现代国际钢铁工业的技术发展与展望

现代国际钢铁工业的技术发展与展望

钢铁开采自古以来就发生了很大变化。现代国际钢铁工业的先进过程一般为：高产钢水预处理、转炉、炉后精整、连通性、特钢钢、邯郸、武钢等大型钢钢。实现了可持续、小规模、精细产品的规模化和专业化。但是,基本过程都要从找矿、采矿、炼铁炉冶炼、再千锤百打或进一步熔炼成钢。钢铁工业最主要的原料是铁矿石,而铁矿石则是由矿床开采而来。铁矿石的品位越高,炼铁所用的原料就越少,时间也越短。品位就是指矿石里所含的铁的成份。现代高炉,对入炉铁矿品位要求不得低于45%。品位每提高1%,生铁产量就能提高3%,每吨铁可以节约18kg焦碳,品位达到68%以上,就可以直接炼钢,连高炉冶炼的工序都可以省掉。因此提高铁矿品位是钢铁冶炼节能、环保技术发展的主要方向之一。目前钢铁工业的发展环境变化复杂,炼铁原料质量下降,资源、能源价格高涨,二氧化碳减排问题,都对钢铁制造的各个工序提出更为苛刻的要求。展望新世纪的先进钢铁技术,就是能够适应这样的环境变化,能综合应对资源、能源乃至环境问题的技术。钢铁工业属于资源、能源密集型和污染较重的工业。要实现清洁生产,以最低的资源消耗、最高的生产效率、最优化的质量控制和接近“零排放”的最小的环境负荷来生产合格、低成本的优良产品,就必须加强工艺技术优化,其中最重要的就是从总体上优化钢铁生产流程,研发突破性的钢铁冶炼新技术,以提高资源、能源利用效率。为促进环境保护和物质循环,追求二氧化碳的减排及资源的再利用,现代国际上普遍采取的冶炼技术有以下几种。1转炉钢板技术的发展趋势转炉纯净钢生产的主要目的是要提高钢的纯净度并控制钢中非金属夹杂物的数量和形态。当前,转炉炼钢技术的发展趋势是要求S低于0.005%,P低于0.005%,N低于20ppm。采用复合吹炼、对熔池进行高水平搅拌并采用现代检测手段及控制模型,可严格控制化学成分及终点温度,减少补吹炉次比例,降低吨钢耐材消耗。2路桥“负能”钢丝绳技术转炉“负能”炼钢3废钢预热温度电弧炉炼钢期间产生的高温烟气中含有大量的显能和化学能,随电弧炉用氧不断强化,产生大量高温烟气使热损失增加,吨钢废气带走热量超过150kWh/t。这是电弧炉冶炼过程中最大的一部分能量损失,充分回收这部分能量来预热废钢可以大幅度地降低电能消耗。理论上废钢预热温度每增加100℃,可节约电能20kWh/t。若考虑到能量的有效利用率,一般来讲,废钢预热温度每增加100℃可节约电能15kWh/t左右。因此,利用烟气所携带的热量来预热废钢是电炉钢节能降耗的重要措施之一。4提高铸坯质量的措施高效连铸实质上就是提高单位时间的高质量铸坯的产量,高的铸坯质量是前提,高的拉坯速度、高的作业率及高的连浇率等是手段。高作业率、高连浇率、高拉速、无缺陷铸坯是高效连铸技术的主要内容。5干燃烧挤出cdq技术干熄焦技术6scpe21炼焦技术煤调湿炼焦工艺(CoalMoistureControl,简称CMC)该项技术优点:煤调湿技术可降低入炉煤水分,将其水分控制在一个适宜的目标值,降低炼焦耗热量,增加入炉煤堆密度,提高焦炭质量等。SCOPE21炼焦技术[7这种新型焦炉与传统焦炉相比有如下四个方面的改进。1)煤炭资源的有效利用。目前焦炉的原料煤需要大量的强粘结性煤,该技术可将低品位原料煤的配比由目前的20%增加至50%。2)提高生产率。由于预处理工序的存在可大幅度缩短炼焦时间,且由于干馏炉炉数的减小,可大幅度削减设备(包括预处理设备在内)投资费用。3)干馏炉产生的NOx锐减30%。防止了粉尘、烟尘等排放,改善了环境。4)取得显著节能效果。一座年产量百万吨规模的焦炉采用“SCOPE21”炼焦技术,每年CO8新型烧结废气干法除尘系统Eposint工艺可以使烧结废气返回烧结机进行循环,即典型的烧结废气中含有约12%~13%剩余氧,在加入少量空气补充后重新返回到烧结工艺中。Eposint工艺可以减少SOx、NOx绝对排放量并可以降低废气中的二噁英和汞浓度,同时也减少了焦炭的单位消耗量。这些新技术的使用将使烧结生产的环境排放指标降低到前所未有的水平。西门子奥钢联开发的Eposint烧结废气循环系统并配合MEROS新型废气干法除尘系统可以使烧结车间达到清洁生产的目的。Eposint系统投产前后的主要生产指标于表1。MEROS新型废气干法除尘系统是极有效的干法废气净化工艺,由西门子奥钢联针对烧结厂和球团厂废气处理而开发。主要有两种脱硫剂可供选择,即小苏打或熟石灰。该工艺能使烧结厂废气中灰尘、酸性气体以及有害金属和有机物成分含量大大低于传统废气处理技术的水平。实际使用显示:灰尘排放量