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生产大棚钢管的前沿技术

作者:天津鑫鸿晟钢管有限公司 浏览: 发表时间:2019-12-19 16:11:50

        10多年来,由于节能投入不足,我国钢铁企业配备的大型节能设备很少,这是近年节能乏力重要原因之一。到目前为止,钢铁企业中仅宝山钢铁总厂一家配备有干式熄焦设备(CDQ);全国近40座大高炉中只有12座高炉配备了煤气压差发电设备;大多数企业没回收利用烧结余热;在我国51个有炼钢转炉的大中型钢铁企业(有大于15t转炉的企业为39家)中,只有16家企业回收转炉煤气;其中除宝钢、首钢的回收量较多外,其余企业的转炉煤气回收水平均不高,全系统转炉钢平均回收煤气28m3/t。到1995年为止,日本高效节能设备及大型余能回收设备的普及率已达相当高的程度。人类历史上从铁器时代开始,大棚钢管就是制作兵器及生产工具的主要材料。这是由于地壳中铁的资源丰富,约占地壳总资源的5%;铁矿石中铁主要以氧化物及碳酸化合物形式存在,因铁与氧亲合力不很强,较容易被还原制取,生产成本较低;铁碳合金有较优良的性能。20世纪产业革命以后,世界钢产量迅速增长,钢铁企业日益扩大,优质钢及合金钢比率增大,出现空前繁荣局面。钢产量是一个***综合国力的标志,在***次及第二次世界大战中人们公认“战争是钢铁生产的竞赛”。1945~1970年,世界钢铁工业仍处于高速发展阶段,平均每年增长率6.3%。1970年以后世界钢产量增长缓慢,停滞不前,1987~1996年出现了十年徘徊,世界粗钢产量在7.5亿t左右波动,难免有“钢铁工业是夕阳工业”之说。

        产生这一现实的背景是:(1)工业发达***钢铁产量已达到社会所需饱和值,日本人均钢材消费量已达680kg/a,美国已达660kg/a。(2)两次石油危机造成能源短缺,大棚钢管工业必须在降低能耗才能盈利,这促使钢铁工业流程、工艺进一步革新,传统全流程钢铁企业处于菱缩状态。(3)90年代世界格局发生变化,冷战时期军备竞争告一段落,出现“和平与发展”的新阶段,高新技术发展要求钢铁工业从“产量型”往“质量型”转化。(4)有色金属及合金、陶瓷材料、塑料、复合材料的发展一定程度上取代了大棚钢管。当前正处于从20世纪跨入21世纪的时期,在这个划时代的前夜,由于高新技术进入产业,引发了“第三次产业革命”、“第四次浪潮”,出现了一系列令人瞩目的新动向。新材料是高新技术的基础,优质合金钢及超级合金在新材料中占相当比重。19901995年欧共体先进材料计划(简称EURAM)84个重点项目中,优质合金钢及铁基超级合金经费占45%1995年世界新材料贸易中新型合金材料占贸易额的47%。以切削刀具为例,高速钢刀具在刀具总销售额中占67%,硬质合金刀具占28.5%,各类陶瓷刀具(氧化铝陶瓷、氮化硅氧化铝陶瓷、立方氮化硼聚晶)仅占0.5%。

        高速钢之所以常盛不衰基于以下三点原因:(1)强韧性和可加工性比硬质合金等超硬工具高一档次;(2)高速钢冶炼工艺冶金质量、合金化和微合金化以及凝固控制,使高速钢刀具使用性能大为提高;(3)价格低廉。因此,认为钢铁工业是“夕阳工业”,可谓“杞人忧天”!传统炼铁流程系由焦化、烧结、高炉工序组成,投资大,流程长,能耗高是其通病。特别是高炉要用焦煤,而全球炼焦煤的储量仅占煤总储量的10%,随累年消耗已告匮缺。炼焦排放大量有害气体(CO2、CO、NO2、SO2…),造成温室效应。21世纪严格的排放标准出台后,焦化工序将首先被淘汰。因而各国冶金工作者致力于开发用烟煤或天然气作还原剂,不用高炉,将铁矿石还原成海绵铁的直接还原炼铁法。熔融还原有更深一步的发展它同样用优质铁矿石和烟煤作原料,用还原性气体在竖炉段预还原固态铁矿石成金属化率90%的海绵铁,海绵铁与煤块及熔剂加入熔融气化炉中,吹氧助熔,在流化床中铁-渣分离,完成终还原,产生优质煤气,故统称熔融还原。就资源及生态环境而言,熔融还原适合我国国情,预计在本世纪末下世纪初,将有一批工业规模熔融还原装置在我国投产。20世纪60年代,为提高生产率,降低电耗,缩短冶炼时间,与炉外精炼匹配,超高功率电炉问世,而比功率逐年提高,达到1000kV·A/t以上水平。大功率交流电弧炉的电弧稳定性差,对电网冲击大,产生强烈的电压闪烁,对环境造成噪音污染。为克服上述弊端,随着70年代大功率可控硅日趋完善,直流电弧炉迅速发展,目前全世界有直流电弧炉82台之多。


  

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