低碳技术论文范文

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转炉低氧位控制技术是指顶底复吹转炉脱碳过程加强动力学条件，实现在1个大气压下碳氧反应平衡均匀进行，降低钢水冶炼终点氧含量，减小炉渣氧化性的一种冶炼技术。该技术采用以下两大控制方法。

1.1.1合理控制炉底涨幅，提高底吹效果

控制炉底涨幅不超过100mm，确保转炉底吹效果。动态掌握底吹供气效果，通过数量判断底吹效果是否满足要求。

1．1．2优化转炉超低碳钢冶炼模式

对转炉冶炼超低碳钢操作过程进行优化:1)转炉造高碱度渣，碱度控制在3.5～4.0;2)采用高硅高温铁水，确保转炉操作热量富裕，过程矿石加入量达到5t以上，确保全程化渣效果;3)终点前加入一批石灰，稠化炉渣;4)终点前，提前测量TSO，根据TSO温度调整供氧量，保证转炉终点温度为1710℃左右，保证进RH炉温度满足生产要求，终点碳的质量分数控制在0.04%～0.05%，保证氧含量满足要求。

1．2优化改质剂配比，实现钢包顶渣改质的最优化

和顶渣低全铁含量控制目标改质剂的主要作用是降低钢包顶渣全铁含量，提高顶渣吸附夹渣的能力，提高钢水的纯净度。因铝镇静钢夹渣主要是Al2O3型，根据Al2O3—CaO—SiO2三元系相图分析，将渣成分控制在CaO饱和区，向低熔点区靠拢，具体做法是将炉渣CaO/Al2O3控制在1．7～1．9。优化前，改质剂中铝的质量分数控制在8%左右，改质后全铁的质量分数较高，达到13%左右，改质效果不明显。为深入研究改质剂配比，对改质剂铝含量进行准确计算:转炉终点炉渣全铁的质量分数按17%计算，改质后炉渣全铁的质量分数按5%计算，钢包顶渣按100mm厚度计算，钢包直径为3.3m，渣密度按3.4g/cm3计算。按照生产DDQ转炉加入改质剂300kg计算，对改质剂中铝配比按87/300=29%进行控制，根据理论计算，对改质剂进行了优化和成分调整，增加铝含量，提高炉渣的碱度。采用铝粒30%、颗粒石灰10%、预熔渣60%的混合配比，提高钢包顶渣改质效果。

1．3优化RH低氧位深脱碳技术，稳定控制钢中碳含量

冶炼SPHE，DDQ级冷轧钢等超低碳钢要求RH进行深脱碳处理，针对低氧位深脱碳技术要求，在保证终点碳含量稳定的前提下，对深脱碳冶炼过程进行低氧位控制，为此建立了RH低氧位深脱碳模型。利用该模型并结合RH气体分析仪，对终点碳含量可以进行准确预判。

1．4实施连铸机全保护浇注，提高铸坯质量

根据莱钢板坯连铸机现场实际情况，采用以下控制技术，对连铸机钢水进行全面保护。

1)设计全新中间包包盖，增加包盖吹氩功能，在浇注料内布有氩气管道。全新包盖设计成弧形，应用后具有防掉料、防变形、使用寿命高、密封效果好的优点。

2)对中间包冲击区进行全面改造，增加活动小包盖，大幅度减小了中间包冲击区与空气接触面积，进一步减少了钢水二次氧化。

3)在包沿与包盖接触处和块与块对接处垫约40mm厚的硅酸铝耐火纤维毡，并在中间包盖各孔处使用纤维盖板预制密封件，以增强中间包盖的密封隔热功能，达到全保护的目的。

4)中间包冲击区采用环形氩气装置。主要是在冲击区钢液面上形成氩气沉淀，防止因钢水造成二次氧化。

2效果

解决了连铸机浇注过程中二次氧化大的问题，浇注过程增氮量明显减少，通过低倍检测分析，DDQ级冷轧料铸坯中心偏析、中心疏松、中间裂纹达到了“零”级。

3结论

1)采用转炉低氧位碳氧积控制技术、钢包顶渣低全铁含量控制技术，解决了超低碳钢钢水氧化性强、钢包顶渣改质效果不稳定等问题，获得了良好的效果。

2)采用精炼RH炉低氧位深脱碳处理模型预判终点碳技术，应用废气分析仪，准确判断终点碳含量，提高超低碳钢终点碳的命中率，缩短了脱碳时间，为生产超低碳钢提供了技术保障。

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2煤矿绿色开采的技术体系

煤矿绿色开采技术从广义上讲是在开采时要尽可能降低对环境和其他资源的污染等不良影响，从而获得最大的经济效益和社会效益。具体讲，煤矿绿色开采技术体系主要包括以下内容:首先是“保水技术”，即对水资源的保护。其次是通过离层注浆、填充和条带开采来保护土地资源和建筑物。第三点是安全合理地从矿井保护层及安全面抽取大量瓦斯，避免施工时发生突发爆炸等危险，同时也达到了煤矿与瓦斯共同开采的目的。第四，为了保护煤层巷道安全的支护技术与减少矸石排放的技术。第五，地下气化技术。这五种技术共同构成了煤矿绿色开采技术整体体系。实际上，由于煤矿开采所导致的环境变化与安全问题都和开采后所造成的地质岩层运动有关，因为岩体岩层被开采所破坏。所以煤矿的绿色开采技术主要要基于以下几点理论来展开，首先就是开采之后岩层内可能存在的“节理裂隙场”分布和离层规律。其次是岩体由于受到应力而被破坏，所以必须通过岩层的控制技术来保证岩体不会被进一步破坏。最后是要研究开采对岩层地表移动所造成的影响规律。

3绿色开采技术的应用实践

3．1关键层理论

岩层在煤矿开采时受到巨大应力，导致被破坏，所以必须采用控制技术来保护岩层。近年来为了突破这一难题，岩层的关键层理论应运而生。关键层理论之所以被提出，就是为了研究覆岩中硬度较高的厚硬岩层可能在开采过程中出现的节理裂隙，这些裂隙的分布对瓦斯抽放、保水工程以及开采沉降控制可能产生影响。所以，关键层理论可以被视为煤矿绿色开采技术的理论基础。

3．2卸压瓦斯抽放方案的优化

经过不断的实践得出结论，如果煤层开采导致岩层出现移动，即便是渗透率极低的煤层，其渗透率也会骤增数十倍甚至百倍，这就为煤层的气送运移及开采创造了条件，所以煤层的瓦斯抽放应该是我国煤矿绿色开采技术的主要途径之一。因为煤矿绿色开采技术与关键层理论的核心思想就是将煤层气作为一种资源充分利用于采煤过程中，通过岩层的移动和对瓦斯抽放的卸压作用来优化抽放方案，进而提高瓦斯的抽出率。所以要做到煤炭与煤层气的双向共采，就必须在开采过程中形成采瓦斯和采煤两套系统。借助岩层运动的规律与关键层理论中节理裂隙场的分布规律来抽放瓦斯。

3．3具体实践应用

通过关键层理论中的采动裂隙分布规律，建立了抽放瓦斯的O形圈理论，在我国淮南、阳泉等重要矿区已经投入试验和应用，O形圈理论也是瓦斯抽放钻孔位置选择布置的理论依据。另外，邻层开采煤层的下位关键层会产生破断运动，这种运动有利于控制煤层裂隙的发育。例如阳泉3矿的13煤综放面，初期开采时它的上邻近层在瓦斯卸压及抽放时会遵循抽放孔巷随着开采进程由采空区中部移动到O形圈内的规律。所以阳泉3矿13煤的综放面邻近层的瓦斯卸压就应该采取瓦斯向高抽巷布置的方案进行优化。最后是煤炭的地下气化技术，这是一种整体性很强的绿色开采技术。它对于水资源的保护很看重，比如通过对煤炭进行控制性燃烧来控制地下煤炭气化所产生的苯与酚对地下水资源的污染，以及因为煤炭燃烧所形成的二氧化碳的抽放处理等等。

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我国地大脉搏，资源丰富，煤炭储藏量大；同时，随着我国经济技术水平的不断发展，煤田地质勘探技术相对成熟，处于全球领先地位。高分辨地震勘查技术其使用了二维地震以及三维地震手段实现对断层的落差的查明，再明确煤层当中的分叉合并区域，并且能够获取到岩浆岩对于煤层带来的影响区域的大小，对异岩带进行划分。而地质雷达勘探技术其使用了瞬变电磁法、高精度磁法以及高精度重力法以实施对煤田地质的勘查。当前，重磁电和地质雷达勘查技术已逐渐成熟并普遍应用在煤田地质勘探工作当中。

1.2遥感技术

遥感技术普遍应用在航天领域当中，是一种利用卫星的微波、红外以及可见光等以实现对地面进行遥感测试，以完成对煤炭资源实施评价、煤层自燃遥感探测的目的。现今，遥感技术有着实时性、快速性与客观性的优势，利用遥感技术与计算机技术进行组合，可以在煤田矿区的环境监测当中获得相当不错的成效。

1.3测井勘查技术

这是一种利用电、气、核等的物理参数以实现对煤井实施勘查的一种技术。其能够有效地获得煤层的具体厚度以及深度。同时，还能够对非煤系的地层实施厚与深的确定、针对煤岩层力学特点与煤层的炭灰水实施分析。

2我国当前在煤田地质勘探的特点

当前国内的煤田地质勘探技术尽管已经处于先进地位，然而其依然存在着各种不足问题，值得我们去注意和探讨的。（1）在关于煤层气的研究以及勘探开发过程中，存在着各种细节处理不到位的问题，例如：水力压裂效果不显著、钻井冲液对于煤层带来的不良影响、在完成井之后却出现坍塌问题及勘探方法较为单一等。（2）因为在煤炭开采的进程中有时会碰上不同类型的人为地质灾害和自然灾害，因而，在实施地质勘探以前必须要先作好地质灾害和气候灾害的防范措施，这方面还需要进一步研究与完善。（3）对于目前的地质勘探工作有时会对日后的煤炭开采及水质的影响的重视程度较低，并未能在勘察过程中作好矿井水的有效防治工作。

3煤田地质勘探技术应用发展趋势

随着关于煤田地质勘探相关研究的逐渐深入，钻探技术已经逐步走向成熟。现今进行物探的设备仪器具有先进性与精度高的特点，普遍结合计算机技术进行，能够更加快速与准确地对大量的数据进行研究和计算。现今，计算机信息技术和传统的勘探技术已经逐渐融合，并且逐渐地于多个地质勘探范围上得到了广泛使用。现今，针对一些落差不高于五米，长度不大于150米的小型褶曲，依然难以通过地面勘探的的手段来实施查明的。自20世纪开始，西方的一些发达国家便逐渐展开了运用水平钻技术以实现对煤层的钻进。这种技术是在受控点定向钻的基础上发展而成的，伴随着钻进技术的不断发展，可以于井下沿煤层实现钻进，同时还能够在地面上根据垂直--圆弧--水平的线路完成煤层钻进工作，这种技术在国内目前已经由石油部门逐渐引入至煤田地质勘探领域当中。相信在不久的将来，我们也可以充分地利用所积累的经验和先进的仪器设备，逐渐加强综合勘探技术方面的应用。同时，部分西方先进的公司利用对钻孔技术中岩层显微扫描仪设备的使用，以实现对半米落差的断层、裂隙以及构造特征进行解释，然后计算出具体的应力方向。利用对多角度的现实分析结合计算技术进行模型，而获得煤田的构造。

4我国煤田地质勘探技术发展建议

目前，我国相当一部分的煤田管理者往往将经济利益放在前，而忽略了安全的重要性，因而常常导致出现管理不到位而引发安全事故的现象。国家或相关部门应该针对这些勘探企业或科研机构提升资金投入及加强安全培训管理方面的力度，提高其人身安全、钻探安全的意识。同时，勘探企业应利用多渠道、多方法的、多投入的策略，以实事求是的态度对煤炭地下资源实施全面的掌握。不断地利用技术革新的方法，以完成煤田地质勘探事业的更快更好的发展目标，不断增强理论与技术改造实践的研究，构建起完善的安全评价、水资源评价以及地质资源污染评价机制。不断提升勘探团队专业技术水平与素质，推动煤田地质勘探事业科技水平及可持续发展。

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是根据傅立叶理论分析逐渐发展起来的一个新的理论分支，适用于信号中差分方程数值解、数据压缩、子波算法、成像的处理，以提高数据的分辨率和信噪比。

2神经网络理论

仿人脑思维的模拟计算。是通过样本资料的分析研究、学习，从而获得重要的参考数据，对未经处理的资料进行判断的理论。

3几何分形

主要是对自然界中不规则、不稳定和较常见现象的进行研究，揭示自然界中不同尺度的物体和现象之间存在的相似性，以及整体和局部的相似性。由此，可以通过局部信息对整体信息进行预测。

4混沌理论

主要应用于描述非线性系统，它与几何分形理论联系很密切，他们都是分层次的基干尺度，揭示不同尺度之间存在的相似性、标度律、差异性等。

二地球物理勘探技术的普遍应用

1能源物理勘探

主要是对石油、天然气地区进行综合能源勘探。前期普查依赖于地震勘探。详查过程中，要运用大地电磁、高精度磁力、高精度重力等一些测探技术，对油气地区进行区块评价和构造研究，找出油气储藏构造，从而解决油气勘探中的疑难问题。

2固体矿产物理勘探

尤其是金属矿产勘探，主要使用电法和磁法。电法主要是根据矿体与围岩的电性差异为基础，研究人工稳定的电流场在地下传导的分布规律。磁法勘探主要是根据矿体或其赋存构造与围岩的磁性差异，在地表或一定高空中测量磁场强度变化的规律。

3工程物理勘探

工程建设迅速发展，工程物理勘探需求也日益增长，主要应用在建筑、公路、铁路、管道、水利等工程的检测，运用浅层地震、探地雷达、电法等探测方法对工程进行物理勘探。

4对环境保护、灾害防治的物理勘探

地球物理勘探可以从电、热、光等物理变化进行监测，从而认识环境变化的过程，为环境保护提供背景资料。自然灾害的突然发生严重危害人们的生命安全和经济损失，地球物理监测技术的应用对自然灾害起到了有效的预测、防治的作用。

三地球物理勘探技术

发展的趋势综合物理、数学、计算机等科学的应用，探测技术越来越成熟，地球物理勘探技术发展的趋势主要表现可以分为以下几个方面。

1应用计算机和数据采集技术

使得物理勘探技术向着自动化、数字化、轻便化和多功能化发展。目前在核电站、水电站、矿山等一些重大工程建设上，需要查明较大的危害，关键性的地质构造等。同时，世界很多发达国家面临着浅层矿资源枯竭的问题，工作人员已经向沼泽、海洋、沙漠的方向进行资源勘探。对于这些工作开展就需应用新技术、新仪器，使难以到达的地区得以勘探实施。

2总线技术进一步发展

逐步形成积木式、模块化、插卡式的球物理勘探仪器关键技术，这些技术的运用可以实现多功能和多参数的自动测量，使物理探测仪器系统模块式的组成结构更加紧凑，也代表新一代技术的发展方向。

3应用功能较强的应用

型软件和集成化的计算机辅助测试技术，使测试技术和测量仪器的发展更上一层。使物探仪器具有更强的功能性，可以更方便地满足勘探的各种需要。