近几年炼钢厂几项技术的发展与讨论

苏天森2014年12月近几年炼钢厂几项技术的发展和讨论炼钢新工艺与装备研究不应止步CO2在炼钢中应用的研究滑动水口出钢口技术的应用电炉工艺与能源利用综合优化几项装备技术的进步工艺是品种开发与优化的基础保障高效、低耗、优质、低成本是工艺研发的总目标国内外都未停止这方面的研究，钢产量世界第一的中国承担应有的历史责任理论与工程技术研发并重，并充分关注工艺技术规范化，深入细化的重要性应充分关注炼钢生产智能化的发展1.炼钢新工艺与装备研究不应止步2.1目的：实现CO2减排的低碳发展方向提高冶金生产效率，降低消耗，优化冶金技术经济指标探索新的冶金反应理论与工程技术2.CO2在炼钢中的应用—朱荣、李宏教授2.2主要内容2.2.1顶吹氧气中掺入1~30%CO2（纯度99.99%）氧枪中心反应区温度（2500~2700℃），减少Fe蒸发量降低前期温度，提高脱磷效率参与元素氧化，降低O2消耗增加煤气中CO含量，优化煤气质量继续国内外20世纪80年代起已进行过的CO2在冶金反应中作用理论与技术探索，研究CO2在炼钢过程中的高温特性与对冶炼规律的影响。混合喷吹流体流动与物料、能量平衡创建利用CO2的炼钢单元操作理论模型2.2.2CO2在冶炼底吹、精炼与连铸中应用底吹CO2代替N2、Ar精炼用CO2，如AOD、LF炉钢液表面层保护等中间包保护2.2.3石灰石代替石灰造渣炼钢有利于前期化渣有利于全过程稳定熔池搅拌强度和反应有利于元素氧化，可降低氧耗和提高煤气中CO含量有利于降低炼钢生产成本有利于钢铁厂总体上大幅度降低CO2排放有关争论及讨论炼钢炉不能成为石灰窑肯定是吸热反应，影响废钢加入量。但石灰缺陷（生、过烧、粉末）全避免，由于在炉内直接反应，与石灰窑比，热效率总体是提高的，CO2减排更是肯定的。不如加矿石，提高金属收得率。但矿石大幅度增加渣量和石灰消耗，又不利于金属收得率，加石灰石无此问题。打乱了炼钢生产规律。肯定需要建立新的物料平衡、热平衡，是否将会形成全新炼钢优化工艺。出钢过程前后期均可良好挡渣大幅度降低钢包渣层厚度，减少合金耗量进一步研发的关键是提高滑板寿命，减少更换时间对不同终点钢水情况分别选择滑板开启时间和大小3.滑动水口出钢口挡渣出钢4.1电炉优化配料与供电制度技术早在10年前就开发成功与应用，但推广不够中国特色高铁水比电炉冶炼应尽快改变电炉炉型不适宜高铁水比造成能源资源的巨大浪费电炉环保优势丧失4.电炉工艺与能源利用综合优化4.2集束氧枪技术的应用。优化了氧气利用及冶炼过程熔池反应动力学4.3顶底复吹电炉技术又有了新的进展上世纪90年代初曾取得成就，但未产业化近几年工程技术应用成功，正加快推广与优化4.4电炉余能回收利用取得突破北科大与莱钢合作自主开发率先将电炉烟罩余热回收蒸汽供VD真空精炼，并快速推广回收部位还应进一步扩大到炉帽、炉身（如北满特钢引进德国OSCHAS公司的装备）蒸汽用途优化研究应加快5.1转炉、电炉、精炼终点自动控制系统装备技术取得进步5.2真空精炼装备与技术国产化进程加快5.3机械真空泵代替蒸汽喷射泵的真空精炼系统机械泵抽气能力提高，已可满足钢铁生产要求精炼废气净化技术已经成熟5.几项装备技术的进步机械真空泵系统启动与运行比蒸汽泵平衡，更易保持真空度，有利于冶金效果提高可大幅度节能可大幅度降低生产成本，投资回收期很短应优化大小泵组组合与抽气能力的选择，泵国产化与工艺进一步优化等研究目前包钢已投产了3台VD，3台RH；重钢一台RH协助天钢建设一台RH；莱钢新建一台VD。泵的选择设计。国产化、系统密封是影响使用效果的重要问题。5.4充分关注电磁冶金技术的进步主要是凝固阶段（连铸）的电磁冶金技术应用磁约束结晶器（软接触结晶器）电磁感应加热电磁脉冲孕育形核技术各部位电磁搅拌与结晶器电磁制动我国进入国际先进及领先水平5.5其他装备与技术5.5.1单嘴真空精炼炉我国20世纪70年代末就研究、试验，至今超过1000炉，涉及近20个钢种，包括不锈钢日本已有4套REDA装置生产，但未涉及不锈钢5.5.2全数字液压系统是对传统液压系统的革命—是系统（不是个别液压件与区域）全数字高精度、高灵敏度，简单易操作，无维修广泛运用于冶金、国防、工程机械、电力、交通等不同领域推动炼钢生产智能化发展5.5.3薄带铸轧同径双辊工艺已独占鳌头节能降耗前景依然良好国内接近产业化，钢种范围广，尤其以热代冷超薄