冶金新技术讲座PPT推荐.ppt
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135kg/T,最高(宝钢)207.74公斤/吨铁。
转炉寿命:
10000炉以上,2006年最高达30924炉。
连铸比:
约98(1990年为25.07)钢铁料消耗最低1049kg/t钢吨钢耗新水平均6.56吨/吨(09年邯钢3.6吨)转炉工序能耗最低-13.09kg标煤/吨钢(太钢)电炉平均综合电耗340千瓦时,废气、固体废弃物、噪声治理,2010年中国钢铁企业产量排名:
年产量大于2000万吨:
河北钢铁集团4020万吨、宝钢集团3890万吨、首钢钢产量达3154万吨、武汉钢铁集团3030万吨、鞍山钢铁集团3000万吨、江苏沙钢集团2639万吨、山东钢铁集团2638万吨;
以下年产量依次为马钢(1500万吨)、包钢(1011万吨)、太钢(960万吨,不锈钢280万吨)、酒泉(856万吨)攀枝花(841万吨)、华菱集团、安阳、南钢;
2010年世界大型钢铁企业钢产量,Mittal(Arcelor)7320万吨、蒲项钢铁公司Posco2950万吨、新日铁Nippon2761万吨、日本钢铁工程公司JFE2628万吨、美国钢铁公司USSteel(1900万吨)、印度塔塔钢铁公司2009万吨。
经过近年的重组、并构,中国将形成宝钢集团、鞍本集团、武钢集团等几个5000万吨以上、具有国际竞争力的特大型钢铁集团,以及若干个1000万吨至3000万吨级的大型钢铁集团。
中国粗钢产量近7亿吨、日本1.18亿吨、美国0.915亿吨,其后为俄罗斯、印度、韩国、德国等。
3.中国钢铁工业快速发展原因,市场需求的拉动;
建筑、机械、汽车制造、造船、铁道等钢铁消耗较大行业快速发展。
技术战略的正确选择(关键性技术的采用、生产流程的优化);
工艺、装备国产化与高新技术的采用使单位产量投资额的降低;
大量利用国际铁矿、铬矿、锰矿资源的促进作用。
关键性技术,连铸技术;
高炉喷煤粉技术;
高炉一代炉役长寿技术;
流程工序结构调整结合产能技术;
转炉溅渣护炉技术。
a.连铸技术,80年代后期确立了“以连铸为中心”的生产技术方针,九十年代先后攻克了达产技术关、全连铸技术关、高速高效连铸技术关,并积极展开了薄板坯连铸连轧技术有关工程项目的投资与开发。
连铸比:
1990年25.07(1480万吨)2003年932005年96.44%.2010年约99%铸坯合格率99%以上,转炉利用系数:
最高达82.7吨吨日,2001年平炉全部关闭。
最大连铸坯断面:
320毫米2300毫米。
b.高炉喷煤粉:
目前我国重点钢铁企业入炉焦比为396公斤(1990年577.44kg/t)减少焦炉投资;
降低成本100元左右;
提高利用系数。
c.高炉一代炉役寿命的提高:
8090年代,23年、34年。
现为8年12年。
d.流程工序结构调整综合节能技术,平均吨钢能耗已降低至0.645吨标煤,这是一系列节能措施实现的结果。
降低铁钢比.0.1%-80kg标准煤提高连铸比.降低100kg标准煤/t煤气回收.吨钢能耗降低10kg标准煤连铸坯热送.提高转炉作业率.,e.转炉溅渣护炉转炉炉龄4000炉提高到10000炉以上转炉有效作业率大幅提高;
耐火材料消耗大幅下降;
促进了连铸机多炉连浇和提高了连铸机作业率;
减少了频繁的开炉、停炉作业,稳定了转炉的操作工艺。
除此之外,超高功率电炉技术和现代电炉生产流程在90年代中期起得到了较好的发展,90年代我国建了36台超高功率电炉,淘汰了1400台左右的电炉。
但废钢相对短缺、电价昂贵都制约了其发展。
大量利用国外资源,铁矿、铬矿、锰矿资源,不可再生。
2011年进口的矿产品:
围绕几项关键共性技术的资金约为1400亿元左右(其中在技术改造项目中约为1250亿元),占钢铁工业同期总投资的35左右。
有力的推动了上述几项关键共性技术的改造发展,并取得了良好的技术经济效果,大批钢厂结构得到调整,规模效益、成本效益十分的明显。
4.中国钢铁工业优势和面临问题,优势:
国内市场相对旺盛;
充足的资金;
具有投资后发优势,易于采用先进的市场定位,使采用新技术、新装备的余地反而较大,实现技术的跨越的可能性也较大。
问题:
资源短缺;
交通运输制约;
环境生态制约,节能减排任务更加艰巨,法律法规要求更加严格,钢铁生产绿色制造和低碳化趋势不可逆转,钢铁生产的环保成本将进一步加大。
淘汰落后产能与优化产业布局任务艰巨,产品同质化竞争加剧,竞争范围不断拓宽。
我国装备制造业进入产品优化升级阶段,要求优特钢材品种质升级,如果跟不上用户要求,进口钢材将有可能增加。
5钢铁生产技术的发展趋势,21世纪,世界钢铁工业的发展面临严峻的形势,必须采用“高效、优质、低成本、节能、环保”的技术发展方针。
开发新工艺技术,提高钢材品质,降低成本。
(1)高效生产炉体长寿,提高设备作业率;
提高冶炼强度,缩短生产周期;
加强生产调度,实现快节奏连续化生产。
(2)提高纯净度实现全量铁水预处理;
转炉少渣冶炼,提高终点控制精度;
强化和完善炉外精炼工艺,转炉冶炼钢种高级化、洁净化;
特别是各类高级板带材钢种和部分转炉厂进入合金钢制造领域;
加强钢水保护,(3)降低生产成本改善工艺,进一步减少铁消耗和辅助原料消耗;
进一步提高成材率;
实现连续化生产,减少中间产品的运输、存储和二次加热;
实现智能化生产,提高全员劳动生产率;
(4)节能与环境保护降低生产能耗,回收和利用“二次能源”;
煤气、蒸汽等。
减少渣量,回收利用废弃物,实现“再资源”化;
减少对环境的污染,实现零排放和清洁生产。
未来的钢铁企业从社会、经济角度看,钢铁厂生产流程应该是三种功能:
钢铁产品制造功能;
能源转换功能;
社会大宗废弃物的处理消纳功能。
实现清洁生产、绿色制造等技术措施,解决好钢厂与环境生态的和谐发展,即在获得良好的市场竞争力的同时,实现可持续发展。
一个年产8001000万吨的大型钢铁联合企业,采用可循环钢铁生产新流程每年大约消耗铁矿石1350万吨,煤炭630万吨,生产8001000万吨钢材,同时可消纳社会废钢120万吨,废塑料20万吨,发电90亿kWh,并向社会提供炉渣水泥300万吨。
中国钢铁工业应该通过钢铁制造流程的优化、产品结构的调整和优化,产品质量的提高,充分利用能源,节能、降耗和消纳处理社会大宗废弃物等方面的努力,到2020年左右,成为全球一流的产钢国。
二、电炉炼钢新技术,近年来,电炉炼钢发展迅速,尤其是工业化国家逐渐扩大电弧炉的应用范围和产量,电炉炼钢技术更加完善,已能够生产全部钢种甚至以生产普碳钢为主,随着二次精炼技术的不断发展和完善,电炉冶炼由原来的三期冶炼演变成仅作为熔化设备,并与二次精炼和连铸配套,形成自动化、机械化水平高,功率高、能耗低的“电弧炉炉外精炼连铸”生产系统,即短流程生产工艺。
电弧炉已经成为一个低成本的废钢快速熔炼设备。
电弧炉炼钢技术进步,电炉主要技术指标,综合电耗:
106KWh/t。
(韶关)利用系数:
78.979吨/兆伏安(莱芜)。
电极消耗:
1.226公斤/吨。
(安阳)冶炼时间:
0.75小时。
日历作业率:
95.04%。
钢铁料消耗:
991公斤/吨。
热铁水用量:
888公斤/吨。
(3050%)工序能耗:
49.78公斤标煤/吨。
(安阳)电耗:
300KWh/t.,1.电弧炉炼钢发展,电炉炼钢,主要是指电弧炉炼钢,95的电炉钢是由电弧炉生产的,其余的由感应炉、电渣炉等生产。
EAFElectricArcFurnace促进世界电炉生产技术迅速发展的动力有以下三点:
1.社会废钢的积累和增长,2.降低生产成本,3.提高劳动生产率,短流程的劳动生产率可达2500t/人年。
2.现代电炉炼钢技术,本世纪70年代以前,电炉仅是生产少量优质合金钢的冶炼工艺,随着平炉的迅速淘汰和由于转炉熔炼废钢能力的不足,造成社会废钢积累增加,引起对废钢熔炼技术的开发热情。
经过20余年的发展,奠定了现代电炉技术的基础。
1.改善供电工艺:
UHP、DC、导电横臂等。
2.引入吹氧强化技术:
炉门碳氧枪、助燃烧嘴、泡沫渣冶炼工艺、偏心炉底出钢以及吹氩搅拌等新工艺技术。
3.废钢预热技术:
竖炉电炉、双壳电炉和Consteel连续加料电炉等。
现代电炉连钢技术,以上新工艺、新技术的采用,电炉的冶炼电耗从700Kwh/t下降到300Kwh/t,电极消耗从6.5kg/t下降到1.0kg/t,冶炼周期从210min缩短到55-60min,使电炉的生产周期能够与连铸相匹配,形成了短流程生产工艺。
钢材生产的整个周期缩短到3.5-4.0h,全员劳动生产率达到2500t/人.年,是高炉转炉流程的3倍,而投资仅为后者的50%,成本比BFBOF降低约20美元。
我国电炉钢生产现状,电炉钢比重,电弧炉装备水平,年份电弧炉数座lOOt5099t1149t10t2002199l224104592004l64l22879452006152173670292007148224953242010132355641-,大于50t电弧炉能约占电炉钢总产能的85,成为我国电炉钢生产的主体设备,100t电弧炉产能占电炉钢总产能的比例不及45,与发达工业国家仍存在较大差距。
生产情况,生产钢种,国外150t以上的电弧炉几乎都用于冶炼普通钢,许多国家电炉钢产量的6080均为低碳钢。
而我国受废钢和电力资源不足的限制,电弧炉主要用于冶炼高合金钢、大型铸锻件用钢、不锈钢等钢种。
随着技术开发力度的继续加大,我国电炉钢质量有较大提高,一些企业成功开发出氮含量80ppm钢种,最低的氮含量可控制在30ppm,达到了转炉钢的水平,但目前电弧炉普遍生产普通钢种不具备成本优势。
3.电炉炼钢技术发展重点,1.电炉能源结构的优化和强化冶炼:
UHP,氧燃助熔,熔池脱碳,二次燃烧,废钢预热。
以上技术可使冶炼周期缩短到50min以内。
2.无污染的废钢预热技术和连续加热技术。
3.短流程钢厂的计算机综合管理技术:
操作智能化(预报、识别、优化功能),提高生产效率,降低生产消耗。
4.提高电炉钢水洁净度的工艺技术。
交流电弧炉的问题:
1)电弧不稳,噪音过大,闪烁效应干扰电网、过度的炉壁烧损;
2)热效率低,电力传输损失大;
3)石墨电极消耗大。
大功率可控硅整流装置日趋完善,直流电弧炉重新获得发展。
直流电弧炉炉底电极寿命问题的解决,可建大容量的直流电弧炉。
炉底阳极:
导电炉底型(ABB型):
导电耐火材料做炉底,常用镁质石墨砖(含碳20%).金属触针式(德国MAN-GHH):
根据炉子容量在炉底中心区安置80-200根直径30mm的低碳钢触针,触针连接在炉底
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