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盘点2013冶金技术三大“潮流”

信息来源:y-e.cn   时间: 2014-04-09  浏览次数:2416

    所谓潮流,就是当下人们共同地关注与追求某种事物的行动。在与2013年依依不舍的日子里,《装备技术》版特地梳理了今年来报道的文章,画出了2013年冶金技术的三大“潮流”,并盘点出其中的“潮点”。

  降本延寿增效益
  在钢铁微利时代,降本延寿增效成为钢铁企业的生存重点。就钢铁生产流程来说,铁前和炼铁工序的降成本,又是这里面的重中之重。这一年,很多钢铁技术工作者都在思索并实践着如何更有效地降本延寿增效,这里面既包括理念的更新,也包括技术装备的改进。
  “潮点”一:降低原燃料成本
  铁矿石、焦炭和喷吹煤等主要原燃料是构成生铁成本的主体,其降成本的重点在于技术理念的更新。
  一是发挥炼铁装备大型化和现代化的优势,努力实现高炉“吃”经济料。大型炼铁设备所拥有的大型综合料场、大型烧结和球团设备以及大型高炉的充足反应空间和充沛炉缸热储备,加之完善的工艺控制手段和先进的操作水平,为大型高炉合理有效使用较低品位合格矿创造了条件。
  二是建立经济合理的炉料结构。在当前和今后相当一段时期,合理炉料结构应更侧重于经济的合理性,以期最大限度地降低炼铁成本。由于我国注重熟料比,高炉炉料中的块矿比例不足10%,块矿的经济性未得到很好体现。考虑到省去造块的加工费用以及越来越高的造块工艺环保处理费用,块矿的经济价值将不断提高,应当充分利用。
  三是降低焦炭成本。降低焦炭成本的主要内容是通过合理配煤,增加非焦煤的使用比例。捣固焦比顶装焦具有价格优势,但企业普遍对在大高炉上应用捣固焦存在疑虑,担心给高炉带来较大负面影响,捣固焦的生产技术标准也缺乏严格的监督。这些问题需要钢企和捣固焦生产企业密切合作加以解决。
  四是降低喷煤采购成本。高炉喷煤选用煤种的标准是:根据当地资源状况,选择可获得最大喷吹经济效益的煤。只要高炉的喷煤系统符合安全设计标准,无论喷吹何种煤,安全都是有保障的。考虑喷煤置换比等影响因素后,降低喷煤采购成本的空间较大。
  五是提高煤气利用率,降低高炉燃料比。提高煤气利用率能够直接降低高炉燃料比,达到降低生铁成本的目的。
  “潮点二”:炼铁系统节能降耗
  高炉炼铁生产中,如何合理地利用二次能源,从而实现节能降耗,最终促进炼铁成本的降低,一直是炼铁厂关注的课题。
  废气循环烧结工艺。废气循环烧结工艺是选择部分风箱的烟气收集,返回到烧结料层的循环烧结环保工艺。其作用包括:一是废气中的有害成分将再进入烧结层中被热分解或转化,二口恶英和NOx会部分被消除,粉尘和SO2会被烧结层捕获;二是烟气中的CO作为燃料使用,可降低固体燃耗;三是循环减少了烟囱处排放的烟气量,降低了终端处理的负荷。
  高炉混合喷吹焦炉煤气。高炉混合喷吹是指高炉同时喷吹两种以上的燃料,以期获得最大的经济效益。对于我国有自产焦炭的钢铁企业来说,最适宜的混喷方式是以喷煤为基础,混喷部分焦炉煤气。将焦炉煤气用于高炉喷吹,具有充分发挥H2的还原价值、替代的焦炭和喷吹煤粉价值高、焦炉煤气的能量利用率高、高炉的消化能力大和灵活性强(与喷煤结合)以及工艺简便、投资和运行成本低的特点。
  高炉恒湿鼓风。高炉恒湿鼓风是通过脱湿或加湿的方式,维持鼓风中湿分恒定,保持炉况稳定顺行,实现节能降耗和降低炼铁成本。尤其加湿恒湿具有设备投资少、运行成本低、使用灵活方便、高炉全年实现恒湿等特点。虽然加湿会增加高炉风口回旋区的分解耗热,但能够稳定风口燃烧温度,改善炉缸煤气流分布;增加煤气中氢含量,提高间接还原和煤气利用率;有助于全风温的操作;替代煤调炉温,有助于提高煤比,这些作用的综合效果是实现炼铁的低成本。
  “潮点”三:高炉长寿与合理炉型
  高炉生产的目标是:安全、稳定、顺行、优质、低耗、高产、经济、长寿。高炉长寿是实现低成本炼铁的基础。近年来,国内高炉炉缸炉底事故频发,重者产生危害人身安全的事故,轻者也会影响高炉的正常生产,成为高炉领域头一号“麻烦”。国内炼铁工作者对炉缸炉底事故发生的原因进行了深入的分析,提出了应对的措施:
  延长炉缸炉底寿命是一个从方案制订、设计开始到生产管理与维护的多学科、多专业的系统工程。优化设计、规范操作、加强维护是预防炉缸炉底烧穿的三大措施。高炉长寿必须分别从炉体结构、材料、设备、管理、操作方面综合采取措施,例如提高炉底炭砖致密程度(高导热性)、增加炉缸深度、提高炉缸侧壁和炉底的冷却、强化侧壁温度管理、加强高炉状态监测、合理的上下部调剂等等,综合的措施才能延长高炉的寿命。
  高炉炉型对高炉生产的稳定顺行和长寿有着非常重要的影响。高炉炉型包括设计炉型和操作炉型。设计炉型与炉体结构有关,操作炉型则是开炉点火后逐步形成的,并且随着保护砖和炉衬的脱落和侵蚀会发生转变。
  操作炉型不合理,会影响高炉顺行,使高炉下料不均匀,料面偏差大,崩滑料、管道悬料;导致炉缸工况不均匀,致使各铁口铁水温度、出铁时间、铁口深度等产生较大的偏差,导致各风口明亮程度、风口前端焦炭活跃程度差异较大。炉墙黏结不均匀、炉墙结厚是高炉操作炉型不合理的主要表现,在处理炉墙结厚的过程中,渣皮脱落砸坏风口的概率非常大,对高炉正常生产影响很大。因此,控制合理操作炉型对高炉稳定顺行非常关键。
  高炉操作技术主要体现在高炉综合制度的合理性和匹配性上,合理操作炉型控制的参数包括稳定顺行参数、炉体冷却控制参数和经济技术指标等方面。合理操作炉型须要做好上、中、下气流的合理分布,维护各层的均匀平滑过渡,控制纵向和圆周上温度场分布均匀稳定。
  “潮点”四:降低设备维修费用
  冶金设备很多是在高温、高压、重负荷、高磨损条件下工作,延长设备使用寿命,提高其可靠性意义重大。冶金设备和备品备件多种多样,单一的修复工艺是不能解决的,很多须采用多种工艺方法联合修复,以达到工况要求。硬面技术的应用对提高零件表面性能、延长使用寿命、降低设备维修费用是一种直接、经济、有效的方法,同时还有益于机组作业率、机组产量与产品质量的提高。
  近10年来,硬面技术在我国得到了快速发展,呈现出多种工艺技术百花齐放的特征,并在许多行业以及国家重点工程中得到了推广应用。这里面,埋弧、明弧自动堆焊技术市场前景更为广阔,超音速喷涂技术发展较快,等离子喷涂喷焊工艺实现了机械化、自动化并扩展了应用领域,真空熔结工艺逐步得到推广应用,感应重熔技术能够提高材料利用率,激光熔覆工艺在局部修复方面优势明显。
  目前,硬面技术的应用还仅限于实力较强的特大型、大型钢铁企业中,没有形成规模化、产业化。在“十二五”期间推动硬面技术的发展,应把先进设备、先进技术、先进工艺的引进消化吸收与自主创新相结合,形成自身的核心技术;优化各方面资源,走科研、生产一体化,厂矿、院所合作的道路,使科研项目有针对性和可应用性,及时解决生产中的难题,同时也使科研成果能够在最短时间内转化为生产力,发挥其技术资源效能。
  技术创新助转型
  转型发展几乎成为所有钢铁企业的时代命题,其关键的一点是要更高效地生产出市场欢迎的产品。在这方面,技术装备的支撑作用不可或缺。技术创新助力品种优化,钢企转型升级正在进行中。
  “潮点”一:关键共性技术
  一些关键共性技术的推广,有利于企业和行业克服当前困难。但是,如何确定关键共性技术?应遵循以下原则:第一、成熟性原则,即推荐的技术是成熟可靠的,已在样板厂使用并得到证明。第二、经济性原则,即技术的应用会给使用单位带来经济效益。第三、前导性原则,即技术符合行业的发展方向。
  九个方面的关键共性技术,希望能在业界得到大力推广和应用。
  低品位、难选矿综合选别与利用技术。我国应该加大低品位、难选矿综合选别与利用技术的完善与推广,这将有力地推动资源经济有效利用,并有助于钢铁生产的资源保障。
  烧结新技术。近年来烧结工序广泛应用了低温烧结、小球烧结、厚料层烧结等工艺技术,余热利用获得了突破(蒸汽回收—发电),使烧结矿质量得到提高,工序能耗大幅降低。降低漏风技术应成为当前推广的重点,因为我国烧结机的漏风率普遍在40%~50%,个别甚至达到60%,和国外先进水平的30%相比有较大差距。此外,发挥烧结智能控制系统的作用,提高烧结机热能回收效率从而提高发电量,都是应该着重发展的技术。
  新一代可循环钢铁流程和高效率、低成本洁净钢技术。新一代可循环流程是钢铁行业实施循环经济的切入点,其含义包括:流程紧凑、高效、顺畅,各工序优化衔接匹配;钢铁产品制造,能源高效利用、转换和再利用,社会废弃物消纳利用三大功能在流程优化中充分发挥;行业先进技术高效集成等。
  高炉高效、节能综合技术。高炉高效、节能综合技术主要包括:高炉高顶压技术,高风温技术和高富氧、高煤比技术,高炉长寿技术。
  转炉少渣炼钢技术和高效挡渣技术。有钢铁企业采用“留渣—少渣炼钢”技术,解决了炉渣快速固化、高效脱磷、脱磷后快速倒渣等关键技术,在提高钢水质量的同时取得了巨大的经济效益,目前已有多家钢厂开始应用此技术。减少转炉出钢到钢包的下渣量,可以减少精炼过程中钢水回磷、回硫及氧化物夹杂,同时提高合金的收得率,减少脱氧剂、合金消耗。滑板挡渣技术在此方面具有优势,应用前景良好。
  恒拉速连铸和连铸坯直装热装技术。恒拉速连铸技术有效稳定连铸生产,成为高效连铸和洁净钢生产系统技术中具有引领性作用的技术。连铸坯直装和热装是提高生产率、节能降耗和降低热轧工序成本的重要措施。
  先进控轧控冷技术。先进的控轧控冷技术进一步促进了形变与热处理的融合,成为提高产品性能和降低生产成本的主要手段。控轧控冷技术在已有基础上出现的新趋势是:冷却路径多样化控制,加速冷却和超快冷,在线热处理(淬火、回火、时效),以满足对超高强韧性钢产品的需求,在板带和中厚板生产中效果突出。
  企业能源管控中心技术。目前我国建立能源中心的钢铁企业有30家,这是一项集技术与管理于一体的综合技术,对钢厂稳定生产、节能减排具有重大作用。今后应当努力做到动态平衡和实时调控。
  环保技术。环保成为钢铁工业转型升级期的重点,全封闭料场技术、烧结烟气综合治理技术和焦化污水深度处理技术是值得关注的环保新技术。
  “潮点”二:高炉大型化与非高炉炼铁
  高炉大型化,有利于实现现代高炉优质铁水生产、高效能源转换和消纳废弃物并实现资源化的三大功能。为了优化钢厂生产流程、提高市场竞争力,高炉大型化是一种明显的趋势。但是,并不是追求单座高炉越大越好,更不应盲目追求“最大”。
  钢铁厂生产能力的选择要适应社会发展和市场需求,应根据区域市场需求和产品结构需求的变化,进行钢铁厂产品的定位和生产规模的优化选择。要根据钢铁厂整体流程结构的合理性、高效性、经济性考虑顶层设计,继而综合考虑轧机组成并评估合理产能,再对与之相应的高炉座数和容积做出初步选择,同时必须兼顾企业投资取向和企业发展的远景目标。
  对于不同生产规模和不同产品结构的钢铁厂,高炉生产能力、数量和容积的选择确定具有多种技术方案,必须在整个钢铁厂的层次上综合考虑,以实现物质流、能量流与信息流各自在合理的流程网络上协同高效运行为目标,实现钢铁厂整个生产流程结构优化前提下的高炉大型化。同时必须重视高炉座数及其位置的合理化,重点在技术经济指标、原燃料适应性、能源及动力消耗、电力装机容量、工程投资、生产管理及运行成本、总图占地、节能环保等多方面进行分析比较,在此基础上确定采用哪种方案更合适。
  我国非高炉炼铁技术鲜有类似韩国浦项FINEX那样达到工业化应用的重大创新,在钢铁行业中属于发展缓慢且生产率落后于国际先进水平的领域。与已生产几百年的高炉炼铁技术相比,非高炉炼铁技术总体上还是处于开发阶段,目前还面临着成本高、能源紧张的不利局面,如何克服当前困难,找到适应现实的科学的发展之路有待进一步研究。
  与其他炼铁工艺相比,气基竖炉直接还原法的优点是单套设备产量大、不消耗焦煤,低能耗、低CO2排放,是直接还原无焦炼铁技术的一项主流技术,或将成为我国直接还原炼铁技术的主要发展方向。
  “潮点”三:炼钢厂精细制造
  近年来,钢铁产品性能向着综合使用性能、高尺寸精度、高表面质量的高端化方向发展,冶金生产技术向着节能减排、高效低耗、改善环境方向推进,冶金生产流程向着精细化、集成化、绿色化和循环化的方向演进。如今,我国与日本、德国、美国等在冶金工业的差距主要体现在单体工序生产工艺的精细控制和整体流程的协调运行等方面。
  炼钢厂的精细制造是根据用户终端产品的质量要求,合理提出对各工序生产原料、设备、工艺、管理等方面的控制要求,通过单体工序生产工艺的精细控制、工序装备的精细配置与运行、生产流程的精细管控来实现产品的高效率、低成本、稳定生产。炼钢厂的精细制造是冶金工序功能的解析、优化与重组理念在炼钢区段(工艺、装备和流程层面)的综合发展与表现,是高效率、低成本洁净钢制造平台的另一种表现形式。对于洁净度要求比较高的钢种,钢厂并不是追求纯净度越高越好,而是在满足用户质量要求的前提下,追求经济的(适当的、稳定的)洁净度、生产过程的高效率、产品的低成本和产品性能的稳定。
  炼钢厂的精细制造是炼钢厂动态有序、连续紧凑、高效协同生产运行体系的综合体现,它对钢厂节能降耗、全面提升生产工艺与自动化控制水平具有重要意义。随着炼钢厂精细制造理念的不断深入,通过有效融合现代信息技术,可将炼钢厂精细制造理念推广应用到炼铁和轧钢生产过程,不断提升中国钢铁工业的整体制造水平。
  “潮点”四:轧制技术的新特点
  轧制学科发展的新特点主要包括:围绕高强韧、高性能钢铁新产品的开发,采用新一代的轧制冷却控制技术进行钢的形变、相变,纳米粒子析出与组织性能控制,多场复杂变形条件下的金属三维流动模拟与组织性能预报,高精度轧制,高速化、智能化、柔性化轧制等发展迅速,呈现现代塑性理论,新材料理论,大规模、系统化、多尺度数值模拟分析技术,现代冶金与凝固控制及信息化与智能化控制等多学科相互融合、交叉的新特征。
  未来5年轧制技术发展应重点研究以下方向:高性能、高强度钢材生产技术相关应用科学基础问题探索研究;大型异形材全轧程及冷却过程热力耦合模拟分析预测及CAE技术;钢材组织性能精确预报及柔性轧制技术;结合超快速冷却控制的轧制、冷却与组织性能一体化控制理论与技术;无头轧制、半无头轧制薄规格、超薄规格热带钢轧制相关理论技术;根据钢铁产品需求质量、性能与工艺特点,开发并建立高性能钢铁产品的减量化轧制理论与技术;建立完整的钢材产品的设计、生产和应用评价技术与体系,以及钢铁材料数据库与科学选材系统,为下游用户正确选材、合理用材提供理论与技术支撑;通过微合金化及合金化技术和形变与相变控制及纳米粒子析出强化等技术的结合,进行800MPa级细晶高强钢和1500MPa级复相超高强钢的工程化相关基础与技术的研发。
  “潮点”五:先进高强汽车钢
  中国钢铁工业根据汽车工业发展的需求,逐步走上了“钢材品种、构件设计、成型技术、焊接技术、涂装技术、腐蚀和防护技术同步开发,为汽车制造企业提供一揽子技术解决方案”的道路。
  先进高强汽车钢因可满足汽车轻量化和提高安全性的目标,具有广阔的市场发展前景而受到关注,在全球范围内掀起研发、生产、应用的热潮。第三代汽车用钢中的中锰钢是目前研发的热点,其中如何通过铝的添加提高加工硬化率,得到符合汽车零件加工的应力应变曲线、如何实现此种低密度钢板的连铸是钢铁生产企业面临的新课题。
  国内第三代汽车用钢的研发也取得新进展,由太钢和钢研院合作完成了工业试制,钢板的抗拉强度为700MPa~900MPa,强塑积不小于30GPa%。随着汽车用钢强度的不断提高以及热冲压成形钢的兴起,热成形技术和滚压成形技术成为目前研究的焦点,热成形技术更是重中之重。
  “潮点”六:中试平台
  由于普遍缺少用于工艺、装备研究和产品开发的实验研究设备,钢铁企业为了开发新钢种,新工艺,不得不在生产线上开展研究工作,不仅影响生产,而且研发工作效率低、周期长、成本高。为此,人们希望用几十公斤的试样代替几十吨重的实际板坯,将庞大、复杂的生产工艺装备浓缩到系列化的实验设备上,在实验设备严格控制的实验条件下,模拟实际工业生产过程,获取最接近于工业化的工艺条件、材料变形、组织转变、力学性能之间的影响规律,从而获得可直接转化为生产力的研究成果。
  今年初,东北大学现代轧制技术、装备和产品研发创新平台获得了国家科技进步奖二等奖,这是钢铁行业中试研究领域至今获得的最高奖励。中试是连接实验室科研和成果产业化的重要环节。轧制技术、装备和产品研发创新平台是集轧制工艺、中试理论、数据分析、数学模型、自动化控制和推广应用等集成化中试研究技术的结合。这一创新平台的建设,标志着我国中试研究设备研制与开发向着系列化、示范化和服役实用型发展,为我国冶金装备研制、新型金属材料开发提供了有效的研究手段和科技创新空间。
  节能环保促发展
  在传统的行业划分中,钢铁冶炼通常被称作“黑色冶金”,而现在,钢铁业界流行的潮流是“绿色钢铁”,这是政策、环境倒逼的结果,更是钢铁人追求可持续健康发展所作的主动转变。在我国钢铁技术的发展史上,节能环保的生命力,从来没有像今天这样蓬勃兴盛,催人奋进。
  “潮点”一:技术节能与节能评估
  技术节能始终是推动钢铁行业节能减排的动力,也是钢铁行业转变发展方式的重要手段,对于推动钢铁企业实现结构调整、深化技术进步、加强节能环保等方面的工作将产生重要作用。要完成“十二五”钢铁行业节能减排目标,技术节能是钢铁行业节能工作之首选。技术节能要紧紧围绕铁前节能技术、铁后节能技术、能量系统优化等工艺技术关键环节来实施。
  钢铁行业节能技术应用及能量系统优化是一项系统工程,必须全行业共同努力并要落实好以下措施:一是加强以企业为主体、市场为导向、产学研结合的节能减排技术推广服务体系建设;二是加强节能减排先进适用技术的推广应用的激励和评估机制;三是进一步加强节能减排先进技术标准或规范的制定和完善工作;四是国家要进一步出台并落实相关配套政策,各级财政加大对节能减排技术创新和推广资金支持力度;五是加强技术推广示范,选择关键领域和重点技术,开展节能减排先进适用技术的推广,形成一批由科技成果到产业化、由试点到示范的重大工程项目,形成一批节能减排技术应用示范的优秀企业,形成具有重大推广价值的节能减排技术推广应用模式,促进全行业实现“十二五”节能任务目标。
  能源评估是提高能源回收利用的重要环节。从技术节能、管理节能和理念节能3个维度出发可对能源介质工艺系统进行全面系统的节能评估,其中技术节能包括设备节能和系统节能两个方面:首先对评估对象进行技术指标对标找出薄弱环节,然后有针对性地进行评估分析,最后提出优化节能措施,建立满足优化能源调度和管理的工艺系统。
  “潮点”二:电力需求侧管理
  近年来,钢铁行业积极开展综合节电工作,大力推行节电工艺、技术和设备,取得了有效进展。但钢铁行业的电力需求侧管理水平仍有差距,亟待提高。
  冶金企业的结构调整进一步推动了节能降耗向深层次开展,即由单体设备节能向工艺系统优化节能转变,由单一抓能耗量降低向抓能耗量降低和用能费用降低相结合方向转移;在产品结构调整投入中注重向节能基本建设和技术改造倾斜,坚持重大项目的技术高起点和节能高起点;注意上下工序的优化配合和合理衔接,实现系统优化节能。
  具体来说,钢铁企业可以通过加强电力需求侧管理,包括电网升压改造、变压器经济运行、电机系统节电技术、电力无功补偿、静止型动态无功补偿(SVC)、实施技术管理手段、企业供配电系统优化、绿色照明、完善余热余能自发电等措施,达到综合节电的效果。
  “潮点”三:干熄焦推广应用
  业内人士指出,至2013年上半年,占焦化厂总数65%的独立焦化厂还没有配备干熄焦装置。未来几年,随着干熄焦设备性能的改进,发电量和回收粉尘带来的经济效益提高,我国干熄焦余热发电系统的需求规模将不断增大。
  目前,国内一些干熄焦项目在实际建设和运行中出现了一些问题,成为目前干熄焦市场健康发展的障碍,主要表现为应用技术不过关和经济效益低于预期。此外,干熄焦技术装置在独立焦化企业的推广也受到制约,这由多方面原因造成,如投资规模大、废水难处理、技术尚未掌握、没有预留厂地等。
  干熄焦作为一项节能环保的先进技术,希望政府管理部门、行业、企业能够多方联手,共同解决技术推广应用中的问题,早日实现技术的普及应用。
  加快干熄焦的技术升级和产业化进程,应及时捕捉国际干熄焦新技术发展、变化的新动向,不断总结我国近年来干熄焦技术装备在应用过程中出现的问题。同时,集结行业内技术装备研究、设计的一流专家、一流科技人才组成强势科技创新团队,对国际、国内干熄焦发展过程中的技术问题进行深入研究,从各个方面进行升级,使其不断完善、不断突破。
  “潮点”四:烧结烟气综合治理
  据有关统计,截至2012年底,全国共建成烧结烟气脱硫装置389台套,尚有2/3的烧结机未建设烧结脱硫装置,还存在多方面问题。烧结烟气综合治理已是发展的方向,除了脱硫脱硝,还包括脱除二口恶英、粉尘(尤其是PM2.5)等。随着GB28662-2012《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》的实行,烧结烟气综合治理已成为国家强制性内容,烧结烟气综合治理一体化技术也逐渐成为业界关注的焦点。
  烧结烟气脱硫脱硝一体化综合治理技术的发展方向或将有以下几种:选择性催化还原(SCR法)工艺、干法烟气脱硫脱硝一体化技术(活性炭吸附、循环流化床CFB-FGD、高能电子氧化法)、低温SCR技术、湿法烟气同时脱硫脱硝技术(氧化吸收法、还原吸收法、络合吸收法)。
  烧结烟气深层净化须要考虑高效脱除剂、投资运行费用和副产品的综合利用等多方面的因素,慎重选取合适的脱除方式。在生产实践方面,太钢烧结低排放低能耗清洁生产实践引起了业界关注。太钢对烧结机与脱硫脱硝技术、余热发电装置进行优化匹配及集成,采用活性炭吸附工艺,脱硫、脱硝、脱二口恶英、脱重金属、除尘五位一体,其副产品制备浓硫酸,在国内烧结专业为首例,至今运行平稳,效果较好。
  “潮点”五:提高钢渣利用率
  目前我国钢渣的利用还很不充分,仅约10%得到了利用,多数仍然处于简单堆存和任意排放状态。
  制约我国钢渣利用率提高的原因,主要是炉渣的排放及收集缺乏有效控制,需要更高层面的综合利用规划。对钢渣的综合利用应从3个环节入手:一是减少炉渣的产出,二是钢渣的循环利用,三是对外排钢渣的利用。其中前两个环节属于过程控制,第三个环节为末端控制。而钢渣利用目前仍处于末端治理为主,对前两个环节还须加大关注力度。这是一项系统工程,需要多方参与,协同行动。
  而在应用技术层面,钢渣的回收利用面临两个问题:一是钢渣的碱度过高,渣中含有大量的自由氧化钙和氧化镁,使其体积不稳定,直接用作建筑材料的难度较大。二是钢渣用作冶炼熔剂存在局限性:由于烧结和炼铁过程均无法脱磷,钢渣用作烧结熔剂和高炉炼铁熔剂,必然使铁水的磷含量不断提高,给下一步炼钢增加负担。另外,钢渣的铁含量仅为10%~15%,钢渣的配入必然降低高炉入炉料品位。
  从钢渣减排考虑,减少钢渣产出和在内部循环使用是最积极的方向。而少渣冶炼与钢渣循环利用———转炉渣热态返回利用工艺,是一种理想的钢渣利用方式,值得企业关注。
  预期未来钢渣的减排与综合利用将在以下方面得到进一步发展:一是实现分类收集与区别化应用;二是建立系统性的钢渣减排、内部循环综合利用整体优化方案;三是开发具有热态调制和控制冷却功能,兼顾余热利用的技术;四是继续开发钢渣高效利用技术,拓宽钢渣利用途径。
  “潮点”六:生物质能
  生物质通常可定义为所有碳氢化合物材料,资源种类繁多,主要包括农作物及农业有机剩余物、林木及林业有机剩余物、工业及社会生活有机废弃物等。生物质焦是生物质在一定温度的缺氧环境下热解,脱除大部分挥发分后所得的高碳固体残余物。生物质能是唯一一种可再生碳源,与传统的化石能源相比具有良好的经济、环保优势和社会效益。若将其合理应用于炼铁过程,或能带来钢铁生产的技术革新和成本优化。
  一是用于焦炉炼焦。生物质或生物质焦能够代替炼焦配煤中的部分煤炭,将生物质或生物质焦按一定比例与炼焦煤混合后生产高炉焦炭,可以降低焦炉炼焦过程的污染。
  二是用于铁矿造块。利用生物质能可以生产新型的含碳球团等炉料,将这些高反应性炉料应用于高炉,可实现高炉低还原剂操作或低碳炼铁。将生物质能用于铁矿石烧结配料,或能代替部分焦粉,从而降低烧结过程中SO2、NOx等污染物的排放。
  三是用于高炉炼铁。生物质或生物质焦可以部分或完全代替高炉喷吹用煤粉而通过高炉风口喷入,这已经在工业生产中进行了实践。某些高强度生物质焦可以与焦炭混合直接加入高炉,从而可以代替部分冶金焦炭。
  四是用于非高炉炼铁。生物质或生物质焦或可代替煤基直接还原工艺和煤基熔融还原工艺中的煤粉,起到发热剂和还原剂的作用,从而可较清洁地生产高质量直接还原铁(DRI)和铁水。
  此外,生物质能还可用于铁矿的还原磁化、球团矿的焙烧以及热风炉的加热等。

    ——本信息真实性未经中国冶金网证实,仅供您参考