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冶金技術論文(匯總8篇)

時間:2020-01-22 來源:未知 作者:婷婷 本文字數:7194字
  從遠古時代以來,在銅金屬被提煉出來之后,人類的生活與金屬及其制品的關系就變得日益密切。在現代社會,人們的衣食住行更是離不開金屬材料,生產活動的工具與設施也都要使用金屬材料。下面是搜索整理的冶金技術論文8篇,供大家參考閱讀。
 
冶金技術論文第一篇:氧化鋁、電解鋁的冶煉技術問題與發展策略
 
  摘要:我國冶金工業項目呈現出全面發展的趨勢,其中,氧化鋁、電解鋁冶煉技術發展水平逐漸提高,這篇文章主要以主要以鋁冶煉技術的關鍵。氧化鋁、鋁電解及鋁加工等各主要環節,結合我國鋁工業及鋁資源的特點,對世界及我國鋁工業發展過程中產生的突破性技術原理、存在的問題進行了系統的闡述及比較,并針對我國鋁工業的現狀指出了鋁產業鏈各主要環節的解決對策,以及發展方向。
 
  關鍵詞:鋁冶煉技術;存在問題;發展趨勢;解決問題;
 
  科學技術的進步也帶動著各行各業的發展,然而對于金屬行業來說,也是我國不可忽視的問題之一,鋁冶煉技術也是由傳統技術而不斷創新,然而發展形勢上來說,鋁產量也取得行業認可,因此,氧化鋁及其整個生產技術需要不斷進步,從發展中找到問題的不足,同時找到合適發展的問題,對未來發展的努力而實現。
 
  1 氧化鋁冶、電解鋁行業現狀
 
  我國氧化鋁、電解鋁行業的迅速發展,在行業集中度的提高和國際競爭力的逐漸提升中迅速發展,行業的集中度的提高和國際競爭力也逐漸提升,但同時也面臨著許多嚴峻的考驗,資源供給的不足,環境問題的危害,技術方面的改進等問題。導致了產能極具膨脹和利用率的降低。
 
  2 氧化鋁、電解鋁的冶煉技術
 
  2.1 燒結技術
 
  燒結普通鋁粉時,粉末表面生成牢固氧化鋁膜,彌散在鋁基體中,經高溫熱擠壓成棒材,燒結鋁材料,比重低,耐熱性好,膨脹系數小,導電、耐腐蝕和耐疲勞等特性好。這種技術主要涉及高品位鋁土礦強化經切削加工或軋制成材術體系和鋁土礦浮選精礦強化燒結技術等,其中還涉及生料漿配料處理和非飽和配方初拉力等,需要應用生料配合煤排硫和窯體改造等項目,從而提升具體工作操作流程的便捷化程度。
 
  2.2 拜耳技術
 
  拜耳技術是氧化鋁生產中主要的技術,拜耳技術用在處理低硅鋁土礦,特別是用在處理三水鋁石型鋁土礦時,流程簡單,作業方便,產品質量高,其經濟效果遠非其它方法所能比美,目前全世界生產的氧化鋁基本上都是用拜耳哈生產的。
 
  2.3 赤泥分離技術
 
  主要是進行絮凝沉降分離處理,并且也能利用100m2的輥子卸料真空轉鼓過濾設備完成相應的操作[1]。
 
  3 存在的主要問題
 
  3.1 資源與能源緊張
 
  隨著中國電解鋁規模的過度擴張,氧化鋁供應短缺矛盾日益突出,進口猛增,價格大幅上漲,產品利潤劇增。我國的鋁土礦資源、數量不能完全不能完全滿足電解鋁行業的需求,多個省份出現拉閘限電現象,能源嚴重缺失。依靠國外進口使得中國在資源保障方面存在不確定性。不能保證國內資源自給自足。
 
  3.2 機械化裝備水平整體不高
 
  我國的電解鋁機械裝備還存在諸多問題,比如多功能聯合機組、地爬打殼機、筒式下料器等,但與國際先進水平相比,機械化裝備水平尚需進一步提高,主要存在的問題有;國產多功能聯合機組故障頻繁,制造質量還不高;相配套的供料系統和槽上部下料系統跑、冒、漏現象嚴重;與工藝操作相配套的設備需研究開發;保證大型預焙鋁電解槽生產用的壓縮空氣水分較大;需要開發與鋁電解工藝操作相配套的其它設備。
 
  3.3 氧化鋁、電解鋁產能過剩
 
  氧化鋁、電解鋁受下游行業需求下降影響,電解鋁需求不斷下滑,電解鋁產能過剩問題嚴重。而中國鋁土礦資源稀缺,鋁礦資源不能只給自足,只能依靠國外進口。不能再支撐電解鋁行業的擴張速度。
 
  3.4 產品質量不高
 
  多為中間狀氧化鋁目前國內冶金級氧化鋁產品多為中間狀氧化鋁,產品粒度較細,產品的磨損指數較大,要很好滿足現代電解鋁工業大型預焙槽的要求,還要加快砂狀氧化鋁的開發[2]。
 
  3.5 相關政策制度不夠完善
 
  國家對氧化鋁、電解鋁行業的政策制度不夠完善,執行力度不夠。導致大量投資者盲目投資,生產出來的產品質量不過關,導致產能過剩,并且大量浪費資源、排放廢氣環境污染。
 
  4 氧化鋁冶煉技術發展方向
 
  我國氧化鋁、電解鋁行業發展迅速,為我國經濟的發展作出重大貢獻。同時也帶來了很多麻煩。對鋁礦土資源的開采,對生態環境造成巨大危害,生產過程中產生的廢氣,會造成全球氣溫變暖,嚴重的話會影響人體的健康。技術設備的落后,和產能過剩等問題,要求我們必須對氧化鋁和電解鋁發展創新戰略。我國已經開始創新氧化鋁、電解鋁的技術了,創新技術節能降耗和提高綜合經濟節能減排,提高環境質量,選擇已經有企業開始創新,用科學和方式生產。并已取得顯著成果。
 
  雖然我國還有氧化鋁、電解鋁技術跟發達國家比,還存在著一定的差距,我國不能以自給自足的方式滿足國內電解鋁的需求,鋁土礦資源的綜合利用,已經在自主科研及引進技術的基礎上,進行了大量的創新工作,特別是針對我國特殊的鋁土礦資源開發的間接加熱強化溶出技術,各主要工序的新型化學添加劑技術、高效節能設備等方面應該加以大力的推廣,未來我國鋁工業在世界鋁工業中的地位將十分重要,隨著國內外市場的融通,我國鋁工業的發展將對世界鋁市場產生重大影響,并面臨世界鋁市場競爭的考驗。加大科技進步的力度,降低生產成本,提高產品競爭能力,應成為我國鋁工業發展的戰略方向[3]。
 
  5 如何發展鋁電解技術的
 
  5.1 物料平衡和能量平衡
 
  物料平衡是指在一個化學平衡體系中,某一給定物質的總濃度,與各有關形式平衡濃度之和相等。在氧化鋁、電解鋁生產的過程中,物料平衡和能量兩個平衡起著至關重要的作用;這兩種平衡可以提高生產效率,為安全生產提供有利條件,是氧化鋁、電解鋁生產過程中的重要環節。
 
  5.2 合理開采鋁礦土資源
 
  氧化鋁、電解鋁對鋁礦產資源開采必須符合社會的需求,以及礦產資源的儲備量,不能過度開采,保護生態環境,因此以鋁土礦資源部分用于氧化鋁生產的承載能力來評估各省氧化鋁的生產規模比較合適。
 
  5.3 完善氧化鋁、電解鋁相關制度
 
  國家應該從供給和需求兩個方面完善政策制度,強化執行相關的政策制度,提高稅率,減少盲目投資,保證氧化鋁、電解鋁生產產品的質量。減少產能過剩問題的出現,出臺相關懲罰措施,整頓企業風氣,嚴禁違法違規生產,對違規者進行嚴厲處罰。減少不合格產品的數量。大力支持,鼓勵遵守政策制度的企業。努力化解電解鋁產能過剩問題。鼓勵氧化鋁、電解鋁進行技術改革創新,提高生產效率。減少廢氣的排放,從而保護環境,調高鋁土礦產資源的出口稅,減少資源出口,保證我國的鋁礦土資源。
 
  5.4 加強“三場”技術研究
 
  只有認真進行“三場”技術研究,才能從根本解決目前電解槽結構的不足,提高鋁電解技術水平。我國鋁冶煉技術水平近些年來得到了迅速的發展,縮短了與發達國家的差距,但我們還應該看到,我國加入WTO,鋁冶煉工業所面臨的挑戰,加快技術進步,提高鋁冶煉企業的競爭力是我們迫切的任務[4]。
 
  6 結語
 
  綜上所述,我國氧化鋁、電解鋁技術水平有很大的提升,但和一些發達國家之間還存在著一定的差距,所以,我們還要努力創新,提高氧化鋁、電解鋁冶煉技術水平。我國鋁冶煉技術現狀與發展存在很大的空間,不僅需要我們不斷的通過當前的現狀來努力,還要結合社會需求不斷的創新技術來擴展未來發展,與此同時,我們還要揚長避短,不斷學習國外先進技術,結合我國國情,來研究出適合我國技術發展水平方法和渠道。
 
  參考文獻
 
  [1]滕飛,淺談氧化鋁、電解鋁的冶煉技術及發展動向[j](中鋁青海分公司電解廠青海西寧810000).
  [2]劉海龍氧化鋁、電解鋁生產技術探析[j](內蒙古霍煤鴻駿鋁電有限責任公司).
  [3]陳建華,論我國鋁工業技術進步[j](鄭州輕金屬研究院河南鄭州450041).
  [4]孟杰,我國鋁冶煉技術現狀及發展趨勢[j](中國鋁業公司北京100814).
 
冶金技術論文第二篇:傳統不銹鋼冶煉技術的不足與節能型改造
 
  摘要:近些年隨著我國經濟不斷發展,生產建設也取得了極大的進步,這就造成對不銹鋼的需求逐年增加。鋼鐵企業在保證不銹鋼產量供應的過程中,既要保證正常生產,也要不斷追求節能高效發展,對傳統的不銹鋼冶煉工藝進行改進,研究更加節能、高效的不銹鋼冶煉工藝。本文對傳統的不銹鋼冶煉工藝進行了簡要的闡述,分析了其中的缺陷,同時探討了節能型不銹鋼冶煉工藝,希望能夠為不銹鋼節能生產研究做出貢獻。
 
  關鍵詞:紅土鎳礦;鉻粉礦;礦熱爐;不銹鋼;節能生產;
 
  早在上世紀末,我國就開始了對不銹鋼冶煉工藝的發展,到今天已經將近三十年了,在發展的過程中我國不銹鋼冶煉工藝得到了極大的發展。尤其是在近些年,我國的不銹鋼產業極大發展,年均產量增速超過了30%,我國粗鋼產量已經達到世界一半的產量值,而對應的生產企業也從原來的上鋼、大鋼發展到更多興起新秀百花齊放的局面。隨著我國鋼鐵產業空間發展,不銹鋼產能也不斷增加,但市場需求增速緩慢,這就導致了我國不銹鋼行業面臨著產能過剩的尷尬局面。企業競爭不斷加劇,生產成本高、效率低的企業必將在激烈競爭中被淘汰,因此,這就需要鋼鐵生產企業加大對不銹鋼節能冶煉工藝的研究力度,改進傳統的不銹鋼冶煉方法,追求節能、高產量的生產工藝。本文所研究的節能型不銹鋼冶煉工藝同傳統不銹鋼冶煉工藝相比,其在能源消耗和成本控制上都有著巨大的優勢,為不銹鋼節能生產發展提供了新的方向[1]。
 
  不銹鋼同其它鋼鐵材料相比在大氣、酸、鹽等具有腐蝕性介質中有著較好的化學穩定性,被廣泛地應用在各個生產領域中。我國對不銹鋼生產的研究起步較晚,在2000年才結束了不銹鋼產量長期維持30萬噸等狀態,隨后得到極大的發展,不銹鋼已經成為了世界前列,占全球不銹鋼產量的一半還多,到2020年我國不銹鋼的產量將超過三千萬噸。隨著我國不銹鋼產量不斷增加,如果對冶煉工藝進行優化,從而研究出新型的節能不銹鋼冶煉工藝,提升鋼鐵企業的核心競爭力變得尤為重要[2]。
 
  1 不銹鋼冶煉技術的發展歷程
 
  1.1 不銹鋼冶煉技術演變
 
  在上個世紀初,英國學者謝菲爾德冶煉出了第一爐商品級的不銹鋼,從此不銹鋼就進入了人們的生活。隨著不銹鋼冶煉技術繼續發展,到了上世紀40年代,美國人希爾蒂繼續對Cr-C溫度平衡進行研究,從而發展出了在高溫條件下脫碳保鉻理論,為不銹鋼冶煉技術理論奠定了夯實的基礎,在這個基礎上開始了降低液化碳的分壓對生產不銹鋼生產物化反應造成影響的研究,進一步推動了不銹鋼冶煉技術的發展。到上世紀60年代,德國的威騰公司研制出了真空法(VOD),美國的聯合碳化物公司研究出了稀釋法(AOD),這兩種方法都極大減少了不銹鋼冶煉所耗成本,提升了不銹鋼的產量和效率,推動了不銹鋼的大規模生產。
 
  1.2 我國的不銹鋼冶煉工藝設備
 
  在進行不銹鋼冶煉的過程中對工藝的選擇同鋼材種類和原材料有著密切聯系,其中原材料包括廢鋼、鉻礦石、鎳礦等材料。不銹鋼冶煉使用的設備包括初煉設備和精煉設備,其中初煉設備是指電弧爐、非真空感應爐等設備,精煉設備主要有:鋼包型精煉設備、轉爐型精煉設備等設備。
 
  通常,如果選用的不銹鋼冶煉材料如果為廢鋼,初煉設備就需要使用電弧爐加精煉設備,這種方式屬于短流程工藝;如果選用的不銹鋼冶煉材料為鐵水,初煉設備就使用轉爐加精煉設備;如果原料為廢鋼加鐵水,初煉設備就需要使用(電弧爐+轉爐)+精煉設備的工藝;如果選用紅土鎳礦作為不銹鋼冶煉原料,初煉設備應該使用(干燥窯+回轉窯+礦熱爐+轉爐)+精煉設備的工藝[3]。
 
  隨著我國不銹鋼冶煉工藝的發展,先后經過了一步法、二步法以及三步法的發展過程。由于這三種方法精煉效果具有區別,需要根據實際情況選擇冶煉方法。如果需要生產一般品種的不銹鋼,可以使用一步法或者二步法不銹鋼冶煉工藝。如果對不銹鋼的要求較高,此時就需要使用三步法不銹鋼冶煉工藝。當前,我國對兩步法不銹鋼冶煉工藝使用最多,占到了70%。
 
  2 對傳統不銹鋼冶煉技術的分析
 
  2.1 傳統不銹鋼冶煉方法
 
  上文中已經提到,我國傳統不銹鋼的冶煉工藝分為三步法,其中第一步需要應用電爐熔煉廢鋼等方式,再對這些材料進行進一步精煉從而生產出不銹鋼。一步法生產工藝有著冶煉周期長、生產效率低的缺點,并且生產成本居高不下,廢鋼質量不能保證,一步法在當前不銹鋼工業化生產中已經很少使用。
 
  第二步則將電爐當作初練爐,將初練剛睡定為廢鋼、其他合金材料等,通過加入初練鋼水到精煉爐中進行精煉的方式,從而冶煉出質量合格的不銹鋼水。其中既可以使用電爐作為不銹鋼冶煉的初煉爐,也能使用轉爐作為初煉爐,通常如果廢鋼為不銹鋼冶煉的主要材料可以使用電爐,如果將高爐鐵水作為金屬材料可以使用轉爐。
 
  三步法不銹鋼冶煉工藝是在二步法上發展而來的,主要是在二步法的基礎上加設了真空吹氧精煉爐,即使用的是初煉爐-AOD爐-真空吹氧精煉爐冶煉工藝,該方法需要增加真空吹氧精煉爐的應用,從而進行超低碳和超低氮生產。
 
  2.2 傳統不銹鋼工藝中的缺陷
 
  當前,我國使用較多的不銹鋼冶煉工藝為二步法和三步法,占到了我國不銹鋼產量的百分之九十之多,但是傳統的不銹鋼冶煉技術使用的鉻鎳合金通常為市面上出售或者自行生產的冷態鑄錠,這就需要為鉻鎳合金冶煉配置相應的合金融化設施,這種方式不僅大大增加了對生產設備的投資,耗電量居高不下,同時在進行鉻鎳合金冶煉、鑄錠、再融化等階段的過程中存在著嚴重的能源浪費現象。中間生產過程所消耗的成本都想轉移到不銹鋼中,使不銹鋼生產企業在競爭愈加激烈的今天更加艱難,傳統的不銹鋼冶煉工藝已經無法滿足當前企業發展,急需加大對節能型不銹鋼冶煉工藝設計的研究力度,下面將對一種新型的節能不銹鋼冶煉工藝進行簡要的分析。
 
  3 節能型不銹鋼冶煉工藝設計
 
  3.1 節能型不銹鋼冶煉工藝概況
 
  本文所研究的節能型不銹鋼冶煉工藝從礦到成品的整個過程,以及中間生產中的各個環節都完成最低化消耗能源,最低化應用成本的目標,本文將300系不銹鋼的冶煉作為研究案例,通過使用鉻礦和紅土鎳礦,將其作為原始的冶煉材料,分別對兩種材料進行冶煉,進而生產出鉻鐵水與鎳鐵水,再將二者通過相應的配比直接熱裝到AOD冶煉爐中,從而冶煉出質量合格的不銹鋼液,同時也能加設真空吹氧精煉。
 
  3.2 節能型不銹鋼冶煉工藝流程
 
  本節能型不銹鋼冶煉工藝的冶煉流程圖見下圖1。其中鉻鐵水的冶煉主要以鉻礦粉為生產原料,并且粉礦較塊礦價格低廉,儲量極為豐富。在使用本工藝進行不銹鋼冶煉的過程中粉礦需要先潤磨與造球,才能入爐生球。得到的生球再通過皮帶傳送進入到豎爐中,經過焙燒后的生球成為熟球,熟球再同焦炭、硅石等材料進入到熱料罐內處理,熱料罐經過料車送到礦熱爐車間,經由加料天車送入到熱爐料倉內,最終實現熱裝。在進行連續冶煉以后,礦熱爐固定時間出鐵,鐵水在出軌小車軌道上進行運輸,才能完成冶煉。
 
  圖1 節能型不銹鋼冶煉工藝流程圖   
 
  圖中的鎳鐵水冶煉需要生產原料為紅十鎳礦,這是一種非結晶類的礦物,含有較多的水分,含水率達到了30%上下。要確定滿足密閉礦熱爐冶煉的相關要求,還要對原材料作脫水的處理工作,將完成脫水后的原材料送回到轉窯當中,焙燒混合料并經過還原處理后再將其送到熱料罐中,冶煉成為鐵水再熱兌。將這些原料放入車間后,通過加料天車兌入AOD,最后得到不銹鋼液,將其吊到大包回轉臺處理,形成鑄壞。
 
  3.3 節能型不銹鋼冶煉工藝設備選取
 
  本文以年產量為七十噸的t300系不銹鋼為例子,需要配備一條年產量為24萬噸的高碳鉻鐵生產線和年產量為45萬噸的鎳鐵生產線,需要兩臺70噸AOD與一臺板壞連鑄機的配置。
 
  3.3.1 對鉻鐵水冶煉的分析
 
  鉻鐵水冶煉需要使用鉻礦粉造球和礦熱爐冶煉兩個系統,這個冶煉過程包括:鉻礦粉配料、潤磨、造球、篩分、豎爐焙燒、礦熱爐冶煉。在冶煉的過程中為了保證造球和冶煉高碳鉻鐵符合相應標準,對鉻礦粉的選擇要保證其粒度1mm以下>80%,最大粒度2 mm,水分不超過8%,此外,其它的要求見下表1。
 
  表1 鉻粉礦技術要求    
 
  (1)要確保較好的成球效果,就要對潤磨機有一定的要求,同時減少膨潤土用量,加設潤磨機,分別為兩臺MR3562潤磨機,單臺產量約60 L/h。
 
  (2)對造球機的要求。選用4臺的圓盤造球機,單臺產量約40t/h,成品球含水量約12%。
 
  (3)礦熱爐不要求較高的球團強度,因此不會設高爐高,可選用4臺圓形豎爐,單臺產量約25t/h。
 
  3.3.2 對鎳鐵水冶煉的分析
 
  鎳鐵水冶煉中使用的主要工藝有紅土鎳礦的干燥、焙燒預還原及礦熱爐冶煉。
 
  (1)對干燥窯的要求。紅土鎳礦到廠后,要經過自然晾曬后才能進入干燥系統,按紅土鎳礦含水35%和干燥產物物理含水10%計算,選用8臺的圓筒干燥機。
 
  (2)對回轉窯的要求。進行了干燥處理的紅土鎳礦以及焦炭、生石灰等材料,應用皮帶作用將其放置在回轉窯進行焙燒、預還原。選用8臺45MVA回轉窯,可滿足生產需求。
 
  4 結束語
 
  綜上所述,與傳統不銹鋼冶煉工藝比較,本文上述所剖析的冶煉工藝無論是在冶煉技術上,還是在生產成本中都有了極大的進步。
 
  第一,本工藝使用了從礦到成品的聯合冶煉的方式,去除了其中的中間環節,對于冶煉成本控制有了巨大的好處,有效降低了不銹鋼冶煉成本。
 
  第二,該工藝還應用了先進的鉻、鎳鐵水冶煉工藝并將兩者結合,冶煉過程中應用的所有物料均要熱裝到礦熱爐進行冶煉后,才能大大降低了冶煉所消耗的能源。
 
  這種節能型的不銹鋼冶煉工藝有了巨大的進步,對于企業今后的發展提供了便利,并且還需要進一步加大對本工藝的完善與改進。
 
  參考文獻
 
  [1]郝祥壽.不銹鋼冶煉工藝設備和工藝路線的選擇[J].安徽冶金,2005(01):16—20.
  [2]王哲,袁守謙,邢曼華.礦熱爐與AOD爐雙聯法冶煉不銹鋼的設計[J].重型機械,20lO(04):38—41.
  [3]王景濤.礦熱爐冶煉鎳鐵的生產實踐[J].重工與起重技術,2011,(04):9—10.
冶金技術論文(匯總8篇)
第一篇:氧化鋁、電解鋁冶煉技術問題與發展策略 第二篇:傳統不銹鋼冶煉技術的不足與節能型改造
第三篇:鉬鐵冶煉新技術新設備探析 第四篇:鉬鋯鈦合金頂頭的試驗及其冶煉技術發展趨勢
第五篇:“奧爐改造工程”工藝流程與冶煉技術 第六篇:有色金屬真空冶金技術的開發歷程與應用
第七篇:我國鉛火法冶煉技術現狀與發展趨勢 第八篇:我國鋅冶煉技術發展現況與展望
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