余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽可用于汽輪發(fā)電機發(fā)電及供熱。 該余熱發(fā)電工程在360m2燒結(jié)環(huán)冷機附近配置一臺48t/h，雙壓立式無補燃自然循環(huán)余熱鍋爐和一臺15MW補汽凝汽式汽輪發(fā)電機組，將360m2燒結(jié)環(huán)冷煙氣通過余熱鍋爐成熟期蒸汽用于汽輪發(fā)電機發(fā)電；180m2燒結(jié)環(huán)冷機，配置一臺25t/h為單壓立式無補燃自然循環(huán)余熱鍋爐，將180m2燒結(jié)環(huán)冷煙氣通過余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽用于供熱。 這種工藝與火力發(fā)電相比，不需要消耗一次能源，不產(chǎn)生額外的廢氣、廢渣、粉塵和其它有害氣體。是當前工業(yè)企業(yè)節(jié)能和環(huán)保要求下的必然趨勢和產(chǎn)物，具有充分利用低溫廢氣以達到變廢為寶，凈化環(huán)境的功效。 該工程建成后將年發(fā)電0.81億度，年供熱量19.5萬噸，年節(jié)約標準煤約7萬多噸，將減少南鋼自外網(wǎng)的購電量，并降低南鋼燒結(jié)工序能耗。 由于該工程采用煙氣再循環(huán)，減少燒結(jié)環(huán)冷機煙氣向空排放，從而達到了減少溫室氣體的效果；同時有利于其他可持續(xù)目標的實現(xiàn)：如減少當?shù)赜沙Ｒ?guī)火電廠帶來的SO2、粉塵之類的大氣污染物；減少對于化石資源的開采和消耗，促進資源節(jié)約；有助于改善當?shù)氐哪茉唇Y(jié)構(gòu)，提高能源安全。

對于傳統(tǒng)工頻電源對大的電場來說，輸出80KV/2A,輸出功率每臺電源160kW,轉(zhuǎn)換效率低，功率因數(shù)低，電網(wǎng)實際消耗功率250kW.高頻電源在同一電埸中輸出功率可以變小，加上轉(zhuǎn)換效率高和功率因數(shù)高，電網(wǎng)實際消耗功率-般為100kW左右。 脈沖電源雖然給電除塵器電容充電電流達幾百安培，但消耗的有功功率要比工頻電源和高頻電源小得多。 假定電場等效電阻=80KV/2A=40kΩ，則用于收塵的基礎電源Vdc的輸出功率=（Vdc）×（VdC）/R=40kW.用于電暈的脈沖電源Vpulse輸出的有功功率=[（70kV）×（70kV）/40KΩ]×（100us/10ms）=（122.5kW）×（1/100）=1.225kW.考慮到電源本身的損耗，因此整個脈沖高壓電源電網(wǎng)端消耗的有功功率=46kW<50kW. 可見，脈沖高壓電源相對高頻電源節(jié)能50%,相對傳統(tǒng)工頻電源節(jié)能80%以上。如果做得好的話，還有可能減少電場數(shù)目，節(jié)能空間就更大了。 另外，電除塵器的首要任務是除塵，即減排效果好。對于高壓電源來說，電除塵器是電容性很強的阻容負載。要有高的除塵減排效果，就要有與電除塵器相適應的高壓電源。傳統(tǒng)的両相進電的晶閘管工頻移相整流電源是二十世紀八十年代技術(shù)條件下的產(chǎn)物，對現(xiàn)在的技術(shù)條件和排放標準來說，已是過時的產(chǎn)品。之后的三相電源、中頻電源和高頻電源彌補了很多不足， 特別是高頻電源把當代最新的電力電子技術(shù)用到了電除塵器中，對節(jié)能減排發(fā)揮了很大作用。但是，它們基本上都還是直流連續(xù)供電，電流小，其標志就是電除塵器的電壓上升率dV/dt較低，只能達到毎微秒幾十伏，即電除塵器的電壓上升率是毫秒級，除塵效率不高，更無法解決比電阻高的粉塵和細微顆粒PM2.5的排放問題。 電容上電壓上升率dV/dt與充電電流i成正比，與電容量c成反比，即：dV/dt=i/c. 脈沖高壓電源以幾百安的電流給電除塵器電容充電（傳統(tǒng)工頻電源只有幾安），使ESP電壓上升率dV/dt可達每微秒幾千伏，即電除塵器電壓上升率是微秒級， 特別有利于粉塵荷電， 也有利于克服比電阻高的細微顆粒在收塵極形成反電暈和二次揚塵問題。 新一代脈沖高壓電源減排效果比高頻電源提高50%,比傳統(tǒng)工頻電源提高80%。

　　板帶冷軋機這一多質(zhì)量、旋轉(zhuǎn)運動體系統(tǒng)，在其高速、瞬態(tài)軋制過程中，時常會發(fā)生軋機振動現(xiàn)象。當軋制工藝、設備和控制等參數(shù)配合良好時，這種振動現(xiàn)象并不會明確體現(xiàn)。但是，一旦軋機運行狀態(tài)超出對產(chǎn)品的精度要求或設備的承受能力，便會導致軋機振動的頻繁發(fā)生。在帶鋼冷連軋過程中經(jīng)常出現(xiàn)的傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動、垂直振動及垂扭耦合振動等振動形式中，以垂向系統(tǒng)的三倍頻振動危害最大，它輕則會對軋件產(chǎn)品的板厚-板形質(zhì)量指標造成不良的影響，重則會導致軋機設備的損害。 　　北京科技大學的學者針對高速鋁板軋制過程中頻繁出現(xiàn)的冷軋機垂直振動現(xiàn)象，結(jié)合軋制工藝潤滑原理和機械振動理論，建立基于輥縫動態(tài)摩擦方程的軋機垂直振動模型。該模型由輥縫幾何形狀模型，軋輥-軋件工作界面的動態(tài)摩擦模型，變形區(qū)內(nèi)的正向軋制應力、摩擦應力分布模型，以及單機架鋁板冷軋機二自由度垂向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型組成。同時，為研究軋輥--軋件工作界面動態(tài)摩擦機制影響下的冷軋機垂振機理及系統(tǒng)穩(wěn)定性，采用某廠單機架鋁軋機設備及工藝參數(shù)，搭建Matlab/Simulink平臺，分別模擬仿真軋制壓力和正向軋制應力曲線，驗證該模型的有效性；并討論分析了變形區(qū)混合摩擦狀態(tài)，軋輥--軋件表面粗糙度、軋件入口厚度與系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系。

　　在鐵水預處理成本中，鈍化鎂粉的成本約占脫硫劑總成本的42%。鈍化鎂粉是決定脫硫成本的主要因素。理論上1kg金屬鎂能脫除1.32kg的硫，實際上由于諸多因素影響，目前八鋼鐵水預處理鈍化鎂的脫硫利用率較低，平均利用率約為45%，而且低于40%的比例較多。因此如何提高鈍化鎂的脫硫利用率是目前降低鐵水噴鎂脫硫成本最關(guān)鍵的問題。 　　眾所周知，鎂與CaO、CaC2、NaHCO3這些傳統(tǒng)的脫硫劑相比，與[S]的親和力較大。因此，其反應速度快、脫硫效果好。且能將鐵水中硫脫到5×10-6。這是以往所用的任何脫硫劑無法比擬的。盡管鎂粉的價格高，但由于噴吹量少、噴吹時間短、作業(yè)率高，對鐵水降溫值小、相對處理的渣量少、鐵損少等優(yōu)點，故其綜合效益比較顯著，是各大鋼鐵企業(yè)鐵水預處理中普遍選擇的脫硫劑。 　　提高鈍化鎂的脫硫率，可以從兩個方面入手：首先是使鎂粒盡可能多地穿透射流的氣-液界面侵入鐵液，防止其被包裹在載氣泡中，上浮到渣層而被燒損；其次是防止鎂粒在鐵液中完全吸收、溶解的時間大于其在鐵液中停留時間，避免鎂氣泡浮入渣層的損耗。為研究影響鈍化鎂粉利用率的各種因素，在生產(chǎn)中采用不同工藝參數(shù)進行脫硫?qū)嵺`，對最終結(jié)果進行歸納統(tǒng)計并分析。 　　1.鐵水溫度對鈍化鎂粉利用率的影響 　　鐵水溫度越高，汽化速度較快，形成的氣泡較大，鐵水粘度降低，鎂的氣泡上浮速度較快，從而降低鎂在鐵水中停留時間，這會使鎂粉的利用率降低。隨鐵水溫度的上升，鎂的溶解度大幅度下降，從而也影響了液相脫硫反應速度。 　　2.初始鐵水ω(S)對鈍化鎂粉利用率的影響 　　鐵水初始硫含量越高，其脫硫效果越好，單位脫硫量所消耗的鈍化鎂粉量越低。脫硫率隨著鐵水初始硫含量增加而升高，這是因為鐵水初始硫含量越高[S]的活度越大，故脫硫反應越易進行。同時由于在一定溫度下，鐵水中的[S][Mg]之積（溶度積）為一常數(shù)，與[S]平衡所需的[Mg]就少，溶解到鐵水中的[Mg]就越有足夠量與[S]反應，其脫硫率高。資料表明，鎂的溶解損失在開始脫硫階段很小，其后隨ω(S)的降低，溶解損失成倍的增加，當ω(S)降到0.005%以下時，鈍化鎂粉主要消耗在溶解上而不是在化學反應上。所以隨著鐵水初始ω(S)增高，鈍化鎂粉脫硫利用率也趨于提高。隨著噴吹終點ω(S)的降低，脫硫劑鈍化鎂粉的利用率也是降低的，應根據(jù)鋼種要求合理控制入爐鐵水ω(S)。 　　3.噴槍插入深度對鈍化鎂粉利用率的影響 　　噴槍插入深度一方面決定了脫硫劑上浮行程，另一方面也影響了噴吹過程的穩(wěn)定性。 　　4.石灰粉與（CaO/Mg）對鈍化鎂粉利用率影響 　　鎂粉脫硫能力很強，反應速度很快。但在鐵水脫硫過程中，要提高鈍化鎂粉利用率，必須控制鎂的揮發(fā)速度，減緩反應速度，配加一定量的石灰粉是行之有效的方法。但是，石灰粉的加入也會對脫硫產(chǎn)生負面效應，因為要完成鎂的高脫硫能力，必須在包底深處完成鎂的加熱、熔化、汽化和溶解，過多的增加石灰粉劑會延緩這一過程，因為CaO主要起分散劑的作用，起主要脫硫作用的是鎂粉。另外添加石灰粉劑中不可避免的含有CaCO3和Ca(OH)2等組分，將產(chǎn)生系列反應，導致鎂的氧化損失，降低鈍化鎂粉利用率。因此，必須控制合適的噴吹石灰粉與鈍化鎂粉比例。 　　5.噴槍噴吹速度對鈍化鎂粉利用率的影響 　　噴吹速度對鎂粉脫硫率的影響不太明顯。但在一定條件下，脫硫率隨著噴吹速度的增加而升高。在一定的噴吹條件下，盡管噴吹速度的增加幅度相同，脫硫率的升高幅度并不相同。噴吹速度增加，單位時間內(nèi)噴吹量增加，鎂粉在鐵水中的分散性不好，脫硫反應不充分。依靠提高噴吹速度來提高脫硫率不是最好的方法。噴吹速度過高，降低了鎂粉的利用率，噴吹速度太低，雖然能提高鎂粉的利用率，但噴吹時間延長；溫降大、生產(chǎn)率低，工藝上也是不可取的。所以，合適的噴吹速度既能提高鎂粉的利用率，又不至于使脫硫時間過長。結(jié)合八鋼煉鋼生產(chǎn)實際得出合適的噴鎂粉的速率應控制在6～9kg/min。 　　6.鈍化鎂粉噴吹過程對鐵水溫度的影響 　　通過大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計可知，處理過程的溫降約為22℃。盡管噴入的石灰粉對鐵水有冷卻作用，噴吹時間內(nèi)鐵水有自然溫降，但是由于噴入的鎂粉有部分與鐵水中的氧反應，或未來得及反應的鎂與渣中的氧反應生成MgO而放熱，從而部分彌補了鐵水溫降的緣故。 　　7.鈍化鎂粉噴吹過程中鐵耗 　　噴粉脫硫后，渣中ΣFeO將達到50%，這里絕大部分是扒渣過程中帶出的鐵粒。處理前后鐵水重量減少約2.3%，扣除鐵水原始帶渣0.13%，故對整個噴粉脫硫過程，鐵損為2.27%。因此，改善扒渣操作、減少帶鐵、強化鐵?；厥?，是減少鐵損、增加效益的有效措施。 　　影響鈍化鎂粉脫硫利用率的因素很多，通過對調(diào)整生產(chǎn)過程中各個工藝參數(shù)對脫硫過程鈍化鎂粉的利用率進行研究，得出了適合八鋼鐵水預處理脫硫相關(guān)的工藝參數(shù)，完善了脫硫工藝，為提高鈍化鎂粉利用率指出了明確的方向。通過調(diào)整相關(guān)工藝參數(shù)，鈍化鎂粉的利用率由前期的45%提高到目前50%以上，有效地提高了脫硫站鐵水預處理的功能效果，降低了脫硫成本，為開展鐵水預處理深脫硫的研究積累了實踐資料。