日本炼钢技术十年进步概况

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1、日本炼钢技术十年进步概况一、日本近十年钢产量及主要指标的变化　　从1994年到2003年的10年是钢产量波动较大的时期。由于泡沫经济的破灭，钢产量由1995年的1．016亿t跌到1998年的9355万t的低谷，后又转为上升，进入21世纪后连续4年超过1亿t。特别是近年由于高炉大钢的合并和东亚经济快速发展带动钢铁需求兴旺，2004年又超过1．1亿t大关而直追1973年1．1932亿t的历史最高纪录。其中，电炉钢年产量亦由期初的2842万t上升到3425万t，特殊钢比例基本保持在18．4％～20％的水平。而铁水预处理比则由44．9％猛升到67．6％。至于二次精炼

2、比，电炉钢由85％上升到95％，转炉钢由80％上升到86％。连铸比则由96．9％上升到98．6％，其中特殊钢连铸比由87．2％上升到93．5％，而普碳钢则保持在99．8％的极限状态。　　二、十年间有代表性的技术开发成果　　1．铁水预处理工艺的重组　　为取代过去在铁水罐车和铁水包内进行的预处理，各厂开发成功各种用转炉的预处理法（H炉法、SRP法、NRP法、MuRc法、LD－ORP法），大幅提高了脱磷效率，减少了对外排渣。个别工厂已实现全部铁水预处理。　　2．环境友好型精炼工艺　　由于环保意识的提高，十分重视减少钢渣外排技术的开发，使钢渣外排总量达原来的1／2，

3、突出的如彻底脱硅的零排渣工艺。还开发成功含碳渣用于烧结矿和铁水脱硫，钢渣制砼用于护岸材，用含铁粉尘制球团矿等再生利用技术。有的厂已作到了炼钢固体废物为零。　　3．电磁力应用技术的革新　　从初期的电磁搅拌和局部作用的电磁制动发展到后期的可适应钢水的加减速而切换的电磁设备、在铸坯宽度方向均匀磁场的静磁场制动以及结晶器内钢水流动的模拟计算软件。　　4．高质量技术　　不断进行提高产品质量的技术开发，坚持了洁净钢技术开发。在硬件方面，二次精炼中增加燃烧器后使RH多功能化，开发成功连铸坯防止裂纹缺陷的技术。在软件方面亦开发成功预测产品质量的技术，使轴承钢中的含氧量由19

4、94年的5ppm降到2001年的4．7ppm，最好时达3ppm左右。　　5．高速连铸技术　　在国际上薄板坯高速连铸法飞跃发展的10年间，日本的薄板坯连铸仍未实用化，只是在后期为适应钢铁需求的增大而提高了现有连铸机的生产效率，出现了单机月产超过20万t的连铸机，拉速已达3m／min水平。关于带钢连铸，各厂均开展了研发工作，最终只在新日铁光厂的不锈钢生产上实用化。　　三、国家科研项目　　1．新炼钢法项目　　以充分利用旧废钢和炼钢工序减排CO2为目的，于1991年在经产省支持下开展了9年研发，主要内容如下：　　（1）废钢预处理技术，通过低温粉碎处理可将废钢中的铜除

5、去96％，通过色相差识别处理亦可除去90％以上。　　（2）综合系统评价研究，于1998～1999年在新日铁君津厂内建中试装置进行研究：a．用电炉、转炉和充填型3种方式进行熔化的技术研究；b．预热技术和加热脱锡技术；c．烟气处理技术，达到二恶英控制在小于0．1mg－TEQ／Nm3水平；d．工业化可行性调研。最终认为比未进行废钢预热的电炉可节电25％，如喷入燃料时则可少用电30％～80％。　　2．电磁力项目　　为了提高连铸机质量而取消人工表面处理以提高生产效率，在经产省支持下于1995年起进行了6年研究，取得了以下成果：a．初期凝固控制技术，对低频到高频大范围的

6、各种电磁场铸造技术及设备开发后，经方坯小试和板坯试验，铸坯表面质量改善效果显著，通过交、直流磁场重叠对液面振动控制的试验效果更好；b．熔融金属的清净化技术，使高速浇铸时的夹杂物含量抑制在低速浇铸时的水平；c．开发出电磁流速测头，对电磁力作用下弯液面流速精确测定。　　四、铁水预处理与转炉操作　　为适应用户对产品的高质量要求，同时又不断降低生产成本，10年来铁水预处理亦在不断改进。其开发动向具有以下特点：由于脱硫工序的分离和脱磷工序的改善，精炼更高效；由于热裕度扩大，提高了多用废钢的潜能；由于预脱硅彻底、反应高效化和渣的回收利用，渣发生量大幅下降。　　在铁水脱硫

7、方面，过去多在混铁车内合并脱磷，后改为用还原法单独脱硫。在20世纪90年代采用的CaO－Mg系喷射脱硫法基础上，不少厂又增加了脱硫效率更高的机械搅拌式KR法，还有建议利用金属显热对MgO还原产生Mg气体的脱硫法。　　在铁水脱磷工序方面，针对过去低温冶炼下脱硫、磷而引起的废钢用量受限的缺点，近来采取强搅拌高速脱磷并可多用废钢的转炉脱磷法的日多。加上过去的H炉（1989年）、SRP（1990年）、LD－ORP（1991年）等转炉脱磷法，现已成为脱磷法的主流。另在混铁车脱磷方面，通过低碱性脱磷和分散供氧等改进，已建立了大量供应铁水下的脱磷体制。　　由于填埋场地不足

8、而要求外排渣减少。铁水预处理增多后一度曾对此有所贡献