炼钢连铸技术发展和年展望
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炼钢连铸技术发展和年展
望
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1
我国炼钢-连铸技术发展和2010 年展望
殷瑞钰
钢铁研究总院北京10081
摘要:本文系统总结了2000 年以来国内炼钢-连铸技术的发展和主要的技术成果,分析了
目前炼钢-连铸生产技术的主要问题,并对2010 年我国炼钢-连铸的技术发展方向进行了系
统阐述。为了进一步提高国内炼钢-连铸的生产技术水平,必须确立21 世纪新一代钢铁厂的
新理念和新目标,通过对炼钢-连铸生产过程的系统优化、解析与集成,建立起高效、低成
本洁净钢生产平台。讨论了洁净钢生产平台建设面临的主要技术问题、解决方法和具体措施。
关键词:炼钢、连铸、炉外精炼、洁净钢、流程工程
前言
进入新世纪以来,我国钢铁生产持续发展,钢产量增加,许多企业的技术装
备达到了国际水平,钢材品种与质量已接近或达到国际先进水平,上述事实说明
我国钢铁工业的发展已经进入一个新的时代。今后几年,我国钢铁工业不但应在
规模和质量等方面达到国际先进水平,而且在钢铁生产、工程设计、工艺与装备、
节能减排、环保等方面的研究开发、生产运行都应走向国际前沿。
为实现上述战略目标,必须认真回顾总结新世纪以来我国钢铁工业特别是炼
钢-连铸生产技术发展的成就,分析存在的问题,研究今后炼钢-连铸技术的发展
趋势和方向,不断创新,为完善和发展新一代炼钢工艺流程做出贡献。1.炼钢-连铸生产和技术的发展
2000 年以来,国内炼钢-连铸生产和技术取得明显的进步,主要表现在以下
几个方面:
钢产量高速增长
图1 给出2000 年以来国内
钢铁产量增长趋势,粗钢产量从
2000 年亿吨增长到2007
年亿吨,平均年增长率为
%。
转炉是目前中国最主要的
炼钢方法,转炉钢产量从2000
10
80
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
10000
20000
30000
40000
50000
比例 (%)
产量(万吨)
年份
粗钢
转炉钢
电炉钢
转炉钢比例
电炉钢比例
图1 2000 年以来国内粗钢产量增长与
生产结构的变化
2
年的亿吨增长到2007 年的亿吨,平均年增长率为%,高于国内粗
钢产量增长速度。转炉钢比例相应从2000 年的%增长到90%左右。
电炉也是目前国内主要炼钢方法,随着中国钢产量迅速增长,电炉钢比例
2003 年以前缓慢增长,最高达%;2004 年以后,由于转炉钢的快速增长,电
炉钢比例逐年降低,但电炉钢产量持续增长,和2000 年相比电炉钢产量翻了一番。
在国内钢产量迅速发
展的同时,连铸比也不断
增长。如图2 所示,2000
年全国连铸坯产量为
亿吨,连铸比
%;2007 年全国连铸
坯产量为亿吨,连铸
比%。随着连铸比的
提高,成材率也相应提高,平均达到了%,说明连铸技术的进步为我国钢铁工业增产增效、节能减排做出了重要贡献。
技术经济指标不断优化
国内炼钢-连铸生产技术的进步主要体现在各项技术经济指标不断优化。表1
给出2003 至2007 年国内转炉、电炉和连铸的主要技术经济指标变化情况。
表1 2003 年以来国内大、中型钢铁企业炼钢-连铸技术经济平均指标变化2003 2004 2005 2006 2007
钢铁料消耗,kg/t 1085
日历作业率,%
转
炉
平均炉龄,炉4630 5218 5785 6823 7921
电耗,kWh/t 422 328
电极消耗,kg/t
电
炉
冶炼周期,min
连铸比,%
日历作业率,%
连
铸
连浇炉数,炉/ /
国内转炉炼钢技术进步主要体现在:完善溅渣护炉工艺,提高转炉炉龄;推
广强化供氧技术,提高转炉作业率;推广长寿复吹工艺,进一步降低钢铁料消耗
并提高以终点控制为核心的转炉自动化控制水平。
20 年来电炉生产技术发生重大变化:采用大型高功率和超高功率电炉淘汰60
70
75
80
85
90
95
100
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
10000
20000
30000
40000
50000
连铸比,成材率 /%
产量/万吨
年
连铸坯产量
连铸比
成材率
图2 2000 年后连铸坯产量、连铸比、成材率的变化
大批30 吨以下小型电炉;建设电炉-精炼-连铸-连轧现代化短流程生产线,采用
优化配料与供电制度,强化供氧提高化学能输入量和部分电炉采用热装铁水等新
工艺技术,达到降低冶炼电耗,缩短冶炼周期,实现多炉连浇。在此基础上,实
现电炉生产多元化,形成电炉-普钢长材、电炉-特殊钢长材、电炉-无缝钢管、电
炉-中厚板和电炉-薄板坯连铸连轧等多种生产线,完善了电炉钢产品结构,扩大
了生产品种。
20 世纪90 年代,国内连铸基本以小方坯连铸为主,至2007 年已建成板坯
连铸机(宽度700mm 以上)175 台,237 流;薄(中)板坯连铸机17 台,18 流;
方坯和矩形坯连铸机(>)437 台,1323 流;小方坯连铸机305 台,
1027 流;圆坯连铸机48 台,173 流。全国总计连铸机996 台,2806 流,年生产
能力达到亿吨。应该看到新世纪以来,我国连铸呈继续快速发展的态势,而且自主开发的能力进一步提高。
随着国内炼钢-连铸技术的进步和技术经济指标的优化,获得明显经济效