高磷铁矿脱磷工艺研究现状

高磷铁矿脱磷 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 研究现状 * 毕学工 周进东 黄治成 金焱 熊玮 (武汉科技大学, 钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室 ) 摘要 我国铁矿资源长期紧缺已是不争的事实,合理开发利用鄂西巨型铁矿资源具有重大经济意义。对此本文论 述了国内外高磷铁矿降磷的现状及其发展,总结了当前降磷存在的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,着重阐述了选矿降磷工艺和铁水预处理 脱磷工艺研究的现状及其相关设备和材质的研究现状。 关键词 高磷铁矿 降磷 选矿 铁水预处理 PRESENT INVESTIGATION SITUATION OF DEPHOSPHORIZATION PROCESSES FOR H IGH PHOSPHORUS CONTENT IRON ORES B i Xuegong Zhou Jindong H uang Zhicheng Jin Y an X iongW e i (Key Laboratory for FerrousM etallurgy and ResourcesU tilization ofM in istry of Education, Wuhan University of Science and Techno logy) ABSTRACT It is an ev ident fact that sho rtag e o f iron o re resources w ill last for a long term in our country and the reason- able deve lopm ent and applica tion o f the huge iron ore resource in thew estern H ube iP rov ince have then important econom ic va lues. F or th is purpo se, the paper discussed the present situation and future deve lopm ent of phosphorus decrease of h igh phosphorus conten t iron o res in abroad and in China, summ arized the ex isting problem s for phosphorus decrease fo r the tim e be ing, focusing on the present conditions of process developm ent and concerned equ ipm ent and m ate rials fo r phosphorus de- c reases through beneficiation and ho tm eta l pretrea tm en t. KEY WORDS H igh phosphorus content iron ores Phospho rus decrease Bene fic iation H ot m eta l pretreatm ent 0 前言 近十几年来, 中国钢铁行业发展迅猛, 超过 50%的铁矿石依赖从巴西、澳大利亚、南非等国进 口。随着进口矿价格的飞涨,国内许多钢铁企业为 平抑国外铁矿石的价格, 开始纷纷寻求国内铁矿石 资源以降低成本。包括鄂西铁矿在内的高磷铁矿资 源超过 50亿吨,占我国铁矿资源总量的 10%左右, 因其难选难冶的特点,一直作为一种 "呆矿 "没有得 到开发利用。随着进口矿价格的不断上涨, 以及横 贯鄂西的沪蓉高速公路和宜万铁路即将相继建成, 大规模开发利用我国高磷铁矿的时机越来越成熟。 鄂西高磷铁矿发现于 1959年,面积达 1. 8万平 方公里, 储量约 22亿吨, 属巨型铁矿。这一探明储 量分布在鄂西的宜昌、长阳、建始、恩施等十个县 (市 )境内。该铁矿石中含铁 41. 95% ~ 52. 60% ,含 磷 0. 3% ~ 1. 8%, S iO 2含量也较高,在 10% ~ 15% 左右, 属于 /宁乡式0鲕状赤铁矿。由于铁矿石中含 磷过高,在炼铁和炼钢过程中磷进入金属中,使钢冷 却时变脆,严重影响生铁和钢的质量,从而限制了该 矿在工业上的利用。但如能对此矿加以开发利用, 以武钢年产 2000万吨钢计算, 这一巨型铁矿带至少 可满足其 10年的生产需要,具有重大的经济意义。 目前, 对高磷铁矿石脱磷的方法分在选矿过程 中降磷和铁水预处理脱磷。本文针对这两种方法分 析讨论了其工艺研究现状和未来发展趋势。 1 选矿工艺降磷研究现状 1. 1 选矿工艺降磷的发展及应用 针对不同性质的含磷铁矿石,国内外专家进行了 较为深入的脱磷工艺研究。目前,高磷铁矿石的降磷 方法主要有磁选、浮选、酸浸、微生物浸出等多种工艺。 1. 1. 1 磁选法 新型高梯度磁选机的研制成功, 能较大幅度地 降低有效分选粒度下限, 较好地解决了堵塞与夹杂 问题,为高磷铁矿石的脱磷提供了一条新的途径。 它的鼓动脉动结构使高梯度磁选效率得到明显提 高, 有效分选粒度下限可达 10Lm。在梅山铁矿脱 磷工业试验中 [ 1] ,采用 S lon- 1500立环脉动高梯度 磁选机, 由含磷 0. 399% 的原矿得到了含磷为 0. 246%的铁精矿,取得了良好的效果。 1. 1. 2 浮选法 2007年 12月 河 南 冶 金 Dec. 2007 第 15卷 第 6期 HENAN METALLURGY Vo.l 15 No. 6 * 联系人:毕学工,教授,博士生导师,中国金属学会炼铁学术委员会理事,湖北.武汉 ( 430081 ),武汉科技大学; 收稿日期: 2007) 11) 26 未来弱磁性铁矿选矿面临的突出问题是细,而 且有害杂质磷灰石、焦磷矿等的嵌布粒度更细。为 使其单体解离,往往需要细磨, 而使用常规方法则捕 集困难,回收率低。近年来,迅速发展起来的选择性 聚团分选工艺,为微细粒矿物分选提供了广阔的前 景。其主要工艺有: 高分子絮凝分选、疏水聚团分 选、磁聚团与磁种聚团分选以及复合聚团分选。当 被分选的矿物间单一颗粒性质差异较小时, 聚团可 使矿物间的差异增强,同时又保持较高的选择性。 纪军 [ 2]对宁乡式鲕状高磷铁矿石进行了降磷 研究, 在对脱泥反浮选和直接反浮选进行比较分析 后,采用分散 - 选择性聚团 -反浮选降磷试验 (如 图 1所示 ), 通过适当调整药剂制度和流程结构,可 使含磷量由原矿中的 0. 570%, 下降降到铁精矿中 含磷 0. 236%, 脱泥反浮选闭路试验铁的回收率达 到 90. 57%的效果。该工艺简单易行、成本较低、适 应性强、易于工业化, 但精矿含铁品位仅为 54. 11%。 图 1 脱泥反浮选闭路试验流程 1. 1. 3 酸浸 该法是以硝酸、盐酸或硫酸对矿石进行酸浸脱 磷。是一种较为有效的脱磷方法, 而且矿石中的磷 矿物无须完全单体解离, 只要暴露出来与浸出液接 触就可达到降磷的目的。但此法脱磷耗酸量大,成 本高, 而且容易导致矿石中可溶性铁矿物溶解,造成 铁的损失。卢尚文等 [ 3]采用解胶酸式浸矿实现了 乌石山宁乡式鲕状嵌布式高磷铁矿的抗盐保铁脱磷 (如图 2所示 ) ,有效地脱除了乌石山铁矿中 40% ~ 50%的磷,并提高铁品位 4~ 6百分点。 图 2 乌石山胶磷铁矿的降磷流程 1. 1. 4 微生物浸出 生物技术是发展速度较快的新兴产业之一。生 物技术以其低能耗、无污染等特点逐渐显示其强大 的优势。微生物脱磷主要是通过代谢酸降低体系的 pH值,使磷矿物溶解, 同时代谢酸还会与 Ca2 +、 Mg 2+、A l3+等离子螯合, 形成络合物, 从而促进磷矿 物的溶解。 黄剑胯等人 [ 4]利用溶磷剂与硫杆菌协同对华 东某铁矿进行生物脱磷研究, 可将铁矿中的磷含量 降低到 0. 20%以下。何良菊等 [ 5]进行了氧化亚铁 硫杆菌 ( T. f菌 )氧化黄铁矿生产浸出液及以此浸出 液浸矿脱磷的研究,可使脱磷率达到 76. 89%, 在浸 矿过程中保持浸出液中各组分浓度适当,将有利于 脱磷率的提高。 1. 2 选矿降磷存在的问题 虽然我国在铁矿石降磷方面取得了很大的进 展, 但总的来说还存在着很多问题,主要是难以同时 满足脱磷率高、金属回收率高、精矿产品含铁品位高 的 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 。具体表现为: 1)我国高磷铁矿石矿物组成复杂,磷矿物嵌布 粒度较细,采用选矿方法脱磷, 其缺点一是脱磷率 低, 二是细磨降低了球磨机的处理量,使磨矿成本明 显增加,三是铁的损失量大。 2)鲕状赤铁矿选矿的技术难点是需要超细磨, 而目前常规的选矿设备及药剂难以有效地回收 ) 10Lm的微细粒铁矿物。由此应该加强细筛 ) 再 磨 ) 再选工艺的研究,开发分级效率高、处理能力大 的细筛设备,研制高效浮选药剂。 2 铁水预处理脱磷工艺研究现状 以目前的选矿技术对高磷铁矿进行选矿, 得到 的精矿产品含铁品位较低,含磷量高,而以此精矿作 为原料进行高炉冶炼,由于高炉过程中是不能脱磷 的,因此得到的高炉铁水磷含量必然很高。对于高 磷铁水,采用铁水预处理技术进行脱磷,使之达到炼 钢的要求是开发利用鄂西矿的关键。 2. 1 铁水预处理的作用 铁水预处理技术,是近二十几年来逐渐发展成 熟的经济、高效和清洁的钢铁生产工艺,其技术优点 在于 [ 6] : 1)提高钢水纯净度, 转炉终点可做到 S [ 0. 005%、P[ 0. 010%、N[ 0. 002%、H [ 0. 0003%、T. O[ 0. 045% ; 2)降低生产成本, 金属收得率的增加, 熔剂消 耗及其他方面的节省降低了炼钢生产成本 3. 41美 元 / t(钢 ) [ 7 ] ; #4# 河 南 冶 金 2007年第 6期 3)由于转炉操作的简化和 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化, 转炉产能提 高; 4)成分命中率提高,工序更易于调度。 5)铁水脱硅使炼钢炉渣量锐减, 而且精炼炉转 炉渣可以作为脱磷剂返回使用,减少废渣生成量,有 利于环境保护。 2. 2 脱磷前的铁水预脱硅 由于硅与氧的结合能力远远大于磷与氧的结合 能力, 所以硅比磷优先氧化。形成的 S iO 2会大大降 低渣的碱度。而为了减少脱磷剂用量、提高脱磷效 率,必须预先将铁水硅氧化到一定程度。图 3显示 了 K. Sasak i等 [ 8]在 300t混铁车中喷吹石灰系熔剂 进行脱磷脱硫试验时得到的结果, 清楚地表明脱磷 处理前必须将铁水中的硅含量降至 0. 15%左右。 图 3 脱磷剂用量与处理前铁水含 S i量的关系 脱硅方法主要有在高炉炉前铁水沟中加固体氧 化剂的连续脱硅法和在铁水罐、在混铁车内喷吹粉 剂的喷吹脱硅法两种。当铁水 [ S i] > 0. 45%时, 以 铁水沟脱硅为宜; [ Si] < 0. 45%时,以铁水罐喷吹 脱硅为好。在喷吹脱硅过程中, 需顶吹部分 O2以 防止铁水降温,如图 4所示 [ 9] : 图 4 喷吹脱硅后铁水温度的变化 2. 3 铁水预处理脱磷工艺 2. 3. 1 在铁水罐或鱼雷罐中进行预脱磷 [ 10- 12] 在铁水包或鱼雷车中进行脱磷利用了铁水运送 容器,从物质的转送上看是一种比较有效的手段。 且此法净空小,废气处理设备简单; 渣碱度高, 需要 进行预脱硅和抑制产生泡沫渣;氧气消耗量少,主要 使用氧化铁作为氧的来源并减少碳的氧化; 使用熔 剂喷吹系统以确保很高的反应能力; 因为全铁 ( TFe)低,所以在脱磷的同时能够脱硫。例如: 日本 新日铁君津厂的 ORP法、日本住友鹿岛的 SARP法 等,国内的宝钢和太钢也采用此法进行预脱磷。其 工业生产效果见表 1: 表 1 铁水预处理工业生产结果 厂名 铁水量 / t 脱硅剂、脱磷剂、脱硫剂 配方 粉剂单耗 / kg /t O 2耗 / m3 /t 三脱结果 / % [ Si] 0 [ P] 0 [ S] 0 G p [ S i] f [ P ] f [ S] f Gs 进行三脱后的温 度或温降 / e 工艺特点 新日铁君 ORP ( 320吨混铁车 ) 290 轧钢皮或 (铁砂 +精炼渣 ) 35CaO+ 55轧钢皮 + CaF2+ 5CaCl2 27 52 - 可吹 0. 50 0. 15 0. 120 0. 015 0. 025 0. 005 87. 5 80. 0 脱后\1300 炉前上置脱硅,同时脱磷脱硫,脱磷渣返回脱硅 住友鹿岛 SARP ( 400 t混铁车 ) 400 锰矿或铁矿或烧结返矿 烧结矿粉 N a2CO3+顶吹 O2 [ 25 31 19 - - 0. 64 0. 08 0. 100 0. 005 0. 050 0. 002 95. 0 96. 0 \1370 高炉炉前脱硅,喷吹二次 脱硅,喷吹脱磷脱硫 住友专用炉 SRP (和歌山,鹿岛 ) 250 160 转炉渣 ( +铁矿 ) + CaO + C aF2 50转炉渣 + 40铁水 + 10C aF2 CaO 18 50~ 62 9. 0 4~ 9 0. 1 ~ 0. 3 0. 7 ~ 1. 6 0. 103 0. 011 ~ 0. 040 ~ 0. 020 89. 3 ~ 50 脱后 > 1300 双转炉逆流操作脱磷渣 C /S\2. 5 川崎千叶 ( 230tQ- BOP) 39CaO+ 55铁矿石 + 6CaF 2 (底吹 O2+ CaO粉 + C aF2粉 ) 51 6 0. 20 ~ 0. 30 0. 140 0. 010 0. 020 0. 010 92. 9 50 1370 底喷 CaO+ CaF2 脱磷时间 2~ 4m in 神户 OLIPS ( 80 t/H炉 0 ) 84~ 90 脱 P剂: 43CaO+ 43轧钢铁皮 +14CaF2 54脱 P剂 + 14块 CaO+ 13BOP渣 + 19锰矿 N a2CO3 32 34. 1 5~ 5. 8 3~ 10 7. 4 0 0. 15 0. 082 0. 020 0. 038 0. 010 75. 6 73. 7 1340 / H炉 0喷粉,块 CaO等 顶加,分期脱磷脱硫 宝钢二炼钢 ( 320 t混铁车 ) 250 烧结矿粉 +石灰 +萤石 N a2CO3 17 \ 20% [ 0. 20 0. 090 [ 0. 01 0. 020 0. 003 \90 85 < 30 炉前上置脱硅,先脱磷、 再脱硫,在线配料 太钢二钢 ( 65~ 90t混铁车 ) 50~ 60 90轧钢铁皮 + 10CaO 35CaO+ 55轧钢铁皮 + 10CaF2 40. 3 41. 0 2. 84 3. 44 0. 69 0. 10 0. 082 0. 013 0. 030 0. 023 84. 1 23. 33 54 两次脱硅,同时脱磷脱硫 注: [ S i] 0, [ S i] f, [ P ] 0, [ P ] f, [ S] 0, [ S] f-三脱处理前、后铁水硅、磷、硫的含量; GP= ( [ P ] 0 - [ P ] f) /[ P ] 0-脱磷率; GS= ( [ S] 0- [ S] f) /[ S ] 0-脱硫率。 目前此种方法在工业生产中仅限于磷含量 0. 10% 左右的低磷铁水。为了开发利用本国北部地区丰富 的高磷铁矿资源,瑞典在 1980年代开展过高磷铁水 预处理脱磷技术的研究 [ 13 ]。在 6t铁水包中做了扩 大试验, 铁水磷含量 0. 2% ~ 0. 8% ,脱磷剂有 CaO 基和 Na2O基两种, 用浸入式喷枪将粉剂与少量氧 #5# 2007年第 6 期 河 南 冶 金 气一起喷人铁水。结果表明,两种脱磷剂均可将铁 水磷从 0. 5%降到 0. 02%的水平。 CaO利用率接近 100%。通过调节气体氧和固体氧的比例, 铁水温度 基本不降。 2. 3. 2 在转炉内进行预脱磷 [ 11- 12] 利用闲置的转炉进行铁水脱磷, 提高了转炉的 作业率。这种处理方法, 净空大且废气处理设备能 力很大,采用低碱度、高 ( TFe)渣脱磷而不需要预脱 硅;氧耗高; 用废钢代替氧化铁作为冷却剂。然而, 脱磷时不能同时脱硫。例如: 日本神户制钢 H炉 法、川崎千叶 Q- BOP法、住友和歌山厂 SRP法、神 户制钢加古川厂的 OLIPS法等等, 其工业生产效果 也在表 1中列出。 本方法针对的铁水磷含量同样较低在 0. 10% 左右。对中磷铁水,包钢 [ 14]借鉴了日本 SRP法的经 验,在用 150kg中频感应炉改造的复吹转炉中对含 磷大于 0. 2%的铁水做了预处理脱磷、脱硫工艺的 研究。处理结果为: 平均降碳量为 0. 63%, 硅全部 氧化到微量, 锰烧损为 0. 75% , 平均脱磷率为 77. 5% , 最高脱磷率为 98%; 处理过程平均温升为 21e ,处理时间为 15 ~ 20m in。终点碳含量基本能 满足后步炼钢热量的要求。 2. 3. 3 在同一座转炉内进行预脱磷和脱碳炼钢 对高磷铁水,早期是直接装入转炉,采用双渣法 进行脱磷和炼钢, 此工艺在欧洲已很成熟。如法国 蓬佩钢厂 [ 15] , 在公称容量为 20t的 LD转炉中对铁 水成分平均为 3. 6% C、0. 5% S i、0. 4%Mn、1. 85% P 进行了脱磷工业实验。他们采用粒度为 40mm的石 灰作为熔剂和用非洲北部含铁 52%的铁矿石作为 LD转炉的冷却剂。整个操作分为两步: 第一步,在 高压氧下,去除硅和大部分磷, 并尽量保留大部分的 碳。在碳含量约 1. 5% , 磷含量约 0. 2%时停止,并 进行倒渣,此过程使装入料中 80%的磷转至渣中。 第二步,除添加石灰石的措施外,其它方面类似于普 通的 LD炼钢。出钢后将终渣仍保留在转炉内, 作 为下一炉的第一部份炉料 (下一炉的装入料放在此 渣之上 ) ,通过循环使用脱碳渣磷被富集, 而 FeO被 还原成 Fe返回到金属中。 新日铁开发的 MURC法 (M u lt i- Ref in ing Con- verter) [ 16] ,能够在一个转炉中连续进行脱磷和脱 碳。其特点如下: 1)可以利用现有的一个转炉进行 MURC过程, 所以投资少; 2)渣量比现有的预处理方法低 30% ~ 50%; 3)因为在脱磷之前能够加废钢, 所以废钢比提 高 10%左右; 4)脱磷渣的碱度低, 渣的利用价值高。 2. 4 铁水预处理脱磷设备 2. 4. 1 脱磷设备的耐火材料 用于铁水脱磷工艺的铁水罐、鱼雷罐多用高铝 质或铝炭质耐火材料,而转炉多使用镁炭质耐火材 料。如果采用含钠系脱磷剂, 对两类耐火材料的侵 蚀都很严重。对使用较多的石灰 ) 氧化铁 ) 氟化钙 系脱磷剂,亚铁对炭素的氧化严重,刚玉质材料虽然 与铁氧化物不易反应,但在有氧化钙存在时会生成 铁铝酸钙。加入锆莫来石, 纤维状的氧化锆对基体 有增强作用,而且氧化锆在基质中的溶解提高了基 质的高温粘度,对炉衬的附渣挂渣有利。 镁质材料与铁系氧化物能形成范围很大的固溶 体, 在渣中的 CaO、S iO 2含量高、侵蚀量大时,易形成 低熔点的橄榄石。加入锆莫来石, 可生成含锆的镁 铁尖晶石,并在有添加剂存在时形成良好的树枝状 结构,对炉衬的附渣挂渣有利。 在铁水运输设备中进行脱磷,采用铝质炉衬利 于抵抗亚铁的侵蚀, 而镁质材料较差。若采用转炉 处理工艺,必须对镁质材料进行改性,如加入尖晶石 或碳化硅等以提高其抗亚铁渣侵蚀的性能。 2. 4. 2 铁水预处理喷枪 喷枪的内芯为钢管,外部包裹高性能浇注料进 行保护,浇注料的好坏是影响喷枪寿命、保证铁水预 处理工艺顺利进行的关键。 喷吹的粉剂加剧了熔渣对浇注料的侵蚀; 脱 P 时还要补吹 O2,使其热负荷加大;渣液、铁水的搅动 对浇注料产生冲刷磨损; 喷吹时枪体振动带来机械 破坏作用;间歇性作业带来的温度骤然变化等,使浇 注料的工作条件十分恶劣, 因此容易发生穿孔、开 裂、熔损、剥落等现象, 并进而损坏钢管内芯。宝 钢 [ 17]的喷枪浇注料选择 A l2O3 ) SiO2系统材质, 采 用了低水泥结合技术,通过各种性能的综合研究,使 喷枪浇注料能适应苛刻的使用条件。 2. 5 中、高磷铁水预处理工艺的选择 铁水预处理脱磷目前主要有两条技术路线, 即 在转炉中脱磷和在铁水运输设备中脱磷。在转炉中 脱磷优点很多,例如铁水温降少,无须预先脱硅, 无 须喷粉、工艺设备简单可靠, 渣量少, 得到的脱磷渣 含磷高,对农作物有很好的肥效 [ 18] , 有利于降低预 处理成本和磷资源的利用。但这种方法也存在一些 缺点:一是为了得到较高的脱磷效果,无法提高出钢 温度,而为了满足连铸生产对浇钢温度的要求,就必 须在钢包炉中加热, 使得每吨钢增加电耗 25度左 #6# 河 南 冶 金 2007年第 6期 右 [ 19] ;二是不能同时脱磷和脱硫; 三是对转炉的生 产率影响较大,增大了炼钢成本。 M itta l公司哈萨克斯坦的特米尔托厂在使用自 产铁矿炼铁时, 铁水磷含量增加到 0. 33% ~ 0. 70% ,在一座转炉中采用双渣法进行冶炼 [ 20] , 铁 水磷含量对转炉生产率影响的实际数据见表 2: 表 2 双渣操作时转炉生产率的损失情况 铁水平均磷 含量 /% 双渣炉次 比 / % 对生产率的影响 每次双渣作业增加的 时间 时间 / m in 生产率变化 / % 每次双渣作业等待渣罐的 时间 时间 / m in 生产率变化 / % 每次双渣作业因 FeO含量高,渣量大,出 渣和扒渣等造成的金属收得率损失率 损失率 / % 生产率变化 / % 总生产率 变化 / % < 0. 3 0 0 2. 03 0 1. 02 0 0. 15 3. 20 0. 3~ 0. 35 15 10 0 5 10 - 1 0 0. 00 0. 35~ 0. 4 50 10 - 4. 80 10 - 4. 80 - 2 - 1. 70 - 11. 31 > 0. 4 100 10 - 9. 39 12 - 11. 27 - 2. 5 - 2. 13 - 22. 79 注:双渣炉次比受冶炼钢种规格的影响,当订单的钢种是板材和管材时,铁水磷含量不太高仅为 0. 3%时,双渣炉次比也可能高达 50%。 由表 2可知,当铁水含磷超过 0. 4%以后, 双渣 操作对转炉生产率的影响不到 23%, 这可能是因为 该厂在采用双渣操作以前出钢到出钢时间比较长, 对于出钢到出钢时间仅有 24m in的高速转炉,同样 的作业时间延长 ( 12 m in )将使转炉的生产率下降 50%。因此,对于高磷铁水来说,最好不要采用在同 一座转炉中预脱磷和脱碳炼钢的工艺, 而应当增设 一座转炉型的脱磷炉,但这样将显著增大设备投资。 在铁水包或鱼类罐中进行脱磷, 设备投资相对 较低, 可以同时脱磷和脱硫,对炼钢生产不会造成不 利影响,但缺点是必须预脱硅, 而且目前一般以氟化 钙为助熔剂,脱磷渣中含氟,不仅对环境会造成严重 污染, 而且磷是以枸溶率很低的氟磷灰石 Ca10 F2 ( PO 5 ) 6形式存在,炉渣不能作磷肥 [ 19 ]。 综上所述, 在转炉型脱磷炉中脱磷的技术瓶颈 是不能同时脱磷脱硫,设备投资高;在铁水包和鱼类 罐中脱磷的技术瓶颈是渣量大、温降多、废渣污染环 境且不能做肥料。我国铁矿石和焦炭普遍含硫较 高,不能同时脱磷脱硫是一个很大的问题。建议主 攻在铁水包和鱼类罐中脱磷的技术, 开发不含氟的 高效环保型脱磷剂, 研究预处理阶段和后续炼钢阶 段的温度补偿技术。 迄今为止,对于高磷铁水, 无论是在国内还是在 国外, 各种脱磷预处理工艺都没有工业应用的先例。 因此需要我们加强科学研究,突破瓶颈技术,以试验 结果为依据选择出最佳的脱磷预处理工艺。 3 结语 我国钢铁工业持续稳定发展, 对铁矿原料的需 求越来越大,因此鲕状高磷铁矿的开发利用有着重 要的意义。加强在选矿脱磷工艺中提高精矿的含铁 品位与金属回收率的研究以及找到冶炼高磷铁水综 合指标最优的预处理工艺, 是实现鄂西高磷铁矿工 业化利用的前提。 4 参考文献 [ 1] 衣德强,刘安平,尤六亿.梅山选矿降磷工艺研究及应用.宝钢 技术, 2003( 1) : 13~ 17. 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(下转第 22页 ) #7# 2007年第 6 期 河 南 冶 金 表 2 不确定度来源 不确定度来源分析 不确定度分量 试样称量标准不确定度 u ( 1) 干燥后称量标准不确定度 u ( 2) 重复性测量相对标准不确定度 u ( 3) 水分测定的标准不确定度 u ( 4) 由天平准确性引起的不确定度:每次称重都会有 随机变化 (重复性 )和天平校准带来的不确定度。按 5全自动天平鉴定规程6规定,此类天平的最大允许误 差为 ? 1mg,采用矩形分布将其转化为标准不确定度, 此分量必须计算 2次,一次为空盘,一次为样品,因为 每一次称量均为独立的观察结果,两者的线性影响是 不相关的,故由称量引起的标准不确定度为: u1 = ( 1 / 3) 2 @ 2 = 0. 000816g 相对标准不确定度为: u( 1) = 0. 000816g /1. 0027g= 0. 000814 2. 4. 2 u( 2)的计算 称量引起的标准不确定度为: u1 = ( 1 / 3) 2 @ 2= 0. 000816g 相对标准不确定度为: u( 2) = 0. 000816 /0. 7262= 0. 001124 2. 4. 3 u( 3)的计算 重复性测量的标准不确定度为: u( rep) = ( 27. 58- 27. 62) 2 + ( 27. 67- 27. 62) 2 2 @ ( 2- 1) = 0. 0534% 重复性测量相对标准不确定度为: u( 3) = 0. 0534% A27. 62% = 0. 00193 2. 4. 4 u( 4)的计算 1)水分测量的计算公式为: M ad = m1 m @ 100 式中: M ad ) ) ) 空气干燥煤样的水分, % ; m ) ) ) 称取的空气干燥煤样的质量, g; m 1) ) ) 煤样干燥后失去的质量, g。 2)测定结果: m1 = 0. 0316g m= 1. 0000g M ad = 3. 16% 2. 4. 5 标准不确定度分量的计算与分析 1)称量引起的标准不确定度: um 同 2. 4. 1中的 u 1为 0. 000816g。 2)其相对标准不确定度为: um ( m ) = 0. 000816 A1. 0000= 0. 000816。 3)干燥后失去质量引入的不确定度 um1同 um。 4)其相对标准不确定度: u(m1) = 0. 000816 A0. 9684= 0. 000843。 5)重复性测定实际只进行 2次重复测定, 以水 分小于 5. 00% 计算,故重复测定引入的标准不确定 度为: u '( rep ) = 0. 05A 2 = 0. 04%。 6)其相对标准不确定度: u( rep) = 0. 04 A3. 16 = 0. 0127。 7)合成标准不确定度为: u '( 4) = u(m) 2 + u(m1 ) 2 + u( rep) 2 = 0. 00816 2 + 0. 000843 2 + 0. 0127 2 = 0. 0128 u( 4) = 0. 0128 @M ad = 0. 0128 @ 3. 16% = 0. 04% 3 煤的挥发分产率的不确定度评定 煤的挥发分产率的测定结果应由水分较正后挥 发分产率和扩展不确定度来表示: 1)相对标准不确定度: u ('V 'ad ) = u( 1) 2 + u( 2 ) 2 + u( 3 ) 2 = 0. 000814 2 + 0. 001124 2 + 0. 00193 2 = 0. 00238 2)绝对标准不确定度: u( V ad ) = 27. 62 @0. 00238= 0. 066% 3)水分校正后标准不确定度: u( V ad) = 0. 066 2 + 0. 04 2 = 0. 077% 4)扩展不确定度。取扩展因子 k= 2, 挥发分测 量值 V ad的扩展不确定度为: u( V ad) = 0. 077 @2 = 0. 15% 5)测量结果的表示。该煤样的挥发分测定结 果为: ( 24. 46 ? 0. 15)% 4 结论 使用本方法进行煤样中挥发分的测定,只要测 量条件满足上述要求,就可以直接引用本不确定度 的评定结果。对于本例所测结果为 V ad = 24. 46% 的试样,其扩展不确定度 u= 0. 15% ,故测量结果可 表示为: V ad = ( 24. 46 ? 0. 15)% , k= 2。 5 参考文献 [ 1] 中国合格评定国家认可委员会.测量不确定度评定与表示指 南.北京:中国计量出版社, 2006: 5~ 6. [ 2] 米娟层,刘晓华.煤的空干基水分测定结果不确定度评定.煤 质技术, 2005( 2) : 67- 68. (上接第 7页 ) [ 19 ] 吴蓉华.鄂西高磷铁矿合理利用的探讨.宜昌八一科技, 1990 ( 3) : 53~ 61. [ 20] Bernard O. Chukw u leb e, Grigoriy V. Kuzn etsov, U t ilization of H igh Phosphorou s H ot M etal in BOF S teelm ak ing, A IST ech 2006 Proceedings- Volum e 1, 613- 622. #22# 河 南 冶 金 2007年第 6期