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[成果] 1700520085 北京
TF5 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:冶金煤气(炼铁高炉煤气和炼钢转炉煤气)干法除尘是国家重点支持发展的绿色关键技术。该项目研究依托国家科技支撑计划课题和国家重大工程,攻克了5500m3特大型高炉和300t转炉煤气干法除尘国际性技术难题,实现了世界首套5500m3特大型高炉煤气全干法除尘、首套铁水全三脱工艺300t转炉煤气全干法除尘重大技术突破,关键技术和指标达到国际领先。主要科技创新包括:1.首创5500m3特大型高炉煤气全干法除尘技术及装备并取得成功应用。创建了高炉煤气干法布袋除尘工程技术体系并形成国家标准;构建了高效集约型工艺流程;发明并应用了煤气氯化物脱除和煤气管道综合防腐技术;自主研发出煤气温度智能化精准控制技术;创新研发出与36.5MW超大容量全干式TRT高效耦合工艺;形成了拥有完整自主知识产权的技术及装备,建成了世界首套5500m3特大型高炉煤气全干法除尘示范工程,项目整体技术装备达到国际领先。2.集成创新国际首套铁水全三脱工艺300t转炉煤气干法除尘技术与关键设备并取得成功应用。国际上首次针对转炉煤气干法除尘,攻克了300t脱磷-脱碳转炉冶炼智能控制、煤气成分控制、系统安全稳定运行等技术难题;集成创新了全三脱工艺与转炉煤气干法除尘技术,取得重大技术突破;实现了整体工艺技术的集成创新和关键工艺设备的自主创新,关键技术指标达到国际领先。3.自主设计研制出关键系统和核心装备,实现集成创新。5500m3高炉和300t转炉煤气全干法除尘技术装备总体性能达到国际最优;自主设计研发国际首创特大型高炉煤气全干法脉冲布袋除尘技术,彻底取消了备用的湿法除尘;国际上首次集成创新脱磷-脱碳300t转炉煤气全干法除尘技术;设计研制出国际上容量最大的煤气脉冲布袋除尘器;实现了智能监测控制系统系列关键技术突破。4.自主研发出物质流-能量流-信息流耦合运行的智能化精准控制系统与方法。开发研制出煤气含尘量自动监测系统与装置;研发出转炉冶炼与煤气回收智能化控制系统与方法;研发出煤气温度、流量、压力多系统智能化调控与耦合匹配技术,实现与超大容量TRT系统高效耦合运行,整体技术达到国际领先。项目研究历经10余年,授权发明专利12项,实用新型专利36项,主编国家标准1部,出版学术著作3部,发表论文68篇,其中SCI/EI论文18篇。项目投产至今已稳定运行7年多,主要技术指标持续提升,达到国际领先水平。近3年,高炉净煤气含尘量2~4mg/m3,转炉净煤气含尘量3~5mg/m3,TRT发电量54kWh/t,回收转炉煤气110m3/t、蒸汽97kg/t。每年节约新水697万t,节电8790万kWh,TRT发电4.8亿kWh;回收转炉煤气9.6亿m3,回收蒸汽84万t;节能16.2万t标煤,减排CO2约40万t。近3年,共计新增销售收入41.61亿元,新增利润25.78亿元。项目实施形成了一整套完全自主知识产权的关键技术工程集成创新成果和产业化工程示范,节水降耗、节能减排效益重大。该项目是国家重点支持发展的“三干一电”绿色关键共性技术,其成果已经辐射全国钢铁行业普及应用,引领带动了中国钢铁及相关行业科技进步和产业创新。
[成果] 1700440074 浙江
TF0 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] 1700440177 浙江
TF0 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] 1700440179 浙江
TF5 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] 1700530003 河北
TF5 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。
[成果] 1700530116 湖北
TF5 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] 1700530024 山西
TF5 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] 1700530036 辽宁
TF5 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:该项目属选矿工程及非高炉炼铁技术领域。随着国防、交通、石油、汽车等行业发展和技术进步,对钢材的性能要求不断提高,中国对高端钢材产品的需求与日俱增。由于中国铁精矿品质差、洁净钢基料匮乏,致使中国的高品质钢材只能以普通铁精矿为原料,采用高炉-转炉三脱-RH精炼传统冶炼流程,该流程工艺复杂、成本高、污染严重、产品成分及性能稳定性差,限制了中国高端钢产品的发展。该项目围绕钢铁高端绿色制造,创新性地提出了“铁精矿深度提质-直接还原-电炉熔炼”洁净钢基料制备新流程,开发成功了超级铁精矿与洁净钢基料绿色制备技术,并实现了工业应用。项目主要内容:超级铁精矿制备评价体系研究。通过6种磁铁矿矿石工艺矿物学特性检测,建立了基于铁矿石矿物学基因特性的超级铁精矿制备评价体系。铁矿物与脉石矿物高效解离技术研究。从铁矿物与脉石矿物镶嵌关系着手,提出采用搅拌磨磨矿技术实现铁矿物与脉石矿物的窄级别解离,形成了搅拌磨窄级别再磨新技术。新型常温高效脱硅浮选药剂的研制。基于磁铁矿和石英矿物表面物理化学性质差异,设计合成了具有新型分子结构的浮选脱硅药剂,实现了超级铁精矿中SiO<,2>及其他杂质含量的高效脱除。超级铁精矿选择性直接还原-低碳熔炼纯铁技术研究。进行了超级铁精矿球团制备、气基竖炉模拟直接还原和电炉熔炼试验,形成了针对超级铁精矿的氧化球团造块-气基竖炉还原-电炉熔分生产洁净钢基料的工艺流程及关键工艺控制技术。研究成果得到成功应用,工业生产获得了高纯铁精矿、超纯铁精矿及优质洁净钢基料。项目主要特点:以常温物理选矿方法剔除铁矿中大部分杂质,在低温固态下选择性完成铁氧化物的还原,产品化学成分稳定、品质高、生产成本低、绿色环保。2016年1月24日项目通过中国钢铁工业协会鉴定,专家组一致认为“该项成套新技术创新性突出,与传统高炉-转炉工艺相比,具有良好的经济、社会、环境效益,填补了国内外低品位磁铁矿至洁净钢基料全流程绿色制备技术空白,达到了国际领先水平。”该项目申请发明专利6项(已授权2项),发表学术论文16篇;成果已成功应用于建平县旗盛金属新材料公司,近三年累计新增产值70373. 33万元。该研究成果有效地解决了中国缺少直接还原铁优质原料和洁净钢基料的难题,推广应用前景广阔。
[成果] 1700530049 河南
TF5 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:3#高炉是安钢历史上的第一座特大型高炉,2013年3月19日,3#高炉顺利点火开炉,3月20日顺利出铁,3月24日顺利达产。该项目的技术关键和创新点:优化高炉基础施工工艺:通过优化高炉基础施工方案保证了3#高炉基础施工的进度和质量,为3#高炉顺利开炉打下基础,同时还节约了工程资金。工程设备的调试和验收:通过完善、科学的调试方案,并对自动化控制程序和拨风系统进行优化,制定严密的开炉方案和应急预案,形成安钢特大型高炉开炉技术的理论基础。通过严格、仔细的验收,保证高炉开炉过程中设备正常运行,为高炉开炉创造了良好的运行条件,更加规范和完善了安钢开炉设备验收标准。烘炉:制定详细的烘炉计划,设计国内先进的烘炉设施,科学、严格地控制烘炉过程参数,保证烘炉效果,弥补了安钢特大型高炉烘炉技术的空白,并形成自身独特的技术。装料:根据国内特大型高炉开炉经验,炉缸底部铺焦炭,炉缸填充枕木,在风口水平面用枕木制作锥型堆尖,以利于送风后中心气流的稳定及软熔带的形成,风口采用枕木保护,该次枕木填充为安钢高炉开炉首例,积累了宝贵经验。配料计算中,根据烧结矿、球团矿、块矿的特点,分段进行合理的炉料配比计算,并根据需要适时适度添加熔剂,保证了高炉在开炉过程中的良好运行。装料过程中对料面及料流轨迹进行测量,并根据实测数据不断修正布料角度,为开炉后正确选取布料方式打下了基础。选择“平台+漏斗”的布料模式,结合料流轨迹及料面测量数据计算出适合3#高炉布料的基本布料矩阵,保证了开炉过程中炉况的稳定、顺利。它标志着安钢料流轨迹及料面测量技术走向了数字化,精细化。开炉操作:在装料之前,设计了国内先进的烘炉系统,该系统不仅能满足烘炉的要求,同时要承担开炉送风时的特有功能。开炉送风,第一次在大型高炉采用顶风烘料技术,松动料柱,充分加热炉缸和炉料,为顺利出铁打好基础。根据装入料准确计算渣铁生成量及炉缸内铁水液面高度,确定出铁时间,高炉点火下料59批时,历时近21h,第一炉铁开顺利,出铁40min后见渣,炉渣流动性良好,渣温充足,直接采用水渣处理系统,开创了安钢大型高炉开炉第一炉铁不排放干渣的先例。通过这些技术的运用,解决了国内外特大型高炉开炉的诸多难题,体现了安钢开炉技术的先进性。这些技术最终将形成安钢独有的、具有自主知识产权的技术。
[成果] 1700530050 河南
TF5 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:该项目主要针对经济料与含铁尘泥在高炉炼系统循环使用,造成高炉碱锌铅等有害元素在高炉内的循环富集,严重的影响了高炉的长寿、低耗、高效生产而提出技术措施。针对优质矿石日益减少,越来越多的具有较高有害元素的“经济矿”在铁前系统开始使用,同时钢铁厂含铁尘泥却日渐增多,含铁尘泥具有较高的有害元素,炉料中的有害元素进入高炉后,在高炉形成循环富集,另外,随煤气排出高炉的粉尘又在烧结、球团配料系统加入,形成炉外循环,再次随炉料进入高炉,导致高炉内有害元素含量越来越高,有害元素可使得炉料性能变差,如加速球团膨胀、烧结粉化严重、加宽软熔带、侵蚀炉墙等等,严重的影响了高炉生产,也会造成厂内环境污染。因此,安阳钢铁集团有限责任公司开发铁前系统有害元素控制技术,以解决“经济料”和含铁尘泥中有害元素给高炉炼铁危害这一技术难题。该项目历时4年(2012年至2015年),达到了预期效果。该项目的主要研究内容:结合有害元素在铁前系统循环机理,借鉴综合分析、借鉴国内外研究成果基础上,根据安钢铁前系统有害元素的分布及来源,分析矿石机含铁尘泥的理化特性,对原料根据有害元素及其特性分类建档,结合原料场特点进行合理的分流控制,在烧结及高炉配料方面统筹、优化,根据炉型合理控制有害元素的入炉量。烧结机生产系统碱铅脱除影响因素(料层透气性、混合料粒级组成、过湿层大小等)研究,采取提高料温,消除过湿层,提高有害元素的脱除,随着混合料层粒度均匀、平均粒度增大,有害元素拖出率提高。高炉气流分布对有害元素排除影响研究,控制合理的煤气流,适当开放中心气流,促进有害元素随气流排出,加速有害元素排出且在炉外富集;价效评价,对于冶炼经济价值不高的含有害元素较高的尘泥,采取外排,使其脱离铁前循环系统;高炉炉渣组分与炉渣碱含量研究,研究表明:炉渣碱度降低和MgO含量的提高,有利于渣中有害元素含量增加和随炉渣排出高炉;结合有害元素平衡计算炉内碱及锌积蓄率,合理安排排碱周期。通过以上技术手段,解决在使用“经济料”和含铁尘泥的情况下有害元素在铁前系统的循环富集难题。
[成果] 1700530056 辽宁
TF5 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] 1700530074 湖北
TF5 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] 1700530091 河北
TF5 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:该技术属于工程技术领域。节能环保高炉停炉新技术的原理是不降低料面,以焦炭与焦丁混装填充炉料下降的空区,焦炭与焦丁下至风口后休风放残铁。焦炭填充,使停炉过程中料柱既吸收高炉上部的热量,降低炉顶温度,确保了炉顶设备的安全;由于料柱重力使炉缸铁水有一定的压力,[si](炉温)控制在0.45%-0.55%,二元炉渣碱度控制在1.10-1.15倍,保证了渣铁分离、渣铁流动性,带风放残铁,促使残铁放的快速干净;取消了空料线打水停炉法中的预休风,减少了打水量,没有煤气爆震,煤气全部回收,避免了煤气中的粉尘颗粒和CO、CO<,2>等有害气体排到大气中;节省了空料线打水停炉法在停炉前退焦炭负荷、提炉温和停炉过裎中燃烧的焦炭量;休风停炉后风口全部封死,料面使用水渣复盖,减少了炉料烧损、破碎,凉炉后扒出的焦炭与焦丁可供高炉继续使用,扒炉方便。能够实现安全、环保、节能、高效停炉。该技术包括停炉前制定停炉方案,科学定位残铁口位罝,优化残铁口平台布置,合理控制炉温与炉渣碱度,采用高压、全风温操作,[si](炉温)控制在0.45%-0.55%,二元炉渣碱度控制在1.10-1.15倍,带风放残铁等措施。
[成果] 1700530088 天津
TF5 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:大型高炉低成本冶炼集成技术开发,该项目属于冶金工程高炉炼铁领域。该项目的主要研究工作包括:通过降低原燃料成本,通过优化操作来抵消原燃料改变带来的冶炼困难,达到降低成本的作用。一方面通过降低高炉矿架成本,取消高价的球团矿,提高价格较低的块矿的入炉比例,降低高炉入炉矿成本;一方面通过燃料成本的降低,使用价格较低的焦炭,开发满足高炉使用要求的低成本的捣固焦品种,合理搭配不同焦炭(顶装湿熄焦、捣固湿熄焦、干熄焦),降低炼铁燃料成本;通过提高高炉冶炼技术水平,优化操作制度,克服低成本的原燃料对高炉冶炼带来的不利影响,保证高炉稳定顺行,稳定或降低高炉燃料比。该项目通过对原燃料进行低成本优化,同时对高炉的操作制度进行相应的调整,在原燃料变化后,消除对高炉冶炼带来的不利影响,进而起到降低炼铁成本的目的,具体研究内容有:降低高炉矿架成本,在3200m<'3>级别的高炉经过一年半的时间,取消了价格高的球团矿,用价格低的块矿进行了替代,并长期使用25%块矿+75%烧结矿的炉料结构,生矿配比达到25%,创造出良好的生产指标,明显降低配矿成本。通过研究和实验,建立低成本入炉焦炭结构,捣固焦40%+顶装湿熄焦40%+干熄焦20%为最优结构。既能保证焦炭的低成本,也为高炉稳定顺行提供保障。通过模糊控制方法,以固定碳和价格为主要控制目标,来调整各种煤粉的配比,有效降低高炉的燃料成本。采用低成本的原燃料的情况下,将操作制度进行相应调整和操作技术的改进,克服低成本原燃料带来的不利影响,成功将煤气利用率提高到46%。该研究适用于国内外同条件类似的同类型高炉。与国内同类技术相比,该项技术处于国内领先水平。
[成果] 1700530097 河南
TF0 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:干熄焦技术是中国焦炭行业重点推广的节能环保技术,与传统湿法熄焦技术相比,具有用水节约、能源效率高、焦炭质量高、生产过程清洁等优势,近年来在中国得到快速发展。干熄焦炉是干熄焦装置的核心部分,其寿命很大程度上决定了干熄焦系统运行效率。干熄炉为竖窑结构,内衬为耐火材料,由预存段、斜道区、冷却段组成,其中斜道区为最关键、最复杂、最易受损的部位,很大程度上决定了干熄焦炉的使用寿命。干熄焦炉斜道区耐火砌体关键耐火材料包括:斜道支柱砖(俗称牛腿砖)、过梁砖、斜道砖,主要使用莫来石-碳化硅砖,通常1-2年就需要进行中修或大修,严重影响干熄焦装置效能发挥,导致炼焦企业运行和维护成本偏高。中国钢铁企业在建和运行的干熄焦装置已超200套,独立焦化企业也在逐步推广使用干熄焦技术,中国未来干熄焦装置总量预计超过300套,因此,采用先进耐火材料显著提高中国干熄焦炉运行寿命具有重要意义。近年来,中国耐火材料工作者对干熄炉斜道区耐火材料进行了大量的研究开发工作,传统的氮化硅结合碳化硅材料在干熄炉斜道区得到了应用,取得了较好的应用效果,使用寿命一般为2-4年,使用寿命较莫来石-碳化硅材料有了显著的提高。项目技术团队始终关注中国干熄焦技术及配套耐火材料的发展,自2008年开始项目实施,现已圆满究成攻关目标,取得了多项创新性技术成果:研究开发出适应长寿命干熄焦炉使用、化学稳定性优于氮化硅结合碳化硅的复相氮化物(Si<,3>N<,4>/Si<,2>N<,2>O)结合碳化硅耐火材料的配方技术;采用计算机辅助设计解决了大型复杂制品的模具设计技术及大型耐火砌体的模拟组装技术;创新性地开发了造孔剂和加压氮化烧结技术,解决了超厚(≥150mm)制品反应烧结不完全的技术难题。研究开发的新产品在国内多座干熄焦炉斜道区上应用,不中修连续运行使用寿命最高达到6年以上,较中修条件下使用氮化硅结合碳化硅的最高使用寿命还有较明显的提高,项目技术水平整体达到国际先进水平。
[成果] 1700530146 内蒙古
TF5 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] 1700530165 辽宁
TF5 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] 1700530167 辽宁
TF5 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:该项目所属炼焦技术领域。在焦化企业日常生产当中,为了保证高炉用焦质量,必需迅速对来煤煤质进行化检验、考察煤种性质与质量,快速和准确的建立煤种的储存和使用方案。但是,大型焦化企业,由于所用炼焦煤煤种高达几十种,常常会出现由于煤种检验速度以及使用方法的不合理所导致的焦炭质量波动情况,从而影响高炉的稳定顺行。该项目从2007年开始,历时7年,通过产学研相结合的方式进行原始创新,以鞍钢鲅鱼圈为应用基地,以保证焦炭质量稳定为最终目标,开展了系统性的技术研发工作,研制出了煤质微观检测技术及设备,构建了炼焦用煤快速选择技术的生产体系,实现多项技术创新和理论突破:自主开发出炼焦用煤微观自动检测技术及设备。首创的将人工智能与煤质检测技术相结合,实现了煤显微组分镜质组反射率自动识别精度99%以上,解决了煤显微组分镜质组反射率自动识别准确率不高的行业共性问题;开辟了煤显微组分中活性组分与惰性组分双识别技术的先河,解决了无法自动测定煤显微组分活惰比的国际难题;攻克了焦炭孔隙构造自动测定技术,不仅能够自动测定焦炭的孔隙分布,还能测定焦炭壁厚的分布特征,填补了焦炭孔隙构造自动测定技术的国际空白。创立了炼焦煤精细化使用技术。开发了炼焦煤细化分类体系,解决了煤质波动所带来的焦炭质量波动问题;开发了以“煤显微结构镜质组谱图相似度”为核心判据的煤质预报技术,解决了进厂煤质量评定响应时间较长的行业难题;通过炼焦煤细化体系的建立及煤种相似度技术的创建,攻克了炼焦工业领域粗放式的配煤生产难题。构建了炼焦用煤快速选择技术的生产体系。根据国内、国际市场日益紧张的优质炼焦煤资源情况以及鲅鱼圈所处中国东北部港口的独特地理位置特点,通过炼焦用煤快速选择技术生产体系的建立,形成了以进口炼焦煤为主、国产劣质炼焦媒为辅的炼焦用煤结构,在满足大型高炉用焦质量要求的前提下,不断优化配煤方案,降低企业的原材料采购成本。该项目申请专利10项,授权专利5项,专利5项。形成专著1项,企业专有技术1项。该项目经过2012014年两年的生产应用,分别为鞍钢鲅鱼圈分公司节省炼焦用煤原材料采购成本2亿2406万元、1亿1809万元。该项目的成功应用符合国家提出的“中国制造2025”的产业发展政策,提高了企业的自动化装备水平,对企业降本增效具有重大作用,对资源节约和焦化行业的可持续发展具有深远的战略意义。
[成果] 1700530184 辽宁
TF5 应用技术 炼铁 公布年份:2017
成果简介:技术领域:该项目应用于石灰、白云石生产领域,涉及使用低热值煤气的双膛石灰竖窑。该项目以解决双膛竖窑应用低热值煤气的关键问题为导向,从窑体结构、旋转加料装置、惰性气体保护、煤气预热和自动化控制等几方面进行研发和创新。主要内容、特点:双膛窑配置两个窑膛,每个窑膛分预热带、煅烧带和冷却带。一个窑膛烟气预热石灰石后向上排出;另一窑膛内助燃空气与燃料在煅烧带混合燃烧,气流与预热的石灰石并流向下加热煅烧,并流加热具有热交换效率高和不过烧等优点。烟气与冷却空气在连接通道汇合,进入预热窑膛并与冷却空气一并向上运动,逆流预热石灰石。双膛窑并流煅烧、逆流预热和冷却,周期换向的功能,具有很高的热交换效率,是公认最节能的窑炉,同时对燃料热值、自动化控制要求也很高。如何将钢铁联合企业相对富余的低热值煤气应用于双膛石灰竖窑,是行业共性难题。使用低热值煤气,存在煅烧温度低,石灰石分解速度慢,产能低等问题;相同产能条件下,需要更多的燃料,窑炉排烟量增加,排烟温度和热耗均高于使用高热值燃料的窑炉。针对存在的问题,该项目在如下方面进行研发创新。借助模拟仿真对窑内气流分布进行模拟计算,根据流动特性研发设计了煅烧带和连接通道结构。即降低窑内的流通阻力,又提高窑的有效容积和物料停留时间。研发了“一种旋转加料密封装置”、“一种密封圈的气体降温装置”、“一种新型加料加压密封清扫装置”专利。改进窑顶旋转加料结构,提高了布料均匀性;并将旋转升降式布料器和窑膛关闭闸板合并成1台固定式旋转加料装置,简化系统流程。研发了“一种用于金属换热器的高温烟气自动调温方法”、“一种换热器端部密封结构”和“用于换热器的自动除垢装置”等专利技术。在双膛窑连接通道处增加煤气预热装置,提高高温废气显热回收和入窑煤气的物理显热,从而解决了使用低热值煤气的煅烧温度低、石灰石分解速度慢、产能低等问题。应用推广情况:该成果授权专利8项(其中发明专利2项),发表论文2篇,获奖2项。成套技术在福建三钢石灰一期工程中首次应用,设备运行稳定、产品质量优良,超出了预期效果。使用活性石灰后,吨钢成本下降3.73元,全年炼钢成本下降1045万元以上。由于该技术成果显著,相继应用于天津轧三钢厂、唐山文丰钢厂、福建三钢二期、湖北金盛兰等多个项目。
[成果] 1700530198 河北
TF5 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。
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