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低碳冶金技術(shù)范文第1篇

【關(guān)鍵詞】金屬冶煉業(yè)；低碳經(jīng)濟(jì)；節(jié)能減排；管理路徑；研究

能源是人類發(fā)展的基礎(chǔ)，社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，也使人類進(jìn)入了能源大量消耗的時代。節(jié)約能源，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境已經(jīng)成為人們普遍關(guān)注的話題。特別在2009年的哥本哈根大會之后，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)成為了全世界共同關(guān)注的重要問題。所謂低碳經(jīng)濟(jì)，就是在保證經(jīng)濟(jì)正常發(fā)展的情況下，降低能源消耗，以低能耗、低污染、低排為主題的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。中國是能源消耗的大國，金屬冶煉業(yè)在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位，而金屬冶煉業(yè)又屬于高能源消耗的行業(yè)。如何在金屬冶煉業(yè)發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”，達(dá)到低消耗、低排放的目標(biāo)可謂任重而道遠(yuǎn)。

1、金屬冶煉業(yè)走“低碳經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展道路的必要性

哥本哈根大會使全球人民更清楚的認(rèn)識到人類在氣候變暖的環(huán)境條件下所應(yīng)承擔(dān)的主要責(zé)任。為了滿足人們在生產(chǎn)、生活中的需要，需要消耗大量的資源，如：石油、天然氣、煤炭等，以獲取需要的能量，這些能源的焚燒消耗產(chǎn)生大量的二氧化碳等氣體，直接導(dǎo)致了“溫室效應(yīng)的產(chǎn)生”。因此，發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”是實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保護(hù)生態(tài)環(huán)境雙贏的一種必要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢。

要發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”，首先就是要減少能源的消耗，找到經(jīng)濟(jì)和環(huán)境雙贏的平衡點(diǎn)。在金屬冶煉的過程中，需要消耗大量的礦產(chǎn)資源和能源，同時會有大量的溫室氣體排放。在我國，大部分的二氧化碳的排放來自于煤炭的燃燒，而煤炭又是我國金屬冶煉的重要燃料。因此，金屬冶煉業(yè)作為高耗能高排放的產(chǎn)業(yè)是毋庸置疑的。中國要走“低碳經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展道路，金屬冶煉業(yè)必須首當(dāng)其沖，有所擔(dān)當(dāng)。從統(tǒng)計數(shù)字來看，金屬冶煉業(yè)的煤炭消耗量在我國工業(yè)部門中位列第一，可見金屬冶煉業(yè)在實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”的目標(biāo)中擔(dān)負(fù)重大的責(zé)任，具有重要意義。金屬冶煉業(yè)在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要貢獻(xiàn)，也成為了很多城市的標(biāo)志特征?！肮?jié)能減排”是“低碳經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展核心，金屬冶煉業(yè)走“低碳經(jīng)濟(jì)”的路徑，首先就是要做好“節(jié)能減排”的工作。

2、金屬冶煉業(yè)走“低碳經(jīng)濟(jì)”道路所面臨的困難

2.1認(rèn)識的局限性，使金屬冶煉業(yè)重經(jīng)濟(jì)輕環(huán)保

中國金屬冶煉業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要的基礎(chǔ)性地位，人類重視金屬冶煉業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，重點(diǎn)找著眼于金屬冶煉業(yè)的經(jīng)濟(jì)地位。人類對環(huán)境保護(hù)和溫室氣體認(rèn)識的局限性，對“低碳經(jīng)濟(jì)”認(rèn)識有限，更忽略了“低碳經(jīng)濟(jì)”的實(shí)踐。隨著社會發(fā)展，人們生活質(zhì)量的提高，環(huán)境的不斷惡化使人們越來越認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)的重要性。為了保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展，“低碳經(jīng)濟(jì)”逐漸為人們所重視，并得到全球的關(guān)注。中國金屬冶煉業(yè)的高耗能、高排放以及高污染問題突顯出來，受到人們的重視，在這種形勢下，金屬冶煉業(yè)面對自身存在的問題，走“低碳經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展道路，有效節(jié)能減排成為了大勢所趨。

2.2技術(shù)落后和創(chuàng)新不夠制約了金屬冶煉業(yè)走“低碳經(jīng)濟(jì)”的道路

我國的金屬冶煉業(yè)因?yàn)檎J(rèn)識不足，投入不夠等原因，其技術(shù)裝備和冶煉工藝等方面與世界先進(jìn)水平具有較大的差距。在有色金屬冶煉領(lǐng)域，其能源的消耗在行業(yè)的總能耗中占有80%以上的份額，但是在一些關(guān)鍵技術(shù)方面卻有待提高，很多生產(chǎn)技術(shù)和節(jié)能技術(shù)都需要進(jìn)一步的深入發(fā)展，對新技術(shù)的開發(fā)也急需加速。在很多有色金屬企業(yè)，其技術(shù)裝備和加工技術(shù)居然還停留在上世紀(jì)80年代的水平，已經(jīng)完全跟不上時展的腳步。在一些民營企業(yè)和地方小企業(yè)中，技術(shù)裝備和工藝水平低，在現(xiàn)今發(fā)展節(jié)約型、環(huán)保性經(jīng)濟(jì)的方面明顯的落后。因此，生產(chǎn)裝備的更新，加工工藝的提高，生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)是金屬冶煉業(yè)提高生產(chǎn)效率，節(jié)能減排的重要任務(wù)。

2.3懲戒措施難以奏效使節(jié)能減排工作更加被忽視

對于一些企業(yè)來說，做好節(jié)能減排工作會增加生產(chǎn)成本上的投入，相應(yīng)的減少經(jīng)濟(jì)收入，這就使一些社會責(zé)任意識差，追求短期經(jīng)濟(jì)利益的企業(yè)著重效益的獲得而放棄環(huán)保。環(huán)保部門對于違法事件的處罰相對于不環(huán)保取得的經(jīng)濟(jì)效益來說，具有很大的差額，這就導(dǎo)致企業(yè)寧可受罰也要以經(jīng)濟(jì)利益為重。懲戒措施的力度不夠，對企業(yè)的節(jié)能減排的控制管理難以奏效。

3、金屬冶煉業(yè)走“低碳經(jīng)濟(jì)”路子的管理路徑

3.1政府要做好監(jiān)管工作，引導(dǎo)和推動金屬冶煉業(yè)發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”

政府要履行職責(zé)，做好監(jiān)管和把關(guān)的工作，保證企業(yè)的健康公平的發(fā)展、競爭。不能完全依靠企業(yè)自身的責(zé)任意識，政府的監(jiān)管到位，有利于金屬冶煉業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能減排。在對市場準(zhǔn)入和投資方面，政府要嚴(yán)格監(jiān)管，將非“低碳經(jīng)濟(jì)”從源頭上有效的控制，把節(jié)能減排作為市場準(zhǔn)入的一個重要條件；在企業(yè)的運(yùn)行方面，政府要對其進(jìn)行動態(tài)的管理和控制，保證企業(yè)真正的做到“節(jié)能減排”；在獎懲方面，政府要加大懲罰力度，對違規(guī)企業(yè)嚴(yán)格執(zhí)法，對“低碳”企業(yè)進(jìn)行褒獎，實(shí)行雙向引導(dǎo)；在市場競爭維護(hù)方面，政府要堅持原則，秉公辦事，保證金屬冶煉業(yè)的市場環(huán)境處于公平、健康、可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)。

3.2金屬冶煉業(yè)要把發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”作為重要的戰(zhàn)略目標(biāo)和措施

對于金屬冶煉業(yè)來說，第一，要對“低碳經(jīng)濟(jì)”進(jìn)行全面的認(rèn)識，認(rèn)清其在保護(hù)人類環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展中的重要作用。第二，要清楚的認(rèn)識到“低碳經(jīng)濟(jì)”是現(xiàn)今社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要趨勢，努力搶占先機(jī)，把“節(jié)能減排”作為企業(yè)自覺承擔(dān)的一項(xiàng)責(zé)任，積極發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”，提高企業(yè)的競爭力。第三，要重視“低碳經(jīng)濟(jì)”的經(jīng)濟(jì)效益，在節(jié)能減排的基礎(chǔ)上形成良性的循環(huán)。第四，要進(jìn)行項(xiàng)目的投資建設(shè)時，以“低碳經(jīng)濟(jì)”為基本原則，建設(shè)低碳的項(xiàng)目，為節(jié)能減排打下良好的基礎(chǔ)。

3.3加大投入，依靠科技進(jìn)步實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

金屬冶煉業(yè)要加大對節(jié)能減排的投入，采用高效率、低能耗、低排放的工藝和裝備，提高資源綜合利用率?？萍嫉倪M(jìn)步和技術(shù)的創(chuàng)新是金屬冶煉業(yè)發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”的重要條件，實(shí)現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。加大科技研發(fā)的投入，以獲得高技術(shù)水平、高應(yīng)用效果的科技成果。我國金屬冶煉業(yè)依靠科技進(jìn)步，用于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，取得良好的效果，不僅減少能源的消耗，而且達(dá)到了減少排放的目的，具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)于永興有色金屬工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思考湖南統(tǒng)計信息網(wǎng)，2011-12-11.

低碳冶金技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞：地鐵隧道；拱頂下沉；下沉量；監(jiān)測；預(yù)測；計算

中圖分類號：U456 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

隧道的開挖對地層會產(chǎn)生一定的干擾，一般在挖掘面前方十多米范圍內(nèi)就發(fā)生變形，但是，考慮到對施工的影響以及測量條件的限制，一般在開挖面后兩到三個步距才開始對拱頂下沉進(jìn)行測量。因?yàn)橹耙呀?jīng)發(fā)生變形下沉，所以測得的結(jié)果并不能反映拱頂下沉的全過程。而在進(jìn)行地表下沉測量時，往往是在挖掘面前方就開始測量，對地表下沉的整個過程都能反映出來，兩種測量在一定程度上導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)復(fù)雜的現(xiàn)象。

1工程案例

某地鐵工程的拱頂沉降遠(yuǎn)小于地表沉降，根據(jù)現(xiàn)場地層資料及地質(zhì)情況來看，地層強(qiáng)度不高，地下水位偏高，部分隧道上有砂層，采取洞內(nèi)引排水或堵水的措施，從總體上來說，地層的變形比較大，地表沉降比拱頂沉降高出60%左右。而隔水層較厚或者是地層條件較好的位置，拱頂下沉大于地表下沉。根據(jù)監(jiān)測資料顯示，拱頂下沉滯后于掌子面10米左右，比隧道的直徑要大，但是地表測量對開挖的全過程產(chǎn)生影響， 所以先對部分拱頂?shù)南鲁吝M(jìn)行量測。通過現(xiàn)場調(diào)研，對該地鐵隧道工程主要分為六段典型斷面的地層變形監(jiān)測，初期支護(hù)設(shè)計9個下沉測量點(diǎn)，各個測點(diǎn)間距為1米，用混凝土噴筑支護(hù)后進(jìn)行初測，從測量的數(shù)據(jù)來看，拱頂沉降占據(jù)地表沉降的72%左右。在一般地層與砂層的分界點(diǎn)，砂層處的沉降較大，拱頂下沉占據(jù)地表下沉測量值的68%，由此可見砂層對拱頂下沉有很大的影響。通過分析發(fā)現(xiàn)拱頂下沉呈指數(shù)函數(shù)的趨勢發(fā)展，因此可用指數(shù)函數(shù)進(jìn)行回歸計算。

3拱頂下沉數(shù)值模擬

為了對拱頂下沉隨著隧道的開挖過程發(fā)生的地表沉降及其它變化之間的聯(lián)系進(jìn)行分析，對某地鐵隧道工程在某區(qū)段的開挖應(yīng)用FLAC進(jìn)行模擬。尺寸設(shè)計為高45米、長50米、寬35米的三維網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)格共計20859個節(jié)點(diǎn)， 19050個單元，隧道取其結(jié)構(gòu)的一般。從模擬的結(jié)果可知，在隧道開挖以后，拱頂出現(xiàn)下沉76mm，地表下沉66mm，關(guān)系如圖4所示：

從上圖中可以看出，地表沉降超前影響較拱頂沉降大，產(chǎn)生大范圍的影響，地表沉降在上臺階掌子面通過前比拱頂?shù)某两狄?，但是隨著上臺階的推進(jìn)，出現(xiàn)拱頂沉降變大的趨勢，甚至超過了地表沉降，且位置在穩(wěn)定的狀態(tài)。由此可見，在上臺階通過時，拱頂下沉的速率比較大，同時地表超前沉降量也逐漸增大，這與其它國家的研究成果是一致的。從數(shù)值的分析結(jié)果來看，拱頂?shù)南鲁帘仨氁暗牟糠?，和地表沉降是相同的，但是這部分沉降主要發(fā)生在隧道開挖之前和開挖自穩(wěn)的時間段內(nèi)，即便是零距離觀測也沒有辦法達(dá)到，該沉降值占據(jù)總位移的40%，因此這部分沉降是比較大的，雖然這部分沉降較大，但其對掌子面的影響卻很小。從圖4中也可以看出，通過掌子面的曲線可以用指數(shù)函數(shù)進(jìn)行回歸，是對上文中利用指數(shù)回歸的正確性的驗(yàn)證，其中1D范圍內(nèi)的拱頂下沉和掌子面通過到最終下沉值都滿足公式（2）的要求。

結(jié)合實(shí)際測量的結(jié)果和數(shù)值的計算結(jié)果，在必要的時候，可以進(jìn)行地層分層沉降的分析與監(jiān)測，可以對量測部分和超前部分的拱頂下沉真實(shí)值進(jìn)行預(yù)測與分析，從而可以全面的對圍巖的穩(wěn)定性及底層的變形進(jìn)行評價，提供給支護(hù)參數(shù)選擇及施工工藝調(diào)整科學(xué)的參考依據(jù)。

4地表沉降對拱頂下沉的影響

根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析與計算可以知道，在軟土地鐵隧道施工中，出現(xiàn)了比較大的 地層變形，隨著地層條件的變化，拱頂下沉與地表沉降也發(fā)生了比較大的變化。在地層變形中，還包含地下水流失及開挖應(yīng)力導(dǎo)致的地層變形，通過對不同地層的檢測結(jié)果顯示，可以得到以下的關(guān)系：第一，在一般地層段落，如果隔水層的厚度較大，透水性能也就比較差，開挖掌子面的地質(zhì)條件也比較好，在拱腳、拱頂處基本沒有滲水的情況時，只需要考慮開挖對地層變形的影響，通常拱頂?shù)南鲁亮看笥诘乇淼南鲁亮俊５诙?，在一般地層與砂層臨界處，或者隔水層薄、滲透性較好的段落，拱角以及開挖面存在滲水的情況時，要對地下水及開挖兩種影響地層變形的因素同時進(jìn)行考慮，此時地表沉降與拱頂下沉量的差距不大。第三，如果是砂層地段，需要考慮地下水與開挖兩種因素對地層變形同時產(chǎn)生的影響，并且地下水對地層變形的影響更大，地表沉降大于拱頂下沉。因?yàn)榇嬖谏皩樱叵滤难a(bǔ)給非常豐富，在隧道的拱部，非常容易出現(xiàn)涌水或者涌泥沙的現(xiàn)象，地下水帶走的泥沙導(dǎo)致地層損失，造成地表沉降增大，而這部分沉降的最終沉降量所占的比例也非常大。

綜上，如果扣除因?yàn)榈叵滤魇?dǎo)致的地層損失，地下沉降和拱頂下沉的關(guān)系是符合一般地層條件關(guān)系的，也就是拱頂下沉大于地表沉降。與此同時，針對軟土隧道施工中存在的地層變形較大的情況，一定要及時進(jìn)行拱頂下沉觀測，這部分沉降的觀測對隧道開挖的安全性及隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性都有很大的影響作用。

結(jié)語

根據(jù)上文的分析可知，拱頂高下沉與最終下沉值呈線性關(guān)系，通過滯后觀測拱頂下沉值對沒有量測的位移進(jìn)行預(yù)計，可以得到拱頂最終下沉值。本文中1D范圍內(nèi)拱頂下沉占最終下沉量的65%。在軟土地層條件下，拱頂下沉的超前沉降部分比較大，占據(jù)總沉降的40%，不能對這部分沉降忽略掉，為了降低拱頂下沉量，需要對松軟地層進(jìn)行加固處理，防止對周圍地層產(chǎn)生影響。根據(jù)地層條件的復(fù)雜程度的差異，地表沉降與拱頂下沉的關(guān)系也比較復(fù)雜，受隧道開挖與地下水流失等作用的共同影響，因此在部分情況下采取注漿法加固阻止水流也是必要的措施。根據(jù)該工程中對拱頂下沉的檢測結(jié)果顯示，掌子面與底層中含水量對該工程的拱頂下沉有直接關(guān)系，這也是汗水豐富的軟砂底層在隧道施工中常見的現(xiàn)象。因?yàn)檐浲恋貙又校勘容^大，其超前拱頂下沉量也是比較大的，所以在隧道開挖以后，應(yīng)該盡可能早的布置觀測點(diǎn)，及時繼續(xù)擰測量，這樣才能夠更全面的對隧道拱頂下沉的整個過程進(jìn)行掌握。

參考文獻(xiàn)

[1]劉紹堂，肖海文.隧道拱頂下沉監(jiān)測[J].地下空間與工程學(xué)報，2007（z2）.

低碳冶金技術(shù)范文第3篇

Abstract： Global warming is a huge challenge in the world today. Large-scale carbon emission is the main cause of global warming. In recent years， the development of metallurgical industry in Ningxia is remarkable， and Ningxia has become the world's largest tantalum and niobium smelting processing base， and is also China's main production base of electrolytic aluminum， magnesium metal and magnesium alloy， so the carbon emission is increasingly prominent. Based on this， this paper discusses the inhibitory effect of industrial structure and energy intensity on the increase of the total amount of carbon emissions， so increasing technological innovation and industrial restructuring is an effective way to develop low-carbon economy in Ningxia.

關(guān)鍵詞：寧夏；冶金行業(yè)；碳排放；節(jié)能低碳技術(shù)

Key words： Ningxia；metallurgical industry；carbon emission；energy saving and low carbon technology

中圖分類號：F403.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）16-0084-04

0 引言

近些年來，隨著人類社會碳排放量日益增加，全球溫度上升的問題已引起了全球各界的廣泛關(guān)注。科學(xué)界不斷強(qiáng)調(diào)，氣候變暖可能為人類社會招致毀滅性的影響。為了人類社會的延續(xù)，各國都應(yīng)該在環(huán)境保護(hù)方面不遺余力地承擔(dān)各自的任務(wù)。

中國溫室氣體排放量在全球碳排放量中占有最大比例。[1]目前中國在全球各個領(lǐng)域都具有舉足輕重的地位。泱泱大國，重任在肩。早在許多年前，中國就啟動了低碳節(jié)能方面的科學(xué)研究。

寧夏作為我國西部地區(qū)的重要省市，從我國實(shí)施西部開l政策以來全面開啟了經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的全盛時期。國民生產(chǎn)總值年均增速高達(dá)10%，工業(yè)增加值近年來均達(dá)到了兩位數(shù)的增速。其中，冶金行業(yè)作為為國民生產(chǎn)總值貢獻(xiàn)最大的行業(yè)，在全盛發(fā)展時期逐步形成了有色金屬產(chǎn)業(yè)鏈，其中鉭鈮冶煉加工產(chǎn)業(yè)更是棲居世界第一位，同時寧夏也是國內(nèi)主要的電解鋁、金屬鎂及鎂合金產(chǎn)地[2]。所取得的成績是備受世界矚目的，但嚴(yán)格來講，冶金產(chǎn)業(yè)是高污染、高耗能的產(chǎn)業(yè)，這些成績是犧牲有限的資源和環(huán)境換來的，從可持續(xù)發(fā)展的角度來講，這種粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式并不科學(xué)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型發(fā)展迫在眉睫。

1 寧夏冶金行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 行業(yè)概況

自20世紀(jì)六、七十年代開始，寧夏冶金產(chǎn)業(yè)初見雛形。在“引進(jìn)來，走出去”戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃的指引下，寧夏陸續(xù)迎來了包括寧夏有色金屬冶煉廠在內(nèi)的外埠企業(yè)，為寧夏工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的完善奠定了堅實(shí)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。改革開放以來，為了支持寧夏冶金工業(yè)高速發(fā)展，我國扶持了一批包括青銅峽鋁廠在內(nèi)的大型骨干冶金企業(yè)。自此，冶金產(chǎn)業(yè)逐漸成為寧夏GDP結(jié)構(gòu)中支柱型產(chǎn)業(yè)，為國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，并且在全區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中確立了舉足輕重的地位?！笆濉睍r期，寧夏實(shí)現(xiàn)以8.3%的能源消費(fèi)增速支撐了9.9%的經(jīng)濟(jì)發(fā)展增速，節(jié)能和循環(huán)經(jīng)濟(jì)主要指標(biāo)基本完成。“十三五”期間，全區(qū)經(jīng)濟(jì)仍處于工業(yè)化中期前段，資源依賴型產(chǎn)業(yè)占比高，深加工和高附加值產(chǎn)品少，資源消耗大，資源環(huán)境約束趨緊成為工業(yè)快速發(fā)展亟待破解的瓶頸。

低碳冶金技術(shù)范文第4篇

【關(guān)鍵詞】高純凈IF鋼；冶金工藝開發(fā)；分析

0.前言

我國每年的鋼鐵消耗量正在逐年增加，鋼鐵產(chǎn)量也在逐年增加，位居世界先進(jìn)行列，但是質(zhì)量和品種結(jié)構(gòu)等方面，與發(fā)達(dá)國家相比，還有相當(dāng)大的差距。提高鋼材質(zhì)量，改善品種結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急，否則中國將很難邁入真正的鋼鐵強(qiáng)國的行列。而IF鋼較普通鋼有很多優(yōu)良的性能，廣泛應(yīng)用在汽車、家電等制造行業(yè)，也因此成為世界各國冶金界研究生產(chǎn)的重點(diǎn)。社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得市場用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，高質(zhì)量的IF鋼必須有較高的純凈度，這樣才能提高性能和使用壽命。

1.高純凈IF鋼冶金工藝技術(shù)現(xiàn)狀分析

IF鋼的開發(fā)在經(jīng)歷了三個階段的發(fā)展到今天后，鋼中的碳、氮、硫的含量得到了大幅度的降低，并且開發(fā)出了加入鈦、鈮合金的技術(shù)，從而使IF鋼的性能得到進(jìn)一步優(yōu)化，并且生產(chǎn)成本也在不斷被控制。已經(jīng)形成了預(yù)處理（脫硫、脫硅、脫磷）轉(zhuǎn)爐冶煉（脫碳、脫磷）爐外精煉（脫碳、脫氣、去除雜質(zhì)）連鑄的工藝流程。當(dāng)鋼中的雜質(zhì)降低到一定的水平后，鋼材的各項(xiàng)性能也將發(fā)生質(zhì)的變化，所以各項(xiàng)工藝技術(shù)都在圍繞這個展開。

1.1氧的控制

生產(chǎn)高純凈IF鋼的重要技術(shù)就是對鋼中全氧和夾雜物含量的控制，含量高的話鋼材就容易發(fā)生脆性斷裂，沖擊性能將不足。但是在鋼去氧中由于控制爐或者其他條件的原因，都使得夾雜物較多，難以控制，同時鋼水也容易被其他雜質(zhì)例如空氣等氧化。實(shí)際生產(chǎn)中，為了去除鋼中夾雜物和防止二次氧化物，主要通過在轉(zhuǎn)爐出鋼時對鋼渣處理，在真空的條件下精煉，并且攪拌吹氣，同時使用惰性氣體進(jìn)行保護(hù)澆鑄，下渣要進(jìn)行檢測，中間包使用放渦流技術(shù)，智能控制鋼包，同時在加熱時控制溫度穩(wěn)定，澆鑄速度也要控制在一定水平，不能太快。

1.2硫的控制

硫以化合物的形式存在鋼中，會使鋼表面不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生裂紋。所以在生產(chǎn)中要對鋼進(jìn)行脫硫，脫硫主要分為兩個部分：首先是在煉鋼前對鐵水進(jìn)行預(yù)處理脫硫，然后二次精煉脫硫。鐵水脫硫要在高溫、高堿度、低氧化性的條件下進(jìn)行。然后是鋼水脫硫，鋼水脫硫包括轉(zhuǎn)爐鋼水脫硫和二次鋼水脫硫，由于轉(zhuǎn)爐脫硫的效率較低，所以鋼水脫硫的重點(diǎn)是二次精煉。生產(chǎn)超低硫鋼不可缺少的就是二次精煉，通常綜合運(yùn)用噴粉、真空處理、加熱造渣、喂線、吹氬攪拌等手段。最后對是對脫硫渣的處理，防止脫硫渣進(jìn)入轉(zhuǎn)爐污染鋼液，為此在預(yù)處理的鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐前一定要仔細(xì)扒渣，通過各個環(huán)節(jié)的層層工作，減少入爐鐵水硫含量。

1.3磷的控制

作為鋼中的有害雜質(zhì)元素，會嚴(yán)重影響鋼材的延展性能、低溫沖擊等性能，使鋼容易發(fā)生冷脆，所以必須降低磷含量。脫磷需要在低溫、高堿度的條件下進(jìn)行，但是和脫硫不同的是，脫磷必須在高氧化性的條件下進(jìn)行。磷的去除主要在三個階段進(jìn)行，分別是在鐵水的預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐、二次精煉。鐵水預(yù)處理階段的技術(shù)手段產(chǎn)生的渣量較少，但是需要先脫硫，有溫度損失，而且轉(zhuǎn)爐冶煉廢鋼比也不能太高。而轉(zhuǎn)爐時，攪拌條件好，鋼渣容易分離，但是需要的溫度條件太高，渣量較大，氧位稍低。在二次精煉時渣量較少，但是需要對鋼液進(jìn)行加熱，脫氧前需要除渣，有溫度損失。

1.4碳的控制

碳的控制技術(shù)也是IF鋼生產(chǎn)中的重要技術(shù)之一，因?yàn)樘嫉暮恐苯記Q定產(chǎn)品的性能以及鈦、鈮量投入的多少，從而也決定了生產(chǎn)成本。近年來，市場對IF鋼的質(zhì)量要求不斷提高，這就對鋼中碳含量提出了更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，于是RH真空精煉脫碳技術(shù)就被逐漸應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)需要處理后期有足夠的鋼水?dāng)嚢铚囟?，并且RH真空室的結(jié)殼需要去除。為了降低輔助材料的增碳作用，在RH脫碳后必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施，避免后部工序鋼水增碳。具體可以采用無碳整體打結(jié)鋼水罐，采用低碳合金來進(jìn)行RH后期處理，及時清理RH真空槽內(nèi)的殘鋼和殘渣，中間包采用無碳覆蓋劑，水口、滑板采用無碳剛才、結(jié)晶器保護(hù)渣要采用低碳高粘度的，同時也要科學(xué)進(jìn)行生產(chǎn)，進(jìn)行多爐連澆。

1.5氮的控制

鋼的機(jī)械性能受氮含量的影響較大，這種影響在深沖條件下的低碳鋼十分明顯。同時如果鋼中含氮量較高，就會減低鋼的屈服極限、強(qiáng)度極限和硬度提高，導(dǎo)致塑性下降，沖擊韌性降低，會產(chǎn)生實(shí)效硬化的現(xiàn)象。鑄件也容易產(chǎn)生氣孔，綜合性能明顯降低。另外，氮的含量也從一定程度上決定了IF鋼的最終產(chǎn)品性能和鈦、鈮添加量的多少，從而影響生產(chǎn)成本。在冶金工藝中，影響鋼中氮含量含量控制的主要因素有：鐵水條件、轉(zhuǎn)爐吹煉制度、出鋼過程、合金及增碳劑等原輔料含氮量、精煉過程、連鑄澆筑過程等環(huán)節(jié)，現(xiàn)階段控制氮含量的主要手段是依靠轉(zhuǎn)爐脫氮和在澆筑過程中防止吸氮。

2.高純凈IF鋼冶金工藝關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1脫水工藝技術(shù)研究

首先是鐵水預(yù)處理鎂脫硫，這項(xiàng)工藝是鐵水預(yù)處理工藝中綜合優(yōu)勢最明顯的脫硫法。沒脫硫劑的配方也要科學(xué)合理，必須具備相應(yīng)的熱力學(xué)和動力學(xué)基礎(chǔ)，從而提高脫硫效率。另外還要科學(xué)合理的選擇鎂脫硫劑原料，嚴(yán)格控制鎂含量，使其最適宜。為防止精煉過程中回硫現(xiàn)象的出現(xiàn)，獲得超低硫鋼，要在適當(dāng)條件下使用RH鋼液脫硫工藝技術(shù)。這需要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，從而確定脫硫渣系，分析試驗(yàn)結(jié)果和影響脫硫效果的主要因素，例如各項(xiàng)組成元素和化合物以及處理時間等對脫硫效果的影響，然后綜合各項(xiàng)因素選擇合適的脫硫劑，最后進(jìn)行工業(yè)驗(yàn)證試驗(yàn)。

2.2脫磷技術(shù)研究

脫磷需要在高氧、高堿度熔渣和低溫、強(qiáng)攪拌的條件下進(jìn)行，實(shí)踐證明，雖然轉(zhuǎn)爐冶煉過程的脫磷效率相當(dāng)不錯，但是不能只進(jìn)行一次造渣，因?yàn)檫@樣不能講磷脫到標(biāo)準(zhǔn)水平，所以在生產(chǎn)超低磷鋼的時候，脫磷要分兩步來進(jìn)行：首先要進(jìn)行鐵水預(yù)處理和轉(zhuǎn)爐吹煉，然后是轉(zhuǎn)爐初脫磷和轉(zhuǎn)爐深脫磷。

2.3中間包無碳覆蓋劑研究

為了防止中間包內(nèi)鋼水增碳，同時也發(fā)揮中間包冶金功能，中間包覆蓋劑要滿足幾個條件：不含碳質(zhì)材料；保溫性能較好；具有吸附夾雜能力；不易侵蝕塞棒、包襯；鋪展覆蓋良好，澆鑄過程中不結(jié)殼，不影響中間包解體；原材料來源和價格合理。

2.4 IF鋼專用保護(hù)渣研究

保護(hù)渣配方很重要，含碳量要適宜，保護(hù)渣基料要選擇堿性材料。熔速調(diào)節(jié)劑的確定也不能馬虎，選擇合適的研究方法和條件，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果中保護(hù)渣融化率和半熔化狀態(tài)溫度區(qū)間，然后建立保護(hù)渣熔融模型來驗(yàn)證。然后進(jìn)行保護(hù)渣熔化過程的穩(wěn)定性試驗(yàn)，認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，然后進(jìn)行工業(yè)驗(yàn)證試驗(yàn)，對鑄坯增碳進(jìn)行分析，然后測試液渣層厚度的穩(wěn)定性，分析保護(hù)渣吸收夾雜的能力。

3.結(jié)束語

高純凈IF鋼冶金工藝開發(fā)復(fù)雜，本文只選擇了幾個方面來進(jìn)行分析，氧、硫、碳、氮、磷的控制是關(guān)鍵的地方，這幾個環(huán)節(jié)的工藝做好的話，生產(chǎn)的IF鋼的質(zhì)量也會顯著提高，我國也必會邁入真正的鋼鐵強(qiáng)國的行列。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]張桂芳，朱紅波.RH處理IF鋼工藝優(yōu)化工業(yè)試驗(yàn)研究[J].鑄造技術(shù)，2010，7（8）：34-36.

低碳冶金技術(shù)范文第5篇

關(guān)鍵詞：稀氧燃燒技術(shù)；銅冶煉；應(yīng)用

應(yīng)用在各種熔煉以及精煉工藝的氧氣在有色金屬冶煉工藝中是不能缺少的工藝氣體，而稀氧燃燒技術(shù)的使用對于冶煉企業(yè)完成耗能以及節(jié)能減排的目標(biāo)已經(jīng)成為一種成熟的低碳冶金的手段?；剞D(zhuǎn)式精煉爐是火法精煉廠中標(biāo)準(zhǔn)的精煉設(shè)備，各國的銅冶煉常已經(jīng)成熟且廣泛應(yīng)用了擁有降耗節(jié)能優(yōu)點(diǎn)的稀氧燃燒技術(shù)。

1概述

稀氧燃燒技術(shù)現(xiàn)今，吹煉的工藝以及銅熔煉、有色金屬冶煉等都廣泛運(yùn)用氧氣來控制煙塵排放以及對冶煉過程進(jìn)行強(qiáng)化。被有色行業(yè)廣泛使用的利用富氧助燃的稀氧燃燒技術(shù)具備低排量的煙氣、高效的熱效率、控制容易的爐內(nèi)氣氛以及更加快速的提問速度。

1.1稀氧燃燒技術(shù)原理分析以普通空氣為助燃劑的傳統(tǒng)燃燒技術(shù)應(yīng)用于冶金行業(yè)的燃燒方法具備耗能高、煙氣大、熱效低的缺點(diǎn)，比如煙氣在溫度達(dá)到1400攝氏度左右的時候就可以將熱量帶走60%以上，這種方式是銅冶煉中不合理的方法。相對傳統(tǒng)燃燒技術(shù)，稀氧燃燒技術(shù)的使用能夠?qū)崃康睦锰岣吡诵?，其就是將傳統(tǒng)燃燒方式的空氣摒棄，取而代之的是富氧作為助燃劑；不同噴嘴將富氧和燃料高速地射近高溫的爐膛內(nèi)，燃料與氧氣經(jīng)歷了在爐膛內(nèi)高速的攪動以及卷吸過程形成了一種穩(wěn)定且均勻分布的火焰分布的加熱體系。

1.2稀氧燃燒的組成裝置控制系統(tǒng)、控制閥組、燃燒燒嘴組成了稀氧燃燒技術(shù)的裝置；第一，重油管路以及氧氣管路是在控制閥組管路上的；其中重油管路的入口出設(shè)計有過濾器，重油需要被過濾之后進(jìn)入油槍，其中分別會經(jīng)過過七動切斷法、流量計以及流量調(diào)節(jié)閥。第二，單通道霧化氧氣的氧槍、噴射重油的油槍以及壓縮空氣的燒嘴磚構(gòu)成了稀氧燃燒燒嘴；和常規(guī)空氣火焰的燒嘴相比，傳熱的均勻性以及火焰峰值溫度的不高并且能夠具有均勻的燃燒火焰的特點(diǎn)是稀氧燃燒燒嘴的主要特點(diǎn)，主要的效果是能夠控制熱點(diǎn)的產(chǎn)生。第三，控制系統(tǒng)的作用就是對進(jìn)入燃燒控制閥組的氧氣根據(jù)系統(tǒng)所需要來控制其進(jìn)入氧槍以及中心油槍；自動控制的燃燒系統(tǒng)使得人機(jī)界面對所有的燃燒過程有關(guān)工藝的參數(shù)可以調(diào)節(jié)。銅冶煉過程中的氧流量會在銅精煉爐的不同工作階段能夠自動按比例來對重油的流量進(jìn)行跟蹤。

2稀氧燃燒技術(shù)在銅冶煉中的應(yīng)用

稀氧燃燒技術(shù)的時候以后，擁有了簡單的操作，以及能夠有效避免由于煤氣燃燒引起的安全隱患；同時也提高了單位時間內(nèi)處理冷態(tài)粗銅錠的能力。具體表現(xiàn)在利用稀氧燃燒燒嘴來代替回轉(zhuǎn)式的精煉爐的傳統(tǒng)燒嘴，并且使用以柴油或者天然氣作為主燃料的雙燃料系統(tǒng)，這樣能夠提高燃燒的效率以及作業(yè)過程中的安全性。其中，萊克斯的稀氧燃燒技術(shù)被廣泛應(yīng)用在金屬熔煉爐和金屬加熱的作業(yè)中，而重點(diǎn)的燒嘴具備幾個特點(diǎn)：一是能夠?qū)⑷剂系南慕档蛯⒔?0%；二是熱效率在作業(yè)的過程達(dá)到70%左右，并且強(qiáng)化了傳熱和傳熱的控制。而相對空氣的燃燒只是在20%到30%之間而已；三是提升加熱的效率以及使物料熔化的比率，并且能夠有效加快物料熔化和加熱的速度[1]。

2.1提高銅的回收率傳統(tǒng)燃燒方式是利用空氣來助燃的，由于大量不是助燃的氣體進(jìn)入燃燒的爐膛的煙氣廢棄內(nèi)，對煙氣的濃度進(jìn)行稀釋，必須經(jīng)過脫硫塔的洗滌之后的煙氣才能夠達(dá)標(biāo)進(jìn)行排放。以富氧為助燃劑的稀氧技術(shù)應(yīng)用之后，明顯減少了煙氣量，而高速的運(yùn)轉(zhuǎn)燃燒中會挺高單位時間內(nèi)煙塵濃度。應(yīng)用稀氧燃燒技術(shù)的布袋收塵系統(tǒng)擁有不少優(yōu)點(diǎn)：第一，不僅能夠緩解洗滌塔面對煙氣含塵量脫硫時候的壓力、確保環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)排放的達(dá)標(biāo)，而且能夠?qū)焿m內(nèi)的銅進(jìn)行回收效率的提高，從而對于精煉系統(tǒng)內(nèi)銅的總回收率也進(jìn)行的提升。第二，相對傳統(tǒng)燃燒模式在被洗滌后剩余的含有1%-2%銅的石膏渣只能作為棄渣而難以回收，但是在稀氧燃燒技術(shù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過布袋收塵系統(tǒng)的石膏渣內(nèi)只含有0.1%-0.4%的銅，使得回收銅的效率得到很大的提高[2]。

2.2解決燃燒過程中的安全隱患銅冶煉的生產(chǎn)過程中對于傳統(tǒng)燒嘴在利用煤氣燃燒的時候，還會利用柴油進(jìn)行輔助燃燒；這種方式在整個生產(chǎn)過程，就會因?yàn)椴僮鞑簧鞯脑驅(qū)е鹿艿纼?nèi)，特別是彎管的地方有煤焦油記憶大量的冷凝水的存在。所以，必須要對暫停精煉爐的作業(yè)來進(jìn)行疏通的工作；然而對于堵塞的疏通工作，耗費(fèi)時間且程度上的繁瑣姑且不說，如果管道里煤氣的置換沒有徹底，會存在不可挽回的安全隱患；管道內(nèi)的少量煤氣因?yàn)闆]有置換干凈，會外泄出來令工作人員中毒甚至在接觸明火導(dǎo)致爆炸事件的發(fā)生。稀氧燃燒技術(shù)應(yīng)用在銅冶煉的優(yōu)勢這時候就能夠看到了，主要以天然氣或者柴油的主要燃料在稀氧燒嘴的應(yīng)用，而較小孔徑的燃料以及較大燃料供給的壓力是其技術(shù)使用的特點(diǎn)。只要工作人員需要精心的維護(hù)燃料、設(shè)備以及使用過程，就避免對燒嘴孔的清理堵塞的工作，就更不用擔(dān)心會發(fā)生類似傳統(tǒng)燃燒系統(tǒng)中在堵塞情況下發(fā)生的禍?zhǔn)?；所以，利用稀氧燃燒技術(shù)之后，對于有效作業(yè)的時間得到了提高以及更加連續(xù)化的生產(chǎn)過程降低了操作工的勞動強(qiáng)度。

2.3提高處理物料的能力銅冶煉的過程中，在傳統(tǒng)的燃燒方式過程中，熔化冷態(tài)粗銅錠的速度是每小時3.75噸；對比在稀氧燃燒技術(shù)運(yùn)用的生產(chǎn)過程中，該速度能夠提高到每小時熔化7.5噸的冷態(tài)粗銅錠，而單爐期的作業(yè)速度也能夠從原先的一天提高到16小時的程度，如此整個作業(yè)的成本得到了降低以及提高了有效的生產(chǎn)率。有關(guān)數(shù)據(jù)部門統(tǒng)計，與傳統(tǒng)煤氣的燃燒模式相比，使用稀氧燃燒技術(shù)每年能夠?yàn)殂~冶煉廠節(jié)約將近一半的能耗，節(jié)約的能耗價值將近750萬元。

2.4保證能源供給的穩(wěn)定性稀氧燃燒技術(shù)的使用過程中，既能夠使用天然氣燃燒又可以燃燒柴油的雙燃料燃燒系統(tǒng)是銅冶煉中能源穩(wěn)定供給的保證，這種使用模式是我國獨(dú)特?fù)碛械哪Ｊ?，是根?jù)安全性、地理性的基礎(chǔ)上進(jìn)行考慮的。我國幅員遼闊且地理位置各異，如果在天然氣的使用受限的一些地區(qū)，就能夠在銅冶煉作業(yè)過程中利用雙燃料燃燒系統(tǒng)進(jìn)行柴油燃燒模式的切換。

3結(jié)語

可持續(xù)發(fā)展一直是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中堅持的偉大戰(zhàn)略，是確保國家長久發(fā)展的保證。在有色冶金的過程中氧氣擁有不可代替的重要角色，環(huán)保意識在大眾內(nèi)心逐漸受到重視以及不斷發(fā)展的有色冶金技術(shù)促使了稀氧燃燒技術(shù)在各種冶金過程得到了成功運(yùn)用。所以，稀氧燃燒技術(shù)是目前在銅冶煉中的一種節(jié)能、減排、環(huán)保的有效方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]任曉雪.稀氧燃燒技術(shù)在銅冶煉中的應(yīng)用[A].中國有色金屬學(xué)會冶金設(shè)備學(xué)術(shù)委員會、中國有色金屬學(xué)會重有色金屬冶金學(xué)術(shù)委員會.第九屆全國有色金屬工業(yè)冶煉煙氣治理專利技術(shù)推廣及三廢無害化處置研發(fā)技術(shù)研討會論文集[C].中國有色金屬學(xué)會冶金設(shè)備學(xué)術(shù)委員會、中國有色金屬學(xué)會重有色金屬冶金學(xué)術(shù)委員會,2012:5.