科技成果

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成果名称: 高炉渣循环利用碳化电炉

成果登记号: 9612013Y0325

第一完成单位: 西安电炉研究所有限公司

联 系 人: 李可卿

成果类型: 应用技术

技术领域: 先进制造

成果简介:

1、课题来源与背景:   该设备是以攀研院的含钛高炉渣高温碳化工艺要求为基础,结合了清华大学对攀钢高炉渣的基本特性理论研究成果,对比在各种小型炉种上的实验测试数据,综合了各种冶金电炉不同结构的技术特点,研究开发出的完全满足高温碳化热装工艺要求的专用冶炼电炉。2、技术原理及性能指标:   技术原理:该设备是采用电弧加热的方式将热态(含钛)高炉渣热装入电炉内进行二次高温冶炼,冶炼最终产物为碳化钛渣,碳化钛渣是生产钛工业直接原料TiCl4的重要中间原料之一。   性能指标:单炉装渣量:10~24.5t;高炉渣中钛的碳化率:88.4%;高炉渣热装碳化电耗:1313kVA/t渣;石墨电极消耗:14.9kg/t渣;还原剂消耗量(以C计):175kg/t渣;碳化渣产能:86.6t/d.3、技术的创造性与先进性   本项目解决了以下技术问题:1)炉膛炉底采用耐火材料斜面砌筑结构与炉底焦炭底装方法,解决含钛高炉渣冶炼过程中的泡沫膨胀和炉底上涨以及在冶炼完毕出料时出渣不畅的问题;2)采用高炉渣热装技术,能够有效利用热源,降低冶炼电能消耗;3)采用四点平行吊装方法和炉体斜面定位结构能够保证炉体在吊装过程中快速定位以及炉体倾动到最大位置出渣时保证炉体定位功能不会失效;4)采用炉体反向回倾和大范围可变式电极心圆调节技术,解决冶炼过程中炉料上下部温度偏差大,存在炉料死区现象;5)采用二次燃烧技术,解决有毒烟气对环境污染及余热利用问题;6)解决冶炼过程中电能的有效合理输入问题:电极自动调节器自动跟踪熔池状态,不同的冶炼时期采用不同的供电制度和控制策略,自动控制炉内电能的合理输入,确保全过程冶炼平稳、产品产出顺畅;7)采用带电状态下的出渣,解决温度降低时出料不顺畅的问题。   目前国内还没有其他单位对该项目的相关技术和设备进行专门的研发,该热装高炉渣冶炼电炉工艺装备是根据处理高炉渣的高温碳化工艺要求开发出的特种冶炼电炉设备,为国内外首创。对其关键技术申请了6项国家专利进行知识产权保护。4、技术的成熟程度,适用范围和安全性   该设备技术成熟,其综合技术达到国内领先水平。本项目的实施可为富钛高炉渣中钛元素的综合利用产业化提供设备保障,使高炉渣变废为宝、循环再利用,并且节约能源、治理环境。5、应用情况及存在的问题   该设备自2009年12月投运后,运行可靠、稳定,高炉渣中钛的碳化率达到88.4%,为攀钢集团有限公司承担的"十一五"国家科技支撑计划--"高炉渣资源利用关键技术开发"项目中"高炉渣高温碳化、低温选择性氯化"工艺提供了关键装备。