提高鋁的收得率5%

李建軍

一、技術(shù)問題描述

1.技術(shù)系統(tǒng)示意圖

在本圖中，A為電爐，下方有一臺(tái)鋼包爐，電爐冶煉結(jié)束后出鋼，將鋼水流到鋼包中，鋼包沿著鐵路線到達(dá)C處，用喂絲機(jī)將鋁線打入到鋼包中，然后再將鋼包吊到LF工位，即B處，此處上方有除塵系統(tǒng)。

2.背景描述

太鋼一鋼廠原有一臺(tái)喂線機(jī)，主要功能是將鋁線或其它的脫氧劑以快速喂絲的方式進(jìn)入到鋼水中，這樣可以減少鋁線的氧化。在喂線的過程中鋁和氧發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生一定量的灰塵，當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)未考慮除塵，沒有在C處上方安裝除塵系統(tǒng)。由于現(xiàn)在環(huán)保的要求，這臺(tái)設(shè)備只好停用。現(xiàn)改為加鋁丸的方式，導(dǎo)致鋁的回收率較低。

3.問題工況

鋁的比重較小，僅為2.7，小于鋼水的7.0，加入后浮在鋼水表面，導(dǎo)致鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)，減少了鋁的有效利用率。如何既不產(chǎn)生灰塵又能提高鋁的利用率是擺在當(dāng)前的問題。

4.與此問題相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)、技術(shù)要求

現(xiàn)在加鋁丸后鋁的回收率僅為30%，如果能將回收率提高到50%則符合目標(biāo)。

5. 解決該問題時(shí)，還需要滿足的約束條件

盡量不上新設(shè)備，如必須上，由于裝配空間受限，體積必須要小，重量要輕，設(shè)備運(yùn)行必須可靠。

二、找出矛盾

為了將鋼中的氧脫除干凈，要求脫氧劑氧化性要強(qiáng);但是，在脫除鋼中氧的過程中，又要和空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，為了減少和空氣中的氧反應(yīng)程度，要求脫氧劑的氧化性要弱;這樣，對(duì)脫氧劑的氧化性提出了既要強(qiáng)又要弱的要求。

三、對(duì)于該工程技術(shù)問題曾提出的解決方案是什么？這些解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？

曾經(jīng)有人提出加鋁鐵，即含鋁的鐵塊，但是由于使用的量較大，且脫氧效果較差，導(dǎo)致擱淺。

四、國際上類似問題的解決方案是什么？如果采用此方案，遇到的問題是什么？

國際上通常采用在喂線機(jī)上方加裝除塵系統(tǒng)或者用類似手槍的設(shè)備將鋁丸以打子彈的方式將鋁打入到鋼水中。

五、運(yùn)用TRIZ理論得到的解決方案

1.先將鋁塊放到鐵盒子里（盒子需用純鐵材料，防止污染鋼水），再將盒子放到預(yù)先做好的鐵籠子里，在鋼水澆注時(shí)可以減少鋁的氧化。

2.與生產(chǎn)鋁線的廠家聯(lián)系，爭取在鋁線外面包一層純鐵，從而提高鋁線的收得率。