钢铁生产前沿技术.ppt

1 钢铁工业目前面临的形势 金融危机使钢铁工业受到严峻挑战 钢铁产能过剩 低碳经济到来，要求钢铁业节能减排 淘汰落后产能（确定的目标，2011年底前，淘汰400立方米及以下炼铁高炉、淘汰30吨及以下炼钢转炉、电炉。其中，2010年年底前，淘汰300立方米及以下高炉，20吨及以下转炉、电炉。） 投资拉动和政策支撑中国钢铁业发展 铁矿大幅涨价，提升钢材成本 1.1 对钢铁工业及钢铁材料的认识 ? 现代钢铁工业诞生于19世纪中叶，而在20世纪，尤其是20世纪80年代之后进人全盛发展的时期。钢铁工业一直是支持与推动工业、农业、交通、建筑、军工等各个产业革命和发展最重要的基础。 钢铁材料在性能价格比上将继续保持对其他材料的明显优势。是用量最大，使用最广泛，能够满足各种要求的不可完全替代的材料。 钢铁生产资源广泛，并具有再循环使用（如废钢、余气、余热等）的明显优势。这正是钢铁工业可持续发展的一个重要特征，也是新世纪中需继续生存与发展的各个产业必需具备的基本条件。 钢铁工业具有自我完善、优化和发展的强大能力，这不仅表现在因生产流程、工艺和装备的不断优化，确保了钢铁生产在开拓新品种、优化质量、降低消耗、降低成本 （尤其是原、燃料涨价，而钢铁产品销价基本稳定，保持巨大的竞争能力）的自我生存能力，还表现出它与各种基础材料以及替代钢铁的其他材料结合相配套使用的良好适应能力。 钢铁生产在今后必将得到更加持续稳定的发展。 1.2 钢铁工业工艺流程钢铁生产的主要流程如图所示 1.2 钢铁工业工艺流程 钢铁生产的主要流程如图所示 钢铁生产工艺流程示意图 在以上提到的工艺流程中，除了连铸连轧、薄带连铸技术外，钢铁企业生产流程上的各个工序主体单元（高炉、转炉、轧钢等）的技术已日趋成熟。人们从钢铁生产的实践中认识到，钢铁企业既要追求内部生产运行的合理性（连续、稳定、紧凑地生产高质量的产品）。又要解决人与自然的协调发展，追求发展与环境的统一，追求工业生态和循环经济效应，定位好钢铁企业的社会经济职能，与周边城市和社会消费相适应、相协调。 从钢铁企业未来的社会、经济角色来看，要求现代钢铁企业应具有以下3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 2 、 20世纪钢铁生产技术回顾 从技术角度看，伴随着钢铁生产总量的变迁，20世纪钢铁工业出现了两轮大规模的技术创新高潮，在炼铁、炼钢、铸钢、轧钢、自动化、节能、环保等方面出现了众多新技术。 以氧气顶吹转炉炼钢、连续铸钢、连续轧制为代表的第2代生产流程技术代替了以空气低吹转炉、酸性平炉、模铸为代表的第1代生产流程技术； 铁水预处理、炉外精炼、控制轧制、熔融还原、薄板坯连铸连轧等技术对第2代技术的完善及补充。 第2代技术主要包括： 1) 氧气转炉炼钢技术。氧气转炉炼钢创造了钢铁工业高效化生产的途径，推动了冶炼生产设备的大型化、高效化和连续化。 2) 连续铸钢技术。使炼钢到轧制成材的工艺生产线连续化成为可能。其主要技术特点体现在：利用中间包一结晶器一二次冷却一拉矫机等生产设备，连续生产合格铸坯；采用结晶器振动和保护渣，改善了铸坯表面质量；采用二次冷却和电磁搅拌，提高了铸坯内部质量。连铸技术的发展，不仅提高了钢铁成材率和生产效率，而且促进了钢铁生产从单元化、间断生产的模式向连续化方向发展。 3) 多机架串列式的连续高速轧制技术，代替传统的并列式轧制工艺，特别是热轧宽带钢连续轧制的发展，使轧制过程实现了高效、高速、高精度化。 4) 炼铁高炉大型化,并采用了一系列新技术和加强操作管理,使一代炉役寿命达到8~15年。 20世纪90年代，技术发展的特点是不再突出某个工艺、某个流程，而是带有系统性和综合性的技术，主要包括： 1)为适应市场对钢的质量和高洁净度的要求，发展了铁水预处理(包括废钢处理、铁水脱硫、脱磷、脱硅以及热送等)、炉外精炼(RH、LF、VD等大型真空精炼设备)等系统精炼技术，使得钢水中的S、P、O、H、N等有害元素含量降到了低限，钢液的洁净度达到S≤5×10-6、P≤20×10-6、N≤15×10-6、H≤1．5×10-6、T0≤10×10-6、C≤10×10-6水平。 2)为保证钢材高精度、高性能的要求，轧钢方面形成了一整套既控制形状(尺寸、表面)的高精度、又控制材质的高性能的控制轧制技术(包括在线检测控制、热处理、表面处理等)。主要体现在：采用多机架连续轧制实现了一火成材，采用控轧控冷工艺实现钢材组织、晶粒的控制，利用余热进行热处理，简化了工艺流程。提高了