宝典冶金资源综合利用结课论文Word格式.docx
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试想一下,我们国家每年有多少的汽车报废,有多少的楼房建筑被拆迁,有多少的各种各样的废旧的钢铁被替换,这些都是属于冶金资源,是我们冶金工作者的开创冶金新技术的原材料,如果我们可以把这些废旧的钢铁材料回收,然后通过各种冶金新技术加以重新冶炼加工,那么我们就可以摆脱铁矿石资源日益匮乏的庸扰,我们可以做到真正的资源重复回收利用,实现绿色生产,资源再生。
废钢是一种再生资源,对它的综合利用比开发原生矿要节约大量能源。
数据上的体现在于,1吨普通废钢相当于3〜4吨铁矿石,1〜1.5吨焦炭。
可见,废钢的回收利用是很有价值的,杭州钢材一直都有废钢回收。
对于合金废钢来说,视其品种和合金含量的多少,其冶金价值和当量能值,一般都要超过普通碳素废钢的几倍乃至几十倍。
在处理废钢铁时一般采用三种有效的方法,分别为:
清洗、磁选、预热。
这里做下简单的介绍。
〉青洗:
这种清洗就像平时我们吃水果的时候需要清洗一样,而废钢的清洗需要用各种不同的化学溶剂或热的表面活性剂,杭州钢材也是靠这些有效的处理剂来清除钢件表面的油污、铁锈、泥沙等。
看似简单,但实际上处理起来工作量还是较大的。
磁选:
磁选是利用固体废物中各种物质的磁性差异,在不均匀磁声中进行分选的一种处理方法。
磁选是分选铁基金属最有效的方法。
将固体废物输入磁选机后,磁性颗粒在不均匀磁声作用下被磁化,从而受到磁场吸引力的作用,使磁性颗粒吸进圆筒上,并随圆筒进入排料端排出;
非磁性颗粒由于所受的磁场作用力很小,仍留在废物中。
磁选的意义在于把回收的废钢再进行分类,根据钢铁含量不同再进行回收利用,以便派上不同的用处。
预热:
废钢经常粘有油和润滑脂之类的污染物,不能立刻蒸发的润滑脂和油会对熔融的金属造成污染。
露天存放的废钢受潮后,由于夹杂的水分和其他润滑脂和油会对熔融的金属造成污染。
露天存放的废钢受潮后,由于夹杂的水分和其他润滑脂等易汽化物料,会因炸裂作用而迅速在炉内膨胀,也不宜加入炼钢炉。
为此,杭州钢材采用预热废钢的方法,使用火焰直接烘烤废钢铁,烧去水分和油脂,再投入钢炉。
这个工艺则更为复杂,需要专业的仪器和工具。
国内废钢主要来自于社会废钢回收机构,其社会回收废钢约占全国废钢量的60%,是我国废钢的主要来源;
其次是钢厂自产废钢;
另外虽然我国已成为第一产钢大国,但我国的钢铁总体储量还不是很足,因此国内废钢总量还不能满足炼钢对废钢的需求,约有1/4的量依靠进口,来弥补国内废钢资源的不足。
电炉炼钢是废钢资源的主要消耗大户,而随着电炉炼钢在钢铁行业的进一步扩大,对废钢资源的需求也将进一步扩大。
相对来说破碎机的加工范围更大,生产率更高,最重要最关键的是其能剔除杂物,若配以适当的分选设备,则更能将对炼钢有害的混在废钢里的有色金属分选出来,得到非常纯净优质黑色金属原料。
因而,废钢破碎生产线是目前世界上比较理想的废钢加工设备。
由于废钢资源不一,堆比密度不均,成分差异很大,反过来对电炉钢的发展有影响。
因此对废钢的预处理,可改善钢铁产品的性能和投入产出比。
目前废钢处理设备主要有三类:
一是打包压块设备,主要用来处理薄板、盘条及机械加工过程产生的切屑等轻薄料,方便运输和提高堆比密度;
二是剪断设备,主要用来处理重型废钢和大型构件,便于入炉;
三是破碎设备,如金属破碎机,用来处理未分类混杂的低质废钢,得到纯净成份稳定的破碎钢。
经过以上金属破碎机设备的处理,无非都是达到以下目的:
①增加密度;
是油漆桶破碎后变成小团。
②缩小体积;
便于运输,变废为宝,保护环境。
③出渣净化。
粉碎后排去杂物,提高钢铁质量。
金属破碎机概述
目前国内市场上流行和占主导地位的金属破碎机,大多数都是在破碎机的原理上进一步改进,加上除尘设备,是钢铁和杂质彻底分离,提高钢铁质量,同时,对环境没有污染。
金属破碎机的产生与发展,与废钢行业的发展息息相关,最开始只为处理些轻薄料,随着认识的加深,以及破碎钢的优越性的显现,各种规格的破碎机得到不断开发,使用范围也越来越广,对家挺实用自行车,电器进行处理,配以适当的输送机和分选设备,可方便地组成废钢破碎生产线,无须拆解即可对家庭的自行车,费电器进行自动化生产处理加工,得到纯净的破碎钢和有色金属与可利用的非金属物质,进行筛选,分类保管。
破碎费铁费钢的优点
所谓“破碎钢”是指经过破碎机处理,即经破碎、分选后的废钢,破碎钢的铁金属含量一般在99%左右。
据资料,破碎钢作为炼钢原料至少有以下优点:
1)收得率高。
即炼出的钢水与投入的废钢比例高。
2) 每炉钢水的化学成分稳定。
3) 钢水中的磷的含量低。
4) 钢水中的硫的含量低。
5) 和其他废钢混合加料时,破碎过废铁废钢可填充空隙,提高加料密度。
6) 冶炼时,加料次数减少,省去了大量的劳动力。
7) 冶炼时,电极破损减少。
8) 冶炼时,炉内受热均匀。
9) 炉内耐火材料衬里的寿命延长。
10) 冶炼时,空气污染减少。
11) 冶炼时,技术操作比较容易,简单。
12诲吨钢水的耗电量降低。
13)破碎钢的销售价格远高于其他方法加工出的废钢。
这些优势足以满足电炉炼钢对精料炼钢、缩短冶炼时间的一些基本要求;
而纯净的破碎钢也可作为转炉炼钢的添加料。
金属破碎机原理分析介绍
其核心原理就是利用转子带动锤子击打的基本原理,在高速大扭矩电机的驱动下,主机转子上的锤头轮流击打进入容腔内的待破碎物料,通过衬板与锤头之间形成的空间,将待破碎物撕裂扭搓成合乎规格的破碎物。
根据金属破碎机的工作状况,可分成干式系统、湿式系统和半湿式系统。
干式系统主要是指破碎物须经过空气回旋分拣系统,把金属和非金属分离开,另外整个系统装有除尘装置。
湿式系统是指破碎的同时进行喷水,并且在分拣同时进行淋水清洗。
半湿式系统只是在破碎需要时,进行少量喷水,防止扬尘,并无清洗。
金属破碎机与技术开发
国内最早生产的是金属破碎机,采用的是半湿式系统,于1996年投产,从目前的使用情况来看,其生产能力1-5吨/小时的机型,有较多的富余,经常处于停机等料状态,设备的闲置率较高。
而且一次性资金投入比较小。
立足于用户使用要求,真正开始关键核心技术引进,是郑州东宏机械制造有限公司开始进行的。
他们一开始就认真进行市场调研,分析国内市场现状,确定适合我国国情的、达到既经济又满足市场需求的中小型金属破碎机。
从技术上分析:
金属破碎机的主要结构特点是机身采用特厚钢板加斜撑的加强结构,能确保机器的强力破碎的超负荷要求,而且直接受力部分采用“樨头”结构,进一步提高机器的可靠性。
衬板、锤头采用特殊耐磨材料,提高了使用寿命;
而且锤头采用活动安装结构,一旦遇到不可破碎物误入破碎机内,可以甩过而避开,同时可打开破碎机专置的不可破碎物排放门,将其从机内排除,从而降低对机器的破坏程度;
带着锤头与隔套并高速旋转的主轴及独特的底栅板结构,是高生产效率的保障。
废钢主要用于长流程转炉中的炼钢添加料或短流程电炉的炼钢主料。
国内废钢资源由于受到淘汰年限的限制,所以基本处于废钢资源的贫乏时期,满足不了钢铁工业快速发展的需要,2005年,国内主要钢厂废钢单耗为
169.08千克,比2004年的220千克有较大幅度的降低,幅度达到了23%。
2005年进口废钢约1020万吨,出口量可以忽略不计,废钢需求量将达6190万吨,生产回收1043万吨。
目前世界每年产生的废钢总量为3T亿吨,约占钢总产量的4—0%,其中8530%用作炼钢原料,10~15%用于铸造、炼铁和再生钢材。
钢铁工业主要的铁源为铁矿石。
每生产1吨钢,大致需要各种原料(如铁矿石、煤炭、石灰石、耐火材料等)4椅吨,能源折合标准煤(指发热值为7000千卡/公斤的煤)0.7~1.0吨。
而利用废钢作原料直接投入炼钢炉进行冶炼,每吨废钢可再炼成近1吨钢,可以省去采矿、选矿、炼焦、炼铁等过程,显然可以节省大量自然资源和能源。
目前在炼钢金属料中,废钢己占总量的35%左右,由铁矿石炼得的生铁占总量的65%左右;
因此,废钢的利用,引起社会的普遍重视,被称为”第二矿业七许多国家缺乏铁矿或铁矿品位不断下降,对废钢更为重视。
废钢的供销,已成为一个重要的国际市场。
20世纪70年代以来,世界上以废钢作原料的电炉钢产量,有较大的发展,也说明废钢的利用范围日益扩大。
由于废钢的大量应用,目前世界生铁产量仅为钢产量的72%。
各种炼钢方法利用废钢的程度是不同的。
氧气转炉炼钢一般可用1W5%的废钢,采用预热废钢技术则可用废钢3070%;
平炉炼钢理论上可以100%用废钢,但一般用量为2050%;
电弧炉炼钢几乎全部利用废钢作原料。
废铁一般作高炉炼铁或铸铁原料,少量干净废铁也用作炼钢原料。
大型钢铁联合企业炼钢原料以生铁为主,以废钢为辅。
独立钢厂、特殊钢厂和近年发展起来的小钢厂都以废钢为主要原料。
在我国,钢材市场供需两旺,钢铁工业继续加快发展,对废钢铁资源的需求量大幅增加。
2008年,我国粗钢积累量为5.02亿吨,大部分为近些年生产的,废钢积蓄量为?
?
亿吨。
2007年我国实际用于炼钢的废钢消耗总量为6850万吨,其中钢铁企业自产废钢2700万吨,社会采购废钢4310万吨,用炼钢的进口废钢120万吨,废次材外销及增加库存280万吨。
随着世界文明的进步,全球未来的钢铁工业,电炉将会逐步替代转炉,废钢将会逐步替代铁矿石,而少量的铁矿石应用将作为资源自然消耗的补充,真正成为与自然和谐的生态工业。
由于国际市场铁矿石市场价格的不断上升,国内电力供给能力的增强,以及国内废钢产出量的增长,预计今后我国电炉生产能力将会出现较快的增长,市场需求也将有所上升。
新电炉钢产能的建设效益与传统流程相比,差距将会大大减小。
因而,可以预计钢铁行业对废钢的需求也会出现快速增长。
另外,随着国家重点工程的建设和城镇化建设的实施等,对钢铁的需求量增长较快,而我国铁矿石资源短缺且世界铁矿石资源有限,钢铁企业趋向发展循环经济,因此废钢的需求将会出现快速增长,开发前景广阔。
废钢铁是钢铁工业可持续发展的重要资源,尤其是电炉炼钢重要的、必不可少的原料,同时也是转炉钢中效果最好的冷却剂。
为了不影响炼钢工艺流程的正常进行、确保成品钢件的质量,必须选用优质的废钢铁原料加入钢炉;
亦即废钢铁必须满足一定的技术要求方可可作为原料使用。
这是因为废钢铁在收集过程中,常夹带或沾染一些杂质成分,如防蚀处理所镀上的锌、铝、镣、铜等有色金属,这些金属在电弧炉炼钢过程中会因电弧产生的高温及吹氧助熔,导致钢液沸腾,并造成钢液中锌、铅、镉等危害环境的有毒元素大量挥发。
又如,民间收集的废钢铁中,除其自身所含杂质环外,还常夹杂一些塑料、油脂等有机物,在拆船废铁及汽车废
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