钢铁产业技术
2010-02-06 16:34:43 来源:
() 评论:0 点击:
一、研究开发技术
(一)选矿及资源综合利用技术
1、选矿。对原矿进行物理或化学加工,除去其中大部分脉石与有害成分,使有用矿物富集成精矿,供下一步使用。对原矿进行这一加工的过程就叫选矿。主要要求高品位和高的回收率以及低的能耗。
2、资源综合利用。与钢铁生产有关的复合矿以及在选矿中产生的大量尾矿的再利用,称为资源综合利用。目前,已开展工作的主要有包头矿、攀枝花钒钛矿以及尾矿的综合利用。
(二)熔融还原、直接还原技术
1、熔融还原是指利用煤作还原剂和燃料,通过氧气替代空气,与煤结合产生CO,将铁矿石在熔融状态下还原出来的工艺。可以预料,熔融还原技术在本世纪末国外将有较大的突破,未来的二十一世纪将有可能成为与高炉法同时并存的方法而被人们因地制宜地加以采用和推广。
2、直接还原法是指不用高炉从铁矿石中炼制海绵铁的工业生产过程,海绵铁是一种低温固态下还原的金属铁,这种产品未经熔化仍保持矿石外形,由于还原铁失氧形成大量气孔,在显微镜下观察形似海绵而得名。生产方法有:气体还原剂直接还原法和固体还原剂直接还原法。
(三)高炉长寿技术
延长高炉炉衬使用寿命的技术,包括冷却器、冷却系统、耐火材料、炉衬维护及高炉操作等内容。应用长寿技术可以节省大中修费用,有利于钢铁企业均衡稳定生产。目前国外一般水平为10年。在此期间,炉衬不进行大的修理和换衬。我国一些先进高炉也能达到这个水平。国外先进高炉寿命已达15年以上。长寿技术可以在大中型高炉上应用,在大型高炉上应用效果更加明显。
(四)高风温热风炉综合技术
热风炉在保证一定寿命情况下能够提供高风温的技术。包括热风炉结构、耐火材料、燃烧器、换热器、自动控制等综合技术。高风温可以降低焦比,提高产量,是提高喷煤量的关键措施。我国高炉风温平均在1000℃左右,国外一般在1110℃左右,最高达1300℃。此项技术在大中型高炉都应用,尤其是高喷煤量高炉必须应用高风温技术。
(五)超深冲板生产技术及高纯净钢生产技术
1、超深冲板主要是指轿车用的钢,具有良好的深冲性能,超深冲板生产技术包括高纯净钢生产技术、轧制技术和连续退火技术等系统集成,达到延伸率40—53%,塑性各向异性系数2.4,形变硬化指数大于0.21—0.27。此技术适于超深冲板的生产厂家。
2、高纯净钢生产技术是指把杂质元素含量控制在150PPM以下,从而提高钢的深冲性能和其它性能指标,包括铁水预处理、顶底复合吹炼、炉外精炼、连续铸锭等成套工艺技术,适合于超深冲板、造船板、石油管、硬线等高级产品。
(六)高效连铸技术
高效连铸是指以高拉坯速度为核心的连铸技术,包括高拉速、高的作业率、高的连浇炉数、高的铸坯热送热装率和高的铸坯无缺陷率。此技术可以在我国大多数连铸机上采用,通过技术改造,使小方坯拉速提高到4米/分以上,板坯的拉速提高到1.8米/分以上。
(七)薄板坯、薄带坯连铸等近终形连铸──连轧等成套技术
1、薄板坯连铸连轧成套技术。薄板坯、薄带坯连铸连轧是九十年代以来国际上投产的新技术,钢水在薄板坯连铸机上连续铸成厚度35—70mm的板坯,然后直接送至加热炉加热后连续热轧成板带卷,省去了热粗轧工序。该技术特别适合于年产100—200万吨的中小型钢铁企业。
2、薄带坯连铸连轧成套技术。薄带坯连铸是当今钢铁工业的前沿技术。钢水在薄带坯铸机上连续铸成厚度10mm以下的薄带卷,省去了整个热轧工序,可大量节约投资、降低成本、优化钢铁生产流程,尤其适合于不锈钢薄带的生产,可达到年产30万吨以上的规模。
(八)电炉冶炼复吹技术
大型电弧炉炼钢的一个缺点是搅拌强度低,为炼钢过程带来不利影响。电炉复吹冶炼技术是从电炉顶部和底部分别吹入氧气和惰性气体,顶部采用氧枪向熔池供氧,并配合适当的二次燃烧,回收炉气中化学能。底部采用透气元件,吹入氮气和氩气,搅拌熔池。
通过电炉复吹治炼技术,每吨钢可降低电耗30kwh,每炉钢可缩短冶炼时间30分钟以上,并可通过提高合金回收率和延长炉体寿命,进一步降低成本。此技术可用于公称容量15吨以上的电弧炉,特别适合于公称容量大于30吨的电弧炉。
(九)超高功率直流、交流电炉制造技术和冶炼技术
超高功率电炉一般指吨钢比功率在800—1000KVA的电炉,配备有水冷壁、偏心底出钢、氧燃助熔、计算机控制功率等多种技术,具有冶炼时间短、效率高、成本低等诸多优点,冶炼时间可缩至60分钟以内,可以与精炼炉、连铸机的生产节奏配合。我国目前在制造大型超高功率交、直流电炉方面还缺乏系统技术,但在冶炼技术方面已有一定经验。
(十)中厚板控轧控冷技术、热连轧控制技术
1、中厚板控轧控冷技术。中厚板控轧控冷是在调整钢的化学成分的基础上,通过控制加热温度、变形制度和轧后冷却件,来控制钢的奥氏体组织状态、相变条件,从而达到控制中厚板性能的目的。此技术适合于造船板、锅炉板等中厚板产品的生产。
2、热连轧控制技术。热连轧控制技术是指热轧板带的厚度、板型和平直度控制,以及在线检测和质量控制等技术集成。板型控制是现代化板带轧机的代表性技术,包括液压弯辊、轧辊抽动变位、轧辊交叉变位、轧辊变形和轧辊分段冷却等。此技术适合于宽带钢热连轧机组。
(十一)冷连轧板板型控制技术及表面涂镀层技术
冷轧板形控制的最终目标是生产出切头尾和切边少、矩形或近似矩形的平直钢板。通过控制冷轧机工作辊横移和控制带钢平直度的中间辊移动装置以及液压装置,应用逻辑控制的自动控制系统等技术控制手段进行冷连轧的板形控制。
表面涂层是在钢材表面进行热镀、电镀或真空蒸镀等处理,在钢材表面形成抗氧化、抗腐蚀的保护层的技术。此技术适合于冷轧板带产品的生产。
(十二)钢管连续轧制过程控制技术
随着钢管生产的技术进步,继自动轧管机之后陆续出现了三辊轧机、顶管机组、狄塞尔轧机以及连续轧管机组,在连续轧管机组中又出现了全浮芯棒、半浮芯棒和限动芯棒机型,这些机组分别适应不同生产规模、产品规格和质量要求,其中连续轧管机组以其高生产效率、高精度、宽产品规格范围,得到广泛应用。为使连续轧机顺利工作,钢管连续轧制过程控制技术就成为关键问题。
钢管连续轧制过程控制技术包括保证各机组的正常运行,各机组间的协调动作,轧管机的速度控制,轧制程序的制定及正确执行,产品质量的综合控制,机组和产品的技术指标记录、分析等功能。开发好的钢管连续轧制过程控制技术可以提高轧机作业率3—5%,提高成材率1—2%,钢管精度保证达到壁厚公差5—6%,钢管合格率达到98%以上。
由于全浮芯棒、半浮芯棒和限动芯棒,机组作业特点不同,钢管连续轧制过程控制技术包含的内容也稍有差别。因此,要针对具体机组,开发相应的过程控制软件。但其基本软件是相通的。开发钢管连续轧制过程控制技术可以基本适应于各连轧机组。
(十三)干熄焦技术
干熄焦工艺是相对于湿熄(水熄)焦工艺而言,干熄焦采用惰性气体(N2或燃烧废气)熄灭赤热焦炭的熄焦方法。炼焦生产过程中,赤热的焦炭(1000℃左右)从炭化室中推出之后,利用熄焦车载入湿熄焦增以水喷淋(或浸泡)熄灭称湿熄。湿熄工艺的缺点是赤热焦炭的显热全部为熄焦水吸收,一部分以水蒸汽形式排入大气;一部分随剩余水汇集于粉焦沉淀池,即全部浪费掉了。干法熄焦则是将赤热的焦炭推入焦罐,送入干熄槽,以惰性气体循环冷却,惰性气体吸收焦炭的大部分显热,被加热到800℃左右,送余热锅炉发生中高压蒸汽,蒸汽可并网高压发电,焦炭被冷却到200℃左右从干熄槽底部排出、运走。
干熄焦的优点是:回收赤热焦炭的显热,每吨焦可以发生450—510kg蒸汽,此蒸汽可用于发电,基本上可以满足相配套焦化厂的生产用电,是节能工艺;干法熄焦是全封闭工艺,无废水、废气外排,是环保工程;经干法熄焦处理的焦炭机械强度有较大的提高,块度更加均匀,反应性有所改善,用此焦炭炼铁,入焦焦比可降低2—3%,从而提高高炉生产能力1—1.5%。
干法焦的不足是,固定资产投资高,为降低投资,通常不设备干熄槽,以湿熄设施备用。
(十四)转炉—炉外处理—近终形连铸—连轧紧凑组合优化工艺
此工艺是指联合钢铁企业的生产流程,矿石经高炉或其它工艺冶炼成铁水,再经高效的炼钢设备(转炉)冶炼成钢水,然后必须经过精炼处理(炉外处理)后,通过连铸机浇成接近成品钢材形状的连铸坯,最后经过一火成材的、占地少的现代化轧机,轧制成市场需要的钢材。
二、产业化技术
(一)小球团烧结新技术
小球团烧结技术是指把烧结混合料进行制粒、造球,并形成合适粒度的小球团后,再进行烧结的技术。此项技术可以降低烧结燃料消耗,改进烧结矿质量,提高烧结矿产量,在我国使用精粉比例高的企业应该积极应用。国外由于主要用粉矿烧结,所以小球团烧结技术应用较少,我国也刚刚开始。
(二)配型煤、型焦、捣炼炼焦技术
1、配型煤炼焦。以弱粘结煤或不粘结煤为原料加入一定的有机粘结剂混捏,成型后制成型煤,按一定比例和粉煤混装炼焦中配型煤炼焦。
2、捣固炼焦。将配合煤在捣固机械加压捣实成体积略小于炭化室尺寸的煤饼后,推入炭化室内炼焦称为捣固炼焦。
配型煤和捣固炼焦都是为了增加弱粘结煤的比例或为了提高焦炭质量而应用的。国外一些厂为了降低成本和提高焦炭质量,应用了这些技术,并取得了很好的效果。国内优质炼焦煤缺乏,为了提高焦炭质量,在东北、华北地区有大高炉的企业应该应用。
3、型焦。以非炼焦煤为主体的燃料通过不同的工艺,挤压成型,制成有一定尺寸和强度的成型煤后炭化制成型焦,用以代替焦炭,是扩大炼焦煤源的一个重要方法。此技术改变了传统的炼焦方法,污染少,能利用非炼焦煤,是一项非常有前途的炼焦新技术。目前,工业生产还不十分成熟,正处于完善开发阶段。
(三)高炉大喷煤量技术
在高炉风口喷入煤粉大量代替入炉焦炭的技术。国内高炉一般喷100千克/吨铁,个别高炉达到150千克/吨铁;试验期间曾达到过200千克/吨铁,这些指标同国外基本相当。高炉大量喷煤,可以降低焦炭消耗,降低成本,改善高炉煤种,是钢铁工业发展的关键技术,在全国应大力推广,小高炉喷煤量要达到100千克/吨铁,大高炉达到150千克/吨铁,个别高炉达到200千克/吨铁。
(四)转炉底顶复合吹炼技术
转炉底顶复合吹炼技术是从转炉底顶部同时吹入气体以强化冶炼的工艺。此工艺顶部吹入氧气,根据底部吹入气体的不同,可分为三类:底吹惰性气体、底吹少量氧、底吹氧占总氧量的20—30%。
此工艺的优点是:吹炼平稳、喷溅少、成渣快;终渣氧化铁含量低,金属收得率提高1%左右,氧气消耗降低8%左右;钢中残留锰含量高,可节约锰铁0.2公斤/吨钢,增强钢与渣间的反应性,改善脱磷条件;钢水温度和成份均匀。
(五)一座超高功率电炉、一座精炼炉、一台连铸机、一套轧机的“四位一体”优化工艺技术
“四位一体”是现代电炉钢厂的先进流程,从冶炼、精炼、连铸到轧制,整个流程连续紧凑、自动化程度高,生产周期短、效率高、成本低。传统的多台电炉,多台精炼炉,多台连铸机和多台轧机的工艺流程,一般需要一周以上。而“四位一体”的优化工艺,生产周期可缩短至4—5小时,生产效率提高3倍以上,全员劳动生产率提高4倍以上。此技术可用于新建的电炉炼钢厂和改造原有电炉钢厂。
(六)连铸生产技术
连铸技术是指将钢水连续地铸成钢坯,与传统的模铸生产方式相比,可以增加8%左右,吨钢成本可降低160元左右。此外,生产率也有大幅度提高。该技术适合于我国钢铁企业,是钢铁企业实现优化生产流程的关键技术。
(七)连铸坯热送热装技术
连铸坯热送热装是指把热状态的连铸坯(400—900℃)装入轧钢加热炉,包括经保温坑热装和直接热装两种方式,后者难度较大。与传统的冷装炉相比,可降低能耗40—50%,同时大大缩短了生产周期。由于各工序间铸坯储存量大为减少和资金周转加快,还可以大幅度降低流动资金占有量。此技术可在连铸厂房与轧钢加热炉之间距离不太远的钢铁企业中推广采用。
(八)小型材连续轧制技术
小型材连续轧制是指小型材生产中某一根轧件连续通过几个机座,各机座间遵循金属秒体积流量相等的原则。小型材连续轧制技术是一种先进的轧制技术。它具有轧制速度高、轧制头尾温差小、产品质量高等优点。目前,小型连续轧制速度可达30—35米/秒。可生产小型圆钢或异型断面型钢。
(九)板材深加工技术
指以钢板为毛坯,对其进行加工处理,赋予新特性用途的加工技术。它包括镀锌、镀铝、镀锡等涂层板加工技术、冷弯型钢加工技术及一些以板材为原料的机加工技术。适于板材的生产企业以及冷弯型钢和加工企业。
(十)计算机综合管理信息系统
计算机综合管理信息系统是借助计算机、计算机网络及相应软件来管理企业内部的信息流,为企业管理作业和管理决策活动服务的综合性信息系统。它实现了综合运用现代管理技术、信息技术,将企业生产过程中有关的人、技术、经营管理三要素有机地结合并优化运行。计算机综合管理信息系统几乎可应用于所有企业。
计算机综合管理信息系统能把企业的产、供、销、人、财、物等各种生产要素结合成一个有机整体,可为企业提高劳动生产率、降低资源消耗、减少流动资金占用、减少半成品库存、降低制造成本。
(十一)交流变频调速技术
交流变频调速技术是利用半导体变流设备,通过控制供给交流电机的电压、电流、频率、相位等参数来控制电机转速,使电机在高效状态下运行。
采用变频调速技术,据国内钢铁企业的实践,可提高生产率5%,节电20—30%。据日本报道平均节电达50%。由于交流电机比直流电机具有体积小、转动惯量小、无换向器、适应恶劣环境和易于维护等优势,交流变频调速除可取代一切范围的直流调速外,还可在直流调速不能达到的大容量、超高速、环境恶劣场合和以节能为目的的原来不调速的风机、泵类中应用。
(十二)直流矿热炉技术
直流矿热炉是冶炼铁合金的先进设备,与传统的交流矿热炉比较,具有功率集中、电弧稳定、热效率高等特点及冶炼电耗低、电极消耗低、噪音小、生产率高等优点。
用直流矿热炉冶炼铁合金,可以降低电耗6—8%,节省电极糊45%,炉口噪音降低15—20%,铁合金产量增加10%以上。1台6300kVA的单电极直流矿热炉每年可节省电400万千瓦时,节能约1400吨标准煤。此技术适于铁合金生产厂的节能改造和作为新建铁合金电炉时的优选炉型。
上一篇:熔融还原技术将成无焦炼铁新趋势
下一篇:高强钢筋将尽快替代Ⅱ级螺纹钢
评论排行
- ·球墨铸铁管价格竞争 部分地区价格有所下调(1)
- ·东北生铁价格继续弱势下滑 市场形势严峻(1)
- ·中国铁合金工业协会来涪陵大朗铝业公司调研(1)
- ·绿色的炼铁技术--熔融炼铁(0)
- ·废钢不仅要发展 还要健康发展(0)
- ·11月30日进口俄罗斯煤炭价格行情(0)
- ·YBT 4170-2008 炼钢用直接还原铁(四)...(0)
- ·冷却壁分类与作用(0)
- ·冲天炉与感应电炉熔炼对比分析(0)
- ·上海机械铁矿石破碎筛分生产线投产(0)
- ·中国需求下降 矿业跌落暴利神坛(0)
- ·2013年农机市场分析预测(0)
- ·2010年商品生铁市场情况调研报告(0)
- ·九年来中央财政累计安排农机补贴744.7亿元(0)
- ·螺纹钢期货一季度价格有望稳定在4000—...(0)
- ·发改委将出环渤海煤炭指数(0)
- ·2011.1.4-2012.11.30全国主要城市球团矿...(0)
- ·如何选择直接还原铁隧道窑(0)
- ·高炉炼铁要实现节能减排(0)
- ·KINGLOR METOR流程介绍(0)