提高铝的收得率5%

李建军

一、技术问题描述

1.技术系统示意图

在本图中，A为电炉，下方有一台钢包炉，电炉冶炼结束后出钢，将钢水流到钢包中，钢包沿着铁路线到达C处，用喂丝机将铝线打入到钢包中，然后再将钢包吊到LF工位，即B处，此处上方有除尘系统。

2.背景描述

太钢一钢厂原有一台喂线机，主要功能是将铝线或其它的脱氧剂以快速喂丝的方式进入到钢水中，这样可以减少铝线的氧化。在喂线的过程中铝和氧发生反应，产生一定量的灰尘，当时设计时未考虑除尘，没有在C处上方安装除尘系统。由于现在环保的要求，这台设备只好停用。现改为加铝丸的方式，导致铝的回收率较低。

3.问题工况

铝的比重较小，仅为2.7，小于钢水的7.0，加入后浮在钢水表面，导致铝与空气中的氧气反应，减少了铝的有效利用率。如何既不产生灰尘又能提高铝的利用率是摆在当前的问题。

4.与此问题相关的技术数据、技术要求

现在加铝丸后铝的回收率仅为30%，如果能将回收率提高到50%则符合目标。

5. 解决该问题时，还需要满足的约束条件

尽量不上新设备，如必须上，由于装配空间受限，体积必须要小，重量要轻，设备运行必须可靠。

二、找出矛盾

为了将钢中的氧脱除干净，要求脱氧剂氧化性要强;但是，在脱除钢中氧的过程中，又要和空气中的氧气发生反应，为了减少和空气中的氧反应程度，要求脱氧剂的氧化性要弱;这样，对脱氧剂的氧化性提出了既要强又要弱的要求。

三、对于该工程技术问题曾提出的解决方案是什么？这些解决方案的优缺点是什么？

曾经有人提出加铝铁，即含铝的铁块，但是由于使用的量较大，且脱氧效果较差，导致搁浅。

四、国际上类似问题的解决方案是什么？如果采用此方案，遇到的问题是什么？

国际上通常采用在喂线机上方加装除尘系统或者用类似手枪的设备将铝丸以打子弹的方式将铝打入到钢水中。

五、运用TRIZ理论得到的解决方案

1.先将铝块放到铁盒子里（盒子需用纯铁材料，防止污染钢水），再将盒子放到预先做好的铁笼子里，在钢水浇注时可以减少铝的氧化。

2.与生产铝线的厂家联系，争取在铝线外面包一层纯铁，从而提高铝线的收得率。