针对1 000 MW级汽轮机转子锻用钢的低硅低铝和钢种夹杂物要求高的特性,对LF精炼和VD真空精炼熔渣进行了研究。结合相图,并通过渣样分析,发现采用CaO、CaF2作造渣材料,精炼渣位于高熔点区域。真空处理前在新设计的精炼渣系中添加5.0~6.0 kg/t的硅石,通过降低碱度来改善精炼渣的性能。真空处理后精炼渣处于低熔点区域,吸附夹杂物的能力强。新设计的精炼渣冶炼的百万千瓦级汽轮机转子锻用钢非金属夹杂物≤1.0级。
根据宝钢股份业务运作实际,提出了一种基于多层次模糊综合评判法的备件供应商评价模型,从多维度、多层次对备件供应商进行全面评价.为了借助计算机信息系统实现评价的全系统运作,在宝钢采购供应链系统中开发了备件供应商评价子系统.自2009年成功上线运行以来,每年有9 000余人次参与供应商评估,评价周期从手工操作的2个月缩短到15天,大大提升了供应商评价的运作效率、科学性与公正性.目前,相关研究成果已推广应用到宝通钢铁、烟宝、鲁宝等单位.
浦项公司连铸技术的进步主要体现在铸坯质量好、生产效率高.概述了浦项典型连铸机采用的先进技术装备和生产现状.阐述了该公司在铸坯质量控制方面进行的研究:开发的“自适性模糊评价器”、在M-EMS上安装电磁屏蔽罩、凸辊压下技术以及铸坯质量预报系统和铸流自动检测系统,显著改善了铸坯内部质量,且降低了成本,保证了连铸生产过程的稳定运行.
安赛乐米塔尔汉堡厂作为一个小型钢厂,主要生产高等级的焊丝、轮胎钢丝和预应力钢材.钢厂产线设备包括1台MIDERX设备、电炉、钢包炉、1台连铸机以及1台棒线轧机.厂内最大的能源用户是直流电炉和使用天然气的MIDREX直接还原炉.MIDREX设备和EAF组合在西欧也是少有的,与传统高炉流程相比,即使在使用100％ DRI(直接还原铁)条件下,汉堡厂的CO2排放也已经处于较低水平.为进一步降低CO2排放,过去几年实施了一些能源高效利用项目,将对此进行详述.所有这些项目都基于对工艺的精细分析,以及对满足运行功能的准确定位.通过这种方式,即使有些项目的投资回报率很低,也能够被支持和执行.着重阐述了EAF变压器、罗茨风机和于法除尘三个项目,并对其进行深入分析.总之,通过减少天然气和电能的使用,每年直接和间接的CO2排放量分别稳定减少47 000 t.
介绍了油气润滑的工作原理,并系统阐述了西非第一条冷连轧带钢生产线——尼日利亚900 mm冷连轧机组油气润滑系统的工艺流程及设备构成.重点对生产过程中油气润滑系统低流量报警产生的原因进行分析,制定出多项解决方案:调整油气润滑系统运行参数、采取有效措施确保压缩空气质量、更改润滑油型号等,并运用于生产实践.低流量报警问题得以解决,油气润滑系统润滑效果良好,运行稳定.
综合考量环境、经济和社会因素的可持续发展在过去20年间已引起人们广泛而深入的关注.一些研究方法和技术体系已陆续提出,试图探究可持续发展的本质,如:生命周期评价(LCA)、输入一输出分析和物质流分析(SFA),但当前依据这些方法很难对可持续发展各方面的表现进行实际评价.目前,钢铁行业的可持续发展主要通过引进新技术、减少生产过程对环境的影响来实现.通常,制造业的可持续发展可以采取两种方式:①选择能够减少环境影响的原材料和生产工艺;②选择合适的污染处理工艺,使用可再生原材料或利用废弃的尾矿.前一种方式因为投资周期长,多次实践证明更容易实现.旨在提出一种基于分层式可持续性评估和避免工序次优化的大规模仿真计算的框架体系,并通过一系列工具计算合理的工作负荷、时间和成本,从而进行可持续发展评价.可持续发展应该从3个完全不同的层面进行评估:①工序单元;②工厂以及周围社区;③全球范围.通过分层评价的方法可以确保引入新的原材料或工艺路线,能够实现技术、环境、经济和社会等各方面的可持续发展.还列举了一个评估钢铁厂用炭作还原剂的案例,以说明分层式可持续发展评价体系的应用.
不同钢铁企业为竞争获得诸如世界杯(2014)和奥运会(2016)等大量钢铁产品的供应,相继宣布了一些大的投资项目,巴西的钢铁行业可能会在2010-2020的十年间显著增长.巴西虽以巨大的优质铁矿储藏闻名,但却呈现出一个有趣的特征,即存在一个基于木炭的由超过160座采用再生能源取代化石原料的小高炉组成的独立生铁部门.概述了巴西钢铁工业节能和温室气体排放的相关足迹,包括巴西钢铁工业的发展和现状.概述了基于木炭的生铁工业、人工森林(包括投资、土地需求、地理位置)、焦炭基高炉风口处喷吹木炭粉、采用木炭基生铁以实现焦炭高炉炉料的金属化,以及木炭生铁在炼钢中的利用.
采用传统机械探尺监视高炉料面技术无法实现连续监视和及时发现异常情况.为解决该问题,宝钢不锈钢有限公司炼铁厂在2 500 m3高炉料面监测过程中,用分布式阵列雷达技术测量了高炉料面数据,并用贝叶斯数据融合技术将高炉料型实测数据与布料理论计算数据相融合,得到了精确的高炉料面形状.采用料线旋转方法对高炉料面实现3D微波成像,并采用迭代法和最小误差法实现了高炉布料效果的动态显示与闭环优化控制,生产实际应用中获得了良好的效果.
针对进口高铬铸铁矿渣立磨辊套存在的易磨损问题,通过合理的成分设计和热处理工艺设计,在国内研发出高铬铸铁磨辊套制作材料.两年的工业试运行试验表明,该高铬铸铁磨辊套使用寿命是进口Cr15Mo2 Cu高铬铸铁磨辊套的2倍以上.
介绍了1 780 mm热连轧机组ORG技术.对普碳钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢等典型钢种进行了轧辊磨损测试和轧辊在线研磨试验.试验结果表明,不同钢种对轧辊磨损的差异较大,其中奥氏体不锈钢对轧辊的磨损最大.在手动全面研磨时采用低等研磨效率和中速摆动,能消除辊印缺陷,辊面光洁;在自动全面研磨时采用中等研磨效率,在研磨间隔为1块钢卷轧制时间时能很好地消除轧辊边部凹槽.
针对宝钢不锈钢公司冷连轧SUS430不锈钢在深拉伸后表面存在严重的起皱问题,详细分析了影响430铁素体不锈钢表面起皱的因素.通过化学成分优化、浇注过程采用电磁搅拌和热轧、热处理及冷轧工艺改进,使430不锈钢制品在冲压后的起皱缺陷得到改善,提高了材料的机械性能,并开发出含低Ti与Nb的低起皱铁素体新产品,使抛光成本下降.
双相不锈钢中夹杂物含量高低是影响其热塑性的一个重要因素.用光学显微镜和扫描电镜对2205双相不锈钢同期生产的板坯、热轧卷夹杂物进行分析.结果表明,2205双相不锈钢板坯和热轧卷中存在大于20tμm的夹杂物,夹杂物以CaO-SiO2-Al203-MgO为主,Al质量分数为30％左右,Mg质量分数为10％左右,夹杂物变形能力差.通过控制炼钢过程工艺,以及实施夹杂物变性处理、提高LF弱吹时间、控制浇铸等措施,有效改善了钢中夹杂物水平.改进后,板坯中夹杂物都小于15μm,热轧卷中脆性夹杂物减少,夹杂物都发生了明显变形,夹杂物中Al203和MgO含量下降,CaO含量增加.
韩国浦项钢铁公司采取了有效的降本措施,因而具有明显的成本优势,公司不断加大对研发的投入以提升高附加值产品的竞争力,并逐步调整销售策略.为确保稳定的原燃料来源并建立海外生产基地,公司在上下游产业持续扩大产能.归功于多元化发展模式,公司已经从钢铁产业和非钢产业获得了相当丰厚的利润,从而在近年行业整体不振的形势下实现可持续发展.
“无焰”氧—燃料燃烧是一项成形技术,已在钢包预热和加热炉上应用.在应用过程中发现,该项技术可以节省约50％的燃料,同时也可以减少CO2排放.将部分无焰氧—燃料燃烧原理应用到高炉热风炉是一种新的尝试.与传统燃烧方式相比,该技术可使操作成本大幅降低,这是源于其有效的废热回收,以及采用“热”的富氧烟气循环来替代“冷”空气.由于用二氧化碳替代了不辐射的氮分子,增强了炉内的热量传递.氧—燃料燃烧概念的一个重要推论就是烟道烟气中CO2的体积分数大约可提升40％ ～ 50％,且质量流量变为原来的两倍.该项技术容易实现低成本碳捕获,而且如果实现碳封存,那么就有可能减少整个炼钢流程中大约30％的碳足迹.
介绍了高强奥氏体不锈钢冲击辊印缺陷的形貌和产生机理.分析了加热过程中板坯上下表面温度控制、粗轧上下辊速度差和粗轧压上参数对该缺陷的影响.针对轧制穿带咬钢瞬间存在的冲击降速现象,在控制系统中增加冲击增速补偿参数,通过试验跟踪确定了合理的冲击增速补偿参数.对轧制过程中影响温度的其他相关控制点进行了讨论,并提出了改进措施.通过对以上相关工艺点的改进,高强奥氏体不锈钢冲击辊印缺陷减少,取得了良好的效果.
In recent years,steel companies were confronted with very dynamic steel and raw materials markets. Conditions were very challenging during the onset of the financial and steel crisis. Depending on the boundary conditions given by these markets,the operating points of the ironmaking units within the steel companies were optimised. This also applied to the IJmuiden blast furnaces of Tata Steel Europe. This paper gives an overview of developments that took place in the blast furnace area in IJmuiden over the last 10 years. The development towards a high productivity and low coke rate operation on No. 6 blast furnace is described. The transition from a bell top with movable armour to a bell-less charging system on No. 7 blast furnace and other burden distribution related developments will be addressed. Furthermore,an overview of the changes in burden and slag composition is presented.
奥钢联林茨公司为了生产厚355 mm、宽1 600 mm的特厚板坯,升级改造了第3炼钢厂的5号连铸机.该弧形连铸机最初设计生产的板坯最大厚度为285 mm,弧形半径为10 m,配置了直结晶器,对带液芯的铸坯进行弯曲和矫直.在这种类型的连铸机上生产厚度为355 mm铸坯的主要问题是板坯的几何形状.由于弯曲时铸坯角部变形,铸坯可能出现小的皮下热裂纹.为了模拟在浇注过程中结晶器液面到弧形段开始位置的连铸板坯变形,使用ABAQUS软件开发了有限元3D模型.该热力学模型结合材料的粘弹性定律计算浇注过程凝固坯壳的张应力和压应力.据观测,模拟计算出的浇注过程凝固坯壳的张应力和压应力的分布与小热裂纹的外形大致相符.还将抽样测量的板坯几何形状与有限元计算结果进行了比较.采用热机建模计算结果,通过优化结晶器锥度和强化出结晶器后铸坯窄面的冷却,改进了板坯的几何形状.
采用金相显微镜、扫描电镜和性能测试等方法,研究了固溶温度对2205双相不锈钢显微组织和力学性能的影响.结果表明,经1 000℃固溶处理后,σ相消除,组织中只有奥氏体和铁素体两相;在950～1 200℃温度区间,随着固溶温度升高,铁素体含量逐渐增加;材料的屈服强度和抗拉强度先降后升,在1 100℃时达到最小值,而延伸率先升后降,在1 100℃固溶处理时达到最大值.
采用高炉一转炉联合流程的钢铁企业应优先考虑减少CO2排放,以缓解对环境的影响.其中,选择之一就是在能效方面进行持续不断的重要改进,这虽然可以实现排放量和原材料消耗的大幅度降低,但采用该方法达到进一步提高减排效果却变得越来越困难;另一种选择是对炼铁过程进行基础的重新设计,例如ULCOS项目.现提供第三种选择,即对钢铁企业中产生的CO2进行捕集.典型的高炉一转炉厂主要产生三种煤气:焦炉煤气、高炉煤气以及转炉煤气.按所带能量来说,高炉煤气带走的能量最多.很大一部分高炉煤气在热电厂燃烧后转化为冷风和电能,而在热电厂排放的烟气中,CO2量在整个钢铁厂的CO2排放量中占有很大的比例.低热值烟气燃烧产生的单位能量排放的CO2量要远高于火力发电厂烧煤或燃烧天然气所排放的CO2量,甚至高于其他烟气排放的CO2量.因此,将所有CO2捕集过程中的能耗降至最低显得尤为重要.以能耗为基准,对采用高炉煤气与空气或氧气燃烧发电的火力热电厂的CO2捕集方式,即标准的胺类溶液吸收、变压吸附和冷凝分离等燃烧后捕集方式进行评价.
一种基于碳循环的新型能源交换系统被认为是零CO2排放.这种能源系统被称为活性碳循环能源系统,简称ACRES.基于热力学对炼铁系统使用活性碳循环能源系统的可行性进行了讨论.活性碳循环能源系统包含三个部分,即CO2的回收、分离,以及从CO2中进行碳材料的再生和再生碳材料的使用.活性碳循环能源系统使用初级能源,不会释放CO2,这如同可再生能源和核能.在活性碳循环能源系统中含碳物质作为能源载体,并被重复循环使用.与使用氢能源系统相比,活性碳循环能源系统在热力学方面是可行的.CO的能量密度高于氢气,而且CO与传统炼铁工艺具有较高的兼容性.因此,在活性碳循环能源系统中,CO是适宜的循环介质.用碳作为介质的活性碳循环能源系统其可行性是基于热焓分析来评估的.CO的有效再生是建立活性碳循环能源系统的一个关键技术.评价了基于CO2氢化而获得CO再生方法的能源平衡,该再生过程需要超过800℃的热量输入.高温过程产生的800℃左右的剩余热量可用于反应.高温气体冷却反应堆可作为一种备用的初级能源.探讨了用氢还原CO2的活性碳循环能源系统在炼铁系统中应用的可行性.活性碳循环能源系统有望成为新型低CO2排放炼铁工艺的基础.
