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1、浅淡近代冶金技术的发展与趋势马忠仁 摘 要 介绍了当前钢铁工业的新工艺短流程与传统长流程工艺的发展和趋势。 关键词 近代冶金技术 发展 趋势IntroductiononDevelopmentTendencyofModernMetallurgicalTechnologyMaZhongren (WuhanIron&SteelCorp.) Abstract Thiopaperintroducesthedevelopmenttendencyofnewminimillprocessandtraditionalproductionprocessinmodernironandsteeli
2、ndustry. Keywords modernmetallurgicaltechnology development tendency 20世纪末,由于世界性资源匮乏、环保质量要求提高、钢铁代用新材料开发、市场对钢铁产品质量更要求严格化等诸因素的影响,钢铁市场的竟争日益激烈。竟争促进了冶金科学技术的进步,90年代以来,钢铁冶金新技术的开发与发展十分迅速,熔融还原技术、薄板坯连铸技术的问世与工业化、薄带钢连铸技术的崛起等等,使钢铁工业进入了一个崭新的时代。纵观全局,当前钢铁工业的发展大致可归纳为两大趋势。1 新工艺短流程的开发与应用 技术特点是将传统生产流程精简、重组、使生产
3、工序流水线缩短,拓宽了原材料使用范围,大幅度降低建设投资与生产成本,提高劳动生产率并改善产品与环境质量,当今板材生产的工序流水线变化情况示意图如下: (1)传统长流程工序流水线(共7道工序) (2)短流程工序流水线A(共6道工序) (3)短流程工序流水线B(共5道工序) 短流程中前工序采用熔融还原技术取代烧结、焦化与高炉,大大节约能源并改善环境,也使建设投资与生产成本大幅度下降;后工序中采用薄板坯连铸技术,取消了耗资巨大的热连轧机的粗轧机组,将热轧厂的精轧机组直接与薄板坯连铸机对接生产热轧板卷。薄带钢连铸技术一旦投入工业化应用,其经济价值更大,它可完全取消热连轧薄板轧机,浇
4、铸出厚度2～5mm薄板卷,直接送冷连轧薄板厂轧制成冷轧薄板卷。 根据日本冶金专家预测,2020年日本国内长、短两种流程的占有状况是:炼铁系统,高炉约70%,熔融还原将占30%;炼钢系统,转炉约占50%,电炉与碳氧熔炼炉各占25%;连铸系统(板材产品),薄板坯连铸机约占60%,薄带钢连铸机约占10%,其余为传统板坯连铸机约占30%。2 传统长流程工艺不断进步与完善 在世纪之交的未来20～30年内,长、短两种流程处于共存局面。在炼钢之前的工序中,高炉与转炉仍占半分天下;而后工序内,薄板坯连铸机将占主导地位,薄带钢连铸机由于品种局限等原因处于第三位。在此情况下,传统长流程工艺必需不断
5、地进步与自我完善,才能在激烈的市场竟争中占有一席之地。 炼铁系统:世界各国高炉冶炼技术的进步主要是: (1)炉容大型化,新建高炉均为3000m3以上大高炉,较小容积高炉则利用大修扩容; (2)大力喷吹煤粉,目前国外喷吹煤粉大于100kg/t的高炉已很多,大于200kg/t也不少,个别的已喷煤粉大于250kg/t;从而使高炉的吨铁焦比大幅度降低,由于世界性焦煤资源的贫乏,以煤代焦已是紧迫性课题;英钢联Teesside试验厂半工业试验结果证明将来喷吹400kg煤粉是可能的,吨铁焦比可降至150kg以下。 (3)更多的高炉采用精料方针,含铁品位高、杂质含量低、熟料比高; (4)
6、提高热风温度、高炉吹氧、提高炉顶余压并用于发电等。采用以上技术后大幅度改善了高炉技术生产指标,增加产量,降低消耗。目前日本大分厂2号BF(5245m3)的平均利用系数达2.39,南韩浦项4号BF(3000m3)平均利用系数为2.58,比利时西德玛厂(1776m3)平均利用系数为2.8。 炼钢系统:目前国际传统长工艺流程(转炉与板坯连铸机)的最佳生产技术指标如下: 250tLD(二吹一) 年产钢375万t 300tLD(二吹一) 年产钢484万t 转炉冶炼时间(年均,出钢—出钢) 340tLD 28min 300tLD 27min 270tLD 24min 转炉炉龄
7、 250tLD 15658炉(1994年) 19129炉(1996年) 转炉作业率 97% 转炉终点(C—T)命中率 99%(计算机动态控制) 转炉煤气回收量 141Nm3/t钢 连铸机作业率 97% 多炉连浇炉数 1541炉 连铸机拉速(220mm厚板坯) 2.7m/min 铸机漏钢率 2.1‰ 板坯无清理率 99.6% 板坯直轧与热装率 90.0% 转炉——连铸传统生产流程最新技术进步主要有:2.1 分步炼钢技术的开发与应用 于8
