钢铁材料论文

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锌对炼铁炉料冶金性能的影响论文

摘要 ：采用醋酸锌水溶液浸泡加锌的方法制备不同含锌量的烧结矿和焦炭试样，并对烧结矿试样进行低温还原粉化率及还原性指标的测试，对焦炭试样进行CO2反应性及反应后强度的测试。结果表明，随着含锌量的增加，烧结矿的RDI＋3．15和RDI＋6．3减小而RDI－0．5明显增大，间接还原速率和RI降低，焦炭的CRI增高而CSR降低，烧结矿中锌含量的增加使其低温还原粉化性和还原性变差，同时焦炭中锌含量的增加使其热性能变差；与喷洒ZnSO4水溶液加锌方法相比，采用醋酸锌水溶液浸泡加锌方法能更准确地确定ZnO对焦炭热性能的影响程度。

关键词 ：钢铁材料论文

高炉中的锌主要来源于炼铁原料，包括铁矿石、焦炭和循环回收物［1－3］。同时，锌在高炉内部还会不断地进行循环富集，使得高炉内炉料的锌含量远远超过从炉顶加入时炉料的锌含量［4－5］。为此，研究者们针对锌在高炉内的分布、高锌负荷下的适宜高炉操作制度、锌对高炉耐火材料及冶炼过程的影响机理等问题开展了大量研究［6－9］。既有研究中，向铁矿石和焦炭中加锌的方法有多种。尹慧超等［10］采用熏蒸法向铁矿石表面引入锌，研究了锌对铁矿石低温还原粉化性的影响。康泽朋等［11］采用向试样表面喷洒ZnSO4溶液的方法研究了锌对铁矿石低温还原粉化性和焦炭反应性、反应后强度的影响，但是一方面ZnSO4在650℃左右才开始分解，在铁矿石低温还原粉化率的测试温度（500℃）下ZnSO4不会分解生成ZnO，所以喷洒ZnSO4不适合用于锌对铁矿石低温还原粉化性影响的研究；另一方面，在720℃下ZnSO4即可剧烈分解，因而在1100℃下进行焦炭热性能试验时，它所分解生成的SO3对焦炭反应有催化作用［12］，这显然会妨碍对锌含量与焦炭热性能之间的内在关系作出正确的判断。此外，有关锌对铁矿石还原性的影响也尚未见有文献报道。为此，为了较好地模拟高炉块状带内炉料吸附ZnO粉末的现象，本文采用了醋酸锌水溶液浸泡的方法向试样中添加ZnO，研究ZnO含量对包括铁矿石还原性在内的高炉炉料各种冶金性能的影响。

1试验

1．1试样制备

试验所用的烧结矿和焦炭均取自武汉钢铁（集团）公司五号高炉生产现场。烧结矿的化学成分如表1所示。焦炭的工业分析结果如表2所示。2H2O）为分析纯。二水合醋酸锌可溶于水，在200℃以下即可脱去结晶水，生成的无水醋酸锌在242℃下熔融，在370℃下完全分解为ZnO。本文根据醋酸锌的这些特性，设计了醋酸锌水溶液浸泡烧结矿和焦炭加锌的方法，具体如下：首先根据需要配制一定质量百分比浓度的醋酸锌水溶液，将试样放在其中浸泡并煮沸一段时间，取出进行滤水、干燥和称重，求得向试样中添加的二水合醋酸锌的质量，在后续的炼铁炉料冶金性能的试验过程中，加入的二水合醋酸锌将脱除结晶水并分解变成固体ZnO。ZnO占未浸泡试样的质量百分比即为试样的ZnO增量。通过调节醋酸锌水溶液的浓度和煮沸时间可以比较准确地控制试样的加锌质量。分别取粒度为10～12．5mm的烧结矿每份500g和粒度为21～25mm的焦炭每份200g进行浸泡加锌，加锌方案如表3所示。

1．2测试方法

铁矿石低温还原粉化性能的测定根据GB13242—92规定的方法进行。测定时模拟高炉上部条件：温度500℃，反应时间60min，气体成分为：N2、CO、CO2的体积分数分别为60％、20％、20％，气体流量15L／min，转鼓总转数300r、转速30r／min。烧结矿的还原性依据GB13241—91规定的检测方法进行检测，实验条件为：温度900℃，反应时间180min，气体成分为：N2、CO的体积分数分别为70％、30％，气体流量15L／min。焦炭反应性和反应后强度按照GB／T4000—2008规定的方法测定，实验条件为：温度1100℃，反应时间120min，纯CO2气体，气体流量5L／min，转鼓总转数600r、转速20r／min。

2结果与分析

2．1加锌对烧结矿低温还原粉化性能的影响

加锌前后烧结矿试样的低温还原粉化指数RDI＋3．15、还原强度指数RDI＋6．3和磨损指数RDI－0．5如图1所示。从图1中可以看出，随着烧结矿中ZnO含量的增加，RDI＋3．15和RDI＋6．3均呈减小趋势，而磨损指数RDI－0．5呈上升趋势，表明随着ZnO含量的.增加，烧结矿的低温还原粉化性能变差。ZnO与Fe2O3合成为铁酸锌的反应开始温度为500℃，且随着温度的升高反应速度加快［13］。低温还原粉化率测试试验的温度刚好为500℃，因此推测所加入氧化锌中的一部分能够与烧结矿中的赤铁矿反应生成铁酸锌，而且因为温度较低，生成的铁酸锌难以被CO还原分解而保持稳定。铁酸锌属于尖晶石型矿物，等轴晶系，密度为5．20g／cm3，而赤铁矿属于六方晶系，密度为4．9～5．3g／cm3，二者在晶形和密度方面差异明显，意味着新生成的铁酸锌会从大块赤铁矿上剥离下来形成粉末，并可能使赤铁矿的强度降低。这可能是导致烧结矿低温还原粉化性能变差特别是磨损指数RDI－0．5急剧增大的内在原因。

2．2加锌对烧结矿还原性的影响

对加锌烧结矿进行还原性实验，得到试样的失重量（包含烧结矿失重量与氧化锌失重量）随还原时间的变化曲线如图2所示。分析图2中的失重曲线可知，当还原时间在60min之内时，不同ZnO含量烧结矿的失重速率均较大，且失重量的值相差不大，其原因是，在还原的初始阶段，主要是由于矿石表面的ZnO和铁的氧化物被CO还原而造成的失重，ZnO对烧结矿的还原过程没有明显的抑制作用；反应时间为60～120min时，反应在矿石颗粒的内部进行，ZnO含量高的矿石因为开口气孔被ZnO粉末堵塞的机会较多，减少了CO与铁氧化物的接触机会，而且铁酸锌的生成数量也较多，所以随着ZnO含量的增加，试样的失重速率逐渐减小；反应时间为120～180min时，4种ZnO含量烧结矿的还原速率均趋近于零，表明此阶段的还原反应基本上已经结束。对还原性试验后的烧结矿样品进行SEM和EDS分析可知其中残留的Zn元素极少，因此可以假定试验结束时试样中没有ZnO残留，则由180min时的失重量计算可得烧结矿各试样的还原度RI如表4所示。从表4中可知，随着烧结矿中锌含量的增加，烧结矿的还原性变差，且ZnO增量对RI值的影响基本上是线性的，增幅为－7．13％（RI）／1％（w（ZnO））。烧结矿间接还原受阻意味着高炉焦比可能升高。ZnO对烧结矿还原反应有阻碍作用的原因可能有两点：一是黏附在烧结矿颗粒表面和开口气孔壁上的ZnO粉末妨碍了氧化铁与CO的接触；二是ZnO与Fe2O3反应会生成铁酸锌，而铁酸锌的还原分解要求较高的动力学条件，结果妨碍了铁矿石的还原［13］。

2．3加锌对焦炭热态性能的影响

不同加锌量焦炭试样的反应性（CRI）和反应后强度（CSR）的测试结果如表5所示。从表5中可以看出，随着ZnO增量的增加，焦炭的CRI值呈增大的趋势，而CSR值则有着相应降低的趋势，表明ZnO对焦炭热性能有负面的影响。影响焦炭反应性的因素主要分为两大类：一是焦炭的微观结构，其中焦炭的石墨化程度和炼焦煤煤种产生的影响最大；二是外在因素的影响，主要包括焦炭的气孔率、气孔结构和内在矿物质的影响。焦炭气孔率越大，气孔分布越均匀，焦炭的反应性就越高；矿物质中的碱金属对焦炭的气化反应影响最大，其次为碱土金属和过渡元素［14］，而ⅡB族元素（锌、镉、汞）因在形成稳定配位化合物的能力上与传统的过渡元素相似，故常常也将其归入过渡元素范围。本研究中，由于在焦炭中加入了ZnO，而ZnO在焦炭反应性实验条件下很容易被碳还原为锌蒸气，使焦炭气孔率增加，在一定程度上起到促进气化反应的作用，从而使CRI值增大。另一方面，与碱土金属类似，金属锌和ZnO之间的转化符合电子迁移理论和氧迁移理论的条件［15］，故锌对气化反应也起到一定的催化作用。增大气孔率和催化气化反应这两方面的作用，使得ZnO的添加提高了焦炭的CRI，而CSR则由于焦炭气孔率增大和气化反应增强而减小。文献［11］报道，焦炭中的w（ZnO）由0．06％增加到3．09％时，CRI从20．77％增至25．53％，升高了近5个百分点；CSR约从70％降至60％，下降了约10个百分点。而本研究中，ZnO增量由0增至3．45％时，CRI从25．44％增大到28．89％，增加了3．45个百分点，CSR从61．62％降至57．42％，下降了4．2个百分点。两相比较发现，在焦炭中ZnO增量基本相同的情况下，本文测定的ZnO对CRI的影响幅度只有文献［11］中的70％左右，对CSR的影响幅度只有文献［11］中的40％左右。这可能是由于锌的添加方法不同引起的，文献［11］中采用的是喷洒ZnSO4水溶液的方法，ZnSO4在1100℃下分解生成SO3，而SO3对焦炭气化反应也有明显的催化作用，结果显得ZnO对焦炭热性能的影响程度较大。

3结论

（1）随着烧结矿中ZnO含量的增加，烧结矿低温还原粉化指数RDI＋3．15减小，还原强度指数RDI＋6．3减小，磨损指数RDI－0．5明显增大。烧结矿中锌含量的增加使烧结矿的低温还原粉化性变差。低温还原粉化性能变差的原因可能是因为加入ZnO使烧结矿在低温还原反应中生成的铁酸锌和赤铁矿在晶形和密度方面有较大差异造成的。

（2）烧结矿中锌含量的增加使烧结矿的还原性变差，烧结矿的还原度RI降低幅度与ZnO增量基本上呈线性关系。还原性变差的原因一方面是因为烧结矿的开口气孔被ZnO阻塞，另一方面可能是因为生成的铁酸锌难以被CO还原分解，阻碍了Fe3＋的还原。

（3）随着焦炭中ZnO含量的升高，烧结矿CRI随之升高，CSR则随之降低。焦炭中锌含量的增加使焦炭的热性能变差。焦炭热性能变差的原因，一方面是因为ZnO本身与C反应使焦炭的气孔率增大，另一方面是因为Zn元素对焦炭气化反应有催化作用。

（4）与喷洒ZnSO4水溶液加锌方法相比，采用醋酸锌水溶液浸泡加锌方法能更准确地确定ZnO对焦炭热性能的影响程度。

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我国钢铁企业已经开始进入了一个针对结构进行快速的调节和全面提高企业的竞争力为主的一个飞速发展的阶段。下面是我整理了钢铁企业质量管理论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!

钢铁企业质量管理的影响因素分析

摘要：随着整个社会经济的快速发展，使得人们的生活质量水平也得到了相应的提升，人们的生活目标也开始发生了转变.在现在的生活当中，人们更多的是对于生活质量的要求，对生活和服务的质量要求也是越来越高了。其中对于钢铁质量的要求也就变得更高了，在社会发展的过程当中，一个企业要想稳定快速的发展壮大，企业本身的质量管理是其中需要去解决的一个重点问题，而企业本身也必须要意识到质量管理和服务管理的重要性，这样才能让企业提升自己的形象，增强自身的竞争力，促进企业稳定快速的发展。

关键词：企业 质量管理 钢铁 发展

现在，我国钢铁企业已经开始进入了一个针对结构进行快速的调节和全面提高企业的竞争力为主的一个飞速发展的阶段。从2007年开始的时候，我国钢铁企业生产的粗钢产量就已经可以到达世界总产量的百分之三十多了，而且生产的钢铁的产品也包括了线、丝、带、板等四万多种，但是对于那些附加值高或者是技术含量较高的一些钢铁产品我们国内的钢铁企业却不能生产，要不就是生产的量比较少或者是不能到达用户要求的技术水平，基本上对于这些钢铁产品，我们还是只能依靠进口来满足我们的日常生产需要。

所以如果我们国家要想在钢铁市场上获得更大的利润，就必须要提高钢铁产品的质量，这个也是我们在钢铁企业发展中的主要难题。钢铁企业和其他的企业不一样，它有着自身的一些特点，特别是在针对质量管理的指标上，我们只有通过具体的分析造成质量管理的影响原因，然后从原因之中找到相应的缺点并且加以改正，只有这样我们才能从根本上提高钢铁的质量，使得我国从现在的一个钢铁大国，真正的变成一个钢铁强国。

一、对于质量管理的一些基本了解

与时俱进是一个质量含义所应该要具有的本质特征。对于质量的理解其实可以很简单，它既可以是指一些产品的质量比如服务、计算机的一些软件或者是一些机器的零部件等等，也可以是针对一些过程或者是某些活动的工作质量，同时质量还可以针对一些企业的信誉或者是相关体系的工作效率。在我们国家，现在大部分的企业在进行质量管理的时候都是采用的一种全面质量管理的方式，对于全面质量的管理 方法 ，简单的理解就是一个企业或者组织把质量当作工作的核心为基本中心，然后通过企业或者组织的全体人员进行参与作为一种基本的手段。主要目的就是通过这种手段让服务的对象满意和企业组织的全体人员得到收益，从而使企业或者是组织能够得到一个长期稳定的发展。

二、对钢铁企业质量管理影响的主要因素

要想更进一步的提高我国钢铁的产品质量，就必须要从钢铁企业的质量管理开始，只有进一步的提高了钢铁企业的质量管理，才能使得产品的质量提升，质量管理是一个比较全面和系统的管理过程，我们一般都可以用因果图来清楚的对质量管理进行全面的描述。对于质量管理的因素主要就是人员、材料、环境、设备等，在这些因素当中，还可以分出一些小的因素，而且这些因素之间也会相互作用和影响，一起影响着企业的质量管理。

(一)钢铁企业的员工

企业员工是一个企业发展潜力的核心组成部分，一个企业的系统要想长远的发展，就必须要对企业员工有一定的重视程度，我们要对员工进行定期的培训提高，关心他们的工作和生活情况，发掘他们自身的潜力并且对他们采用一定的激励体制，从而让他们更好的投入到企业的质量管理工作当中，为企业的发展提供更好的服务。我们实施有效的质量管理改进 措施 ，可以有效的提高员工的安全感、信心和士气，同时还可以使得企业内部良性竞争进一步提高，促进员工自身能力的提高。在一个企业工作，对于员工来说安全感是最重要的，所以我们要建立一定的 企业 文化 来提高员工对于质量管理的认同，这个企业文化的建立必须是以质量文化为核心。

(二)钢铁企业的原材料

在钢铁企业的生产过程当中，对于原材料的使用最主要的就是铁矿石。如果一个钢铁企业要想生产出一些精品或者是名牌的钢铁产品，那么在生产的过程当中最主要的一道生产工序就是对于混匀矿的生产。因为混匀矿生产的质量好坏将会直接关系到钢铁企业的钢铁产品的质量好坏，同时在成本上混匀矿还将对后续的工作程序产生很大的影响。所以我们一定要把控制原材料质量的工作落实好，对于现场的抽查工作一定要加强，对于原材料质量有异议的工作处理程序一定也要按照相关的要求去严格的执行，从而让我们能够把好原材料的质量关。

(三)钢铁企业的环境

在钢铁企业的质量管理中，外部环境对质量管理是有很严重的影响的。首先钢铁企业应该对自己所面向的这个市场要有一个非常充分的了解，只有这样我们才可以去针对相应的市场生产钢铁产品，让钢铁产品能很好的去适应这个市场，这样我们才可以让企业在市场的竞争当中处于一定的领先地位和优势。其次就是我们国家现在进行生产发展的时候主要提倡的 口号 就是可持续发展，所以钢铁企业在进行研究和生产的时候也应该要充分的考虑到节约能源和减少对废弃物的排放，这样做不仅可以让我们对生产成本有一定的节约，而且还能减小对环境的污染情况。

(四)钢铁企业的设备

因为一个钢铁企业其实就是一个重工业的企业，所以在进行生产的过程当中，设备是最为主要的一个存在。钢铁企业生产的产品质量好坏直接是和钢铁企业使用的生产设备挂钩的，在进行质量管理的工作当中，我们要加强对生产设备的保养和维护，要尽量的避免油污对钢材的污染，在生产的过程当中应该要严格按照相关的 规章制度 来进行操作，要做到轻吊轻落，避免在生产的过程当中擦伤或者是碰伤钢材，最后对于理货人员还应该要加强他们的责任心，从而来确定钢材或者是钢坯的编号没有差错。

(五)钢铁企业质量管理的方法

不仅是针对质量管理，对于任何的管理，如果想要取得好效果，方法都是非常重要的。首先我们要将产品质量的管理转变为对生产过程的管理和整个企业系统的管理，其次我们原来的质量管理主要是推行管理的办法，现在就应该要变成培育相应的管理文化。另外，在钢铁企业的早期生产过程当中，我们主要偏重的是技术的创新工作，现在我们就应该要改变成技术的创新和质量管理一样重要的生产发展思路。进行一定的质量管理，我们把在生产中每一个要素都进行重新的优化和组合，最终形成一个非常有效的生产运行系统。最后，我们可以使用戴明的PDCA环的相关技术，从计划开始，然后进行执行、检查和处理的这四个步奏来提高我们钢铁企业生产的产品质量。 (六)钢铁企业的信息收集

现在的社会主要就是一个信息的社会，所以也就使得在质量管理的过程当中，信息扮演着越来越重要的角色。如果我们利用相关信息的反馈作用，就可以及时准确的了解到当前市场的需求，从而就可以让我们随时根据市场的情况来对我们的工作及时的改进，从而适应整个市场的发展需求。除此之外，我们还可以根据相关信息的反馈作用对市场的需求进行一定的统计，并且还可以及时的了解到客户的满意程度，从而可以使得我们的质量管理有一个很大的提高。

(七)钢铁企业的生产成本

虽然很多的人并不认同生产成本也是影响钢铁企业质量管理的一种重要因素，但是事实上钢铁企业的生产成本对质量的管理还是有很严重的影响。因为钢材的高质量生产可以让我们节约很多的生产成本，而钢材的质量好坏直接关系到客户对于钢铁企业的满意程度，但是在进行生产的时候，我们也不能盲目的提高钢材的质量，这样做的结果只能会造成生产成本的增加，在提升钢材质量的时候，我们应该首先要根据市场的需求，然后在成本可以控制并且有一定利润的时候采取提升钢材的质量，这样高质量的钢材才能为钢材企业带去更多的发展机会，创造更多的经济效益。

三、提高钢铁企业质量管理的办法

(一)在前面我们简单的介绍了全面质量管理的方法，那么对于要提高钢铁企业的质量管理，我们也可以采用这样的方法来进行管理。全面质量管理的方法是一个综合了很多学科的管理方法，除了精细化的管理思想之外，它还有自身的一些管理方式和理念。在进行钢铁企业质量管理时，合理借鉴全面质量管理的方法和思想，可以很大的提升钢材的质量和钢铁企业的管理效果。其主要是利用钢铁企业的全体员工、全部过程和全部方面来进行改进和提高我们钢铁企业的产品质量。

(二)钢铁产品质量的一个形成过程主要就是在生产过程当中完成的。所以在整个的生产过程中，每一个细小的环节都会影响到钢铁产品的质量，所以在生产的过程当中我们一定要保证每个员工的生产质量和相关工序的质量，我们应该制定一套相对精细化和具有个性化的钢铁生产的管理操作制度，对具体的操作方法要有一个非常明确的标准和准则。

(三)合理的利用信息的因素来提高钢铁企业生产产品的质量，在钢铁企业的质量管理当中要充分的发挥在线监测的积极作用，从而来建设一个具有非常高效和灵敏的质量系统的相关信息反馈体系，同时我们还应该要配合相关的生产工作人员来一起提高钢铁产品的合格率和质量。在质量管理中相关工作程序我们也可以充分的利用相关的信息平台来进行联系。针对这个信息平台我们还可以设计一些工序间的信息交流、传递，同时还可以利用这个信息平台对生产过程中的每个工序的质量和生产人员的质量进行监测。

(四)要想使得我们钢铁企业的产品质量得到一定的提升，我们还应该要建设一支综合能力强的管理队伍，对钢铁 企业管理 层的成长发展也要有一定的关心，要根据工作人员的专业化程度和生产过程当中的工作任务量来制定和安排相应的工作，这样就可以使得生产过程当中的每一个员工都能发挥出自己的专长和特点;对员工提出一定的奖惩机制，这样就能让他们在生产的过程中更好为整个企业进行服务。针对钢铁企业的质量管理的相关工作人员，我们还应该要定期的举办一些综合技能的培训和有针对性的培训，这样就可以更好的提高他们的相关管理技术水平，使得整个管理队伍更加的专业化。多了解市场的及时需求，从而来提高钢铁企业生产产品的质量。

结束语：

通过上面的简单介绍其可以发现，对于钢铁企业的质量管理来说，是一个范围涉及大，管理复杂的管理体系，在管理实施的过程当中也是非常的困难的。钢铁企业的质量管理的成与败还将直接对企业的经济效益产生非常大的影响，所以我们在进行质量管理的时候除了加强企业的各项经营管理之外，最根本的管理手段还是应该要以满足客户的需求为主来进行。客户是我们销售的对象，如果没有销售对象，生产销售就脱节了，生产就不会给企业带去效益。只有这样才能让我们的质量管理发挥出它应该具备的效果，从而来提升整个企业的质量管理水平，提高钢铁企业的经济效益，促进钢铁企业的稳定和快速发展。

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