聚焦 “硅鐵冶煉用蘭炭性能指標” 正能集團攜手西安建筑科技大學發(fā)布研究成果

發(fā)布日期：2023-02-09 作者：正能量點擊：

前言：蘭炭已成為我國硅鐵冶煉用主要碳質(zhì)還原劑。目前我國雖對蘭炭用于鐵合金生產(chǎn)的參考技術指標進行了規(guī)定及等級劃分，但在硅鐵實際冶煉過程中對蘭炭化學組分暫無統(tǒng)一要求,目前硅鐵生產(chǎn)企業(yè)希望采購的蘭炭小料成分為:固定碳含量要大于85%,揮發(fā)分6%~8%,灰分4%~8%,水分小于10%，關于硅鐵用蘭炭的粒度規(guī)定則缺乏必要參考，上游企業(yè)多提供8~18mm的蘭炭小料供應用戶,實際使用確是如此么？然而,硅鐵企業(yè)發(fā)現(xiàn)在相同的硅石原料條件下，不同廠家蘭炭進入硅鐵爐后，出現(xiàn)了塌料、產(chǎn)量降低、電耗較高等較多問題，反之，有些蘭炭則在入硅鐵爐后爐況穩(wěn)定、電耗較低、產(chǎn)量較高，這又究竟是何原因？

硅鐵冶煉使用蘭炭指標亟需完善

現(xiàn)行對硅鐵冶煉使用蘭炭的認識不足之處：硅鐵冶煉使用蘭炭化學成分沒有統(tǒng)一認識；蘭炭入爐前常溫電阻率熱處理后的常溫電阻率和高溫電阻率之間存在差異,其中高溫電阻率更應受到重視；欠缺硅鐵冶煉使用蘭炭機械強度的評價方式；傳統(tǒng)認識只考慮了硅鐵冶煉使用碳質(zhì)還原劑的高溫硅石還原性能，忽視了中低溫下的燃燒性能。

由于硅鐵冶煉使用蘭炭產(chǎn)品性能間存在較大差異，在冶煉工藝條件不變時，采用不同蘭炭入爐對冶煉的電耗、還原劑的消耗波動較大，對生產(chǎn)成本的影響大和生產(chǎn)管控難度影響大對硅鐵冶煉的結(jié)果影響較大，說明現(xiàn)有的蘭炭用于鐵合金生產(chǎn)技術指標仍需完善。硅鐵生產(chǎn)廠家在采購蘭炭時除了固定碳、揮發(fā)分、灰分、水分等指標外，還往往需要更細分的指標，但沒有關鍵指標區(qū)分，給蘭炭的采購也帶來了難度，因此需要一種更加準確的硅鐵冶煉用蘭炭性能指標評價方法，對其進行評價。

產(chǎn)學研合作助推產(chǎn)業(yè)指標完善發(fā)展

自2021年5月28日開始，正能集團與西安建筑科技大學冶金工程學院簽署《校企產(chǎn)學研合作框架協(xié)議》，為不斷推動低階煤分質(zhì)分級利用與蘭炭在鋼鐵冶金行業(yè)技術創(chuàng)新發(fā)展，雙方開展了《高爐噴吹及硅鐵生產(chǎn)用優(yōu)質(zhì)蘭炭性能優(yōu)化研究》之后，正能集團與產(chǎn)學研合作單位西安建筑科技大學冶金煤化協(xié)同高值利用課題組完成了近兩年正能硅鐵廠使用不同性能和規(guī)格的蘭炭后經(jīng)濟技術指標的匯總和分析，通過大量基礎實驗和理論分析，從碳質(zhì)還原劑的化學結(jié)構(gòu)、高溫電阻率、高溫反應性與反應后強度、粒度、孔隙結(jié)構(gòu)等因素分析了不同爐型所產(chǎn)蘭炭在硅鐵爐使用后指標差異原因，得出了目前冶煉條件下影響硅鐵爐電單耗的關鍵影響指標，在雙方發(fā)揮各自優(yōu)勢的密切合作下取得了研究階段性進展，并于2022年6月發(fā)布了《硅鐵冶煉用蘭炭性能指標的新認識與測定方法Ⅰ》這一階段成果，刊登于299期國家冶金工業(yè)局主管期刊《鐵合金》。

注：鐵合金國家冶金工業(yè)局主管期刊《鐵合金》創(chuàng)刊于1964年，是由國家冶金工業(yè)局主管、吉林鐵合金股份有限公司主辦的鐵合金行業(yè)專業(yè)技術期刊。

《硅鐵冶煉用蘭炭性能指標的新認識與測定方法Ⅰ》1.jpg

《硅鐵冶煉用蘭炭性能指標的新認識與測定方法Ⅰ》2.jpg 《硅鐵冶煉用蘭炭性能指標的新認識與測定方法Ⅰ》3.jpg

又于2023年1月成功發(fā)布了《硅鐵冶煉用蘭炭性能指標的新認識與測定方法Ⅱ》，刊登于300期國家冶金工業(yè)局主管期刊《鐵合金》。

《硅鐵冶煉用蘭炭性能指標的新認識與測定方法Ⅱ》1.jpg

微信圖片_20230209163638.jpg

《硅鐵冶煉用蘭炭性能指標的新認識與測定方法》是正能集團與西安建筑科技大學冶金工程學院產(chǎn)學研聯(lián)合實驗的結(jié)晶，此項技術及測定方法：

提出了對硅鐵冶煉使用蘭炭電阻率、粒徑、機械強度、反應性能4個方面的新認識：硅鐵冶煉使用蘭炭電阻率不是影響不同蘭炭入爐后爐況差異的關鍵因素；硅鐵冶煉使用蘭炭的粒度應當和礦熱爐爐容相匹配；現(xiàn)有的硅鐵冶煉使用蘭炭機械強度的評價方法即不適用也不統(tǒng)一，因此對硅鐵冶煉使用蘭炭機械強度的評價方式亟需合理化和統(tǒng)一化；蘭炭在料面的燃燒會導致料面溫度升高和爐內(nèi)還原缺碳，進而惡化冶煉爐況，因此需重視硅鐵冶煉用蘭炭中低溫下的燃燒反應性能。

基于日前硅鐵冶煉用蘭炭機械強度測定方法的欠缺和中低溫反應性能的認識不足，提出了硅鐵冶煉用蘭炭燒損率、粉化率新概念和硅鐵冶煉用蘭炭機械強度、料面燒損率和粉化率的測試新方法，完善了蘭炭分類評價,為硅鐵冶煉企業(yè)、生產(chǎn)蘭炭廠家把控硅鐵冶煉用蘭炭的質(zhì)量提供參考。

硅鐵冶煉用蘭炭性能指標評價體系的建立，是正能集團低階煤分質(zhì)分級清潔高效利用蘭炭產(chǎn)品質(zhì)量體系的一個重要環(huán)節(jié)，對正能集團“蘭炭——硅鐵——鎂合金”產(chǎn)業(yè)鏈條中的節(jié)能降耗具有重要意義，不僅有利于優(yōu)化和穩(wěn)定工藝，不斷降低電單耗，減少產(chǎn)品質(zhì)量波動，更是對“雙碳”背景下高耗能鐵合金行業(yè)綠色發(fā)展、降低企業(yè)運行成本，具有重要理論和實踐價值。