【正文】 對我國高爐現狀及現場自動化裝備水平，建立高爐爐況診斷與操作決策智能系統(tǒng)，使現場智能控制系統(tǒng)的各項技術指標達到國內先進水平，部分達到國際先進水平，以促進我國高爐過程智能控制的發(fā)展。 ●應用范圍 鋼鐵企業(yè)，耐火 材料加工企業(yè)，新辦冶金輔助材料企業(yè)。使用實踐證明，可以在 小時之內，將鋼中總氧含量降低至 20ppm 的水平，可以將鋼中硫含量降低至 80ppm 的水平，配合發(fā)泡劑的使用，可以將升溫速度提高 50%以上。為了降低耐火材料消耗，提高加熱效率、提高脫氧、脫硫速度，加入這種合成渣料，可以達到如期效果。 鋼包爐精煉過 程深脫硫和深脫氧是主要的精煉目的。 對于電弧爐，主要從縮短還原期時間、降低冶煉電耗、提高生產率、降低耐火材料消耗為目的，在還原期造好稀薄渣后，在電弧爐內硫含量 —%的條件下可以出鋼，根據向鋼包中加入的合成渣料量可以主動控制出鋼后的硫含量，使之進入要求的成份。 對于轉爐冶煉過程，為了減少造渣材料消耗，減少搖爐次數，縮短冶煉時間，可以在鋼包中加入合成渣 3— 8kg/t，在爐內硫含量為 %的條件下出鋼，出鋼后可以使鋼中硫含量達 %以下。各操作時間的確定根據現場的生產節(jié)奏確定。操作人員的工作只是輸入鋼包入爐的溫度及渣厚。模型計算結果與基礎自動化的操作結果以及相應的操作都自動保存到操作記錄中，以便查用。不同階段不同模型運行的結果通過數據庫與基礎自動化交換 數據后，執(zhí)行相應的操作。 ●工作目的 對 LFVD 過程進行系統(tǒng)工藝優(yōu)化，主要達到以下目的： （ 1） 鋼水溫度滿足連鑄工藝要求 ； （ 2） 處理時間滿足多爐連澆要求 ； （ 3） 成份微調能保證產品具有所要求的性能及實現最低成本控制 ； （ 4） 鋼水純潔度能滿足產品質量要求 ， 純潔度主要包括總氧含量與夾雜物含量 、 硫含量 、 氮 、 氫含量 ； 鋼包爐系統(tǒng)工藝優(yōu)化的操作要點、 系統(tǒng)工藝優(yōu)化包括如下操作要點 ： （ 1） 根據鋼液中酸溶鋁的要求，由氧含量預報模型及喂鋁線模型控制加鋁量及喂鋁線操作； 專業(yè)好文檔 （ 2） 考慮埋弧加熱、脫硫、吸附夾雜物的造渣模型控制的造渣制度； （ 3） 考慮防止吸氣、卷渣以及加快夾雜物去除的最佳攪拌模型控制的吹氬攪拌處理； （ 4） 考慮溫度目標控制的電弧加熱制度； （ 5） 考 慮最低成本的合金補加模型控制的鋼液成份微調 。建立系統(tǒng)工藝優(yōu)化模型，確定系統(tǒng)優(yōu)化工藝并應用于生產 ， 對整個電爐鋼生產流程的順行 ， 提高產品質量有十分重要的影響 。 本技術具有廣闊的推廣應用前景，電爐煉鋼廠采用本技術后當年即可回收投資，并且能見到效益。 (1)技術和裝備投入 20— 40 萬元 專業(yè)好文檔 (2)直接經濟效益 150 萬 元 以每噸鋼平均節(jié)電 15kwh，每 kwh電價為 元計，年直接經濟效益為： 4 ???? 萬元 (3)社會效益 a. 年節(jié)電 300 萬度 kw h44 103 0 0102021 ???? b. 對于冶煉時間受制于供電制度的電爐鋼廠，電爐煉鋼生產率可提高 5%左右。 ● 經濟效益及市場分析 各種容量的交流電弧爐煉鋼采用本技術后，平均可節(jié)電 10~30kwh/t，冶煉通電時間可縮短 3min 左右。本技術已在電弧爐煉鋼生產中應用，并獲得了 2021 年中國高?？萍歼M步二等獎。在對三臺 150～ 50t/90～35MVA 煉鋼電弧爐合理供電的理論研究和生產運行研究的基礎上，總結了一整套研究方法和經驗，取得了比外商提供的技術更好的運行結果，填補了國內空白，達到了國際先進水平。北京科技大學近年來一直從事大型超高功率電弧爐煉鋼合理供電 技術的研究工作，在電弧爐煉鋼電氣運行參數、工作點、供電曲線制定等方面具有扎實的理論基礎和實際工作經驗。對于電弧爐煉鋼而言，選擇合適的供電制度極為重要。 電弧爐煉鋼合理供電技術 ● 項目簡介 電弧爐煉鋼合理供電技術主要是指在電弧爐煉鋼過程中采用合理的供電制度，達到降低冶煉電耗和縮短冶煉通電時間的效果。在航空航天領域中超級電容器的應用范圍也非常廣泛。同時可以利用汽車剎車制動時的能量對電容器進行充電，能量的回收效率大大增加。其主要用途為： （ 1）作為可編程隨機存儲等的不間斷電源，如用作記憶性存儲器、微型計算機、系統(tǒng)竹板和鐘表等的備用電源。 ● 市場分析 隨著微電子學和計算機技術的迅猛發(fā)展，目前該器件的應用范圍越來越廣 泛，從而受到世界各國科技，實業(yè)界的極大重視。 北京科技大學在（ 1）集電極材料；〔 2〕高活性、高比表面積炭材料；〔 3〕粘合劑和隔膜材料；〔 4〕無機和有機電解質；〔 5〕高電壓、大 容量超級電容器等 方面展了系統(tǒng)研究開發(fā)。是一種新技術含量高的科技產品。一般可以降低 6— 8 元 /每噸鋼。 使用該技術可以將含磷較高的原料熔氧合并，一般鋼種一次氧化完成脫磷，可以使融化結束的磷含量由融化結束的 %甚至更高在 20 左右的時間內降至 %左右。 該技術根據有關的熱力學計算和實驗室試驗，選擇合理的脫磷渣系，使用一定的添加劑，使合成渣具有較大的磷容量，將研制的加熱模型植入計算機，通過計算機控制電弧爐的加熱過程，為脫磷創(chuàng)造應有的熱力學條件。 主要性能和經濟指標： 外觀形態(tài)：粉狀固體 顏色：黑色 安全性：無毒無味、不燃不爆 用本技術存放成品煙 1 ~ 2 年無霉變 原材料成本：約 2 ~ 4分 / 10 克 售價： ~ 角 / 10 克 生產設備： 攪拌機一臺 手提式塑料封口機 12臺 自動包裝機一臺 投資總金額： 約 60萬元 電弧爐快速脫磷技術 ●成果成熟程度： 已經在生產中應用 ●成果 特點 本技術主要解決在電弧爐煉鋼過程中使用含磷量較高的原料，如高磷廢鋼、高磷生鐵時的脫磷問題。 包裝及使用： 本產品為粉劑，用施膠無紡綿紙袋包裝，根據需要每袋裝 1— 100 克防霉劑 ，專業(yè)好文檔 使用時將一定數量的防霉劑直接放入成品煙中，藥劑和煙葉不直接接觸，完全分開，對卷煙無任何污染。 北京科技大學針對成品煙存放過程中的霉變問題，已經研制出一種全新的綠色防霉產品。成品煙霉變一直是人們早已知曉和急需有待解決的難題，多年來沒有行之有效的解決辦法，因而也一直沒有引起卷煙廠的高度重視。 ● 經濟效益及市場分析 利用本項目工藝技術建設年處理原礦 萬噸的加工廠，總投資 1800 萬元，按原礦含錳 18%，含銀 150g/t 概算，年產化學二氧化錳 5859 噸，白銀 噸，年可實現銷售收入 4636 萬元，實現利潤 1272 萬元，稅金 1334 萬元，經濟和社會效益顯著。此外，它是玻璃工業(yè)的脫色劑，煉鋼工業(yè)用作錳鐵合金的原料，澆鑄工業(yè)的增熱劑，可作 CO 的吸收劑，化學工業(yè)的氧化劑、催化劑、干 燥劑，還可用作陶瓷工業(yè)的釉藥及醫(yī)藥、肥料及織物印染等方面。本項目就是解決這一難題，從錳銀礦中生產出科技含量高和高附加值的化學二氧化錳和白銀產品，以提高礦山開采利用率，延長服務年限，保護環(huán)境，提高企業(yè)的經濟效益。 ● 應用范圍 我國湖南、廣西、云南、山西、河北、福建等省儲存大量的 含銀低品位的錳銀礦，錳的品位低于 28%，銀含量在 200 克 /噸以上，有的每噸礦石高達數千克。專業(yè)好文檔 從錳銀礦中提取化學二氧化錳和白銀 ● 項目簡介 本項目所開發(fā)的從錳銀礦中提取化學二氧化錳和白銀工藝，是利用還原劑在硫酸介質中浸錳，含錳母液再經凈化、碳化、重質化、氧化、精制步驟得到純度大于 90%的γ 型二氧化錳，產品視比重 ，放電性能好，錳的浸出率大于 96%，回收率 94%；浸錳渣用碳浸 電積法得到白銀產品，浸出率 92%，回收率 90%。該項目已通過省級鑒定。但是，錳銀分離十分困難，回收率低。 本項目所得的化學二氧化錳為高品質、高活性的化學二氧化錳，它是適應電池工業(yè)和電子工業(yè)發(fā)展而進行深加工的產品，是制作電池及磁性材料的原料，可用于生產高質量的鋅錳堿性電池。該項目還可產出中間產品，硫酸錳、碳酸錳可作為錳鹽工業(yè)的基礎產品，廣泛應用于工農業(yè)生產，用途十分廣泛，銷售應用市場廣闊。 成品煙防霉劑 卷煙廠將煙葉加工成的成品煙在存放過程中因春夏秋 冬四季濕度和溫度變化大只能有一定的存放期，超過一定時間以后，煙葉則因長霉而變質。成品煙霉變不但對卷煙廠造成相當大的損失，而且對吸抽霉變成品煙的煙民的健康造成嚴重的影響。它能完全防止成品煙中各種霉菌的產生，并且成本低和完全無毒無味。加入量按每條煙加 5~10 克防霉劑。 在電弧爐煉鋼過程中使用含磷量較高的原料的時候，當采用的工藝不得當，可能造成氧化期過長、電耗和電極消耗升高、生產率下降的問題。由于合理的渣料加入方式，及由渣料本身對反應過程動力學條件的影響，使渣料與鋼液中的磷具有 很好的反應條件，從而達到很好的脫磷效果。 ●成果的使用范圍 ： 電弧爐冶煉過程中使用高磷原料 ●經濟、社會效益分析 專業(yè)好文檔 由于高磷原料的使用，冶煉時間的縮短，可以大大降低煉鋼成本。 電化學超級電容器 ● 項目簡介 超級電容器是一種介于傳統(tǒng)電容器和電池之間的新型儲能元件，與傳 統(tǒng)電容器相比具有更大的容量，與二次電 池相比具有更高的功率密度和更長的 充 ?放電循環(huán)壽命。超級電容器技術特點為：（ 1）比功率高（能夠提供幾百 W?Kg 到幾千 W?Kg的功率密度）；（ 2）大電流快速充電特性好；（ 3）電壓與容量的模塊化；（ 4）使用溫度范圍寬，為－ 40?C～＋70?C；（ 5）循環(huán)使用壽命長，可達 10 萬次；（ 6）無污染，真正免維護；（ 7）價 格低；（ 8）不需冷卻及其它附屬設備。前期開發(fā)出了作為混合動力電動車輔助電源用的超級 電容器樣品。國外對超級電容器的研究已經成為熱點，國內對這方面的研究剛剛開始。 （ 2）隨著自然資源的日益匱乏、環(huán)境污染問題的日益突出，綠色環(huán)保型電動交通工具已成為世界各國發(fā)展的方向，將高 比能蓄電池超級電容器聯(lián)合應用作為電動車的動力電源，可以滿足電動車啟動、加速、爬坡的功率需求而不降低蓄 電池性能。 （ 3） 用作交替工作式電源，例如與光能電池合用，在白天電子負載由光能電池提供動力，同時光能電池給超級電容器充電，在夜里由超級電器提供動專業(yè)好文檔 力 給負載。 目前，超級電容器占世界能量儲存裝置（包括電池、電容器）市場份額不足 1％，在我國所占市場份額更少，因此超級電容器存在著巨大的市場 潛力。其基本工藝過程：測量電弧爐供電主回路的基本電氣運行參數，進行分析處理后得到電弧爐供電主回路的短路電抗和操作電抗，應用這些電氣參數制定合理的電弧爐供電制度。因為電能占電弧爐煉鋼總能量輸入的 60～ 70%，合理使用這部分能量將有助于實現電弧爐煉鋼的高效化。通過對電弧爐電氣運行特性的研究，揭示了大型交流超高功率電弧爐煉鋼過程中電氣運行的基本規(guī)律。本項目的特點在于大功率供電技術和煉鋼技術的結合，科技含量高，無需對電弧爐主電路和裝備做重大改動，投入少、實施方便、對生產影響小 、回報高。 ● 應用范圍 本技術可適用于各種容量的交流電弧爐煉鋼生產，爐子噸位和變壓器容量越大，效果越明顯，特別適用于變壓器容量大于 30MVA 的大型超高功率電弧爐。以一座年產鋼 20 萬噸的煉鋼電弧爐為例進行說明。年產 20 萬噸的電爐每年可增產 1萬噸，則年產值增加 2021 萬元 利稅增加 100 萬元以上。 鋼包爐系統(tǒng)工藝優(yōu)化 ● 項目簡介 近年來，我國通過引進和自行設計的鋼包爐，投產使用的數量不斷增多，預計鋼包爐將在我國的爐外精煉設備中占有重要地位，所以對 LF 進行系統(tǒng)的研究是十分必要的，尤其在工藝軟件的開發(fā)和利用方面，因為我國在這方面可以說剛起步。 工作目的： （ 1）電爐 鋼包爐 真空處理工藝進行優(yōu)化； （ 2）建立 LF/VD 生產的標準化操作。 LF/VD 系統(tǒng)模型簡介 鋼液成份微調模型 喂鋁線模型 吹氬氬攪拌模型 全氧的預報模型 鋼液的溫度預報（控制）模型 脫硫模型 LFVD 過程的系統(tǒng)工藝優(yōu)化模型及標準化生產操作 以提高鋼水質量為宗旨，熱平衡模型計算鋼液溫度為基礎，影響溫度變化的因素為連線，連接 LF/VD 生產中的上述所有模型，實現模型間的最佳配合，建立系統(tǒng)工藝優(yōu)化模型，從而達到對 LF/VD 生產的最優(yōu)控制?；A自動化操作結果也通過數據庫反饋到各相關模型。標準化操作制定完后，一般操作員無權修改。在基礎自動化出現故障時，也可應用模型對 LF/VD 生產進行跟蹤計算。 ● 應用范圍 鋼鐵企業(yè) ●成果成度 經過國家鑒定，世界先進水平 鋼包爐脫硫及其合成渣技術 ●項目簡介 專業(yè)好文檔 經過實驗室研究和工廠試驗，解決出鋼過程、鋼包爐中的脫硫、脫氧技 術問題。該合成渣成本約 800 元。 合成渣成本約 600 元。但是鋼包爐精煉過程主要問題是加熱過程中的耐火材料消耗較高。根據脫硫量的要求，可以在鋼包中加入 5— 10kg/t，使脫硫率達到 4060%。 ●技術成熟程度 以上技術均在鋼廠進行