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盘点我国炼钢技术的巨大变革

2019年05月14日来源:中国冶金装备网阅读数:分享到:

我国炼钢技术的巨大变革离不开技术创新。几十年来,我国钢铁工业始终遵循引进、消化、再创新的科技发展方针大力开展炼钢工艺技术创新,通过引进国外先进生产葡京娱乐,消化吸收国外先进生产经验,逐步建立起新的技术理念,并结合国内实际情况和各钢厂的具体实践进行再创新。

一是溅渣护炉与长寿复吹工艺。

溅渣护炉是美国发明的一项重大工艺技术,将转炉炉龄从2000炉提高到10000炉以上。我国是全世界最早引进该项先进技术的国家,并在全国范围内大量推广。国内学者首先研究证明不同炼钢产品和生产工艺所形成的溅渣层及与炉衬相结合的机理完全不同,由此提出低碳高FeO高MgO炉渣(美国发明)和高碳低FeO高碱度炉渣两种溅渣工艺,分别适合于低碳钢和中高碳钢冶炼,完善并发展了溅渣护炉工艺;进一步优化大中小各类转炉的溅渣操作,解决了炉膛变形和炉口大量粘渣的技术难题。我国自主研发了利用溅渣护炉形成透气性蘑菇头保护复吹转炉底部喷嘴的工艺技术,解决了复吹转炉底部喷嘴寿命无法与溅渣后转炉寿命同步的世界性难题。通过这些技术创新,我国转炉炉龄普遍超过10000炉,最高达到30000炉,底吹喷嘴寿命基本与溅渣后转炉寿命同步,整个炉役期内终点钢水[C]·[O]在0.0023%~0.0027%波动。

二是薄板坯连铸连轧高效化生产技术。

薄板坯连铸连轧新工艺与装备技术最先由欧洲开发,与电炉联合生产。我国是在自主研发薄板坯连铸连轧工艺的基础上,引进了国外技术,并实施了世界首次将薄板坯连铸连轧工艺与转炉生产相结合。在引进基础上,我国根据转炉高效化生产特点创造了世界薄板坯连铸连轧产量最高纪录和生产效率的最佳纪录。薄板坯连铸连轧的生产能力从150万吨/年提高到250万吨~300万吨/年。与此同时,我国还开展了薄板坯连铸连轧新产品的开发工作,可以生产高强钢、深冲钢、无取向和取向电工钢等高端产品。我国已成为全世界薄板坯连铸连轧生产线配备最多、生产能力最大、机型最齐全(包括CSP、ESP、Castrip等)的国家。

三是“负能炼钢”工艺与装备技术。

“负能炼钢”并非严格的热力学定义,最初由日本学者提出,主要是指转炉回收煤气、蒸汽的热量大于炼钢消耗的能量。国内最早由宝钢开始推行,至2000年在全国范围内大量应用,逐步提升技术水平。国内“负能炼钢”技术进步分为3个阶段:第一阶段为转炉“负能炼钢”,主要工作是实现煤气回收和降低炼钢能源消耗。第二阶段为炼钢厂“负能炼钢”,以建立现代化炼钢流程为基础,通过高效化冶炼和全连铸生产,使包括转炉、精炼和连铸在内的整个炼钢车间生产能耗小于转炉回收的热量。第三阶段是炼钢—轧钢全线“负能生产”,目前某些生产建筑用钢的小型钢厂采用高速连铸技术提高出坯温度实现铸坯直轧,取消加热炉,达到炼钢—轧钢全线“负能生产”。采用以上技术,我国转炉“负能炼钢”的最佳水平可达到-26千克标准煤/吨,整个炼钢车间可达到-2千克标准煤/吨~ -3千克标准煤/吨。

四是高效低成本洁净钢生产技术。

高效低成本洁净钢生产技术最初由日本提出,其核心是开发采用铁水“三脱”(脱硅、脱硫、脱磷)预处理工艺使转炉全部产品的杂质总量≤100ppm,生产效率比传统转炉提高1倍,生产成本不高于传统转炉普通钢生产。根据国内炼钢厂的技术装备水平,开发采用高效低成本洁净钢生产流程的基本特点是根据不同品质钢材的质量要求采用最经济、最高效的生产工艺,提高产品的竞争力(见表1)。虽然国内高效低成本洁净钢生产工艺与日本的同类工艺相比,在产品质量和生产效率方面尚有一定差距,但与其他国家相比仍具有较强的市场竞争力。

据悉,近日,生态环境部、国家发改委、工信部等五部门发布《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》(以下简称《意见》)。《意见》指出,全国新建(含搬迁)钢铁项目原则上要达到超低排放水平。现有钢企方面,到2020年底前,重点区域钢铁企业力争完成60%左右产能改造,有序推进其他地区钢铁企业超低排放改造工作;到2025年底前,重点区域钢铁企业超低排放改造基本完成,全国力争80%以上产能完成改造。

《意见》提出,钢铁企业超低排放是指对所有生产环节(含原料场、烧结、球团、炼焦、炼铁、炼钢、轧钢、自备电厂等,以及大宗物料产品运输)实施升级改造。具体来看,烧结机机头、球团焙烧烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度小时均值分别不高于10、35、50毫克/立方米;其他主要污染源颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度小时均值原则上分别不高于10、50、200毫克/立方米,达到超低排放的钢铁企业每月至少95%以上时段小时均值排放浓度满足上述指标。

同时,《意见》指出,要严格新改扩建项目环境准入,积极有序推进现有钢铁企业超低排放改造,依法依规推进钢铁企业全面达标排放,依法依规淘汰落后产能和不符合相关强制性标准要求的生产设施,加强企业污染排放监测监控。

有观点认为,由于标准比较高,不排除一些企业知难而退,如果企业的规模效益不足以覆盖改造的投入,可能退出市场,这在一定程度上意味着钢铁行业的重新洗牌。



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