2023年世界鋼鐵工業十大技術要聞

2023-01-19 15:36:04 字數 4644 閱讀 4403

《世界金屬導報》每年從鋼鐵生產主流程工序重大技術突破中,經過編輯篩選和行業專家評選,最終確定「世界鋼鐵工業十大技術要聞」,

最短、生產效率最高、生產成本最低以及環保效果最好的突破性技術。近年來,國內外研發機構加快了薄帶鑄軋工藝技術的研發和工業應用。

2023年寶鋼自主整合建設了國內第一條薄帶鑄軋示範線。該示範線在2023年進入熱試,實現最薄0.9mm超薄熱軋帶的穩定生產,實現了異鋼種連澆、**變規格鑄軋,澆鑄厚度規格為1.

6-2.6mm,軋機最大壓下率為45%,軋後產品厚度規格為0.9-2.

0mm。

2023年5月,東北大學與河北敬業集團正式簽訂了薄帶鑄軋技術產業化應用技術協議。該協議的簽訂標誌著東北大學開發的具有完全自主智財權的e2strip短流程薄帶鑄軋高品鋼專案啟動。與傳統工藝相比,該技術生產成本降低35%,產線燃料消耗降低95%,水耗降低80%,電耗降低90%,co2排放降低85%。

2023年8月,沙鋼集團啟動國內首條工業化薄帶鑄軋生產線建設專案(castrip)。該產線由於省去鑄坯火焰切割、加熱爐及熱連軋機組,燃耗將減少95%,水耗減少80%,電耗減少90%,節能環保效果顯著。因此,薄帶鑄軋技術有助於鋼鐵工業的可持續發展,並將有力推進國內鋼鐵企業產品結構調整和綠色轉型公升級。

● 點評:薄帶鑄軋技術是當今鋼鐵工業最具發展潛力的一項冶金前沿新技術,也是一種短流程、低能耗、低投資、低成本和綠色環保的新工藝。castrip產線投產後,將為我國鋼鐵企業的超薄帶品種結構創新和轉型公升級產生示範效應。

東北大學開發的e2strip工藝為高品質電工鋼的產業化開闢了一條新路。因此,薄帶鑄軋技術對實現我國鋼鐵工業可持續發展意義重大。

由中冶賽迪牽頭組成的技術攻關團隊,攻克了特大型高爐實現穩定高效低耗所面臨的一系列重大技術難題,形成了一整套關鍵技術,技術包括以下四個方面:1)創立了以爐腹煤氣量指數為核心的特大型高爐高效低耗工藝理論;2)建立了以合理內型尺寸設計、長壽爐型構造技術、系統節能的體系設計為核心的特大型高爐高效低耗設計體系;3)開發了以新型無料鐘爐頂控制技術、高風溫頂燃式熱風爐為核心的關鍵裝備技術,徹底打破了國外技術的長期壟斷;4)開發了實現高效低耗的高爐智慧型化生產管理系統。

該技術在高效低耗方面實現利用係數大於2.2t/m·d,焦比低於300kg/t,煤比高於180kg/t,燃料比低於480kg/t。應用該成果的高爐每年因燃耗降低為企業創造效益超過12億元,co2減排超過293萬噸,促進了鋼鐵工業節能減排和資源集約化利用。

● 點評:該技術具有很強的市場競爭力,在我國推廣應用到16座特大型高爐,市場占有率達70%;在國際市場上,近5年新建特大型高爐市場占有率達60%,說明了世界煉鐵業對中國特大型高爐技術的充分肯定,為中國鋼鐵業「走出去」積極參與「一帶一路」建設,提供了重要技術支撐。

針對複雜難選鐵礦礦物組成複雜,共生關係密切,含鐵礦物種類多的特點,東北大學2011鋼鐵共性技術協同創新中心鐵礦資源綠色開發利用方向將礦物加工、冶金和流體力學等多學科有機結合,創新性地提出複雜難選鐵礦石「預氧化-蓄熱還原-再氧化」懸浮磁化焙燒新理念,經基礎研究、裝備研製與改進所形成的新型流態化磁化焙燒及分選技術體系被命名為「複雜難選鐵礦石預富集-懸浮磁化焙燒-磁選新技術」。該項技術成功實現了難選弱磁性鐵礦物向易選強磁性鐵礦物的高效轉變,形成了鐵礦物多相轉化精準調控、非均質鐵礦石顆粒懸浮態保持、蓄熱式高效低溫還原、冷卻過程鐵礦物相控制同步**潛熱等系列關鍵技術點的整合。2023年以來先後完成了鞍鋼東部尾礦、眼前山排岩礦、東鞍山鐵礦、西部尾礦及酒鋼粉礦和總尾礦等多種難選鐵礦的擴大連續試驗,並對其經濟性進行了綜合評價,均通過了專案委託單位組織的成果驗收。

預計該項技術的推廣應用,可實現我國貧雜赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦石以及尾礦資源的高效利用,屬我國複雜難選鐵礦石高效利用方面的重大突破,具有巨大的經濟效益和社會效益,可為我國鐵礦資源的高效、綠色、可持續發展提供重要技術支撐。

● 點評:該技術屬於國際首創的複雜難選鐵礦石高效利用新技術,該技術具有氧化焙燒與還原焙燒分離、焙燒溫度低、生產能力大(單台200萬噸/年)、環保無汙染(排放廢氣粉塵濃度≤40mg/nm)、生產成本低、能源利用效率高及自動化程度高的特點。該技術成功推廣,可實現我國貧雜難選赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦石以及尾礦資源的高效利用,可盤活鐵礦資源100億噸以上。

由中國寶武鋼鐵集團旗下寶鋼股份、寶鋼工程共同開發的具有自主智財權、技術先進性高、實用性強、執行成本低的寶鋼股份四燒結增設煙氣脫硝工程、一焦爐煙氣脫硫脫硝工程於2023年9月投入生產執行。這標誌著國內燒結煙氣淨化技術、焦爐煙氣脫硫脫硝技術邁向新的台階。

四燒結專案投產後,氮氧化物排放濃度最低可達50mg/nm以下,脫硝效率達90%以上,二噁英可達0.5ng-teq/nm以下。該專案採用了寶鋼特色的燒結煙氣脫硝s-scr技術,並進行了改進和提公升。

與國際燒結scr技術相比,執行費用顯著降低,技術實用性更強。

寶鋼一焦爐煙氣脫硫脫硝工程,是我國首次成功採用聯合換熱+加熱高效節能型技術的專案。該專案投產後,焦爐煙氣中二氧化硫排放濃度最低達10mg/nm以下,氮氧化物排放濃度最低可達50mg/nm以下,效率均可達90%以上,完全滿足國家現行煉焦行業特別排放標準要求。

● 點評:寶鋼股份四燒結增設煙氣脫硝工程、一焦爐煙氣脫硫脫硝工程是我國具有自主智財權、技術先進、實用性強、執行成本低的特點。兩個專案的成功執行,將為冶金、煤化工等行業煙氣治理提供寶貴的實踐案例,將推動煙氣治理技術行業為我國重工業企業環境質量改善作出更多貢獻。

邊部減薄是冷軋矽鋼重要的質量指標,為提高產品質量,鞍鋼聯合國內裝備製造企業和高等院校,開發出具有自主智財權的冷軋矽鋼邊部減薄控制核心技術體系,並在工業生產線上進行技術應用,取得了顯著效果。其核心技術內容包括:

1)制訂了邊部減薄控制用短行程工作輥竄輥式六輥冷軋機的技術方案;

2)研發出冷軋帶鋼邊部減薄控制所需的短行程工作輥竄輥機電裝置系統,實現了帶鋼跑偏精確控制;

3)研發出冷軋帶鋼邊部減薄**控制所需的預設定和反饋控制數學模型系統,提高了邊部減薄控制穩定性。

利用該技術對鞍鋼1500矽鋼冷連軋線進行技術改造,帶鋼邊部減薄控制精度由原來的12μm提高到5μm,減少了切邊量,大幅提高了成材率。投資比引進國外技術下降66.7%。

帶鋼的邊部減薄質量達到世界領先水平。

● 點評:通過技術研發,開發出具有自主智財權的高精度冷軋帶鋼邊部減薄控制系統,形成了冷軋帶鋼邊部減薄控制核心工藝、裝備技術體系,打破了國外企業對冷軋帶鋼邊部減薄控制的長期技術壟斷,是我國冶金領域核心技術自主創新的重大進步,經濟效益和社會效益顯著。

達涅利萬能無頭軋制(qsp-due)技術的「萬能」特點主要體現在:新建生產線既能夠以捲對卷模式,也能夠以無頭軋制模式組織生產;既能夠採用熱機械軋制,也能夠採用多相軋制技術;既能夠生產超薄帶鋼,也能生產厚帶鋼產品。

對於一條生產線來說,due技術能夠以多種模式,採用多項技術,生產厚度跨度範圍非常大的產品;用一台新建裝置既能夠生產高附加值小批量產品,也能夠大批量生產普通鋼材,這種新型軋制裝置無疑是一種重大的技術創新。due獨特的立彎式薄板坯連鑄機主弧半徑為5.5m,澆鑄單一厚度鑄坯,輕壓下後的鑄坯厚度為110mm(結晶器出口鑄坯厚度為130mm)。

根據澆鑄的不同鋼種,最大拉坯速度可超過6m/min。這是一種前所未有板坯厚度和拉坯速度組合。它很容易滿足全無頭軋制生產模式所要求的質量流量要求;這是高效生產超薄帶鋼的必要條件。

此外,能夠為軋機提供較厚的坯料,與傳統薄板坯生產模式相比,可以顯著增大從坯料到成品帶鋼的壓縮比;為擴大產品生產範圍創造了良好條件,其中包括生產低、中、高碳鋼、高強度低合金鋼、包晶鋼、矽鋼、焊管鋼、api管線鋼和其他各類鋼種。

● 點評:由於採用最適合每一鋼種和產品規格的生產工藝,due成為能夠生產板帶產品市場上所有品種規格的薄板坯連續鑄軋裝置。與現有常規薄板坯連鑄裝置相比,可以降低裝置生產執行成本15%-20%。

該技術特點是採用直弧型鑄坯連鑄機和兩步軋制法。目前,它已經成為鋼鐵工業絕大多數最新技術創新的靈感**,並進一步證明了當初提出的薄板坯連鑄連軋概念的工藝優勢。

2023年天豐鋼鐵對150m步進式燒結機進行改造,制定了通過開發燒結礦豎冷窯高效**顯熱,建設發電站的專案立項。該專案分為三大部分:1)將原來150m步進式燒結機的冷卻部分改為燒結二段,使整台燒結機燒結面積擴大到270m;2)建設豎冷窯對燒結礦冷卻,同時**顯熱;3)建設餘熱**10mw汽輪機發電機組。

專案於2023年4月建成,經過天豐鋼鐵一年多時間近20次的改造和技術創新,2023年底各項技術經濟指標達到設計值,日均發電20萬千瓦以上。2023年7月,該技術通過中國金屬學會技術評審。

燒結礦豎冷窯顯熱**技術改變了燒結礦冷卻工藝,將經過熱破碎的燒結礦通過送料小車裝入密閉的豎式窯膛內,採用大容量窯膛、小氣料比冷卻,通過延長冷卻時間換取較高熱風溫度的工藝理念,徹底顛覆了傳統環冷機、帶冷機冷卻工藝漏風率高、維護量大、熱能**率低的弊病,實現了燒結礦顯熱的高效、極限**。

圍繞新工藝,還開發了包括耐高溫、耐磨隔熱上料小車裝置,豎冷窯冷卻供風、配風系統裝置,煙氣迴圈系統裝置,三段組合除塵系統裝置等。

該技術為天豐鋼鐵創造了顯著的經濟和社會效益,實現噸礦淨發電量27kw,270m2燒結機餘熱發電效益4216萬元/年,減排二氧化碳5.56萬噸/年,減少顆粒物排放250噸/年。

● 點評:燒結礦豎冷窯顯熱**發電技術的成功開發及應用,實現了燒結礦冷卻工藝的革命,徹底解決了傳統冷卻工藝漏風率大、熱能**率低的難題,使我國燒結礦顯熱**技術跨上了乙個新台階。天豐鋼鐵通過這項技術的應用,大幅提高了自發電率,並降低了生產成本。

目前,天豐鋼鐵「燒結礦豎冷窯顯熱**發電成套技術和裝備」研發已達到成熟程度,可為冶金行業的節能減排提供一條新的技術途徑。

2023年11月2日,由中冶京誠研發的高速粉末連續噴塗彩塗板生產線在山東科瑞公司成功熱試。該粉末噴塗機組產品規格為1250mm,連續生產速度可達80m/min,超越了歐美發達國家同類技術粉末塗層機組30m/min的生產速度,達到世界領先水平。

2023年河北鋼鐵工業分析報告

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廣西鋼鐵工業十年發展規劃環評

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2019世界足壇十大大勢

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