冶炼技术范文第1篇

1.试车数据

6月18日试车后，由于氧气站用400 m3制氧机供氧气，供应不足，所以暂时停止。

6月24日，公司购进液氧后，氧气供应充足，开始以24%浓度富氧，氧气流量650 m3/h。

7月2日，只在白班实施富氧，并根据电炉冰铜面、转炉炉况具体确定是否富氧。

7月6日，氧气浓度提高到25%，流量750 m3/h。

为获取数据，冶炼厂技术人员对10个班、12个炉次进行了跟踪。因为受电炉冰铜面、转炉炉况的影响，以及操作条件的区别，现将24%-25%富氧浓度时的生产操作过程中具有代表意义的写实数据列举如下：

（1）缩短吹炼造渣时间

在转炉未采用富氧吹炼技术时，造一包渣大概需要45分钟，而实施富氧吹炼后，造渣时间平均需要34钟，每包渣造渣时间减少了11钟，为转炉进料量的提高创造了条件。见放渣时间对照表（表1）。

（2）增加进料量

6月18日-7月28日，电炉冰铜面基本保持在同一水平，除去炉况不佳和提前进料的特殊情况，富氧期间富氧吹炼班次和未富氧班次进料量对照表（见表2、表3）。

由于富氧的加入，使温度提升的速度加快，缩短了吹炼时间，为增加进料量提供了一定的空间。进料量由未富氧的两台炉13.2包热料、9.1包冷料增加到了14.8包热料、10.7包冷料。实施富氧吹炼后进料量热料增加了12.1%，冷料增加了17.6%，热料和冷料量都有明显提高，为增产打下了良好的基础。

（3）烟气SO2浓度变化。

受监测位置和环境影响，在富氧期间只做了4次采样分析。数据如下页表4。

硫酸报表显示，未富氧时烟气SO2浓度一般在3.5%-4%，富氧后烟气浓度有所增加，最高时增加1%。

2.相关经济分析

由于受转炉炉况和电炉的影响，如凉炉子提温慢、热炉子提温快；炉子吹炼途中漏炉需要换新炉子；上班进料过多，操作不当，出炉时间延长，导致下班开风晚等原因，都导致富氧吹炼效果不明显，现选择富氧实施效果比较明显，除去吃德国高冰镍和烟灰的班次，与同时期未富氧的班次产量进行对比，以计算在试车期间富氧浓度在24%―25%时产量提高的平均值。富氧班次产量（见表5）。同一时间段内未富氧班次产量（见表6）。

对照可看出，在低冰镍品位变相差不大的情况下，采用富氧的产量比不用富氧的产量增加了（9.21-8.21）/8.21=12.2%，可见富氧吹炼对产量的增加确实起到了较大的作用。

经济分析如下：

（1）每班耗氧量约为5 000 m3，5 000/800×1 500=9 375元

（2）每班产量增加1吨，可减少高冰镍电单耗

（800×8÷8.21）-（800×8÷9.21）=85kwh/吨，则每班可节约电能85×9.21×0.5=391元

（3）以7月份为例，转炉用砖消耗量为120吨，镁砖单耗为120/1 196.776=0.1吨/吨，富氧每班增加镁砖消耗为0.1×1.67×9 800=1 636元。

（4）按照电解镍价格150 000元计算，高冰镍比价为88%，则富氧吹炼平均每班增加产值1×150 000×88%=132 000元。

（5）高冰镍生产成本约为110 000元/吨金属量，则富氧每班增加的经济效益为：132 000-110 000-1 636-9 375+391=11 380元。据此计算，富氧项目投资200万元，按目前的富氧模式175个班次，约6个月即可收回投资。（烟气SO2浓度提高取得的经济效益不在计算之内）。

3.富氧吹炼操作技术控制

目前富氧系统存在一个设计缺陷，氧气供应不是一对一单独控制，这对两台炉生产的富氧操作带来一定难度。

富氧吹炼在操作中需要注意的地方有以下几点：

（1）进一步提高操作工的富氧吹炼意识。

（2）严格控制吹炼温度，冷料和石英要及时加入，使温度处于适宜生产的范围。

（3）由于每台炉氧气不能单独控制，两台炉开风时间有先后，有时凉炉子和热炉子吹炼温度提升差距大，富氧后会造成其中一台温度提升过快，这就要求调整单台炉送风量，温度高的少送，温度低的多送，保证有一个良好的协调关系。

（4）一定要找好吹炼角度，何种角度才适合生产，何种角度适合正常熔炼、何种角度适合升温及何种角度适合进行筛炉等。

（5）控制吹炼风压，保持在0.65 Mpa左右，既可满足熔炼需要，又减少了喷溅损失。

（6）进一步对富氧经验进行总结推广，使炉长的操作水平有一个整体提高。

冶炼技术范文第2篇

[关键词]青铜器；二里头文化；齐家文化；同德宗日遗址；砷铜；红铜

一、中原青铜冶炼技术西来说辨证综述

青铜冶炼技术起源问题是我国考古研究的重要内容，也是中华文明起源研究的重要环节。近年来，青铜冶炼技术的起源与传播问题成为学术界讨论的一个热点，讨论的焦点一般集中在中原冶铜业到底是本土起源，还是外来影响的产物，以及青铜冶炼技术的传播等。尽管我国青铜器发展史以中原地区为核心，但要全面深入地研究这一问题，必须要对新疆、甘青及中原地区青铜冶炼技术的发展、变迁进行剖析和认识。

目前，时贤已对这一问题提出一些观点和看法。首先，考古发现表明中原地区出土的最早的铜器是陕西临潼姜寨第一期文化遗址中的一块残铜片，距今4500年。但是对这件铜片的存在以及中国青铜器起源的意义，学术界还存在争议，如安志敏认为这项标本，还存在问题，不能作为仰韶文化已经进入青铜时代的确证，并认为仰韶时代中原还不具备冶炼青铜的技术[1]。目前，国内普遍公认的青铜器是在二里头文化的三、四期才大量出现，而反观新疆、甘青、西北地区年代最早的铜器则是新疆地区乌帕尔苏勒巴俄遗址发现的铜珠、残细铜棒4件、小铜块12件，经过检测为红铜，发现者推测其年代不晚于公元前3000年。刘学堂先生认为，中国最早的青铜器群出现在新疆地区的古墓沟―小河文化、林雅文化、甘青地区的齐家文化、河西走廊的四坝文化中。并且认为中原地区由二里头文化三、四期发展起来的青铜文化不早于北方青铜文化，更晚于新、甘、青地区的青铜文化[2]。李水城先生则将中国青铜文化分为以龙山――二里头文化、齐家文化为代表的东部青铜文化圈，经历了从红铜到锡铜的冶炼发展过程，西部青铜文化圈则以四坝文化、天山北路文化为代表，经历了红铜――坤铜――锡铜的冶炼发展过程，并认为西北地区冶金术的发展要早于中原地区，并通过甘青地区传播至中原[3]。梅建军先生则通过对西北地区距今5600至4000年青铜砷铜的首度发现，提出宗日文化在中原和西北青铜器交流中的重要作用，并认为青铜技术的传播路线还有待进一步的论证[4]。

同时一些学者也提出相反的观点，白云翔先生将西北地区和中原地区的青铜器加以比较指出，两地的早期铜器似乎各成系统，认为两个地区的早期铜器在发展中的过程中的交互过程不完全否定，但主流是各自独立发展[5]。蒋晓春先生则认为中国各地区进入青铜时代没有一个早于公元前21世纪[6]。

综上所述，青铜冶炼技术“西来说”不仅存在争议，而且有待进一步研究。新疆地区的早期先民可能首先掌握了青铜冶炼技术，并经过河西、河湟地区传入中原，并对中原青铜器产生影响。同时，近年来的考古发现证实，河湟地区的青铜冶炼技术可能要早于新疆地区，由此推断，青铜冶炼技术可能首先由河湟地区发端，再向中原地区传播。

二、中原；西北地区青铜器物概况

根据对伊朗、美索不达米亚、埃及等古代文明发生较早地区以及美洲大陆早期金属文化的考察，人类最早是用天然铜（红铜）锻制小件饰物或工具，稍晚时期出现红铜重熔，铸成器件的技术。在这基础上，逐步掌握了还原氧化铜矿以得到纯铜的人工冶炼方法，所得产品质地不纯，比较疏松。中国的冶炼技术和世界其他地区一样，也是从使用天然铜发展到人工炼铜的。在铸造技术上经历了使用敞范、单面范和双面范铸造[3]。

到目前为止，中原地区发现的铜制品，最早的是在仰韶遗址出土的铜制品。见下表（表1）：

除了这些主要的铜器出土遗址外，中原地区龙山时代还有一些地区出土了铜器如：山东郊县三里河的铜锥、诸城呈子的铜片、西霞杨家园的残铜锥、长岛县长山岛店子的残铜片、日照王城安尧的铜炼渣、河南登封王城岗龙山灰坑中的铜片、河北唐山大城山的铜牌残片等。但这些遗址中出土的铜器材质各不相同包括黄铜、锡铅青铜、红铜、砷铜，按照世界其他地区的冶铜发展规律我们很难断定中原地区在仰韶、龙山时代已经掌握了成熟的青铜冶炼技术。直到二里头文化时期中原地区才有了青铜文明。有些针对这一现象一些学者也提出了自己的观点，如刘学堂认为：考古学家和冶金史学家依据上述考古发现，经数十年研究无法向众所周知的史前欧洲青铜文化发展史那样，从仰韶文化早期开始到仰韶晚期龙山阶段之间建立起前后相承的中国早期冶铜技术、青铜文化发生发展、繁荣与演化的体系，而且难以将上述新石器时代偶见的铜片、残渣等，当成二里头文化三、四期突然发展起来的中国早期青铜文化的源头[12]。安志敏也在上文中对仰韶、龙山时代出土的黄铜器物产生了怀疑，认为中国到了宋代才出现了冶炼黄铜的技术。因之，从考古学的证据上来看，以二里头三、四期为代表的属于中国目前发现最早的青铜器，它的开始可能要更早一些。至于中国的青铜器是怎样起源和发展的，还有待于今后的继续探索和深入研究[13]。而反观西北地区，不仅发现了目前所知最早的合金青铜，也是早期铜器发现数量最多的地区。现可将新疆及甘青地区出土的青铜器与中原地区作一对比，西北地区出土青铜器要普遍早于中原地区。

从西北地区出土的青铜器件来看，要普遍早于中原地区，并且青铜数量也要多于中原地区出土的青铜器件。在甘青地区出土的青铜器中甘肃马家窑东乡林家遗址遗址中出土的铜刀，为锡青铜，是中国出土最早的锡青铜。齐家文化沈那遗址出土过一件带倒刺的青铜矛，长度为61厘米，这在早期的青铜器物中是少见的。可见西北地区的青铜技术较之中原地区要较为先进的。在甘青地区的齐家文化遗址出土的铜器中经历了从红铜到锡铜的冶炼材质发展过程，这符合一般青铜器冶炼技术发展路线。而中原地区出土红铜较少，有学者认为中原地区是从冶炼青铜合金再到冶炼红铜的，这并不符合青铜冶炼的规律。二里头文化出土的青铜器大部分为锡青铜，从开始就进入了较高的青铜冶炼阶段，从中原地区的青铜冶炼发展历程似乎难以解释。而二里头文化出土的青铜器与西北地区的齐家文化的青铜器有许多相同之处，由此我们不难推断二里头文明的青铜器技术或多或少受到了西北地区各个文化的影响。有学者指出二里头文明的冶金术源于西北地区，韩建业认为二里头青铜文明是在具有兼容并蓄特征的中原文化基础之上，接受西方文化的间接影响而兴起，二里头文化中的双轮车等的出现以及青铜冶金术的发展也应当归因与齐家文化的东渐带来的西方影响。其环境背景则与距今4000年左右的气候干冷事件有关[21]。距今4000年前后的气候降温事件，使得较早具有冶金技术的中亚西伯利亚地区人们向偏南方向扩展，引起了东西方的交流进而通过新疆西北地区影响到中原。汤惠生认为作为位于东西交通孔道上的新疆地区考古文化来说，来自南西伯利亚、中亚、至西亚的文化影响是显而易见的。不仅是新疆北部的阿尔泰地区或新疆西部的帕米尔地区和塔里木盆地的山前地带的青铜文化深受前苏联的安德罗诺沃文化、卡拉苏克文化、以及费尔干盆地楚斯特文化的影响，即便是新疆东部的吐鲁番盆地、哈密和巴里坤等被传统认为受东来文化影响的地区，其考古文化中也不乏中亚甚至西亚的文化因素[22]。而砷铜在西北地区的出现，也说明了西北地区深受西方冶金术的影响，伊朗地区在BC4000左右就开始使用砷铜，并在以后取代红铜成为主要的金属。在我国西北地区的一些古代墓地和遗址发现有砷铜器物出土，如甘肃河西走廊地区的四坝文化（1900-1600）包括玉门火烧沟、民乐东灰山、酒泉干骨崖等墓地都出土有砷铜制品。此外，新疆东部地区也有砷铜器物发现，位于新疆的尼勒克县已经发现了砷铜冶炼的遗迹[23]。砷铜是第一种青铜合金，人类对于铜器的使用大致经历了红铜―砷铜―锡青铜的技术发展历程，而反观中原地区则较少有锡青铜的器物出现，直接发展到了锡青铜合金阶段，这不得不引起我们的疑虑和反思。进一步说明了二里头青铜文明的迅速崛起，是在吸收了西北地区已有的青铜冶炼技术的基础上发展起来的。从中原地区没有完整的青铜冶炼技术的过程，如缺少红铜和砷铜制品的出土的，以二里头为代表的青铜文明从一开始就步入锡铜合金的发展阶段，和齐家文化青铜制品的相似之处，等目前所知的考古遗迹出土的青铜制品的发现和分析来看，关于中原地区青铜冶炼技术的“西来说”是有道理和事实依据的。

三、青铜技术传播新路线

但是，关于青铜技术的传播路线是否仅有新疆―甘青地区―中原地区这一条路线还值得商榷。最近在青海地区同德宗日遗址中发现的三件铜器，为砷铜器，其绝对年代大致在距今5600-4000年之间是中国西北地区迄今所知年代最早的砷铜，而且这也是在青海地区的首次发现[24]，要早于新疆东部地区的哈密天山北路墓地和甘肃地区的四坝文化，也早于齐家文化。这就使我们对于青铜技术的传播路线进行重新思考。砷铜除了在西亚、中亚之外在南亚地区也有所发现，南亚印度的Ganges山谷的Copper Hoard彩陶文化公元前第3千纪（出土的金属中，有超过一半的是含砷1%以上的砷铜，D.K.Chakrabrti认为这可能是砷铜的最东界；在随后的位于印度河流域的Harappan文化也有砷铜使用，并且和青铜一起出现[25]。英国学者阿诺德・汤因比认为：人类发明冶金术至今已6000年，是生活在两河流域的苏美尔人首开其端，他们制造了杰出的青铜人像和器具；前2900年冶金术传至埃及，埃及人创造性地在青铜像上贴上薄薄黄金，掌握了当时世界上这种独一无二的“高科技”，前2500年传到南亚古印度河上的拉享佐・达罗城，印度人发明了铜焊，他们制作僧侣和铜像，举世无双。他认为历史在其间打了一个盹；他猜测：冶金发达的南亚地域与中国北部的黄河流域之间、长江中上游应有一个人类冶金技术高度发达的重要环节[26]。而这一种要环节很可能就是藏彝走廊，其大体包括北自甘肃南部、青海东部，向南经过四川西部、东部、云南西部以及缅甸北部、印度东北部这一狭长地带。南亚和的细石器曾受西亚的影响，而卡若遗址出土的骨片与伊朗西部克尔曼沙区甘吉・达维新石器时代早期遗址所见的骨片相同，暗示出西亚文化在很早即可能与文化产生过交流[27]。众所周知，三星堆青铜文明与西亚关系密切。而青铜冶金术是否也可以由藏彝走廊到达青海东部地区进而传播至中原。由此我们可以推断青铜冶金术也有可能从西亚―南亚――青海东部―中原的传播路线。这一论断由于出土文物的限制还有待进一步的论证，但并不能盲目否认这一传播路线的存在和可能性。

有此我们可以做出推断关于青铜冶炼技术，不仅仅只有中亚―新疆―甘青―中原这一条路线。还有可能存在西亚―南亚――青海东部―中原的传播路线。这需要考古工作的发现和今后进一步的论证。

参考文献：

[1]安志敏：《中国早期铜器的几个问题》，[J]《考古学报》1985年第3期.

[2]刘学堂：《中国早期青铜器的起源与传播》，[J]《中原文物》2012年第4期。

[3]李水城：《西北及中原早期冶铜业的区域特征及交互作用》，[J]《考古学报》2010年第3期.

[4]梅见军：《青海同德宗日遗址出土铜器的初步科学分析》，[J]《西域研究》2010年第2期。.

[5]白云翔：《中国早期铜器与青铜器的起源》，[J]《东南文化》2002年第7期。.

[6]蒋晓春：《中国青铜时代起始时间考》，[J]考古2010年第6期。

[7]华觉明译《世界冶金史》[M].科学技术文献出版社，1985年。

[8]西安半坡博物馆等：《姜寨》，韩汝玢、何俊：《姜寨第一期出土黄铜制品的鉴定报告》[M].文物出版社，1988年。

[9]西安半坡博物馆等：《渭南北刘遗址第二・第三期发掘简报》[J]，《史前研究》，1986年第一、二合刊。

[10]任式楠：《中国史前考古综论》[J]，《中国史前考古学研究》。

[11]任式楠：《中国史前考古综论》[J]，《中国史前考古学研究》。

[12]刘学堂：《中国早期青铜器的起源与传播》[J]，《中原文物》2012年第4期

[13]安志敏：《中国早期铜器的几个问题》[J]，《考古学报》1985年第3期。

[14]新疆维吾尔自治区博物馆：《乌帕尔细石器遗址调查报告》[J]，《新疆文物》，1987年第3期。

[15]新疆维吾尔自治区博物馆考古队：《新疆疏附县阿克塔拉等新石器时代遗址的调查》[J]，《考古》，1977年9期。

[16]龚国强：《新疆地区早期铜器略论》[J]，《考古》，1997年第9期。

[17]王炳华：《孔雀河古墓沟发掘及其初步研究》[J]，《新疆社会科学》，1983年第1期。

[18]甘肃省文物工作队等：《甘肃东林乡遗址发掘报告》，《考古学集刊》[J]，1984年第1期。

[19]刘宝山：《试论甘青地区的早期铜器》[J]，《青海师范大学学报》，1996年第2期。

[20]滕铭予：《中国早期的有关问题再探讨》[J]，《北方文物》，1989年第2期。

[21]韩建业：《论二里头青铜文明的兴起》[J]，《中国历史文物》，2009年第1期。

[22]汤惠生：《条析与整合―读水涛的《西北地区青铜时代考古论集》[J]，《考古与文物》，2005年第1期。

[23]潜伟、孙淑云、韩汝玢：《古代砷铜研究综述》[J]，《文物保护与考古科学》，2000年11月第24卷第2期。

[24]梅建军：《青海同德宗日遗址出土铜器的初步科学分析》[J]，《西域研究》，2010年第2期。

[25]潜伟、孙淑云、韩汝玢：《古代砷铜研究综述》[J]，《文物保护与考古科学》，2000年11月第12卷第2期。

冶炼技术范文第3篇

【关键词】COREX熔融还原技术；炼铁工业；经济评估

1 COREX简介

在现代冶金炼铁工业生产中，COREX熔融还原炼铁技术作为一种新兴的炼铁技术收到业内的普遍关注，该技术利用煤和矿生产热铁水。早在上世纪70年代，奥钢联和西德杜塞道尔科富（Korf）工程公司就对该技术做了深刻的研究探讨，在德国做了大量的试验工作，80年代中期引进了大约6000h以上的10个炉作为实验，取得了相当瞩目的成绩。

Corex 熔融还原法是奥钢联开发的非焦炼铁技术， 也是目前唯一实现工业化的熔融还原技术。通过 Corex 熔融还原炼铁将作为钢铁企业的前道工序，为炼钢工序生产铁水。COREX工艺是1977年才开始研究，1989 年才开始应用的熔融还原技术，是一项非常年轻的炼铁技术。

2 COREX工艺

COREX工艺需使用天然矿、球团矿和烧结矿等块状铁料；燃料为非焦煤，为了避免炉料粘结并保持一定的透气性，还需要加一定数量的焦炭；熔剂主要为石灰石和白云石。原燃料经备料系统处理后，分别装入矿仓、煤仓和辅助原料仓，等待上料。

上面是还原竖炉，块矿、球团矿、熔剂从它的顶部加入。还原煤气在它的中部进入。还原后的直接还原铁从下部经螺旋输送器排出。下面是熔融气化炉。块煤和直接还原铁从顶部加入。在中下部鼓入氧气，下部有铁口排出渣铁。它产生的高温煤气也由顶部排出经过一系列的处理，大部分通入上部的还原竖炉。少部分与竖炉顶部的排出煤气汇合在一起形成输出煤气，作为二次能源供钢铁厂使用。

3 COREX技术的应用与评价

据奥钢联公司对COREX的宣传，这种工艺在环保、投资、生产成本方面有很大优势，特别是在环保方面的优势最大。环保方面，用COREX法炼铁，消除了高炉生产流程中焦化厂烟囱、烧结厂烟囱和高炉热风炉烟囱排放的烟尘和SO2的污染，也消除了焦化厂污水的有机物（氰、酚、氨、油类）的污染。若以COREX工艺和传统高炉工艺进行对比（以年产铁350万t为基础），在不考虑煤气发（COREX工艺产生大量煤气）造成污染的情况下，COREX工艺烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放量分别比高炉流程排放的少46.6%、64.1%和43.6%。在考虑煤气不脱硫直接发电时，COREX工艺二氧化硫排放量高于高炉，但若煤气脱硫后发电，二氧化硫排放量低于高炉（降低量取决于脱硫指标）。投资方面，COREX-2000t铁单位投资（包括制氧在内）与同等生产能力的高炉、焦炉、烧结生产系统相比，高出10%左右。如炼铁规模越大，COREX投资相对比高炉单位投资也越高。在考虑煤气充分高效利用时，铁水成本（按五年平均价计算）方面，COREX-2000与1500m3高炉基本相当，但高于4000m3高炉。能耗方面，COREX- 2000t铁能耗比1500m3高炉稍低，但比4000m3及以上高炉的能耗还有可能偏高。

国内已有钢铁厂建设COREX熔融还原炼铁技术的项目。但无论是建设总投资还是技术使用费，均远远高于传统高炉。不过今后的引进将会随国内设计比例增加以及国产化率的进一步提高而有所下降。

因此不推荐国内的钢铁厂采用COREX法炼铁技术。原因有：（1）原料方面，COREX工艺对原燃料的要求非常严格，必须使用高品位的块矿和灰份很低的煤，并要加入部分焦炭。据介绍，国内基本上没有符合要求的矿山，国外只有几个矿山符合要求，这就造成原燃料有可能不能正常供应，并且价格方面也没有什么优势。（2）环保方面，没有焦炉和烧结的COREX法环保方面有优势，但实际操作中大量使用优质煤及球团矿。而且如果高炉采用最新的环保技术，则差距不大。（3）生产稳定程度、运转率、设备可靠性均比高炉低，如高温、多尘的环境下螺旋给料器、热旋风分尘器、阀门等周边机器的稳定性及机器本身的耐火材料寿命、运转率等都将影响生产的稳定性。（4）成本经济性。产量在3000t/座·天的COREX技术有待完善，与大型高炉相比，设置的数量多，热效率差，燃料费、主原料成本高，虽然发电量大，最终还是成本高，经济性没有优势。

COREX熔融还原炼铁技术是20世纪70年展起来的炼铁工艺，但由于该工艺本身的发展受到了资源、设备能力和技术水平的制约，发展速度较缓慢。我国多位炼铁专家对此工艺进行了较详细的研究和探讨，认为用此法来代替工艺成熟的高炉的理由还不充分。再加上生产能力不及大高炉，除在环保方面有一定优势外（如果高炉采用世界先进的脱硫脱硝环保技术则可降低至接近COREX的水平），投资、运行成本、能耗等方面均没有明显优势，所以该技术还有待进一步完善。也是COREX没有得到大范围推广的主要原因。由于COREX工艺对矿石和煤的质量要求较高，使原燃料的使用受到了限制，这也是该工艺在我国不宜推广使用的原因之一。

4总结

随着COREX设备能力的提升，COREX等熔融还原工艺也会不断发展。使用这种工艺替代传统的高炉冶炼流程工艺，对于炼铁炼钢企业降低炼铁成本、改善经济技术指标、提高工艺竞争力具有重要意义。

参考文献：

冶炼技术范文第4篇

中心立足于“建设行业一流的钢铁冶炼装备系统集成工程技术研究开发平台、成果转化平台、信息与技术交流平台及人才培养输出基地，成为支撑我国钢铁冶炼产业公共技术服务平台”的发展目标，长期致力于钢铁冶炼新工艺和新流程、关键技术装备、节能减排及资源综合利用技术、装备系统集成仿真技术和装备系统集成评估体系、方法及标准等开展工程化研究。

中心的宗旨是整合国内外钢铁冶炼装备系统集成研究开发的人力、物力和财力等资源，加强系统集成的理论、方法、技术在钢铁冶炼装备系统集成中的应用综合研究，开展有针对性的技术开发与产业化推进工作，并对钢铁冶炼产业的共性技术和应用基础问题进行专项科技攻关，更好地支持我国钢铁冶炼产业的快速进步和可持续发展。

中心主要建设成果：

（一）搭建了一流技术平台，组建了一支一流团队。

中心自组建以来，建成了设施先进、功能配套一流的成果工程化、产业化与技术研发平台。中心建设完成了能提供咨询、设计、生产技术服务及项目管理的钢铁冶炼成果转化和工程化的设计大厦，配备了先进的软硬件设施，达到了与国际接轨的网络化、系统化、集成化的水平：建成了具备大型冶金设备研发、中试以及制造功能的产业化基地，实现年产3万吨、10亿元产值的核心产品集成测试与加工制造能力。建成了国内水平一流的研发中心基地，主要配置有三维仿真中心、远程诊断与维护中心、冶炼技术装备系统控制分析与测试平台、液压测试分析平台和电器测试分析平台等试验设备，拥有先进的计算机网络及服务器系统，配备了先进实用的分析计算软件和工具软件。一流的平台为技术研发和成果产业化提供了最优质的条件。

组建了一支国内一流、结构合理的创新团队。中心组建了一支由部级设计大师、研究员、博士后等不同梯队组成的近150名专职研发人员的研究开发队伍，并聘请5位国外冶炼领域知名专家担任技术顾问，并形成了一支540余人工程设计和成果转化队伍。一流的团队为科技创新提供了智力保障。

（二）取得了一批核心技术成果。

中心围绕国家产业战略需求，以科研项目和成果产业化为纽带，集聚行业拔尖人才和优势资源，开展了技术研发和集成创新。始终坚持以钢铁冶炼核心技术攻关为重点，依托钢铁生产企业进行技术工程化与产业化，在技术研发和成果转化过程中，实现人才培养、技术交流和开放服务，最终实现中心的全方位建设目标。建设期间，开展各类科研项目80余项，其中国家和省部级项目12项。技术成果转让与企业的横向合作项目16项，实现收入28017.7万元。围绕炼铁、炼钢、冶炼自动化核心领域共申请专利394件，其中发明专利144件：共获得专利授权229件，其中发明专利授权44件：在高炉无料钟炉顶、炼铁工艺、炼钢转炉炉体、高炉除尘、炼钢余热回收等多个领域形成专利群进行保护。主持和参与制修订国家、行业标准17项，获得软件著作权19项，专有技术28项；获科技和工程奖励27项，其中获得中国专利优秀奖两项。

（三）开放，交流与服务成效显著

中心充分利用自身的钢铁冶炼装备系统集成的工程建设优势、与钢铁生产企业联系紧密优势、资料与信息优势等，先后与清华大学、重庆大学、西门子、罗克韦尔、宝钢集团、攀钢集团等30余高等院校、科研院所、企事业单位建立了长效合作机制，开展了一批高质量的开放基金课题，并与欧、美、日等发达国家和地区进行了广泛的交流与合作。通过技术转让、承担纵向和横向课题、对外技术咨询与服务和技术培训等，累计收入达到3亿多元。

中心先后承担了60余项重大钢铁冶炼工程项目，取得了如世界最厚板坯连铸机、特大型高炉大修最短工期、国产最大下悬挂炼钢转炉、世界首座30万方高压煤气柜等一个个国内钢铁工业的新纪录。相关技术成果在国内企业辐射率达25%，形成产值2700亿元以上。

中心先后培养工程技术、管理和营销等专门人才500余名，培训高技能的技术工人1200余名，开展学术交流活动100余次，参加人员达3000余人次，组织36批120余人次技术骨干到国外进行工程技术交流与短期技术培训，提升了研发人员的国际视野，也加大了中心技术成果的国际影响力。通过国内外的合作与交流，增强了“内功”、“凝聚力”、“辐射力”、“公信力”和“影响力”。

（四）探索了一条企业类国家工程技术研究中心建设之路。

作为第一批企业类的国家工程技术研究中心，中心积极探索科技与经济结合的新途径和新机制。如何把科技创新、经济建设和企业发展有机结合起来，是建好企业类国家工程技术研究中心的首要问题。对此，中心管理团队经过广泛调研和学习，探索了一套科技与经济结合的新机制。

以国家重大冶炼技术创新科研项目和重大冶炼建设工程为牵引，快速组建重大项目部，通过打破原有编制，动态组织项目团队，建立有效的利益分配机制。充分利用国内外的资金、技术成果和人才，建立从研究、实验、中试、设计到冶金工程实施及后续服务的全链条技术创新模式。有效实现原始创新、集成创新和消化吸收创新的结合：基础性研究和应用技术研究的结合：重大科研项目和重大工程项目的结合：科研开发与成果转化的结合。走出一条以企业为创新主体，产学研合作的技术创新之路。通过国家工程中心的组建，依托单位实现了由工程建设服务模式向全生命周期服务的成功转变，实现了由主要服务国内钢铁企业向为全球钢铁企业提供技术服务的转变。

部分核心技术及产品：

（一）利用低热值煤气实现高风温的顶燃热风炉成套技术。

“利用低热值煤气实现高风温的顶燃式热风炉成套技术”解决的关键技术主要包括：顶燃式热风炉燃烧器技术、顶燃式热风炉燃烧器数值仿真技术、顶燃式热风炉燃烧器冷热态模型试验技术、顶燃式热风炉工业性集成试验技术、利用低热值煤气实现高风温（1300℃）热风炉系统集成技术等。形成了我国具有完全知识产权的利用低热值煤气实现高风温的顶燃式热风炉的成套技术，成果总体达到国际领先水平，并成功实现技术成果向国外市场的反向输出，提升了我国在顶燃式热风炉领域的国际话语权。

项目成果在水钢4号高炉、安阳钢铁8号高炉、燕山钢铁公司3-5号高炉等多座高炉上成功应用，热风炉系统运行稳定，生产指标优异，主要技术指标均达到或超过国外知名厂商的指标，并实现了签约合同总金额11.13亿元，产生直接经济效益11072万元。

本项目开发出了具有自主知识产权、完全国产化、能适用于小、中、大型高炉的热风炉燃烧器和具有国际竞争力的顶燃式热风炉成套技术，打破了俄罗斯卡鲁金顶燃式热风炉等国外在该领域的技术垄断，避免了高炉建设中斥巨资引进国外热风炉专利技术及其设施，大大降低高炉的投资成本，将为我国钢铁行业节约大量外汇，从而提升我国钢铁企业核心竞争力。

采用本项目成果后，空气过剩系数由1.1降到1.03，燃烧器的燃烧效率提高，送风温度比同级别高炉提高100℃左右，实现了高炉降焦约30kg/吨铁，缓解了对钢铁企业对焦煤资源的需求，有效降低了钢铁企业运行成本。

采用本项目成果后减少了CO和CO2的炭排放量，CO平均排放量约80ppm（烟气中O2含量为0.3%），优于国内外同类产品，高炉一代炉龄总计减少CO2排放总量达到467.5万吨，其他排放物指标均达到环保要求，有效减轻了环境压力，也为钢铁生产企业节省了环保费用。

本项目的成功投产和良好运行，有利于推动顶燃式热风炉技术持续开发和推广，有效降低了我国钢铁企业的生产成本，提升了钢铁企业的核心竞争力，同时对我国冶金行业节能减排产生显著效益，促进全球节能减排水平的提升，有利于提升中国冶金装备的技术实力及市场竞争力，为实现中国冶金装备民族振兴产生巨大的推动作用。

（二）大型高炉无料钟炉顶装置。

本项目针对关键技术所涉及的装置、材料和试验问题，引进创新方法理论（TRIZ）和配套软件，最终成功突破国外专利封锁，提出了全新的布料器方案，开发了具有自主知识产权的新型并罐无料钟炉顶设备，并开发了配套控制软件和模型，项目共申请专利39项（含发明专利6项，海外专利2项），有效的保护了项目主要技术成果，成功实现了产业化，设备国产化率达到100%，填补了国内大型高炉无料钟炉顶装备领域的技术空白。

本项目在宝钢1号高炉成功应用，工程项目投产后高炉运行稳定、作业率显著提高，并有效降低了高炉焦比，提高了高炉产量。据测算，在每座大型（特大型）高炉上每年可实现新增产值约73，000万元，每年增收节支总额达到15，200万元。项目成果还在韩国浦项3800m3高炉项目上打败众多国际强大竞争对手，成功实现我国对外输出的最大炉容的高炉炉顶设备。不仅提高了国内在大型无料钟炉顶的技术能力和水平，同时也实现了大型无料钟炉顶技术和设备的对外出口，扩大了我国高炉核心装备的国际影响力。

国产无料钟炉顶设备费用仅为引进技术的不足1/5，每套无料钟装料设备节省投资达6000万元，依靠此项关键技术的突破，每年预计在国外实现高炉总承包工程1.5亿美元，在国内实现高炉工程总承包20亿元/年。

此外，由于显著降低了高炉焦比，减少了焦炭的使用量，每座大型高炉每年能减少约13万吨CO2排放，节能减排效益十分显著，对我国环境保护也将产生积极影响。

（三）特大型下悬挂结构转炉本体设备成套技术开发。

中心通过对大型下悬挂转炉进行长期、持续的研发和应用，获得具有独立知识产权的新型大型下悬挂转炉技术，先后申请获得国内专利16项，其中发明专利4项，申请PCT2项，其中下吊挂机构发明专利于2011年荣获中国专利优秀奖。自主开发的大型下悬挂转炉技术领先、性能可靠，主要指标均达到了国内领先、国际先进水平，解决了国内大型下悬挂转炉的技术难题，完成了大型下悬挂转炉国产化技术的攻关，并依托大型下悬挂转炉技术实现关键设备“中国制造”，增强国内工程公司参与国际竞争的能力。

项目研究成果成功宝钢梅钢250t转炉成功应用，成为国内最大自主开发的下悬挂转炉，最大出钢达到280t，并实现了成功出口巴西GUSA50t转炉，成为中国第一次成套出口炼钢设备，合同达1.3亿元。项目不但打破国外公司的技术封锁，而且顺利实现中国第一次成套出口炼钢设备。不仅提高了国内在大型下悬挂转炉的技术能力和水平，同时也实现了大型下悬挂转炉技术和设备的对外出口，扩大了我国高炉核心装备的国际影响力。

到2011年底，中心累计承担的各种吨位的下悬挂转炉合同40座，其中投产的转炉30余座，转炉设备产值达6～7亿元，涉及钢铁产能约4000-5000万吨。

在直接经济效益上，中心开发的大型下悬挂转炉与国内早期采用的三点支撑转炉相比，设备重量轻10～20%，这会减少转炉的设备投资费用5%～15%，与国内传统设计相比，累计节省直接投资6000～8000万元。与进口转炉相比，仅宝钢梅钢250吨（最大出钢280t）转炉一个项目，国外进口SVAI-Link250吨转炉设备投资降低约40%，节省约1亿元投资，直接经济效益显著。

（四）板坯连铸机核心装备及关键技术开发。

中心坚持以自主开发的板坯连铸机成套技术取代国外进口，项目研发成果成功打破发达国家工程公司在板坯连铸领域关键核心技术方面的垄断地位。采用具有自主知识的连铸机关键技术与引进相比，以一台单流板坯连铸机为例，可以节约投资5000万元，在建设周期上，平均可缩短3个月建设周期，以单流板坯连铸机的年产量100万t铸坯为例，可以创收2500万元，以上两项可以实现节约投资和创收7500万元以上。

项目成果成功应用于新余钢铁、重钢新区、河北敬业、燕山钢板、广联等板坯连铸机合计20余套，与同类引进设备比较，累计节约投资3亿元，并新增创收1.5亿元。

冶炼技术范文第5篇

关键词：废铅蓄电池 ，铅回收 ，污染控制，最佳可行技术

Abstract: this paper holds lead recovery smelting process best feasible process flow, best feasible process parameters and disposal system integrated control, pollutants cut and pollution prevention measures and technical and economic applicability and five aspects, of the lead recovery smelting pollution control holds the best feasible technology to make full demonstration, in the lead battery recycling waste disposal facilities lead in the construction of technical options, engineering design, engineering construction, operation, supervision and management of facilities to work has the important meaning.

Keywords: waste lead batteries, lead recovery, pollution control, best feasible technology

中图分类号： TM912 文献标识码：A 文章编号：

1、前言

我国的废蓄电池再生铅生产技术研究起步较晚，无论从技术水平还是装备水平来看与发达国家相比还有较大的差距。废铅酸蓄电池铅回收的主要工艺可分为火法、湿法和火湿联用法三大类别。其中火法冶炼工艺可分为无预处理混炼、无预处理单独冶炼和预处理单独冶炼工艺。

无预处理混炼就是将废铅酸蓄电池经去壳倒酸简单处理后，进行火法混合冶炼，得到铅锑合金。该工艺金属回收率平均为85~90%，废酸、塑料及锑等元素未合理利用，污染严重。

无预处理单独冶炼就是废蓄电池经破碎分选后分出金属部分和铅膏部分，二者分别进行火法冶炼，得到铅锑合金和精铅，该工艺回收率平均水平为90~95%，污染控制较第一类工艺有较大改善。

预处理单独冶炼工艺就是将废蓄电池经破碎分选后分出金属部分和铅膏部分，铅膏部分脱硫转化，然后二者再分别进行火法冶炼，得到铅锑合金和软铅，该工艺金属回收率平均为95%以上。

目前，关于最佳污染控制技术和最佳环境实践较多，某些环境保护领域、某些行业也已实施最佳污染控制技术和最佳环境实践，以实现经济建设与环境保护协调发展，取得了一定成效和经验。但是，在废铅酸蓄电池铅回收领域，本研究是国内首次针对废铅蓄电池铅回收污染控制最佳可行技术和最佳环境管理实践进行研究，从铅回收预防控制技术、末端污染治理技术以及环境管理实践，开展环境有益的尝试性系统研究，对废铅酸蓄电池铅回收行业环境保护和经济效益的协调发展，以及循环经济领域有关技术政策的制定，都具有重要的支持作用。

2.自动破碎分选-富氧底吹炉熔炼技术

2.1.富氧底吹熔炼最佳可行工艺流程

富氧底吹熔炼炉熔炼最佳可行技术一般包括自动破碎分选单元、配料单元、富氧底吹炉熔炼单元、余热利用单元、气体净化单元、水处理单元、自动控制单元及其他辅助单元等功能单元。具体工艺流程如图1所示。

图1 自动破碎分选-富氧底吹炉熔炼最佳可行技术

2.2最佳可行工艺参数

利用重力分选和筛选技术，确保分选的物料洁净，铅屑含铅膏和其他非金属物质:5%，铅膏的水含量小于12%。

脱硫后铅膏含硫率小于0.5%。

制粒含水：7%~8%

精矿品位：35%~65%；

渣含铅：2%~5%；

烟尘返回率：5%~10%；

SO2浓度：7.5%~10%；

废气净化装置过滤器的过滤尺寸不应大于0.2um，耐温不低于140℃。过滤器应设置进出气阀、压力表和排水阀，设计流量应与处理规模相适应，过滤效率应在99.999%以上，以便确保废气和二噁英等达标排放；

铅回收率：98%~99%;

硫回收率：＞95% ；

吨粗铅能耗:300kgce/t。

2.3处置系统集成控制

自动化系统应采用控制技术成熟、可靠性高、性能价格比适宜的设备和元件，保证能在中央控制室通过分散控制系统实现对废铅蓄电池铅回收设施各系统集中监视和分散控制。

对贮存库房、物料传输过程以及富氧底吹熔炼过程的重要环节，应设置现场工业电视监视系统。应设置独立于分散控制系统的紧急停车系统。对重要参数的报警和显示，可设光字牌报警器和数字显示仪。

废铅蓄电池铅回收设施的监控系统设计应包括主体设备工艺系统在各种工况下安全、经济运行的参数；仪表和控制用电源、气源、液动源及其他必要条件的供给状态和运行参数；电动、气动和液动阀门的启闭状态及调节阀的开度；辅机运行状态以及必需的环境参数。

废铅蓄电池处理系统的测量数据、数据处理结果和设施运行状态，应能在监控系统的显示器上得到显示。并应对熔炼烟气中的烟尘、硫氧化物、氮氧化物、氧或一氧化碳、二氧化碳污染物实现在线监测。

应配置自我检测和热工报警系统，其设计应包括工艺系统主要工况参数偏离正常运行范围以及电源、气源、热工监控系统主要辅机设备发生故障等报警内容，全部报警项目应能在显示器上显示并打印输出。

2.4污染物消减及污染防治措施

尾气系统由冷却塔、活性炭喷射和布袋除尘器等组成，烟气经过尾气处理系统净化处理达标后，由引风机抽出经烟囱排入大气，其中二噁英的排放限值为0.5 ngTEQ/Nm3。

布袋卸灰装置排出的飞灰采用水泥固化处理，固化后送危险废物填埋场填埋处理。残渣属于生活垃圾，运送到生活垃圾填埋场填埋。

工艺设备产生的噪声采取消声、隔音、减震等措施进行防治。

2..5技术经济适用性

自动破碎分选-富氧底吹炉熔炼工艺适合大型规模的废铅蓄电池集中处理处置，且对含铅原料的适应性较强。