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2015年世界鋼鐵工業十大技術要聞
信息來源:世界金屬導報      時間:2016-01-04 18:47:53


《世界金屬導報》作為國內鋼鐵行業最具權威性的科技媒體,每年從鋼鐵生產主流程工序重大技術突破中,經過編輯篩選和行業專家評選,最終確定“世界鋼鐵工業十大技術要聞”,便于讀者全面了解和掌握2015年全球鋼鐵行業技術研發動向。

   1 綠色化薄帶連鑄電工鋼生產技術(E2Strip)成功開發

   東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室(RAL)開發出性能優異的無取向硅鋼、取向硅鋼和高硅鋼,這一系列創新技術被命名為綠色化薄帶連鑄電工鋼技術(E2Strip)。

   這一短流程技術為生產高磁感無取向硅鋼提供了新途徑,可省去傳統的常化處理、兩階段冷軋及中間退火工序。另外,鑄帶的初始厚度、熱軋壓下率、熱軋溫度以及冷軋壓下率等參數均可靈活調控,有助于基于一種化學成分柔性化生產不同牌號的無取向硅鋼產品。而且,RAL通過精確控制組織、織構和抑制劑,基于薄帶連鑄技術成功地制備出0.23mm厚的高磁感取向硅鋼(B8=1.94T)。更重要的是,在超低碳(﹤0.003%)成分設計及薄帶連鑄亞快速凝固條件下,仍可通過調整常化工藝參數獲得大量細小、彌散的抑制劑粒子。新流程省去了傳統流程中的高溫加熱或滲氮處理,以及脫碳工序。RAL還創造性地提出了一種包含薄帶連鑄、溫軋、冷軋、初次再結晶退火和二次再結晶退火的新流程,用來生產0.18-0.23mm厚的超低碳高硅取向硅鋼。目前,RAL正在為武鋼建設一條6.5%Si高硅鋼薄帶連鑄中試線;還完成了薄帶連鑄電工鋼工業化生產線的系統設計,并正在與企業一起探索工業化途徑。

   點 評

   東北大學RAL成功開發的綠色化薄帶連鑄電工鋼技術徹底改變了傳統電工鋼的生產工藝和成分設計,可以更低的成本、更簡潔的工藝、更高的質量、更少的投資生產不同硅含量、不同厚度、性能優異的無取向硅鋼、取向硅鋼和高硅鋼,為高品質電工鋼的產業化開辟了一條新路。這一系列創新技術表明,薄帶連鑄技術具有廣闊的應用前景。

   2 世界首套焦爐煙氣脫硫脫硝裝置正式投運

   點 評

   從2015年起,新的焦化排放限值開始實施,治理焦爐煙氣成為焦化行業重點環保項目。目前,針對焦爐煙氣脫硫脫硝技術方法很多,但尚沒有穩定運行的實績。作為世界上首個對鋼鐵企業焦爐煙道廢氣脫硫脫硝的工程應用實例,此次焦爐煙氣凈化裝置的正式投運,對于加快中國鋼鐵工業節能環保技術創新步伐有著積極的推動作用。

   3 COURSE50試驗高爐在新日鐵住金開始熱試

   日本鋼鐵業繼續推進環境和諧型煉鐵工藝技術開發項目COURSE50。該項目主要目標是在高爐煉鐵過程中,使用H2作還原劑實現快速還原。為進行氫還原試驗,日本鋼鐵業在2014年4月完成試驗高爐的設計,并于當年10月在新日鐵住金君津廠開工建設,2015年10月開始進入熱試階段。

   試驗高爐高約6m,爐內容積為12m3,日產鐵水35t。該試驗高爐在爐上部安裝有風口,之所以這樣設置,是因為研究人員認為這是噴吹氫氣的最佳位置。現在的熱試項目還包括試驗高爐專用的熱風爐等相關設備,以確認各設備的性能。

   研究人員計劃于2016年4月進行第一次試驗操作,將利用試驗高爐,在原料裝入和送風操作兩方面確立使氫還原效果最大化的操作技術,并對COURSE50項目第一階段(2008-2012財年)獲得的各技術要素的有效性進行驗證。

   此試驗高爐與日本國內上一個試驗高爐建設已相隔25年。試驗高爐是模擬高爐的試驗設備,盡管容積僅為實際高爐的幾百分之一,但原料裝入和出鐵等結構基本相同。與必須連續生產10-20年的實際高爐不同,試驗高爐可短期暫停,對類似黑匣子的高爐內部進行解體調查。

   點 評

   COURSE50是日本5家大型鋼鐵公司共同開展的“環境和諧型煉鐵技術開發”項目,該項目于2008年立項,目標是通過開發氫還原和分離回收高爐煤氣CO2技術,實現鋼鐵工業整體減排CO230%的目標。計劃2030年前后,在1號機進行實際運行。試驗高爐的熱試標志著項目進入了新的研究階段。

   4 JFE開發新鐵水預處理工藝 提升高級鋼生產效率

   2015年6月,日本JFE鋼鐵公司成功開發出鐵水預處理脫硫新工藝,并在全公司所有煉鋼廠投入應用。新工藝可大幅提高脫硫效率,利于環保。該工藝不僅可減少一半脫硫劑用量,還可在鐵水預處理工序減少30%脫硫渣的生成。

   該工藝包括兩部分,即“脫硫劑投射法”和對脫硫處理后的鋼渣進行再利用的“鋼渣熱循環法”。本次開發的“脫硫劑投射法”,新安裝了投射用的噴槍(噴嘴),使脫硫劑與高速輸送氣體一起吹入到鐵水中。采用此方法,可實現直徑1mm以下的脫硫劑添加到鐵水以后,仍保持原有狀態,抑制其凝結長大,從而解決了脫硫劑內部無法發生化學反應的問題。促進了脫硫劑與鐵水的化學反應,脫硫效率提高了30%。

   “鋼渣熱循環法”是在進行下一爐鐵水預處理時,將上爐脫硫精煉后排出的鋼渣(脫硫渣)在高溫狀態下直接再應用的方法。剛剛處理后的脫硫渣為凝結粒的狀態,但其后溫度下降使凝結粒崩散,形成新的未反應面。

   反復使用脫硫渣,有效利用未反應面,可最大限度地發揮渣的脫硫能力。同時,由于是對高溫狀態下的渣進行再利用,還可回收排渣時釋放的熱量,有利于節約資源,降低環境負荷。

   點 評

   殘留的硫等雜質會影響鋼材的品質,特別是高強鋼等高級鋼更需要徹底去除這些雜質。雖然以JFE鋼鐵公司為首的日本各大鋼企已經實現了徹底去除鋼中雜質,但隨著高級鋼產量的增加,需要進一步提高脫硫工藝的效率。通過采用新的鐵水預處理工藝,將有利于鋼鐵企業提高高級鋼的生產效率。

   5 我國電弧爐煉鋼復合吹煉技術取得實質進展

   電弧爐煉鋼復合吹煉技術是以多元爐料結構為基礎,以節能和降低成本為目標,通過強化熔池攪拌,將供電、供氧和底吹攪拌等單元操作進行多尺度集成,最大限度地降低金屬料及輔助材料消耗、提高氧氣利用率。主要技術進展如下:

   1)將操作單元進行系統優化。該技術主要包括底吹長壽技術、底吹控制技術、底吹與供氧的控制模型,目前,已經在我國6座電弧爐上使用,取得了顯著的經濟效益。

   2)電爐煉鋼復合吹煉技術集成。綜合考慮各單元的操作參數,實現總能量和各個時段能量的供需,達到煉鋼生產高效、節能的目的。

   3)研究復合吹煉下的能源回收。電弧爐冶煉過程中,高溫煙氣帶走的熱量約占輸入熱量的8%-20%,因此,研究高鐵水比冶煉的能量及煤氣回收利用具有重要意義。

   點 評

   隨著廢鋼積累量增加、廢鋼與鐵水價格逆轉以及環保需求的日益嚴格,電爐煉鋼持續采用多元爐料結構優化配料是大勢所趨。特別是在高鐵水比冶煉條件下,采用復合吹煉的方法可以實現電爐的高效生產和原料的節約。

   6 我國鐵路機車用整體車輪關鍵制造技術實現國產化

   點 評

   該項目開發成功的一整套具有自主知識產權的高品質整體機車輪生產制造技術填補了國內空白,研究成果不僅成功替代了進口產品,還廣泛出口到北美等國家和地區,提升了我國高品質機車輪市場影響力和競爭力,為我國鐵路穩步健康持續發展提供必要的關鍵材料支持,為我國鐵路行業關鍵高性能結構材料全面國產化提供示范效應。

   7 寶鋼焦爐上升管荒煤氣顯熱回收中試工程成功運行

   點 評

   焦爐上升管荒煤氣具有很高的顯熱回收利用價值和潛力。但由于上升管受熱面積狹小及荒煤氣所含焦油蒸汽結焦等問題,焦爐上升管荒煤氣顯熱的高效、穩定回收至今仍是世界性難題。寶鋼對此難題的解決進行了有益探索,其中試工程的成功運行,為焦爐上升管荒煤氣顯熱回收技術進步奠定了良好基礎,有助于推動煉焦行業節能減排。

   8 我國多項自主創新技術應用于湛江鋼鐵工程

   2015年9月25日,寶鋼湛江鋼鐵一號高爐點火成功,標志著湛江鋼鐵正式進入生產階段。寶鋼湛江鋼鐵基地是中國鋼鐵工業結構調整、節能環保、轉型升級的典范工程。中冶賽迪承擔了工程前期規劃、總體設計和工藝單元設計、項目的成套或總承包建設任務,并將一大批先進的核心裝備和具有自主知識產權的技術成果成功應用于湛江鋼鐵。

   在湛江高爐項目中,中冶賽迪憑借自主設計和研發實現了5000m3大型高爐裝備的全自主集成,并且主要技術指標均達到國際一流水平;并與其他單位聯合開發出具有國內自主知識產權和核心競爭力的高爐無料鐘爐頂設備。

   在節能環保方面,打造全封閉式環保料場;建造世界首個綜合固廢處置中心,并采用自主開發的轉底爐系統技術,實現固廢“零排放”。

   在連鑄項目中,中冶賽迪與寶鋼聯合研制出世界最大鋼水罐回轉臺;在國內設計中首次采用在線機械火焰機械清理裝置;大容量中間罐首次采用壓延式圓弧罐底設計。此外,項目還采用了中冶賽迪自主知識產權的動態輕壓下、動態二冷模型、結晶器液壓在線冷熱調寬、結晶器液壓振動等核心工藝技術。

   點 評

   寶鋼湛江鋼鐵基地代表世界鋼鐵工業發展的最高水平。中冶賽迪憑借豐富的工程技術經驗和強大的創新能力,在鋼鐵各流程單元形成了一批具有自主知識產權、達到國際一流水平的技術成果,并成功站在湛江鋼鐵核心技術和裝備集成供應商的前列,為打造全球最具競爭力的碳鋼板材精品基地做出了突出貢獻。

   9 寶鋼推出超輕型白車身樣車

   點 評

   寶鋼超輕型白車身BCB項目是國內鋼廠首次自行正向設計,整合新材料、新工藝和新結構優化技術而完成的白車身,是國內鋼廠在汽車材料研發與應用領域的新里程碑。促進了汽車工業更為合理地使用高強鋼和先進成形技術。在有效增強寶鋼汽車板用戶服務和EVI能力的同時,為其他鋼鐵企業如何提高用戶服務能力具有借鑒意義。

   10 浦項開發隔音高錳鋼 WP/WF產品再發力

   點 評

   浦項鋼鐵公司多年來以技術領跑的優勢,持續開發出WP/WF產品,保持其競爭力。浦項從2009年開始戰略產品的銷售及世界首創領先產品的開發,已經實現了從“跟進”到“領先”。在當前低迷的市場形勢下,“自主研發”、“技術創新”不僅是鋼鐵企業技術水平的體現,更是企業提高競爭力、在未來發展道路上立于不敗之地的制勝砝碼。

  

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