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盤點(diǎn)2013冶金技術(shù)“潮流” 金屬展-冶金展-2014廣州金屬暨冶金工業(yè)展覽會-亞洲最大金屬冶金展-巨浪展覽
2014年1月31日 金屬展-冶金展-2014廣州金屬暨冶金工業(yè)展覽會-亞洲最大金屬冶金展-巨浪展覽 |
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| 所謂潮流，就是當(dāng)下人們共同地關(guān)注與追求某種事物的行動(dòng)。在與2013年依依不舍的日子里，《裝備技術(shù)》版特地梳理了今年來報(bào)道的文章，畫出了今年冶金技術(shù)的三大“潮流”，并盤點(diǎn)出其中的“潮點(diǎn)”。
降本延壽增效益
在鋼鐵微利時(shí)代，降本延壽增效成為鋼鐵企業(yè)的生存重點(diǎn)。就鋼鐵生產(chǎn)流程來說，鐵前和煉鐵工序的降成本，又是這里面的重中之重。這一年，很多鋼鐵技術(shù)工作者都在思索并實(shí)踐著如何更有效地降本延壽增效，這里面既包括理念的更新，也包括技術(shù)裝備的改進(jìn)。
“潮點(diǎn)”一：降低原燃料成本
鐵礦石、焦炭和噴吹煤等主要原燃料是構(gòu)成生鐵成本的主體，其降成本的重點(diǎn)在于技術(shù)理念的更新。
一是發(fā)揮煉鐵裝備大型化和現(xiàn)代化的優(yōu)勢，努力實(shí)現(xiàn)高爐“吃”經(jīng)濟(jì)料。大型煉鐵設(shè)備所擁有的大型綜合料場、大型燒結(jié)和球團(tuán)設(shè)備以及大型高爐的充足反應(yīng)空間和充沛爐缸熱儲備，加之完善的工藝控制手段和先進(jìn)的操作水平，為大型高爐合理有效使用較低品位合格礦創(chuàng)造了條件。
二是建立經(jīng)濟(jì)合理的爐料結(jié)構(gòu)。在當(dāng)前和今后相當(dāng)一段時(shí)期，合理爐料結(jié)構(gòu)應(yīng)更側(cè)重于經(jīng)濟(jì)的合理性，以期最大限度地降低煉鐵成本。由于我國注重熟料比，高爐爐料中的塊礦比例不足10%，塊礦的經(jīng)濟(jì)性未得到很好體現(xiàn)。考慮到省去造塊的加工費(fèi)用以及越來越高的造塊工藝環(huán)保處理費(fèi)用，塊礦的經(jīng)濟(jì)價(jià)值將不斷提高，應(yīng)當(dāng)充分利用。
三是降低焦炭成本。降低焦炭成本的主要內(nèi)容是通過合理配煤，增加非焦煤的使用比例。搗固焦比頂裝焦具有價(jià)格優(yōu)勢，但企業(yè)普遍對在大高爐上應(yīng)用搗固焦存在疑慮，擔(dān)心給高爐帶來較大負(fù)面影響，搗固焦的生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也缺乏嚴(yán)格的監(jiān)督。這些問題需要鋼企和搗固焦生產(chǎn)企業(yè)密切合作加以解決。
四是降低噴煤采購成本。高爐噴煤選用煤種的標(biāo)準(zhǔn)是：根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源狀況，選擇可獲得最大噴吹經(jīng)濟(jì)效益的煤。只要高爐的噴煤系統(tǒng)符合安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，無論噴吹何種煤，安全都是有保障的。考慮噴煤置換比等影響因素后，降低噴煤采購成本的空間較大。
五是提高煤氣利用率，降低高爐燃料比。提高煤氣利用率能夠直接降低高爐燃料比，達(dá)到降低生鐵成本的目的。
“潮點(diǎn)二”：煉鐵系統(tǒng)節(jié)能降耗
高爐煉鐵生產(chǎn)中，如何合理地利用二次能源，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，最終促進(jìn)煉鐵成本的降低，一直是煉鐵廠關(guān)注的課題。
廢氣循環(huán)燒結(jié)工藝。廢氣循環(huán)燒結(jié)工藝是選擇部分風(fēng)箱的煙氣收集，返回到燒結(jié)料層的循環(huán)燒結(jié)環(huán)保工藝。其作用包括：一是廢氣中的有害成分將再進(jìn)入燒結(jié)層中被熱分解或轉(zhuǎn)化，二口惡英和NOx會部分被消除，粉塵和SO2會被燒結(jié)層捕獲；二是煙氣中的CO作為燃料使用，可降低固體燃耗；三是循環(huán)減少了煙囪處排放的煙氣量，降低了終端處理的負(fù)荷。
高爐混合噴吹焦?fàn)t煤氣。高爐混合噴吹是指高爐同時(shí)噴吹兩種以上的燃料，以期獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。對于我國有自產(chǎn)焦炭的鋼鐵企業(yè)來說，最適宜的混噴方式是以噴煤為基礎(chǔ)，混噴部分焦?fàn)t煤氣。將焦?fàn)t煤氣用于高爐噴吹，具有充分發(fā)揮H2的還原價(jià)值、替代的焦炭和噴吹煤粉價(jià)值高、焦?fàn)t煤氣的能量利用率高、高爐的消化能力大和靈活性強(qiáng)（與噴煤結(jié)合）以及工藝簡便、投資和運(yùn)行成本低的特點(diǎn)。
高爐恒濕鼓風(fēng)。高爐恒濕鼓風(fēng)是通過脫濕或加濕的方式，維持鼓風(fēng)中濕分恒定，保持爐況穩(wěn)定順行，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和降低煉鐵成本。尤其加濕恒濕具有設(shè)備投資少、運(yùn)行成本低、使用靈活方便、高爐全年實(shí)現(xiàn)恒濕等特點(diǎn)。雖然加濕會增加高爐風(fēng)口回旋區(qū)的分解耗熱，但能夠穩(wěn)定風(fēng)口燃燒溫度，改善爐缸煤氣流分布；增加煤氣中氫含量，提高間接還原和煤氣利用率；有助于全風(fēng)溫的操作；替代煤調(diào)爐溫，有助于提高煤比，這些作用的綜合效果是實(shí)現(xiàn)煉鐵的低成本。
“潮點(diǎn)”三：高爐長壽與合理爐型
高爐生產(chǎn)的目標(biāo)是：安全、穩(wěn)定、順行、優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)、長壽。高爐長壽是實(shí)現(xiàn)低成本煉鐵的基礎(chǔ)。近年來，國內(nèi)高爐爐缸爐底事故頻發(fā)，重者產(chǎn)生危害人身安全的事故，輕者也會影響高爐的正常生產(chǎn)，成為高爐領(lǐng)域頭一號“麻煩”。國內(nèi)煉鐵工作者對爐缸爐底事故發(fā)生的原因進(jìn)行了深入的分析，提出了應(yīng)對的措施：
延長爐缸爐底壽命是一個(gè)從方案制訂、設(shè)計(jì)開始到生產(chǎn)管理與維護(hù)的多學(xué)科、多專業(yè)的系統(tǒng)工程。優(yōu)化設(shè)計(jì)、規(guī)范操作、加強(qiáng)維護(hù)是預(yù)防爐缸爐底燒穿的三大措施。高爐長壽必須分別從爐體結(jié)構(gòu)、材料、設(shè)備、管理、操作方面綜合采取措施，例如提高爐底炭磚致密程度（高導(dǎo)熱性）、增加爐缸深度、提高爐缸側(cè)壁和爐底的冷卻、強(qiáng)化側(cè)壁溫度管理、加強(qiáng)高爐狀態(tài)監(jiān)測、合理的上下部調(diào)劑等等，綜合的措施才能延長高爐的壽命。
高爐爐型對高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定順行和長壽有著非常重要的影響。高爐爐型包括設(shè)計(jì)爐型和操作爐型。設(shè)計(jì)爐型與爐體結(jié)構(gòu)有關(guān)，操作爐型則是開爐點(diǎn)火后逐步形成的，并且隨著保護(hù)磚和爐襯的脫落和侵蝕會發(fā)生轉(zhuǎn)變。
操作爐型不合理，會影響高爐順行，使高爐下料不均勻，料面偏差大，崩滑料、管道懸料；導(dǎo)致爐缸工況不均勻，致使各鐵口鐵水溫度、出鐵時(shí)間、鐵口深度等產(chǎn)生較大的偏差，導(dǎo)致各風(fēng)口明亮程度、風(fēng)口前端焦炭活躍程度差異較大。爐墻黏結(jié)不均勻、爐墻結(jié)厚是高爐操作爐型不合理的主要表現(xiàn)，在處理爐墻結(jié)厚的過程中，渣皮脫落砸壞風(fēng)口的概率非常大，對高爐正常生產(chǎn)影響很大。因此，控制合理操作爐型對高爐穩(wěn)定順行非常關(guān)鍵。
高爐操作技術(shù)主要體現(xiàn)在高爐綜合制度的合理性和匹配性上，合理操作爐型控制的參數(shù)包括穩(wěn)定順行參數(shù)、爐體冷卻控制參數(shù)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)等方面。合理操作爐型須要做好上、中、下氣流的合理分布，維護(hù)各層的均勻平滑過渡，控制縱向和圓周上溫度場分布均勻穩(wěn)定。
“潮點(diǎn)”四：降低設(shè)備維修費(fèi)用
冶金設(shè)備很多是在高溫、高壓、重負(fù)荷、高磨損條件下工作，延長設(shè)備使用壽命，提高其可靠性意義重大。冶金設(shè)備和備品備件多種多樣，單一的修復(fù)工藝是不能解決的，很多須采用多種工藝方法聯(lián)合修復(fù)，以達(dá)到工況要求。硬面技術(shù)的應(yīng)用對提高零件表面性能、延長使用壽命、降低設(shè)備維修費(fèi)用是一種直接、經(jīng)濟(jì)、有效的方法，同時(shí)還有益于機(jī)組作業(yè)率、機(jī)組產(chǎn)量與產(chǎn)品質(zhì)量的提高。
近10年來，硬面技術(shù)在我國得到了快速發(fā)展，呈現(xiàn)出多種工藝技術(shù)百花齊放的特征，并在許多行業(yè)以及國家重點(diǎn)工程中得到了推廣應(yīng)用。這里面，埋弧、明弧自動(dòng)堆焊技術(shù)市場前景更為廣闊，超音速噴涂技術(shù)發(fā)展較快，等離子噴涂噴焊工藝實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、自動(dòng)化并擴(kuò)展了應(yīng)用領(lǐng)域，真空熔結(jié)工藝逐步得到推廣應(yīng)用，感應(yīng)重熔技術(shù)能夠提高材料利用率，激光熔覆工藝在局部修復(fù)方面優(yōu)勢明顯。
目前，硬面技術(shù)的應(yīng)用還僅限于實(shí)力較強(qiáng)的特大型、大型鋼鐵企業(yè)中，沒有形成規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化。在“十二五”期間推動(dòng)硬面技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)把先進(jìn)設(shè)備、先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)工藝的引進(jìn)消化吸收與自主創(chuàng)新相結(jié)合，形成自身的核心技術(shù)；優(yōu)化各方面資源，走科研、生產(chǎn)一體化，廠礦、院所合作的道路，使科研項(xiàng)目有針對性和可應(yīng)用性，及時(shí)解決生產(chǎn)中的難題，同時(shí)也使科研成果能夠在最短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，發(fā)揮其技術(shù)資源效能。
技術(shù)創(chuàng)新助轉(zhuǎn)型
轉(zhuǎn)型發(fā)展幾乎成為所有鋼鐵企業(yè)的時(shí)代命題，其關(guān)鍵的一點(diǎn)是要更高效地生產(chǎn)出市場歡迎的產(chǎn)品。在這方面，技術(shù)裝備的支撐作用不可或缺。技術(shù)創(chuàng)新助力品種優(yōu)化，鋼企轉(zhuǎn)型升級正在進(jìn)行中。
“潮點(diǎn)”一：關(guān)鍵共性技術(shù)
一些關(guān)鍵共性技術(shù)的推廣，有利于企業(yè)和行業(yè)克服當(dāng)前困難。但是，如何確定關(guān)鍵共性技術(shù)？應(yīng)遵循以下原則：第一、成熟性原則，即推薦的技術(shù)是成熟可靠的，已在樣板廠使用并得到證明。第二、經(jīng)濟(jì)性原則，即技術(shù)的應(yīng)用會給使用單位帶來經(jīng)濟(jì)效益。第三、前導(dǎo)性原則，即技術(shù)符合行業(yè)的發(fā)展方向。
九個(gè)方面的關(guān)鍵共性技術(shù)，希望能在業(yè)界得到大力推廣和應(yīng)用。
低品位、難選礦綜合選別與利用技術(shù)。我國應(yīng)該加大低品位、難選礦綜合選別與利用技術(shù)的完善與推廣，這將有力地推動(dòng)資源經(jīng)濟(jì)有效利用，并有助于鋼鐵生產(chǎn)的資源保障。
燒結(jié)新技術(shù)。近年來燒結(jié)工序廣泛應(yīng)用了低溫?zé)Y(jié)、小球燒結(jié)、厚料層燒結(jié)等工藝技術(shù)，余熱利用獲得了突破（蒸汽回收—發(fā)電），使燒結(jié)礦質(zhì)量得到提高，工序能耗大幅降低。降低漏風(fēng)技術(shù)應(yīng)成為當(dāng)前推廣的重點(diǎn)，因?yàn)槲覈鵁Y(jié)機(jī)的漏風(fēng)率普遍在40%~50%，個(gè)別甚至達(dá)到60%，和國外先進(jìn)水平的30%相比有較大差距。此外，發(fā)揮燒結(jié)智能控制系統(tǒng)的作用，提高燒結(jié)機(jī)熱能回收效率從而提高發(fā)電量，都是應(yīng)該著重發(fā)展的技術(shù)。
新一代可循環(huán)鋼鐵流程和高效率、低成本潔凈鋼技術(shù)。新一代可循環(huán)流程是鋼鐵行業(yè)實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)的切入點(diǎn)，其含義包括：流程緊湊、高效、順暢，各工序優(yōu)化銜接匹配；鋼鐵產(chǎn)品制造，能源高效利用、轉(zhuǎn)換和再利用，社會廢棄物消納利用三大功能在流程優(yōu)化中充分發(fā)揮；行業(yè)先進(jìn)技術(shù)高效集成等。
高爐高效、節(jié)能綜合技術(shù)。高爐高效、節(jié)能綜合技術(shù)主要包括：高爐高頂壓技術(shù)，高風(fēng)溫技術(shù)和高富氧、高煤比技術(shù)，高爐長壽技術(shù)。
轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼技術(shù)和高效擋渣技術(shù)。有鋼鐵企業(yè)采用“留渣—少渣煉鋼”技術(shù)，解決了爐渣快速固化、高效脫磷、脫磷后快速倒渣等關(guān)鍵技術(shù)，在提高鋼水質(zhì)量的同時(shí)取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，目前已有多家鋼廠開始應(yīng)用此技術(shù)。減少轉(zhuǎn)爐出鋼到鋼包的下渣量，可以減少精煉過程中鋼水回磷、回硫及氧化物夾雜，同時(shí)提高合金的收得率，減少脫氧劑、合金消耗。滑板擋渣技術(shù)在此方面具有優(yōu)勢,應(yīng)用前景良好。
恒拉速連鑄和連鑄坯直裝熱裝技術(shù)。恒拉速連鑄技術(shù)有效穩(wěn)定連鑄生產(chǎn)，成為高效連鑄和潔凈鋼生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)中具有引領(lǐng)性作用的技術(shù)。連鑄坯直裝和熱裝是提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗和降低熱軋工序成本的重要措施。
先進(jìn)控軋控冷技術(shù)。先進(jìn)的控軋控冷技術(shù)進(jìn)一步促進(jìn)了形變與熱處理的融合，成為提高產(chǎn)品性能和降低生產(chǎn)成本的主要手段。控軋控冷技術(shù)在已有基礎(chǔ)上出現(xiàn)的新趨勢是：冷卻路徑多樣化控制，加速冷卻和超快冷，在線熱處理（淬火、回火、時(shí)效），以滿足對超高強(qiáng)韌性鋼產(chǎn)品的需求，在板帶和中厚板生產(chǎn)中效果突出。
企業(yè)能源管控中心技術(shù)。目前我國建立能源中心的鋼鐵企業(yè)有30家，這是一項(xiàng)集技術(shù)與管理于一體的綜合技術(shù)，對鋼廠穩(wěn)定生產(chǎn)、節(jié)能減排具有重大作用。今后應(yīng)當(dāng)努力做到動(dòng)態(tài)平衡和實(shí)時(shí)調(diào)控。
環(huán)保技術(shù)。環(huán)保成為鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)型升級期的重點(diǎn)，全封閉料場技術(shù)、燒結(jié)煙氣綜合治理技術(shù)和焦化污水深度處理技術(shù)是值得關(guān)注的環(huán)保新技術(shù)。
“潮點(diǎn)”二：高爐大型化與非高爐煉鐵
高爐大型化，有利于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代高爐優(yōu)質(zhì)鐵水生產(chǎn)、高效能源轉(zhuǎn)換和消納廢棄物并實(shí)現(xiàn)資源化的三大功能。為了優(yōu)化鋼廠生產(chǎn)流程、提高市場競爭力，高爐大型化是一種明顯的趨勢。但是，并不是追求單座高爐越大越好，更不應(yīng)盲目追求“最大”。
鋼鐵廠生產(chǎn)能力的選擇要適應(yīng)社會發(fā)展和市場需求，應(yīng)根據(jù)區(qū)域市場需求和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)需求的變化，進(jìn)行鋼鐵廠產(chǎn)品的定位和生產(chǎn)規(guī)模的優(yōu)化選擇。要根據(jù)鋼鐵廠整體流程結(jié)構(gòu)的合理性、高效性、經(jīng)濟(jì)性考慮頂層設(shè)計(jì)，繼而綜合考慮軋機(jī)組成并評估合理產(chǎn)能，再對與之相應(yīng)的高爐座數(shù)和容積做出初步選擇，同時(shí)必須兼顧企業(yè)投資取向和企業(yè)發(fā)展的遠(yuǎn)景目標(biāo)。
對于不同生產(chǎn)規(guī)模和不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的鋼鐵廠，高爐生產(chǎn)能力、數(shù)量和容積的選擇確定具有多種技術(shù)方案，必須在整個(gè)鋼鐵廠的層次上綜合考慮，以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)流、能量流與信息流各自在合理的流程網(wǎng)絡(luò)上協(xié)同高效運(yùn)行為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)鋼鐵廠整個(gè)生產(chǎn)流程結(jié)構(gòu)優(yōu)化前提下的高爐大型化。同時(shí)必須重視高爐座數(shù)及其位置的合理化，重點(diǎn)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、原燃料適應(yīng)性、能源及動(dòng)力消耗、電力裝機(jī)容量、工程投資、生產(chǎn)管理及運(yùn)行成本、總圖占地、節(jié)能環(huán)保等多方面進(jìn)行分析比較，在此基礎(chǔ)上確定采用哪種方案更合適。
我國非高爐煉鐵技術(shù)鮮有類似韓國浦項(xiàng)FINEX那樣達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用的重大創(chuàng)新，在鋼鐵行業(yè)中屬于發(fā)展緩慢且生產(chǎn)率落后于國際先進(jìn)水平的領(lǐng)域。與已生產(chǎn)幾百年的高爐煉鐵技術(shù)相比，非高爐煉鐵技術(shù)總體上還是處于開發(fā)階段，目前還面臨著成本高、能源緊張的不利局面，如何克服當(dāng)前困難，找到適應(yīng)現(xiàn)實(shí)的科學(xué)的發(fā)展之路有待進(jìn)一步研究。
與其他煉鐵工藝相比，氣基豎爐直接還原法的優(yōu)點(diǎn)是單套設(shè)備產(chǎn)量大、不消耗焦煤，低能耗、低CO2排放，是直接還原無焦煉鐵技術(shù)的一項(xiàng)主流技術(shù)，或?qū)⒊蔀槲覈苯舆�原煉鐵技術(shù)的主要發(fā)展方向。
“潮點(diǎn)”三：煉鋼廠精細(xì)制造
近年來，鋼鐵產(chǎn)品性能向著綜合使用性能、高尺寸精度、高表面質(zhì)量的高端化方向發(fā)展，冶金生產(chǎn)技術(shù)向著節(jié)能減排、高效低耗、改善環(huán)境方向推進(jìn)，冶金生產(chǎn)流程向著精細(xì)化、集成化、綠色化和循環(huán)化的方向演進(jìn)。如今，我國與日本、德國、美國等在冶金工業(yè)的差距主要體現(xiàn)在單體工序生產(chǎn)工藝的精細(xì)控制和整體流程的協(xié)調(diào)運(yùn)行等方面。
煉鋼廠的精細(xì)制造是根據(jù)用戶終端產(chǎn)品的質(zhì)量要求，合理提出對各工序生產(chǎn)原料、設(shè)備、工藝、管理等方面的控制要求，通過單體工序生產(chǎn)工藝的精細(xì)控制、工序裝備的精細(xì)配置與運(yùn)行、生產(chǎn)流程的精細(xì)管控來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高效率、低成本、穩(wěn)定生產(chǎn)。煉鋼廠的精細(xì)制造是冶金工序功能的解析、優(yōu)化與重組理念在煉鋼區(qū)段（工藝、裝備和流程層面）的綜合發(fā)展與表現(xiàn)，是高效率、低成本潔凈鋼制造平臺的另一種表現(xiàn)形式。對于潔凈度要求比較高的鋼種，鋼廠并不是追求純凈度越高越好，而是在滿足用戶質(zhì)量要求的前提下，追求經(jīng)濟(jì)的（適當(dāng)?shù)摹⒎�(wěn)定的）潔凈度、生產(chǎn)過程的高效率、產(chǎn)品的低成本和產(chǎn)品性能的穩(wěn)定。
煉鋼廠的精細(xì)制造是煉鋼廠動(dòng)態(tài)有序、連續(xù)緊湊、高效協(xié)同生產(chǎn)運(yùn)行體系的綜合體現(xiàn)，它對鋼廠節(jié)能降耗、全面提升生產(chǎn)工藝與自動(dòng)化控制水平具有重要意義。隨著煉鋼廠精細(xì)制造理念的不斷深入，通過有效融合現(xiàn)代信息技術(shù)，可將煉鋼廠精細(xì)制造理念推廣應(yīng)用到煉鐵和軋鋼生產(chǎn)過程，不斷提升中國鋼鐵工業(yè)的整體制造水平。
“潮點(diǎn)”四：軋制技術(shù)的新特點(diǎn)
軋制學(xué)科發(fā)展的新特點(diǎn)主要包括：圍繞高強(qiáng)韌、高性能鋼鐵新產(chǎn)品的開發(fā)，采用新一代的軋制冷卻控制技術(shù)進(jìn)行鋼的形變、相變，納米粒子析出與組織性能控制，多場復(fù)雜變形條件下的金屬三維流動(dòng)模擬與組織性能預(yù)報(bào)，高精度軋制，高速化、智能化、柔性化軋制等發(fā)展迅速，呈現(xiàn)現(xiàn)代塑性理論，新材料理論，大規(guī)模、系統(tǒng)化、多尺度數(shù)值模擬分析技術(shù)，現(xiàn)代冶金與凝固控制及信息化與智能化控制等多學(xué)科相互融合、交叉的新特征。
未來5年軋制技術(shù)發(fā)展應(yīng)重點(diǎn)研究以下方向：高性能、高強(qiáng)度鋼材生產(chǎn)技術(shù)相關(guān)應(yīng)用科學(xué)基礎(chǔ)問題探索研究；大型異形材全軋程及冷卻過程熱力耦合模擬分析預(yù)測及CAE技術(shù)；鋼材組織性能精確預(yù)報(bào)及柔性軋制技術(shù)；結(jié)合超快速冷卻控制的軋制、冷卻與組織性能一體化控制理論與技術(shù)；無頭軋制、半無頭軋制薄規(guī)格、超薄規(guī)格熱帶鋼軋制相關(guān)理論技術(shù)；根據(jù)鋼鐵產(chǎn)品需求質(zhì)量、性能與工藝特點(diǎn)，開發(fā)并建立高性能鋼鐵產(chǎn)品的減量化軋制理論與技術(shù)；建立完整的鋼材產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用評價(jià)技術(shù)與體系，以及鋼鐵材料數(shù)據(jù)庫與科學(xué)選材系統(tǒng)，為下游用戶正確選材、合理用材提供理論與技術(shù)支撐；通過微合金化及合金化技術(shù)和形變與相變控制及納米粒子析出強(qiáng)化等技術(shù)的結(jié)合，進(jìn)行800MPa級細(xì)晶高強(qiáng)鋼和1500MPa級復(fù)相超高強(qiáng)鋼的工程化相關(guān)基礎(chǔ)與技術(shù)的研發(fā)。
“潮點(diǎn)”五：先進(jìn)高強(qiáng)汽車鋼
中國鋼鐵工業(yè)根據(jù)汽車工業(yè)發(fā)展的需求，逐步走上了“鋼材品種、構(gòu)件設(shè)計(jì)、成型技術(shù)、焊接技術(shù)、涂裝技術(shù)、腐蝕和防護(hù)技術(shù)同步開發(fā)，為汽車制造企業(yè)提供一攬子技術(shù)解決方案”的道路。
先進(jìn)高強(qiáng)汽車鋼因可滿足汽車輕量化和提高安全性的目標(biāo)，具有廣闊的市場發(fā)展前景而受到關(guān)注，在全球范圍內(nèi)掀起研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用的熱潮。第三代汽車用鋼中的中錳鋼是目前研發(fā)的熱點(diǎn)，其中如何通過鋁的添加提高加工硬化率，得到符合汽車零件加工的應(yīng)力應(yīng)變曲線、如何實(shí)現(xiàn)此種低密度鋼板的連鑄是鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)面臨的新課題。
國內(nèi)第三代汽車用鋼的研發(fā)也取得新進(jìn)展，由太鋼和鋼研院合作完成了工業(yè)試制，鋼板的抗拉強(qiáng)度為700MPa~900MPa，強(qiáng)塑積不小于30GPa%。隨著汽車用鋼強(qiáng)度的不斷提高以及熱沖壓成形鋼的興起，熱成形技術(shù)和滾壓成形技術(shù)成為目前研究的焦點(diǎn)，熱成形技術(shù)更是重中之重。
“潮點(diǎn)”六：中試平臺
由于普遍缺少用于工藝、裝備研究和產(chǎn)品開發(fā)的實(shí)驗(yàn)研究設(shè)備，鋼鐵企業(yè)為了開發(fā)新鋼種，新工藝，不得不在生產(chǎn)線上開展研究工作，不僅影響生產(chǎn)，而且研發(fā)工作效率低、周期長、成本高。為此，人們希望用幾十公斤的試樣代替幾十噸重的實(shí)際板坯，將龐大、復(fù)雜的生產(chǎn)工藝裝備濃縮到系列化的實(shí)驗(yàn)設(shè)備上，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備嚴(yán)格控制的實(shí)驗(yàn)條件下，模擬實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程，獲取最接近于工業(yè)化的工藝條件、材料變形、組織轉(zhuǎn)變、力學(xué)性能之間的影響規(guī)律，從而獲得可直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的研究成果。
今年初，東北大學(xué)現(xiàn)代軋制技術(shù)、裝備和產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新平臺獲得了國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，這是鋼鐵行業(yè)中試研究領(lǐng)域至今獲得的最高獎(jiǎng)勵(lì)。中試是連接實(shí)驗(yàn)室科研和成果產(chǎn)業(yè)化的重要環(huán)節(jié)。軋制技術(shù)、裝備和產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新平臺是集軋制工藝、中試?yán)碚摗?shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)模型、自動(dòng)化控制和推廣應(yīng)用等集成化中試研究技術(shù)的結(jié)合。這一創(chuàng)新平臺的建設(shè)，標(biāo)志著我國中試研究設(shè)備研制與開發(fā)向著系列化、示范化和服役實(shí)用型發(fā)展，為我國冶金裝備研制、新型金屬材料開發(fā)提供了有效的研究手段和科技創(chuàng)新空間。
節(jié)能環(huán)保促發(fā)展
在傳統(tǒng)的行業(yè)劃分中，鋼鐵冶煉通常被稱作“黑色冶金”，而現(xiàn)在，鋼鐵業(yè)界流行的潮流是“綠色鋼鐵”，這是政策、環(huán)境倒逼的結(jié)果，更是鋼鐵人追求可持續(xù)健康發(fā)展所作的主動(dòng)轉(zhuǎn)變。在我國鋼鐵技術(shù)的發(fā)展史上，節(jié)能環(huán)保的生命力，從來沒有像今天這樣蓬勃興盛，催人奮進(jìn)。
“潮點(diǎn)”一：技術(shù)節(jié)能與節(jié)能評估
技術(shù)節(jié)能始終是推動(dòng)鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的動(dòng)力，也是鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的重要手段，對于推動(dòng)鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)整、深化技術(shù)進(jìn)步、加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保等方面的工作將產(chǎn)生重要作用。要完成“十二五”鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)，技術(shù)節(jié)能是鋼鐵行業(yè)節(jié)能工作之首選。技術(shù)節(jié)能要緊緊圍繞鐵前節(jié)能技術(shù)、鐵后節(jié)能技術(shù)、能量系統(tǒng)優(yōu)化等工藝技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)來實(shí)施。
鋼鐵行業(yè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用及能量系統(tǒng)優(yōu)化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，必須全行業(yè)共同努力并要落實(shí)好以下措施：一是加強(qiáng)以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的節(jié)能減排技術(shù)推廣服務(wù)體系建設(shè)；二是加強(qiáng)節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)的推廣應(yīng)用的激勵(lì)和評估機(jī)制；三是進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能減排先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的制定和完善工作；四是國家要進(jìn)一步出臺并落實(shí)相關(guān)配套政策，各級財(cái)政加大對節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新和推廣資金支持力度；五是加強(qiáng)技術(shù)推廣示范，選擇關(guān)鍵領(lǐng)域和重點(diǎn)技術(shù)，開展節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)的推廣，形成一批由科技成果到產(chǎn)業(yè)化、由試點(diǎn)到示范的重大工程項(xiàng)目，形成一批節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用示范的優(yōu)秀企業(yè)，形成具有重大推廣價(jià)值的節(jié)能減排技術(shù)推廣應(yīng)用模式，促進(jìn)全行業(yè)實(shí)現(xiàn)“十二五”節(jié)能任務(wù)目標(biāo)。
能源評估是提高能源回收利用的重要環(huán)節(jié)。從技術(shù)節(jié)能、管理節(jié)能和理念節(jié)能3個(gè)維度出發(fā)可對能源介質(zhì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行全面系統(tǒng)的節(jié)能評估，其中技術(shù)節(jié)能包括設(shè)備節(jié)能和系統(tǒng)節(jié)能兩個(gè)方面：首先對評估對象進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)對標(biāo)找出薄弱環(huán)節(jié)，然后有針對性地進(jìn)行評估分析，最后提出優(yōu)化節(jié)能措施，建立滿足優(yōu)化能源調(diào)度和管理的工藝系統(tǒng)。
“潮點(diǎn)”二：電力需求側(cè)管理
近年來，鋼鐵行業(yè)積極開展綜合節(jié)電工作，大力推行節(jié)電工藝、技術(shù)和設(shè)備，取得了有效進(jìn)展。但鋼鐵行業(yè)的電力需求側(cè)管理水平仍有差距，亟待提高。
冶金企業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)一步推動(dòng)了節(jié)能降耗向深層次開展，即由單體設(shè)備節(jié)能向工藝系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能轉(zhuǎn)變，由單一抓能耗量降低向抓能耗量降低和用能費(fèi)用降低相結(jié)合方向轉(zhuǎn)移；在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整投入中注重向節(jié)能基本建設(shè)和技術(shù)改造傾斜，堅(jiān)持重大項(xiàng)目的技術(shù)高起點(diǎn)和節(jié)能高起點(diǎn)；注意上下工序的優(yōu)化配合和合理銜接，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能。
具體來說，鋼鐵企業(yè)可以通過加強(qiáng)電力需求側(cè)管理，包括電網(wǎng)升壓改造、變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、電機(jī)系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)、電力無功補(bǔ)償、靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償（SVC）、實(shí)施技術(shù)管理手段、企業(yè)供配電系統(tǒng)優(yōu)化、綠色照明、完善余熱余能自發(fā)電等措施，達(dá)到綜合節(jié)電的效果。
“潮點(diǎn)”三：干熄焦推廣應(yīng)用
業(yè)內(nèi)人士指出，至2013年上半年，占焦化廠總數(shù)65%的獨(dú)立焦化廠還沒有配備干熄焦裝置。未來幾年，隨著干熄焦設(shè)備性能的改進(jìn)，發(fā)電量和回收粉塵帶來的經(jīng)濟(jì)效益提高，我國干熄焦余熱發(fā)電系統(tǒng)的需求規(guī)模將不斷增大。
目前，國內(nèi)一些干熄焦項(xiàng)目在實(shí)際建設(shè)和運(yùn)行中出現(xiàn)了一些問題，成為目前干熄焦市場健康發(fā)展的障礙，主要表現(xiàn)為應(yīng)用技術(shù)不過關(guān)和經(jīng)濟(jì)效益低于預(yù)期。此外，干熄焦技術(shù)裝置在獨(dú)立焦化企業(yè)的推廣也受到制約，這由多方面原因造成，如投資規(guī)模大、廢水難處理、技術(shù)尚未掌握、沒有預(yù)留廠地等。
干熄焦作為一項(xiàng)節(jié)能環(huán)保的先進(jìn)技術(shù)，希望政府管理部門、行業(yè)、企業(yè)能夠多方聯(lián)手，共同解決技術(shù)推廣應(yīng)用中的問題，早日實(shí)現(xiàn)技術(shù)的普及應(yīng)用。
加快干熄焦的技術(shù)升級和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，應(yīng)及時(shí)捕捉國際干熄焦新技術(shù)發(fā)展、變化的新動(dòng)向，不斷總結(jié)我國近年來干熄焦技術(shù)裝備在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題。同時(shí)，集結(jié)行業(yè)內(nèi)技術(shù)裝備研究、設(shè)計(jì)的一流專家、一流科技人才組成強(qiáng)勢科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，對國際、國內(nèi)干熄焦發(fā)展過程中的技術(shù)問題進(jìn)行深入研究，從各個(gè)方面進(jìn)行升級，使其不斷完善、不斷突破。
“潮點(diǎn)”四：燒結(jié)煙氣綜合治理
據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，截至2012年底，全國共建成燒結(jié)煙氣脫硫裝置389臺套，尚有2/3的燒結(jié)機(jī)未建設(shè)燒結(jié)脫硫裝置，還存在多方面問題。燒結(jié)煙氣綜合治理已是發(fā)展的方向，除了脫硫脫硝，還包括脫除二口惡英、粉塵（尤其是PM2.5）等。隨著GB28662-2012《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)行，燒結(jié)煙氣綜合治理已成為國家強(qiáng)制性內(nèi)容，燒結(jié)煙氣綜合治理一體化技術(shù)也逐漸成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
燒結(jié)煙氣脫硫脫硝一體化綜合治理技術(shù)的發(fā)展方向或?qū)⒂幸韵聨追N：選擇性催化還原（SCR法）工藝、干法煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)（活性炭吸附、循環(huán)流化床CFB-FGD、高能電子氧化法）、低溫SCR技術(shù)、濕法煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)（氧化吸收法、還原吸收法、絡(luò)合吸收法）。
燒結(jié)煙氣深層凈化須要考慮高效脫除劑、投資運(yùn)行費(fèi)用和副產(chǎn)品的綜合利用等多方面的因素，慎重選取合適的脫除方式。在生產(chǎn)實(shí)踐方面，太鋼燒結(jié)低排放低能耗清潔生產(chǎn)實(shí)踐引起了業(yè)界關(guān)注。太鋼對燒結(jié)機(jī)與脫硫脫硝技術(shù)、余熱發(fā)電裝置進(jìn)行優(yōu)化匹配及集成，采用活性炭吸附工藝，脫硫、脫硝、脫二口惡英、脫重金屬、除塵五位一體，其副產(chǎn)品制備濃硫酸，在國內(nèi)燒結(jié)專業(yè)為首例，至今運(yùn)行平穩(wěn)，效果較好。
“潮點(diǎn)”五：提高鋼渣利用率
目前我國鋼渣的利用還很不充分，僅約10%得到了利用，多數(shù)仍然處于簡單堆存和任意排放狀態(tài)。
制約我國鋼渣利用率提高的原因，主要是爐渣的排放及收集缺乏有效控制，需要更高層面的綜合利用規(guī)劃。對鋼渣的綜合利用應(yīng)從3個(gè)環(huán)節(jié)入手：一是減少爐渣的產(chǎn)出，二是鋼渣的循環(huán)利用，三是對外排鋼渣的利用。其中前兩個(gè)環(huán)節(jié)屬于過程控制，第三個(gè)環(huán)節(jié)為末端控制。而鋼渣利用目前仍處于末端治理為主，對前兩個(gè)環(huán)節(jié)還須加大關(guān)注力度。這是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要多方參與，協(xié)同行動(dòng)。
而在應(yīng)用技術(shù)層面，鋼渣的回收利用面臨兩個(gè)問題：一是鋼渣的堿度過高，渣中含有大量的自由氧化鈣和氧化鎂，使其體積不穩(wěn)定，直接用作建筑材料的難度較大。二是鋼渣用作冶煉熔劑存在局限性：由于燒結(jié)和煉鐵過程均無法脫磷，鋼渣用作燒結(jié)熔劑和高爐煉鐵熔劑，必然使鐵水的磷含量不斷提高，給下一步煉鋼增加負(fù)擔(dān)。另外，鋼渣的鐵含量僅為10%～15%，鋼渣的配入必然降低高爐入爐料品位。
從鋼渣減排考慮，減少鋼渣產(chǎn)出和在內(nèi)部循環(huán)使用是最積極的方向。而少渣冶煉與鋼渣循環(huán)利用———轉(zhuǎn)爐渣熱態(tài)返回利用工藝，是一種理想的鋼渣利用方式，值得企業(yè)關(guān)注。
預(yù)期未來鋼渣的減排與綜合利用將在以下方面得到進(jìn)一步發(fā)展：一是實(shí)現(xiàn)分類收集與區(qū)別化應(yīng)用；二是建立系統(tǒng)性的鋼渣減排、內(nèi)部循環(huán)綜合利用整體優(yōu)化方案；三是開發(fā)具有熱態(tài)調(diào)制和控制冷卻功能，兼顧余熱利用的技術(shù)；四是繼續(xù)開發(fā)鋼渣高效利用技術(shù)，拓寬鋼渣利用途徑。
“潮點(diǎn)”六：生物質(zhì)能
生物質(zhì)通常可定義為所有碳?xì)浠衔锊牧希Y源種類繁多，主要包括農(nóng)作物及農(nóng)業(yè)有機(jī)剩余物、林木及林業(yè)有機(jī)剩余物、工業(yè)及社會生活有機(jī)廢棄物等。生物質(zhì)焦是生物質(zhì)在一定溫度的缺氧環(huán)境下熱解，脫除大部分揮發(fā)分后所得的高碳固體殘余物。生物質(zhì)能是唯一一種可再生碳源，與傳統(tǒng)的化石能源相比具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保優(yōu)勢和社會效益。若將其合理應(yīng)用于煉鐵過程，或能帶來鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)革新和成本優(yōu)化。
一是用于焦?fàn)t煉焦。生物質(zhì)或生物質(zhì)焦能夠代替煉焦配煤中的部分煤炭，將生物質(zhì)或生物質(zhì)焦按一定比例與煉焦煤混合后生產(chǎn)高爐焦炭，可以降低焦?fàn)t煉焦過程的污染。
二是用于鐵礦造塊。利用生物質(zhì)能可以生產(chǎn)新型的含碳球團(tuán)等爐料，將這些高反應(yīng)性爐料應(yīng)用于高爐，可實(shí)現(xiàn)高爐低還原劑操作或低碳煉鐵。將生物質(zhì)能用于鐵礦石燒結(jié)配料，或能代替部分焦粉，從而降低燒結(jié)過程中SO2、NOx等污染物的排放。
三是用于高爐煉鐵。生物質(zhì)或生物質(zhì)焦可以部分或完全代替高爐噴吹用煤粉而通過高爐風(fēng)口噴入，這已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行了實(shí)踐。某些高強(qiáng)度生物質(zhì)焦可以與焦炭混合直接加入高爐，從而可以代替部分冶金焦炭。
四是用于非高爐煉鐵。生物質(zhì)或生物質(zhì)焦或可代替煤基直接還原工藝和煤基熔融還原工藝中的煤粉，起到發(fā)熱劑和還原劑的作用，從而可較清潔地生產(chǎn)高質(zhì)量直接還原鐵（DRI）和鐵水。
此外，生物質(zhì)能還可用于鐵礦的還原磁化、球團(tuán)礦的焙燒以及熱風(fēng)爐的加熱等。 金屬展-冶金展-2014廣州金屬暨冶金工業(yè)展覽會-亞洲最大金屬冶金展-巨浪展覽 |
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