时间：2023-12-20 10:45:19
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇冶炼技术，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
[关键词] 石油冶炼；催化裂化；重要作用
催化裂化的工艺原理是：反应物（蜡油、脱沥青油、渣油）在500℃左右、0.2―0.4MPa及与催化剂接触的作用下发生裂化、异构化、环化、芳化、脱氢化等诸多化学反应，反应物为汽油、轻柴油、重柴油，副产物为干气、焦炭、油浆等。催化剂理论上在反应过程中不损耗，而是引导裂化反应生成更多所需的高辛烷值烃产品。催化裂化过陈友相当的灵活性，允许制造车用和航空汽油以及粗柴油产量的变化来满足燃油市场的主要部分被转化成汽油和低沸点产品，通常这是一个单程操作。在裂化反应中，所生产的焦炭被沉积在催化剂上，它明显地减少了催化剂的活性，所以除去沉积物是非常必要的，通常是通过燃烧方式是催化剂再生来重新恢复其活性。
一、我国催化裂化所面临的问题
（1）我国FCC单套平均能力小；（2）装置耗能高；（3）FCC催化剂发展水平不高；（4）我国FCC装置开工周期短，这也是我国个国外催化裂化技术的主要差距。催化裂化（FCC）是炼油企业获取经济效益的重要手段，尽管催化裂化技术以相对成熟，但仍是改制重瓦斯油和渣油的核心技术，尤其近几年来在炼油效益低迷和环保法规日益严格的双重压力下，仍需不断开发与催化裂化相配套的新技术以迎接新的挑战。基于我国原油资源有资源特点和二次加工能力中FCC占绝大比重的现状，应提高FCC综合技术水平，缩小同先进水平的差距，与国外大公司竞争。
二、我国催催化裂化技术的发展方向
（1）为了有力降低汽油的烃含量，在定量动力学研究基础上，深入研究不同操作条件的影响，促使向异构化、芳构化和氢转移反应有利于降低汽油的烯烃的方向进行，开发降烯烃催化剂和助剂，使催化裂化汽油的烯烃含量大幅度降低。（2）为了满足我国的车用汽油的组成状况，为了充分利用现有的催化能力，尽量减少投入，降低汽油，柴油质量升级所付出的代价，开发了应技术，降低了催化裂化汽油的烃含量和硫含量。（3）充分利用原料，并向化工领域延伸，用常压渣油等种植原料生产乙烯，丙烯等。
三、我国石油冶炼催化裂化技术的研究现状
从目前世界范围来看，石油的冶炼催化裂化技术都在不断的提高和更新，我国的此项技术也在不断的提高。石油的冶炼主要分离出轻质的柴油和汽油，而柴油和汽油中硫含量和烯经的含量一直是困扰冶炼油纯度提高的关键所在。国外的炼油技术比较的先进，原油的加工和冶炼的程序不一样，其炼制过程中同样体积的轻质原油中烯经的含量不超过15%，而我国由于冶炼技术的落后，烯经的含量远比国外的高。以催化裂化技术生产的90号汽油的含量通常会超过40%。因此，提高此项技术是在必行。
四、石油催化裂化在我国石油冶炼企业中的应用
随着市场消费的需求量逐年的增加，轻质原油的需求越来越大。那么在我国的石油冶炼中如何有效的降低催化裂化过程中烯经的含量，使轻质原油中的丙烯增加，以提高我国冶炼石油产物汽油和柴油质量和数量。随着科学技术的发展，我国的催化裂化技术也在进一步的提高，并且在原油的深细加工中发挥巨大的作用，提高了产量，也提高了我国石油企业的经济效益。由于我国经济的快速发展，使得对汽油和柴油的需求量每年都以极快的速度增长，并且油的价格也在逐年上涨，因此在石油的冶炼过称中应该把柴油和汽油的产量提升，那么使用MGD技术就是提高产量的最为有效的途径。我国的大庆油田曾经想通过传统的技术进行深的钻研来提高冶炼过程中柴油和汽油产量的提高，但效果都很不明显，但是在采用了MGD技术后，使得汽油和柴油的产量提高了月5%，而油中含有的烯经含量从原来制定的40%下降到了31%。于是很对企业效仿，中原石油公司宁夏分公司推广了此项技术，给原来的50多套催化裂化设备装上了MGD技术，已经取得了非常良好的经济和社会效益。
五、我国在重油催化裂化沉降器结焦的发展
在重油催化裂化中，由于渣油具有较大的结焦倾向，我国多数炼油厂的重油催化裂化装置（RFCCU）都发生过严重的结焦结交部分包括提升管、沉降器顶部、沉降器内旋风分离器、大油气管线、分流塔底和油浆系统等，其中沉降器的结焦危害尤为严重。沉降器的严重结焦可导致催化裂化装置分正常停工，直接影响到催化裂化装置的长周期安全运行和厂子的经济效益。目前常用的防止结焦的措施主要有：①增加防焦蒸汽采用二级孔喷嘴，使喷嘴指向沉淀器油气泄流空间，避免出现死角；②采用新型快速分离装置，减少油气在沉淀器内停留时间，如采用粗旋、三叶形密闭直联快速分离器等，使油气停留时间由20～30s减少到4～9s；③采用提升管反应终止剂技术，减少因果裂化反应生成的不饱和二烯烃；④优化沉降器结构设计，消除汽油平动死区；⑤平稳操而增大，而后又逐渐减小。
六、多产烯烃的工艺技术主要特点
（1）设立第二提升管有二次裂化；（2）使用高ZMS-5含量的助剂；（3）采用密闭式旋风分离器。（4）优化工艺与催化剂的选择性组分裂化；（5）乙烯和丁烯移位反应生成丙烯；在中试结果表明丙烯的产率高。轻烃预提升技术UOP公司在干气预提升技术是目前应用效果较好的轻预提升技术。其特点是在提升管底部用稀释剂对再生催化剂进行预加速，使催化剂密度降低，这样从精料喷嘴喷出的油滴就能穿透催化剂覆盖整个提升管截面达到良好的剂油结合效果，使油滴得到良好的汽化。从而获得良好的产品分布。催化剂循环增强技术CCET是Shell石油公司开发的自己的技术。该技术的核心是显著提高立管的稳定性，在理灌入口附近优化催化剂条件以增加蓄压，使滑阀维持高压差来提高催化剂循环量，而不必对催化剂输送管线和滑阀进行昂贵的改动。采用CCET技术后，滑阀压差增大，催化剂循环量提高了50％。
七、催化裂化的作用和意义
石油炼制工业是国民经济的重要支柱产业，其产品被广泛用于工业、农业、及交通运输和国防建设等领域。催化裂化FCC作为石油炼制企业的主要生产装置，在石油加工中占有相当重要的地位，是实现原油深度加工、提高轻质油收率、品质和经济效益的有效途径催化裂化使原油二次加工中重要的加工过程，是液化石油气、汽油、煤油和采油、柴油的主要生产手段，在炼油厂中站有举足轻重的地位。
总之，对我国来说，催化裂化发展仍是应结合我国炼油企业面临的实际情况，努力提高催化裂化技术水平，尽快形成具有我国特色的催化裂化工艺水平。目前我国原油不足，劣质油增加很快，再加上我国对油品的需求不断增加，特别是轻质油品的需求增长之快，因此，从整体上考虑，我国催化裂化发展方向仍是继续加快渣油FCC新技术开发和建设，以提高炼油厂整体经济效益。
参 考 文 献
【关键词】纯净钢；在线检测；转炉；精炼；连铸
前言
所谓洁净钢一般是指钢中杂质元素磷、硫、氧、氮、氢（有时包括碳）和非金属夹杂物含量很低的钢。对于钢性能要求不同，洁净度所要求控制的因素也不相同。
洁净钢的生产工艺由铁水预处理、炼钢、钢水炉外精炼、连铸等多个工艺环节组成。在纯净钢的冶炼过程中，为获得成品钢材的高延展性、高塑性应变以及优良的表面性能，要求钢中碳、氮、氧含量尽可能低；为了生产高强度、高韧性、优良低温性能、更高的抗氢断裂的高质量钢材，要求钢中低硫、低磷、尽可能低的氮、氧、氢和一定的Ca/S比等。
1、脱硫站铁水硫、硅的在线检测技术
铁水脱硫是生产洁净钢的第一个工艺环节，对后序工艺的生产及成本有重要的影响。国外钢铁厂生产洁净钢时，一般将铁水中的[S]脱至0.008％－0.010％以下。现实生产中相对较慢的取样分析手段使得脱硫站的生产效率低，成为冶炼生产过程中的瓶颈，然而在线定硫技术能很好地解决这个问题。
铁水定硫技术的原理是根据铁水热力学，铁水中硅、碳、硫、氧及温度存在一定的函数关系：
lg[Si]=f（E，T）
lg[S]=f（E，Si，T）
式中E－铁水中氧电势，T－铁水温度
通过测量铁水中的氧电势E和铁水温度T，就能直接测量铁水中的硫、硅，为炼钢工作者提供测量依据。
使用铁水在线定硫技术可以节省取样分析时间4－10分钟、提高脱硫站的生产效率，节约脱硫喷吹反应物消耗，提供精确可靠硫、硅含量，为下道工序的配料提供依据，进一步促进后道工艺控制。
2、转炉副枪钢水氧、碳、磷的在线检测技术
纯净钢在转炉的冶炼中，转炉副枪系统是不可缺少的高效自动检测手段。副枪系统的目的是为了配合转炉的动态控制模型达到终点命中，也就是温度和碳的终点达到目标值。使用副枪系统能获得炼钢所必须的成分和温度的数据，达到自动的终点控制、缩短吹炼时间提高生产效率、减轻转炉操作工的劳动强度、减少炉衬耐材的消耗、节约能源、良好的过程控制、节约脱氧剂等加入量、减少喷溅等多种经济效益。
副枪在测量过程中，使用2种探头，一种为TSC型探头，用于吹炼过程中的测量，测量转炉过程的温度、碳含量并取样，根据TSC测量结果进行转炉冶炼动态模型计算。另外一种为TSO型探头，用于终点控制，测量钢水的温度，氧含量，碳含量，液面高度并取样，判断是否到达吹炼终点。
洁净钢的生产，对磷的控制也非常严格，一般要求磷含量控制在50ppm以下，由于传统转炉终点磷含量预测精度不能满足生产要求，一般钢厂只能依靠分析试样获取磷成分信息，存在磷含量信息获取的滞后性，影响转炉冶炼周期，或者需要增加石灰等脱磷物料的消耗以保证转炉终点磷含量满足于钢种要求。
目前最新的副枪定磷技术，是基于钢水中磷含量与钢水的温度、钢中氧含量、炉渣温度、炉渣氧含量、渣量、铁水成分存在特定的函数关系：
P％=f（Tsteel，Tslag，Osteel，Oslag，渣量，铁水成分等）
当副枪TSO探头测量时，能测量得到钢水的氧含量和温度，当副枪TSO探头提升时，能测定渣中氧和温度，并且由钢厂控制系统可获得铁水的原始成分及渣量（渣层厚度），通过这些数据获取就可计算出钢水的磷含量。
3、精炼炉钢水游离氧、酸溶铝、渣氧的在线检测技术
洁净钢的精炼过程，就是创造最佳的热力学和动力学条件，减少夹杂物的生成数量、促使其上浮，尽量减少钢中杂质元素的含量，严格控制钢中的夹杂物，包括夹杂物的数量、尺寸、分布、形状、类型，以达到减少钢中溶质元素的含量的目的。所以，精炼过程中的元素含量的检测和控制就显得非常重要。
控制钢水中的氧含量是非常重要的，特别是了解钢水中的氧活度，对提高产品质量，降低生产成本有巨大的作用。
3.1定氧技术
以成功的定氧技术为炉外精炼在线检测的发展提供了保证。定氧探头以氧电池来测量钢液中氧电势，测温探头来测量钢液的温度，根据能斯特公式计算出钢液中的氧活度。其原理如图1。
精炼过程中无需取样分析，而且直接测定的是取样所不能分析的钢中氧活度，能更好判断钢液的质量。除了能直接测定钢水的氧活度外，该探头还扩展了其的应用。
3.1.1精炼炉内定氧定铝
其原理是钢液通过铝脱氧后，钢液内的氧活度与酸溶铝是平衡的，测量钢水温度和氧电势，能计算出钢液中的酸溶铝含量。根据计算公式，氧电势必须具有极高的精度才能保证酸溶铝的精度。幸运的是，贺利氏电测骑士公司生产的氧电池定氧的范围：1-1000×10-6，氧电势能保证±2mv的精度，保证测定的酸溶铝精度在3%以内，基本与光谱分析相同，图2表示探头检测与实验室分析酸溶铝精度的比较，从图上可见，两者达到非常好的相关性。
因此可以不用取样分析，在6秒的时间内直接读出酸溶铝含量，通过在线快速定铝，快速调整铝含量，达到目标铝含量，从而保证有足够的时间进行底吹氩搅拌的操作，夹杂物能充分上浮，提高钢的纯净度。其应用：
1）吹氩站的快速定氧定铝：吹氩站在目前的炼钢生产过程中起到调节生产节奏，调整和均匀温度、成分，提高钢水的纯净度等作用。吹氩站配置喂丝机，通过喂铝丝进一步脱氧及合金化，喂硅钙丝改善夹杂物形态等。由于生产节奏快，取样分析需要很长的时间，因此国内许多钢厂的吹氩站用定氧来定铝，不仅得到氧活度，而且知道酸溶铝含量，从而能快速进行补喂铝丝，达到目标成分。从而有更多的时间来进行吹氩处理，提高钢水的纯净度，许多研究结论表明：足够的吹氩时间是必须的，能促使夹杂物上浮，钢水中氧化物夹杂进一步减少。
2）LF内氧活度和酸溶铝的控制：LF炉内除了能测定钢中的酸溶铝的功能外，通过测定钢中氧含量，从而调整工艺，提高脱硫能力。众所周知，钢中的氧含量的高低与脱硫反应密切相关。
3）RH内氧含量的控制：RH内通过C-O反应生成CO，由于真空反应罐内CO的分压小，脱碳反应彻底，能进行深脱碳。当然控制钢水内的氧活度非常关键，不仅能提高脱碳效率，同时能提高合金化的效率，从而提高钢水质量。目前定氧技术已在RH上成熟运用。
3.2精炼炉内（FeO）测量
炼钢就是炼渣，了解炉渣的特性对提高精炼的效率是非常有效的。炉渣型定氧探头能快速测量炉渣中的（FeO）或（FeO）+（MnO），直接判断炉渣的氧化特性，可快速调整炉渣，提高精炼炉的效率。而如需取样分析则需几个小时，不能起到指导生产的作用。（FeO）探头的测量范围：0.5-30%，能满足定量检测炉渣的要求。炉渣定氧技术有极高精度，图3表示渣氧探头非常高的重现性。由于能定量分析炉渣的氧位，为调整炉渣，提高炉渣的脱硫能力，减少连铸过程中的铝的损耗有非凡的意义。LF处理过程中炉渣的调整的作用：
1）提高炉渣的脱硫能力：许多研究表明通过控制钢水和炉渣的氧位，能显著提高炉渣的脱硫能力：
炉渣中（FeO）含量对炉渣的脱硫能力和脱硫的效率有很大的影响。同时通过配置精炼渣，控制炉渣的厚度（即用量）也能减少浇注过程中铝的损耗，也就是减少过程夹杂物的产生。渣层越厚，浇注过程铝的损耗越大。
4、精炼炉、中间包钢水氢、氮的在线检测技术
4.1在线定氢技术
溶解于钢中的氢的析出是造成缩孔、白点、发裂、不同类型气泡等缺陷的主要原因；溶解于钢中而未析出的氢气会降低钢的强度极限、断面收缩率、延伸率和冲击韧性，其中后三者的降低更为严重。钢中氢在大多数情况下对钢的性能是有害的，一般来说，洁净钢氢含量要求控制在
在线定氢的原理是通过循环泵向钢液内吹入载气氮气，气体通过钢液时，钢液中的氢向循环气体内扩散，再通过多孔透气塞把气体吸收进循环管内，经过不断循环，直至氮气和氢气达到饱和平衡。通过分析混合气体中的氢分压，就可以计算钢液中的氢含量。
一般来说，分析氢含量必须先取样，送实验室进行分析，且分析时间长，不能作为指导生产上使用的常规方法。在线定氢系统能在40－70秒内测量出钢液中的氢含量，可以为炼钢工作者提供氢含量的可靠依据，从而指导常规生产。
4.2在线定氮技术
钢水氮的在线检测能直接测量液态钢水的氮含量，其原理是通过使用氦气及氮气的混合气体的载气，在开路系统中循环，根据热传导率的不同，测量混合气体的热传导率，从而测定钢水中氮含量。
5、连铸清洁取样技术
一般的成品样都在连铸中间包内完成，保证成品样不受污染，真正代表钢水的洁净度。目前最先进的全氧取样技术，在取样过程中采用氩气吹扫，真空技术及氩气冷却，保证所取试样不受二次氧化，表明呈金属银亮色，用来分析钢水的氮、氢、全氧等。
6、结语
关键词：高压冶金技术；高氮钢冶炼；应用参数；数值模拟类型；有色金属冶金 文献标识码：A
中图分类号：TF142 文章编号：1009-2374（2016）31-0045-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.31.023
我国工业近几年的发展速度激增，其中应用比较广泛的就是高压技术，但是其和冶金行业的项目融合还需要进一步探索，由于高压技术在冶金行业中应用的条件、要求以及应用策略都有别于其他技术，因此主要技术人员对其主要应用环境和参数进行集中分析。在冶金项目中，有色金属冶金已经研究过高压技术，例如铝土矿加压渐浸项目、金矿加压氧化预处理技术等都已经开展了比较深入的探讨，都是借助一些外力进行矿物元素的预处理，对于整体技术研发项目的效率有很大的帮助，并且也有一部分技术已经大规模投入应用。
1 高氮钢冶炼项目的背景
在我国工业发展进程中，钢铁项目一直是重工业中的佼佼者，也是我国重工业的代表，近几年来高氮钢受到了社会各界广泛的关注。High Nitrogen Steels也称高氮钢，在同类钢铁中是一种性能优越的特殊钢材，由于其内部含氮量较高而得名，不仅具有较高的稳定和扩大奥氏体相区的能力，也能有效地提升钢强度，与此同时不会对钢的塑性和韧性产生影响，并且高氮钢的耐腐蚀性能也特别突出。在我国，主要是在汽车制造、国际航空、化工生物以及建筑项目等利用高氮钢，其中主要是利用高压底吹氮法。高压底吹氮法既能保证整体工艺的原料比较清洁，还能保障其钢液氮化的效率比较高，由于氮气并不是稀缺资源，因此试验技法的原材料十分丰富，将高压冶金技术应用在高氮钢冶炼中，是时展的必然趋势。
2 高压冶金数理模拟类型
在建立对应模型之前，首先要对其参数进行简要的分析。在常规条件下，铁液中氮含量并不是很高，通常在温度为1873K、压力为0.1MPa的基础条件下，其含量只会控制在0.043%左右，在铁液中，由于铁物质最外层电子和氮元素的最外层电子之间发生作用，就会导致其形成价电子，在对其进行多次试验后，会发现氮元素在铁液中会发生溶解现象，试验人员会用氮原子来描述实际溶解行为，并且利用Sieverts定律来计算氮在奥氏体铁中的溶解性。另外，在实际试验处理过程中，利用底吹氮气的方式，能保证氮气铁液中产生较为剧烈的振动和对流，并不能对钢液增氮行为产生限制。增氮过程属于一级反应，并且能保证其化学反应界面不会和氮相界面产生扩散型的混合控制。
2.1 高压底吹冶铁数值模拟类型分析
在实际试验处理过程中，主要利用的就是Fluent软件，利用其特性在高压反应器内部进行数值模拟的操作，从而对整个高压底吹冶铁技术进行研究。首先要对坩埚底吹氮过程进行情景模拟，通过参数对比才能继续试验。其一，在试验项目中，经过数据的分析可以发现驱使钢液循环流动的主动力是气泡浮力；其二，在实际试验项目中，针对流体的性质要进行仔细确认，其密度为常数，且是不可压缩的粘性流体物质；其三，对坩埚进行比对，其液面是较为光滑的自由面；其四，对钢液循环产生作用的气泡不仅大小均匀，而且其具有同一直径。另外就是要分析钢液的压力场结构，在常压条件下，气液两相区的钢液速度会在钢液面附近发生转向作用，从而形成可以进行试验的循环流，也就是说，在实际试验过程中，钢液的循环中心位于钢液的上部位。但是在实验中发生的增氮反应吸收到的氮元素却并不能进入钢液的中下部，这就导致在整体钢液中氮分布结构并不均匀。通过试验结构和数据证明，在高压作用下，钢液只有在坩埚的中部气液两相区才会发生实际转向，从而形成循环流，此时在坩埚的中部位置会形成循环流中心，钢液中吸收的氮也能有效的进入到钢液中下部。
在1.0MPa条件下速度矢量会按照相应的结构进行改变，而在此条件下，钢液是在坩埚的中部气液两相区发生转向的，从而形成可供研究的循环流。也就是说，在循环流中心处于坩埚结构中部时，此时能更好地将氮元素直接吸收到钢液的中下部。另外，在此高压条件下，底吹孔附近的钢液速度以及坩埚内部气液两相区顶部的钢液速度需要进行有效的合并分析，两者都发生了转向，也就证明了高压条件的循环流要比常规压力下的循环流更加的强烈，并且也能有效地规避由于在循环过程中超出钢液面时流失的能量。
2.2 高压底吹冶铁物理模拟类型分析
物理模拟实验主要利用的是高温高压反应釜，在将氮气吹入水模拟装置后，保证装置内拥有较为充盈的高压气氛，再向反应釜内部直接吹入当期，实验人员利用窥视孔进行反应变化的观察，从而建立有效的数据参数，并对实际反应视频进行有效的记录。在常压环境中，底吹进行后会导致钢液面发生非常剧烈的振动，气泡也几乎充满了液池的上部，并且随着压力的不断增大，气液两相区溢出液面的成分会逐渐增大，但是在压力为0.46MPa时，在液面发生涌动的就只是上升气柱了，整体钢液的液面处于平静状态，此时这对水模拟以及数值模拟的参数进行比较，两者基本吻合，并且能进一步验证数值模拟过程中得出的数据具有非常高的准
确率。
3 高压冶金技术在高氮钢冶炼中的试验分析
3.1 试验准备
利用高压技术冶炼高氮钢，主要采取的是高压底吹氮法。在实验中，利用的设备和条件包括功能反应釜、底吹流量以及坩埚，其中多功能反应釜的温度要控制在20℃～2000℃之间，而压力要控制在7*10-2～6*106Pa之间；底吹流量数值要控制在0.07～0.8m3/h之间，而使用的异型坩埚的纳水量要控制在20～2000克之间。整个实验要在反应釜内进行，利用温度控制系统以及抽真空系统进行试验氛围的维护，并且利用底吹气体控制系统调控整个实验项目。
具体的操作步骤是，首先要将已经调制好的原材料直接放入反应釜，并且要严格管控密封条件，利用冷却水进行真空环境的营造，保证真空低于40Pa，然后逐渐升温，直到内部环境已经升值到1300℃之后，停止抽取真空，保证温度恒定。然后再通过阀门向内部直接充入氮气，在保证温度和压力达到熔炼条件之后，有效地进行底吹操作，试验过程中对于整体环境和参数要进行谨慎的数据关注，保证全部过程按照设计意图进行，待底吹精炼结束，撤出温度加热，在温度逐渐降低的过程中有效地补充氮气，直到钢液在恒压条件下逐渐凝固。实验人员可以通过窥视镜观察到整个过程，具体参数如下：温度T升高，坩埚内原料熔化，在温度T=1500℃时，出现黄色钢液；当温度T=1550℃时，原料全部熔化。针对试验结果，较传统常温冶炼过程，高压冶炼的高氮钢含氮量明显增高，且表面比较平整，实验人员还要取一定的样本进行质量检测。
3.2 含量分析
在对数量进行分析的过程中，含氮量和压力分析结果呈现的线性关系，含氮量的计算值和试验值比较一致，当温度控制在1873K时，若是试验人员冶炼半小时，则压力值为1.32～1.48MPa，此时得到的氮质量分数约为0.9%～1.0%的Cr18Mn18N高氮钢，而当实际压力控制在0.5～2.0MPa之间时，氮含量会随着压力值的增大而逐渐增大。
另外一种情况就是针对Cr12N，压力值从1.1～1.2MPa时，其制备的含氮量的质量分数会有显著的提升，直接增加到了0.036%。总之，随着精炼压力值的不断增加，氮含量也呈现出逐渐增大的趋势。
3.3 偏析分析
在对试验进行分析的过程中，凝固时的具体压力数值会对氮气泡输出值产生影响，也就是说，不同的凝固压力会对氮含量产生影响，在1.0MPa的情况下，整个区域内氮的横纵结构会产生较大的偏析，其中氮的质量分数会控制在0.205%～0.394%之间，并且在铸锭结构中，下部的氮含量会远远对于结构上部，且在凝固过程结束后，铸锭的顶端氮含量数值归于最小。另外，在熔炼压力控制在1.2MPa条件下凝固的铸锭，从横向分析，越是靠近铸锭边缘部位，含氮量越高；从纵向分析，越是靠近铸锭顶部，含氮量越高。而处于相同条件下，在凝固压力直接升高至1.6MPa时，氮元素的偏析程度明显小于低压条件，各个部位的氮含量也会维持在0.34%～0.36%之间，也就是说，高压是减少氮元素宏观偏析的有效
措施。
4 结语
总而言之，应用高压冶金技术在高氮钢冶炼中具有较为广泛的前景，需要研究人员进行进一步的试验
探究。
参考文献
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【关键词】K-OBM转炉；冶炼；不锈钢；工艺；技术
1、冶炼过程加料制度
不锈钢冶炼过程需要加入的合金主要有高碳铬铁、镍及高碳锰铁。大批量[%C]不同的合金及造渣料的加入，加入批次和加入时间的不同，对熔池温度、熔池[%C]，以及脱碳速度的影响绝对是有很大不同的。故冶炼加料的几个主要原则是：
1）脱碳初期少加料，促进熔池快速升温；
2）熔池温度升高到1630℃以上后，开始分批次加入合金及造渣料，每批量不能过大，比较理想的是保持熔池温度从1600℃平稳上升到1670℃；
3）合金加入的顺序是，先加高碳合金，后加低碳合金（如NiFe），锰铁的加入靠后为好，最后加纯Ni合金；
4）造渣料的加入以后期逐步加入为好，脱碳期保持较小的渣量对脱碳反应的进行更为有利；
5）脱碳过程熔渣碱度控制在较低的水平更有利于脱碳。
2、转炉冶炼供气制度
（1）氧气的供气制度
K－OBM转炉冶炼不锈钢的操作中，氧气的供应分为顶吹和底吹两种方式。供氧制度是使氧气流股合理地供给熔池，创造良好的物理、化学反应条件，通过改变供氧制度，可以控制熔池元素的氧化速度，控制炉渣的氧化性，所以对造渣、吹炼时间、喷溅量、枪龄等均有直接影响。
1）顶枪供氧
在冶炼操作中，在氧化期前期与底部一同供氧，进入终脱碳期和还原期停止供氧。一般转炉所需氧气的70％以上要通过顶枪供给转炉。
2）底部供氧
在冶炼不锈钢的操作中，约有25％以上的氧气通过底吹供给转炉，供氧流量为12～90m3/min，在转炉的冶炼前期即升温和脱碳氧化期与顶枪一同供氧，并在氧气中混入一部份氮气，进入还原期后停止供氧。
（2）氮气、氩气的供气制度
在顶底复吹转炉的操作中，氩气是底部供气的理想气体，但是由于氩气比较昂贵，气源紧张，因而在吹炼前期及转炉等待兑铁期间，多用氮气来替代。由于氮气不参与氧化、气源充足、经济等特点，成为在底部供气的主要气体，但对一些含氮量有一定要求的钢种，在吹炼后期及还原期主要供氩气，通过后期的搅拌及炉后的真空工艺脱除部分氮气，从而保证钢中氮含量符合要求，其供气工艺要求详见表1。
3、转炉冶炼造渣制度
在转炉冶炼过程中，熔池中[C]含量由4.0%逐渐降到0.3%，而[Cr]含量由0逐渐升高到17.0%，而Cr在压力为1atm条件下，在1560℃以下Cr与O的亲和力更强，故在向熔池中吹氧脱碳的同时不可避免地伴随着Cr、Fe的大量氧化，炉渣分析证明在氧化渣中Cr2O3的含量可达15-20%。根据转炉不锈钢冶炼的特点和脱碳反应的机理，脱碳期保持较小的渣量对脱碳反应的进行更为有利。表2为不同造渣工艺主要指标比较。
图1、图2为转炉2级系统采集冶炼中不同造渣工艺冶炼过程温度及渣中Cr2O3含量比较。
根据图、表及实际指标对比中可以看出，造渣工艺二在保证冶炼过程温度的平稳上升，降低Cr的氧化方面较工艺一更为合理。
4、结论
K－OBM转炉冶炼不锈钢关键是对加料制度、供气制度、造渣制度的调控，应尽可能使冶炼过程熔池温度变化能够更有利于脱碳反应进行，抑制Cr、Fe的氧化，减少还原硅铁消耗，降低生产成本，提高冶炼质量。
参考文献
[1]郝培荣,赵红梅,马青.顶底复合吹炼转炉冶炼不锈钢[D].太原:冶金工业学校,2000.
关键词：钢铁冶炼；节能技术；节能减排
能源是一个国家经济发展和社会进步的物质基础，经济的发展也使得整个社会对能源的需求越来越多，很多能源都属于是非可再生型的类别，所以当前我国也面临着比较严重的能源危机问题。而钢铁产业又是社会发展中非常重要的一个行业，所以在这一过程中，发展钢铁冶炼系统节能技术就有着十分重大的社会意义。
1 我国钢铁冶炼系统节能现状
1.1 钢铁冶炼系统建设取得了十分骄人的成绩
最近几年，我国在经济发展的过程中对钢铁行业有着非常高的实际需求，但是钢铁行业的发展对能源的消耗也日渐增多，在这样的情况下也提出了更加严格的节能减排的要求，钢铁行业在发展的过程中也在积极的贯彻和落实这项政策，同时节能减排的意识也在逐渐的深入到企业管理者的思想意识当中。在国家的统一规划和部署当中，一定要更加深入的去执行相关的标准和要求，利用所有的有利条件，对我国的能源结构和能源政策进行有效的改革。其次就是钢铁产业在发展当中一定要学习和引进其他国家比较先进和完备的技术经验和管理经验，重视产品消耗的改善，在这一过程中还要重视的一点就是能源的二次利用。相关数据显示采用最为先进的技术能够产生非常好的节能减排的效果。而这些技术的应用也使得钢铁行业对环境所造成的不利影响也正在减弱，在这一过程中我们也要知道，钢铁行业自身的发展也存在着非常强的不平衡性，所以从整体的角度上来说，环境保护工作还是一个任重而道远的问题。
1.2 和国外相比还存在着比较大的差距
我国钢铁行业发展的形势存在着非常强的不均衡的特征，一些企业在节能环保上已经有了非常先进的技术，但是有一些企业和国际先进水平相比还有着非常大的差距，而这种差距主要体现在以下几个方面：首先就是水的利用，水资源的利用效率和新水的消耗总量存在着非常大的差距。其次是体现在治理程度上，很多国外的企业在钢铁生产中治理污染的领域更加的广阔，同时治理更加的彻底，这是我国一些钢铁企业无法达到的。再次就是装备的水平上，当前我国很多的企业在实际的工作中生产设备的性能上和国外的先进企业相比有着非常大的差距。最后一点是在理念上还是存在着比较大的差异，在我国，很多钢铁企业在管理模式上和国外的企业相比明显是比较落后的，在这样的情况下，我国钢铁企业节能技术的应用效率也不是非常的高，所以在钢铁企业生产的过程中会出现较大的污染，同时这种情况也不是非常容易处理，这样一来也使得能源的消耗明显增加。
1.3 技术节能成为了主要的节能方式
在生产的过程中，节能的方式有很多种，在这些节能方式中，技术节能是非常关键的一个方式，这种节能方式对钢铁产业的节能业有着非常显著的作用，技术节能的高度发展可以十分有效的降低钢铁企业生产成本，同时对企业整体结构和经营策略的调整也有着十分重要的作用，当前，我国对钢铁企业的节能减排工作明显提出了更加严格的要求，想要达到这一目的，在实际的工作中，一定要不遗余力的去普及节能技术，所以从这个层面上来说，钢铁企业在发展的过程中必须要不断的对钢铁冶炼行业的每一个环节都予以高度的重视，对技术进行改进和创新，使用新型的节能技术，从而也很好的减少了生产过程中产生的污染和能源消耗，促进我国钢铁企业的健康发展，同时还要使用新的设备，工欲善其事，必先利其器，所以良好的设备也是实现这一目标所必不可少的。
2 钢铁冶炼系统常用的节能技术
2.1 转炉实现负能炼钢
实现负能炼钢主要在能量的消耗和回收这两个方面做文章。使用转炉就是降低能耗的手段之一，一是可以降低电力资源的损耗，二是可以降低氧气的损耗率。在降低能耗的同时要强化煤气和蒸汽的回收，目前我国在这一方面还有很大的提升空间。另外要注重优化工艺，具体的说一是要提高供氧强度。供氧强度一般为炉容比、造渣工艺所影响。二是提高成渣速度，这和供氧强度关系密切。三是复吹工艺优化。复吹可以延长回收的时间，这是提高回收量的直接手段。四是采用计算机控制。采用计算机控制更加精准，有利于实现负能炼钢。
2.2 蓄热式轧钢加热炉技术
蓄热式加热炉应用比较广泛，它的优点也比较显著。一是通过回收余热可以降低燃耗。二是采用蓄热式加热炉对环境污染较小，特别是大大降低了氮氧化物的排放量。三是蓄热式加热炉与传统加热炉相比，在炉内不同部位的温度一般不会出现相差很大的现象。四是蓄热式轧钢加热炉的科技化含量高，维修率低，降低了工人的劳动强度。五是通过使用蓄热式加热炉可以大大提高燃烧温度。六是应用时燃烧噪声较低，改善了工作环境。正是由于蓄热式加热炉的这些优点，使得它迅速在我国钢铁企业中推广使用。
2.3 干熄焦技术
干熄焦与湿熄焦的直接区别就在于是利用水还是利用稀有气体来进行熄焦操作。由于干熄焦使用稀有气体，仅从对水资源的消耗上来看，干熄焦就有着先天的优势。一是可以节省用水量，这是一项非常重要的指标。二是由于水参与冶炼过程，必然会增加污染物的排放，例如氰化合物、硫化物等等，这些物质既危害环境又腐蚀设备。三是由于稀有气体的稳定性，采用干熄焦的焦炭质量比湿熄焦要高很多。
2.4 高炉煤气余压透平发电装置
高炉煤气余压透平发电装置是一种回收装置，主要用于将高炉炉顶煤气的压力能转化为电能，这种发电方式不但降低了环境污染，而且还有利于稳定炉顶压力，可谓一举多得。在实际应用中，配合高炉煤气干法除尘装备可以取得更加显著的效果，提高发电的效率。
结束语
钢铁冶炼能耗大已是共识，面对十二五规划中对钢铁企业节能减排的硬性指标，如何有效地进行技术更新，达到节约能耗的目的是所有钢铁企业都必须要研究的问题，而事实上我国钢铁企业通过技术革新已经在很多方面取得了进步，但是发展还不均衡，很多新技术还未推广应用，仍有较大差距。
参考文献
[1]尧云刚.冶金工业用电降耗途径分析[J].科技传播，2010（17）.
关键词：BOF；特殊钢；工艺要求
中图分类号：U260.6+4 文献标识码：A
1 工作的关键条件
转炉钢的主要品种为：石油管线钢、汽车用钢、结构钢、冷轧深冲板钢、压力容器钢、耐候钢、链条钢和热镀锌板钢等系列产品。电炉钢的主要品种为：齿轮钢、车辆轴坯钢和军工用钢等500多个钢号。某厂普钢生产线经过全面的技术改造，新建了铁水预处理、炉外精炼LFRH等设备，实现了全连铸，转炉采用顶底复合吹炼工艺和终点动态控制技术。然后在这个背景上研究了纯净钢的制作内容，进而有效地提升了品质。特钢生产线的800mm650mm大型轧机，比较的适合用到尺寸非常大的产品中。不过由于废钢不是很多，而且电力费用非常高，使得这项工艺的成本相对来讲不是非常好，最终影响了单位的发展、所以，当开展全连铸活动之后，利用连铸机检修时的过剩铁水，研究开发转炉冶炼特殊钢的生产技术，组织特殊钢生产，能够切实体现出普特融汇的特色，进而可以降低费用，提升品质。
2 实验获取的成就
某厂从开始进行转炉生产特殊钢的试验研究，采用转炉冶炼、模铸工艺，经过800mm/650mm轧机轧制成20mm-280mm不同规格的棒（方）型材。经过两年多的试验生产，到目前为止共计炼钢25万t，此时出现了几种形式，分别是军工钢系列以炮弹钢为主，专用钢系列以火车轴坯钢LZ50，石油钻铤4145H为主，合金钢系列以20CrMnTiH齿轮钢、42CrMo汽车前桥钢为主，优质碳结钢系列以45汽车曲轴钢为主。通过分析很多次的实践活动，使用者告知它们的性能非常良好，都可以合乎使用规定。通过该项技术得到的产品其性能必然会比之前的用电力进行的要好。炮弹钢系列9260钢种经国家经贸委、兵器工业总公司鉴定验收。对于齿轮需求度材料的制作层次上，目前已然变成了国家中同类产品的关键制作区域。而且该项工艺的费用也在不断的减少。
3 工艺技术简介
3.1 具体步骤
比对常见的钢，这类产品对于力学特色有非常严苛的规定，所以，要对钢水开展有效地管理，以此来提升其淬透性特征。确保其赶紧，要有效地控制其中的气体的成分，以此来确保产品的强度等符合规定。结合实际状况，为了符合产品的品质规定，通常是按照如下的步骤来开展活动：高炉铁水一铁水脱硫预处理一复吹转炉冶炼一炉外精炼（LF/RH）一模铸一800mm/650mm轧机轧制成材。
3.2 事先对铁水处理
要在开始的时候对综合的进行脱硫活动，要确保处理过后的情况符合规定。一般情况下，对于RH真空处理的钢种，铁水预处理后？棕（[S]）≤0.005%；经LF处理的钢种，铁水预处理后？棕（[S]）≤0.01%即可满足工艺要求。
3.3 复吹转炉炼钢
首先，造渣模式。正常采用单渣法不留渣操作。其次，供氧制度：氧枪工作压力设定在0.8～0.9MPa，供氧流量设定为33000～35000m3/h。第三，气温模式。在终点进行温控的时候通常是结合实际状态选取适当的冷凝材料，当温度下降超过十摄氏度的时候，常用铁矿石等，而没有超过这个范围的时候使用粒钢等。
3.4 脱氧合金化制度
①采用硅铝钡锶钙复合脱氧剂脱氧，如果包中单一合金元素的质量分数大于1%时，还要对合金增温。②要明确合金的添加次序，通常是按照如下的步骤来进行的，硅铝钡锶钙一硅锰一硅铁一高锰一中锰一钼铁一铬铁一钛铁。③合金加入时间为合金总量少于2t时，从出钢14开始至12加完；如果其总数超过两吨的话，从出钢15开始至45加完。④该项制度内容并没有明确的定义，通常是结合合金总数来明确的，如果总数大于三吨的话，一些时候合金必须在设备中开展，而且出钢的时候要认真地调节。⑤终点控制：结合其中碳的含量的多是，合理的选取工艺。
3.5 炉外精炼
3.5.1 LF-IR处理工艺，可生产？棕（[S]）≤10×10-6的超低硫钢。成分控制精度可保证？棕（[C]）偏差±0.01%，要确保温差控制在五摄氏度之内，其具体的活动步骤是下面的这些。
温度制度：通常活动前温度应该等于之后的加上一定的数值，而这项数值并非是固定不变的，其有一定的范围，通常是最低不低于零度，最高不超过二十五摄氏度。这要结合处理目标来分析。而后续的气温要等同于开浇时的气温加上十五摄氏度左右。
合金化制度：合金化要在炉渣基本转白后进行。在开展活动的时候，要确保工艺合理，最好是能够只进行一次即可。
喂线制度：丝线种类有铝丝、硅钙丝和碳丝。在开展工作的时候，要结合透气砖的具体状态来选择搅拌方式。当活动完成之后，还要搅拌，通常是不低于三分钟，但是不超过五分钟。
3.5.2 RH-TB真空脱气工艺，它比较的适合用到加工品质要求非常洁净的材料，钢水纯净度可达到钢中气体？棕（[H]）≤1.5×10-6，？棕（[O]））≤25×10-6，？棕（[N]）≤50×10-6。其活动步骤要切实的按照如下的内容来开展。
温度制度：活动前温度要等于之后的加上一定的数值，该数值在二十到四十摄氏度之间。而之后的气温等于开浇的气温加上十五设施度左右。
升温制度：通常其规定不能超过三十摄氏度。
处理周期：普特结合钢种RH处理周期越短越好，通常确保不低于三十分钟，不超过五十分钟。
合金化制度：通常活动完成之前五分钟内，要将工作完成，而且要确保吹氩的时间超过五分钟。要确保活动一次就有效果。
3.6 模铸
3.6.1 认真地选取锭型
结合技术特色和规定信息等，设计确定了3.16t方形锭和4.8t矩形锭两种锭形，其中除炮弹钢、铁路轴坯钢和石油钻铤钢等有压缩比要求和大规格的钢种采用4.8t锭型外，别的都是按照另一种来进行。
3.6.2 温度制度
在确保浇筑温度的时候要按照如下的要素来开展：浇注温度=液相线温度1536-∑（i*？棕B）+过热度（40～60℃）其中，∑（i*？棕B）为各元素对液相线温度的影响之和。
分析普特融汇的特征，一般钢种过热度选择为五十摄氏度，对于Si、Mn质量分数高，而且具有非常显著地流动性特征等材料最好是在四十摄氏度左右，要确保浇注入的温差掌握在五摄氏度之内。
结语
（1）采用铁水预处理一转炉复吹一钢水精炼一模铸一连轧工艺流程生产特殊钢，该项技术发展非常优秀，而且值得大范围的使用。
（2） 该项工艺技术的优势特征表现的非常显著，比如其不会存在非常多的气体，而且材料的品质非常好，不会存在杂质等，最关键的是布局合理。（3）结合上述的实验活动，目前已经明确把模铸升级，切实的提升品质，而且精简费用。（4）该项工艺的品质非常好，而且数量多，费用不高，有着非常好的市场价值。
参考文献
关键词：加压湿法冶金技术；锌冶炼；金属冶炼；氧压直接酸浸；加压浸出技术 文献标识码：A
中图分类号：TF802 文章编号：1009-2374（2017）10-0231-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.10.116
锌作为仅次于铁、铝和铜的金属元素，在现代工业中有着非常重要的作用，我国的锌资源储量丰富，位于世界第一。同时作为世界最大的锌生产国，我国的锌产量连续多年位居世界第一。近年来，我国的锌冶金技术得到了飞速发展，已经逐渐达到了国际先进水平，将加压湿法冶金技术应用于锌冶炼中，能够取得良好的效果。
1 加压湿法冶金的发展简述
所谓加压湿法冶金，主要是在加压的条件下开展湿法冶金的过程。通过加压，溶液的温度沸点更高，可以对冶金过程进行强化，改变反应热力学的条件，使得部分化学反应能够更好地进行，也可以提升冶金的效率。加压湿法冶金产生于1887年，由拜耳提出，当时主要是通过在加压釜内通过加压的方式，利用氢氧化钠浸出铝土矿，得到铝酸钠溶液，然后分离得到氧化铝。到20世纪40年代，加压湿法冶金技术在有色金属冶炼方面取得了巨大的进步，相关研究表明，在氧化环境下，含有铜和镍的硫化矿不需要经由预先的氧化焙烧就能够直接浸出，结合加压酸浸和加压氨浸的方式，可以保证良好的生产效果。
20世纪70年代，加压酸浸技术在锌精矿的处理方面取得了突破性进展，结合加压酸浸-电积工艺可以将精矿中存在的硫转化为元素硫，实现了硫酸生产与锌生产的相互分离。到80年代，以加压预氧化处理来代替焙烧处理，为氰化浸出提供了便利，也使得加压浸出技术得到了更进一步的发展。
从国内的发展情况分析，我国在加压湿法冶金技术的研究方面同样做出了卓越的贡献，自20世纪80年代开始，我国一直都在进行锌精矿加压浸出的相关研究，不过研究仅停留在普通研究所的层面，因此相关成果并没有能够实现工业应用。虽然有关企业与国外发达国家的研究院所进行了协商，希望可以引进先进技术，但是考虑到费用过高，并没有能够达成协议。在此之后，云南冶金集团通过不断的研究，于20世纪末在锌精矿氧压浸出技术的研究方面取得了进展，并且在2004年建成了一座万吨级一段法加压酸浸示范性工厂。2008年，处理高铁锌精矿的2万吨二段法氧压酸浸正式投产，使得加压湿法冶金技术的应用范围不断扩大。
作为一门比较新颖的技术，加压湿法冶金的出现时间并不长，但是由于加压浸出的特点，对冶金过程进行了强化，精简了工艺流程，金属的回收率更高，回收速度更快，而且成本较小，不会出现污染问题，因此具有良好的发展前景。不过也应该认识到，加压湿法冶金受本身发展时间的制约，也存在着许多不完善的地方，需要技术人员的持续研究和改进。
2 锌精矿直接氧压酸浸方案
2.1 锌冶炼技术的发展
从产生至今，锌冶炼工艺大致可以分为火法和湿法两种，前者常见于20世纪前，而后者产生于1916年，由于明显的优势，逐渐取代了火法冶炼，成为锌冶炼的主要方法，产量占据了世界总产量的80%以上；基本上，新建和扩建的锌冶炼企业采用的都是湿法冶炼工艺。传统的湿法炼锌正式应用在工业生产中是在20世纪初，而在不断的发展过程中，工艺技术的进步非常明显。60年代，高温高酸浸出技术以及全新的除铁方法的出现，对浸出残渣进行了有效处理，在提升锌回收率的同时，减少了对于环境的污染，也推动了工艺技g的成熟。在科学技术飞速发展的带动下，传统的湿法炼锌技术正在朝着操作机械化、生产连续化、设备大型化以及管理自动化的方向发展。但是不可否认，传统湿法炼锌工艺也存在着一定的缺陷，即必须保证锌的生产与硫酸的生产同时进行，在这种情况下，不仅对于原料的成分有着非常严格的要求，而且存在着能耗巨大、工艺流程繁琐以及成本投入大等问题，不易推广和普及。在这种情况下，在传统湿法炼锌工艺的基础上进行创新，也就成为了相关研究人员重点关注的问题。
20世纪70年代，加拿大舍利特・高尔登公司根据相应的研究实验提出，在氧化气氛下，结合加压酸浸的方式，可以在不需要焙烧的情况下直接实现锌精矿的浸出，经整理后形成了加压浸出-净化-除杂-电积工艺，相比较传统湿法炼锌工艺，成本更加低廉。1981年，全球首座加压浸出工厂投运，经过数十年的发展，使得锌加压冶金技术得到了持续完善。
最近十数年，芬兰奥托昆普公司开发出了一种新的锌精矿常压富氧浸出技术，可以在0.1MPa压力、90℃～100℃的条件下，结合充足的氧气供给，利用废电解液来实现锌精矿的连续浸出，从理论上分析，这种方法与氧压浸出没有不同，利用铁离子对氧的传递来加速硫化锌精矿的浸出反应，使得硫化物中的硫被还原为元素硫，在实现硫酸生产与锌生产相互分离的同时，也可以使得锌的浸出率达到98%以上。事实上，无论是氧压浸出还是常压富氧浸出，都能够直接对硫化锌精矿进行处理，而不需要经过焙烧脱硫，不会产生相应的环境污染。相比较而言，氧压浸出的温度在压力更大，反应速度也更快，常压富氧浸出的反应时间较长，不过由于能够在常压下工作，温度相对较低，控制的难度更小，安全性也更高。从目前的发展情况分析，常压富氧浸出工艺已经在世界范围内实现了工业化生产，在锌冶炼中发挥着非常重要的作用。
2.2 氧压直接酸浸
传统湿法炼锌实际上是在火法冶炼的基础上发展起来的，将火法和湿法冶炼工艺融合在一起，分为焙烧、浸出、净化、电解以及制酸五个基本流程，主要原理是利用稀硫酸可以溶解氧化锌和硫酸锌中的锌元素，不过在处理过程中，为了减少大气污染问题，需要预先做好焙烧脱硫工作，而且必须配备相应的制酸系统、烟气处理系统等，生产工艺繁琐而且成本较高。
20世纪70年代以后，加压湿法冶金技术在锌精矿的处理中取得了比较显著的进展，与传统的湿法炼锌工艺相比，经济效益更好。加压湿法冶金的主要优势，是将矿物原料中的硫转化为了单质硫，实现了锌生产与硫酸生产的分离。在加压浸出的条件下，相应的化学反应式为：
不过，在氧离子无法有效传递的情况下，上述反应非常缓慢，为了提高效率，可以在其中加入铁离子：
在结合加压浸出的方式进行锌精矿的冶炼时，磁黄铁矿和铁闪锌矿中的铁会被溶解，作为氧离子传递的介质。
氧压浸出工艺包括一段和二段，一段氧压浸出主要是利用废弃的电解液来浸出锌精矿，初始酸浓度为150g/L，锌的浸出率能够达到98%以上，在反应结束后，残余溶液的酸浓度仍然能够达到40g/L，需要做好中和处理。一般情况下，可以利用残酸浸出氧化锌，在中和的同时提升锌的产量，常见于传统湿法炼锌企业的扩建。二段氧压浸出中的第一段采用的是低酸浸出，酸的浓度为70～80g/L，残酸为5～10g/L，锌的浸出率能够达到70%～75%。反应得到的浸出残渣会进入到二段氧压浸出中，将酸的浓度提高到了150g/L。粗硫在经过相应的处理后，可以形成单质硫，浸出液在经过酸度调整后，又可以作为第一段的浸出剂，在这个环节，锌的浸出率能够达到98%以上。
2.3 加压浸出技术的发展
2.3.1 高硅氧化锌加压浸出技术的研究和发展。高硅氧化锌采用常规的选矿方法难以可靠分离，火法炼锌技术虽然可用，但是存在着能耗大污染重的问题，湿法工艺也因此受到了广泛的关注。针对碱性浸出和常压酸浸工艺中存在的缺陷，在长期的研究中，提出了一种加压浸出高硅氧化锌技术，在最优工艺条件下，锌的浸出率可以达到98.5%。2007年，在该技术的基础上进一步开发出了连续加压酸浸处理高硅氧化锌工艺，并且实现了工业化生产。经检验，该工艺的流程简单、反应迅速、过程易控，而且能够实现锌硅的完全分离，浸出液含硅低，不需要额外进行处理，具有良好的推广前景。
2.3.2 硫化铅锌混合矿综合回收工艺的研究。对于一些较为复杂的硫化铅锌矿，由于选矿流程长，回收率低等因素的影响，只能产出铅锌混合矿。直到20世纪中期，英国相关研究人员提出了ISP法，可以在对硫化铅锌混合矿进行处理的同时，实现铅锌的生产。不过这种工艺需要用到大量的焦炭，能耗巨大且污染严重，并没有得到大幅度推广。在不断的发展中，氧压浸出工艺得到了应用，可以从铅锌混合矿中直接浸出锌，通过浮选法回收硫，铅银富集到一种渣中，进入火法炼铅系统进行冶炼回收，有着良好的应用效果。
3 结语
总而言之，锌作为一种重要的工业原料，在我国国民经济发展中发挥着不容忽视的作用，锌的生a是基础性工业的一部分，应该得到足够的重视，通过持续的技术改进和创新，在保障锌产量的同时，实现节能减排、科学发展。
参考文献
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关键词：铜铅锌冶炼厂；环境污染；治理
中图分类号：TE08文献标识码： A
引言
对有色行业，特别是铜铅锌冶炼行业进行技术改造和提高环保技术水平是降低污染、减少污染，做到增产不增污的根本途径。
1、污染状况
1.1、废气污染
在铜铅锌冶炼厂中排放的烟气中含有二氧化硫，氮氧化合物以及铅、锌、砷、镉、汞等金属化合物及粉尘，还有部分未燃烧完全的儿粉及碳黑。每年被烟气带走的金属的粉尘数量巨大，其中含铜、铅、砷、镉、汞。在气体污染物中，以二氧化硫对大气污染最为严重。厂区大气中二氧化硫平均浓度超过国家标准1~4倍，含铅超标，有的操作岗位附近空气中含铅浓度超标，因此，从事炼铅作业的职工几乎很容易铅中毒，同时砷的污染也很严重。
1.2、水质污染
每天排放污水量飞非常大，每年从污水中排放的重金属特别多，包括铜、铅、锌、隔、砷。污水中这些元素的含量大部分都超过排放标准，直接排入明渠，灌溉农田，使农作物遭受严重污染，尤以镉的污染危害最为明显。例如，铅、锌冶炼过程中排放的含镉污水，每年排放镉量高达十余吨。会污染土壤，土壤中含镉量致使农作物含镉高；另一方面，这些废水排入江河，也对水产资源造成严重破坏。
1.3、废渣污染
每年产生的废渣，包括铜渣、铅渣，锌渣，弃渣每年含锌、铅、铜数量非常高，此外由于锌生产设备不平衡，锌浸出渣不能全部返回回转窑处理，这些废渣不仅损失了大量金属，也造成了污染农田、土地的恶果。
1.4、噪声污染
噪声污染是工业发展中的一个新问题，当噪声超过80分贝时，对人体健康就有危害，进行铜铅锌冶炼的时候噪声污染也很严重。严重影响到人们的身体健康。
2、有色行业污染现状和存在问题
2.1、有色行业仍为“三废”污染的大户
早年的资料可以知道，当年有色企业工业废水排放量为3.9亿t，占全国工业废水排放总量的1.71%，有色行业废气排放量为3778亿m3，其中SO2为53.8万t，占全国SO2排放量的2.9%；有色行业固体废弃物产生量为7721万t，占全国的7.2%；固体废弃物累积储存量达16.82亿t，占地面积8513.59万m2。随着工业废水带到环境中的有害物质汞年排放量为6.86t，铜93.02t，铅286.24t，砷159.12t；此外还有564.50t铜、2005.40t锌等有价金属随着废水排人环境中。有色行业中铜铅锌重有色冶炼企业的工业废水排放量为1.95亿t，占有色行业的50%；工业废气排放量为747亿m3，占有色行业的20%；SO2的排放量为43.7万t，占有色行业的81.3%。可见，有色行业是我国产生“三废”污染的大户，其中尤以铜铅锌企业为甚。
2.2、存在一些典型污染物且情况较严重
在工业废气方面，虽然重金属重冶炼高浓度SO2回收装置已基本配齐，大中型直属企业进厂原料硫利用率逐年有所提高，但1997年仅达到77.52%，主要是由于部分地区以铅烧结烟气为代表的低浓度SO2未能综合利用，每年铜铅锌企业SO2外排量仍达43.7万t，相当于可制硫酸65万t；其次，有色行业烟尘、粉尘的排放情况与往年相比虽有所改善，但在铜铅锌企业中仍处于净化效率低、严重影响环境空气质量的状况。
在工业废水方面，虽然废水复用率和达标率逐年提高，1997年仅达到72.85%，与国家要求的复用率在85%以上的水平差距较大，同时根据最新的企业上报环境监测数据统计：工业废水中一、二类污染物存在排放量增加的趋势，其中六价铬、汞及二类有机污染物排放量明显增加；在浓度指标方面，总铅、总汞、挥发酚超标程度加剧。企业采用一些老、旧、低效的处理工艺和设备是造成上述现象的主要因素。
在工业固体废弃物方面，固废综合利用率没有大的提高，1997年为7%，但与全国的平均30%相比差距很大。根据国家环保局在全国开展的首次工业固体废弃物申报登记工作的统计结果，有色行业位于全国产生固体废物的10个最多行业之列，其中有色金属冶炼及压延加工业、有色金属矿采选业分列产生危险废物最多的10个行业中的第2、3位。
2.3、有色行业的发展将受环境的制约
随着国民经济的发展，有色金属产量增加，所需资源、能源消耗量会随之增加，这将对环境造成极大的压力。根据宏观综合排放系数法计算预测，如有色金属产量保持600万t，废水排放量将达40050万t，SO2排放量60万t，固体废物产生量8500万t，粉尘排放量13万t。如果不尽快解决目前有色行业技术装备总体水平落后、能源结构不合理、工业污染控制技术水平低的局面，有色行业的环境污染问题将更加突出，从而严重制约有色行业的发展。
3、对策
3.1、有效地利用资源
目前，世界先进国家的重有色冶炼厂的综合利用率均在80%以上，综合利用程度比我国高得多。我国各重冶企业的综合利用发展很不平衡，差的企业其综合利用率只百分之十几，甚至更低；搞得较好的株洲冶炼厂，1980年综合利用率也只达68.24%。因此各有色冶炼企业尚需进一步努力搞好综合利用，尽量做到`使用较少的原料，生产较多的金属产品，以充分利用国家资源。
特别是铜铅锌冶炼原料中的稀散金属都是现代科学技术必不可少的重要材料，如锗、镓、锢、硒、碲、砷等。但这些稀散金属大都没有本身的单独矿床，而是伴生于铜、铅、锌等有色金属矿物中，因此在铜铅锌冶炼过程中综合回收稀散金属就具有更重要的意义。
3.2、硫烟混合制酸和汞的回收
一般铅烧结烟气含SO2浓度为1~2.5%，不能单独制酸，若采用吸收净化法，则设备复杂，吸收剂昂贵，还需处理吸收物，经济效果差。铜铅锌冶炼综合建厂，就可采用锌沸腾焙烧高浓度硫烟(SO26~8%)和铅烧结低浓度硫烟混合制酸，这种方法技术可行，铅锌共一套制酸系统，投资少又便于管理，经济效果好。当然，改进烧结工艺，如采用鼓风烧结，亦是提高铅烧结烟气SO2浓度的一个有效办法。
铅锌精矿中均含有汞，某些锌矿中含汞还较高，株冶使用的锌精矿平均含汞0.0028%；韶冶处理的凡口铅锌混合精矿平均含汞0.053%，按年产5万吨铅锌计算，所处理的原料中含汞量每年可达几十吨，在冶炼过程中，由于受高温氧化作用，绝大部分的汞随烟气进入烟尘、酸泥、污水和硫酸中。韶冶成品酸的汞含量达100ppm，制酸尾气含汞也高(约0.24毫克/m3)，含高汞硫酸销售后，可能产生汞的再次污染。因此必须解决从锌焙烧(或铅烧结)烟气中综合回收汞的问题。韶冶于1980年9月装备一套用碘络合法从制酸烟气回收汞的工业试验设备。目前能处理烟气量为40000~45000(m3/h)，按含汞40(毫克/ m3)计算，每天吸收汞39~40公斤。这种方法的技术经济效果较好，所产硫酸和排放尾气含汞均达到标谁，可进一步加以完善，推广。
3.3、关干稀散金属的综合回收
近几年来，大多数铜铅锌冶炼厂对稀散金属都作了综合回收的试验，并进行了生产，但普遍存在综合回收率低，产品质量不够稳定的现象。笔者认为，除存在技术问题外，更主要的是由于各工厂普遍存在重主产品，轻综合回收所致。稀散金属生产长期无全国统一规划，其产量在工厂里属软指标，能收多少算多少，致使稀散金属白白流失，既浪费资源，又污染环境。此外，某些稀散金属的应用，尚需进一步研究和推广。要搞好铜铅锌冶炼厂稀散金属的综合回收，首先是对稀散金属的生产和应用要有个全国的统一规划，根据各厂实际，发挥各自的优势，制定每年生产的品种、产量和综合回收计划，工厂要象完成主产品一样完成稀散金属的各项指标。二是要组织有关研究院所和工厂，进一步研究和推广稀散金属的应用以及提取稀散金属的经济工艺，以提高质量，扩大品种。三是工厂要千方百计提高稀散金属的综合回收率，增加产量，加强管理，减少消耗，降低成本，尽量降低销售价格。
3.4、工业废水的处理
目前我国大多数铜铅锌冶炼厂的工业废水，普遍未加处理排放，其中含有重金属离子氯、氟及酸等，造成水源的严重污染，危害工农业生产和水产业，严重影响人民的身体健康。我们认为，采用分段沉清和集中处理相结合的方法，即先在各生产车间建设简易沉清池，分段沉清，全厂建筑总废水处理站。工业废水先进人简易沉清池，自然沉清或加混凝剂，凝聚沉清，沉渣掏出自然千燥后，按含不同的金属分别送归各系统进行回收。上清液尽量循环使用，不符合循环使用要求的才排送总废水处理站，以减少总废水的处理量。
结束语
铜铅锌冶炼厂对环境的污染情况有待进一步提高，所以需要不断的完善各个方面的条件，采取相应的措施针对存在的问题，从而降低环境污染。
参考文献
[1]杨晓松，殷志伟，许国强.铜铅锌冶炼厂环境污染治理及其技术对策[J].有色金属，2000，01:94-96.
[2]梁彦杰.铅锌冶炼渣硫化处理新方法研究[D].中南大学，2012.
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