钢铁冶炼技术范文
时间：2023-11-21 17:41:00
钢铁冶炼技术范文第1篇
钢铁冶炼系统中，节能技术的问题，主要表现在方法单一上。我国钢铁冶炼行业运营中，节能一直是社会关注的问题，虽然钢铁冶炼行业积极提倡节能，但是其在实际节能中，仍旧采用的是单一的节能技术，无法在根本上降低钢铁冶炼的能源消耗，很难提高钢铁冶炼生产的效率[1]。钢铁冶炼系统中，如果要引入先进的节能途径，就要以冶炼系统的整体为主，需要消耗大量的资金，如果缺乏资金支持，钢铁冶炼系统的节能技术，就无法落实到位。钢铁冶炼行业，综合考虑到钢铁利用率、节能减排指标等，已经注意到成本投入在冶炼系统节能中的重要性，关键问题是，社会对钢铁的利用率，不能为钢铁冶炼行业带去足够的资金效益，进而阻碍了节能新技术的发展，增加了钢铁冶炼系统的节能压力。由此可见，成本资金，是现代钢铁冶炼系统节能的主要问题，具有资金支持，才能提高节能的水平。
2钢铁冶炼系统的节能现状
我国钢铁冶炼系统节能方面，出现了两类现象。第一是我国在钢铁冶炼系统节能方面，已经取得了明显的成绩，钢铁冶金行业中，积极强调节能减排，全面落实节能减排技术，在钢铁冶炼系统中制定节能指标，科学合理的管控钢铁冶炼系统的运行，强化各项资源的分配和利用，实现能源节约，钢铁冶炼系统中，利用数据参数，反馈节能减排的实际效果，逐步增加了节能建设方面的投资，给与一定程度的资金支持，改善钢铁冶炼系统的节能现状；第二是钢铁冶炼系统中的节能技术，与国外先进的节能技术相比，存在着差距，我国钢铁冶炼系统运行时，节能效果明显，环保方面有待加强，节能环保的共同作用方面，存在欠缺，由此我国还要积极的引进国外的节能环保技术，在钢铁冶炼方面，既要实现节能，又要实现环保，以便取得双向效益，表明钢铁冶炼系统对节能环保的需求。
3钢铁冶炼系统的节能技术
（1）负能炼钢。负能炼钢方法，是指利用转炉，降低钢铁冶炼系统的能源消耗，尽量避免氧气损耗。负能炼钢的过程中，回收了转炉中的煤气与蒸汽，注重供氧强度的提升。供氧强度在转炉的负能炼钢中，较容易受到造渣、炉容比的干扰，所以在转炉期间，要积极提高成渣的速率，辅助提升供氧强度[2]。负能炼钢在节能方面，还要优化配置复吹工艺，便于延长能量回收的时间，提高回收量。负能炼钢在节能方面的应用，引入了计算机控制，通过计算机，提高炼钢的准确性，促使转炉稳定的实现负能炼钢。（2）加热炉技术。加热炉技术，即：蓄热式轧钢加热炉技术，其在钢铁冶炼行业中的应用很广泛，既可以实现余热回收，又可以减少环境污染，在氮氧化合物排放方面，起到高效的抑制作用[3]。蓄热式加热炉技术，其在炉内结构中，温度不会有太大的差距，而且加热炉本身科学技术含量高，降低了维修的频率，起到节约的作用。此类加热炉技术，与普通加热技术相比，燃烧温度得到了很大的提高，增强燃烧的效率，提升了资源的利用效率，表明加热率的节能效果，加热率在工作时，燃烧噪声低，有利于改善钢铁冶炼的环境。（3）干熄焦技术。干熄焦技术在钢铁冶炼系统中，采用的是稀有气体，取代了水资源的应用，实现了水源节能。稀有气体的化学性质稳定，其在钢铁冶炼系统内，不会产生有害物质，原有的湿熄焦技术中，水的参与，很容易发生化学反应，在最终的排放物中出现硫化物、氰化物等，改用稀有气体，不仅是水源节能，而且具有环境保护的作用。稀有气体参与的干熄焦技术，焦炭质量高，提升燃烧的效率，提升燃烧热能的转化率。（4）余热技术。钢铁冶炼系统的烧结余热资源，属于一类可回收的资源。烧结余热已经能够应用到余热方面，充分利用好余热资源，以免资源发生浪费。近几年，我国钢铁冶炼系统中，深入研究烧结余热，致力于应用到钢铁冶炼系统的发电环节中。烧结余热，一直是钢铁冶炼系统节能研究的主要方向，目的是节约冶炼时的电能资源。（5）回收发电。钢铁冶炼系统的节能方面，专门安装了回收装置，如：高炉煤气余压透明发电装置，把高炉炉顶煤气产生的压力，转化成电能，此类回收发电的方法，一方面表明了节能作用，另外一方面降低了冶炼过程中的环境污染，还可以在高炉运行的过程中，稳定炉顶的实际压力。为了提高回收发电的效率，钢铁冶炼系统在高炉煤气余压透明发电装置中，增设了干法除尘装备，强化回收发电。（6）建设能源中心。能源中心是钢铁冶炼系统节能的发展方向，能源中心是钢铁冶炼工业的中心，专门控制冶炼系统中的能源消耗，管理好能源，预防发生浪费[4]。能源中心的建设，强调了钢铁冶炼系统的节能特征，在建设的过程中，还要引入自动化技术，全面的分析钢铁冶炼系统中的能源数据，优化冶炼的生产流程，配合能源中心的数据库技术，预测出钢铁冶炼系统的产能，保证冶炼的最大效益，发挥能源中心的节约效益。
4结束语
钢铁冶炼系统的运行，增加了能耗的支出，而且钢铁冶炼，已经成为社会公认的高消耗项目，根据钢铁冶炼系统的节能现状和出现的问题，科学合理的规划节能技术，促使节能技术能够改善钢铁冶炼系统的运行现状，逐步降低钢铁冶炼系中的能耗，发挥节能技术在钢铁冶炼系统中的作用。
作者:钟斌 单位:华菱衡阳钢管集团有限公司炼钢分厂
参考文献：
[1]黄帆.探讨钢铁冶炼节能技术实践应用[J].建材与装饰,2016(10):186-187.
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[3]娄湖山.几种钢铁冶炼的节能和环保技术[J].金属材料与冶炼工程,2014(05):48-50.
钢铁冶炼技术范文第2篇
关键词：钢铁冶炼；节能技术；节能减排
能源是一个国家经济发展和社会进步的物质基础，经济的发展也使得整个社会对能源的需求越来越多，很多能源都属于是非可再生型的类别，所以当前我国也面临着比较严重的能源危机问题。而钢铁产业又是社会发展中非常重要的一个行业，所以在这一过程中，发展钢铁冶炼系统节能技术就有着十分重大的社会意义。
1 我国钢铁冶炼系统节能现状
1.1 钢铁冶炼系统建设取得了十分骄人的成绩
最近几年，我国在经济发展的过程中对钢铁行业有着非常高的实际需求，但是钢铁行业的发展对能源的消耗也日渐增多，在这样的情况下也提出了更加严格的节能减排的要求，钢铁行业在发展的过程中也在积极的贯彻和落实这项政策，同时节能减排的意识也在逐渐的深入到企业管理者的思想意识当中。在国家的统一规划和部署当中，一定要更加深入的去执行相关的标准和要求，利用所有的有利条件，对我国的能源结构和能源政策进行有效的改革。其次就是钢铁产业在发展当中一定要学习和引进其他国家比较先进和完备的技术经验和管理经验，重视产品消耗的改善，在这一过程中还要重视的一点就是能源的二次利用。相关数据显示采用最为先进的技术能够产生非常好的节能减排的效果。而这些技术的应用也使得钢铁行业对环境所造成的不利影响也正在减弱，在这一过程中我们也要知道，钢铁行业自身的发展也存在着非常强的不平衡性，所以从整体的角度上来说，环境保护工作还是一个任重而道远的问题。
1.2 和国外相比还存在着比较大的差距
我国钢铁行业发展的形势存在着非常强的不均衡的特征，一些企业在节能环保上已经有了非常先进的技术，但是有一些企业和国际先进水平相比还有着非常大的差距，而这种差距主要体现在以下几个方面：首先就是水的利用，水资源的利用效率和新水的消耗总量存在着非常大的差距。其次是体现在治理程度上，很多国外的企业在钢铁生产中治理污染的领域更加的广阔，同时治理更加的彻底，这是我国一些钢铁企业无法达到的。再次就是装备的水平上，当前我国很多的企业在实际的工作中生产设备的性能上和国外的先进企业相比有着非常大的差距。最后一点是在理念上还是存在着比较大的差异，在我国，很多钢铁企业在管理模式上和国外的企业相比明显是比较落后的，在这样的情况下，我国钢铁企业节能技术的应用效率也不是非常的高，所以在钢铁企业生产的过程中会出现较大的污染，同时这种情况也不是非常容易处理，这样一来也使得能源的消耗明显增加。
1.3 技术节能成为了主要的节能方式
在生产的过程中，节能的方式有很多种，在这些节能方式中，技术节能是非常关键的一个方式，这种节能方式对钢铁产业的节能业有着非常显著的作用，技术节能的高度发展可以十分有效的降低钢铁企业生产成本，同时对企业整体结构和经营策略的调整也有着十分重要的作用，当前，我国对钢铁企业的节能减排工作明显提出了更加严格的要求，想要达到这一目的，在实际的工作中，一定要不遗余力的去普及节能技术，所以从这个层面上来说，钢铁企业在发展的过程中必须要不断的对钢铁冶炼行业的每一个环节都予以高度的重视，对技术进行改进和创新，使用新型的节能技术，从而也很好的减少了生产过程中产生的污染和能源消耗，促进我国钢铁企业的健康发展，同时还要使用新的设备，工欲善其事，必先利其器，所以良好的设备也是实现这一目标所必不可少的。
2 钢铁冶炼系统常用的节能技术
2.1 转炉实现负能炼钢
实现负能炼钢主要在能量的消耗和回收这两个方面做文章。使用转炉就是降低能耗的手段之一，一是可以降低电力资源的损耗，二是可以降低氧气的损耗率。在降低能耗的同时要强化煤气和蒸汽的回收，目前我国在这一方面还有很大的提升空间。另外要注重优化工艺，具体的说一是要提高供氧强度。供氧强度一般为炉容比、造渣工艺所影响。二是提高成渣速度，这和供氧强度关系密切。三是复吹工艺优化。复吹可以延长回收的时间，这是提高回收量的直接手段。四是采用计算机控制。采用计算机控制更加精准，有利于实现负能炼钢。
2.2 蓄热式轧钢加热炉技术
蓄热式加热炉应用比较广泛，它的优点也比较显著。一是通过回收余热可以降低燃耗。二是采用蓄热式加热炉对环境污染较小，特别是大大降低了氮氧化物的排放量。三是蓄热式加热炉与传统加热炉相比，在炉内不同部位的温度一般不会出现相差很大的现象。四是蓄热式轧钢加热炉的科技化含量高，维修率低，降低了工人的劳动强度。五是通过使用蓄热式加热炉可以大大提高燃烧温度。六是应用时燃烧噪声较低，改善了工作环境。正是由于蓄热式加热炉的这些优点，使得它迅速在我国钢铁企业中推广使用。
2.3 干熄焦技术
干熄焦与湿熄焦的直接区别就在于是利用水还是利用稀有气体来进行熄焦操作。由于干熄焦使用稀有气体，仅从对水资源的消耗上来看，干熄焦就有着先天的优势。一是可以节省用水量，这是一项非常重要的指标。二是由于水参与冶炼过程，必然会增加污染物的排放，例如氰化合物、硫化物等等，这些物质既危害环境又腐蚀设备。三是由于稀有气体的稳定性，采用干熄焦的焦炭质量比湿熄焦要高很多。
2.4 高炉煤气余压透平发电装置
高炉煤气余压透平发电装置是一种回收装置，主要用于将高炉炉顶煤气的压力能转化为电能，这种发电方式不但降低了环境污染，而且还有利于稳定炉顶压力，可谓一举多得。在实际应用中，配合高炉煤气干法除尘装备可以取得更加显著的效果，提高发电的效率。
结束语
钢铁冶炼能耗大已是共识，面对十二五规划中对钢铁企业节能减排的硬性指标，如何有效地进行技术更新，达到节约能耗的目的是所有钢铁企业都必须要研究的问题，而事实上我国钢铁企业通过技术革新已经在很多方面取得了进步，但是发展还不均衡，很多新技术还未推广应用，仍有较大差距。
参考文献
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[2]肖建辉.对钢铁企业物流成本的一点思考[J].现代商业，2007（21）.
钢铁冶炼技术范文第3篇
中心立足于“建设行业一流的钢铁冶炼装备系统集成工程技术研究开发平台、成果转化平台、信息与技术交流平台及人才培养输出基地，成为支撑我国钢铁冶炼产业公共技术服务平台”的发展目标，长期致力于钢铁冶炼新工艺和新流程、关键技术装备、节能减排及资源综合利用技术、装备系统集成仿真技术和装备系统集成评估体系、方法及标准等开展工程化研究。
中心的宗旨是整合国内外钢铁冶炼装备系统集成研究开发的人力、物力和财力等资源，加强系统集成的理论、方法、技术在钢铁冶炼装备系统集成中的应用综合研究，开展有针对性的技术开发与产业化推进工作，并对钢铁冶炼产业的共性技术和应用基础问题进行专项科技攻关，更好地支持我国钢铁冶炼产业的快速进步和可持续发展。
中心主要建设成果：
（一）搭建了一流技术平台，组建了一支一流团队。
中心自组建以来，建成了设施先进、功能配套一流的成果工程化、产业化与技术研发平台。中心建设完成了能提供咨询、设计、生产技术服务及项目管理的钢铁冶炼成果转化和工程化的设计大厦，配备了先进的软硬件设施，达到了与国际接轨的网络化、系统化、集成化的水平：建成了具备大型冶金设备研发、中试以及制造功能的产业化基地，实现年产3万吨、10亿元产值的核心产品集成测试与加工制造能力。建成了国内水平一流的研发中心基地，主要配置有三维仿真中心、远程诊断与维护中心、冶炼技术装备系统控制分析与测试平台、液压测试分析平台和电器测试分析平台等试验设备，拥有先进的计算机网络及服务器系统，配备了先进实用的分析计算软件和工具软件。一流的平台为技术研发和成果产业化提供了最优质的条件。
组建了一支国内一流、结构合理的创新团队。中心组建了一支由部级设计大师、研究员、博士后等不同梯队组成的近150名专职研发人员的研究开发队伍，并聘请5位国外冶炼领域知名专家担任技术顾问，并形成了一支540余人工程设计和成果转化队伍。一流的团队为科技创新提供了智力保障。
（二）取得了一批核心技术成果。
中心围绕国家产业战略需求，以科研项目和成果产业化为纽带，集聚行业拔尖人才和优势资源，开展了技术研发和集成创新。始终坚持以钢铁冶炼核心技术攻关为重点，依托钢铁生产企业进行技术工程化与产业化，在技术研发和成果转化过程中，实现人才培养、技术交流和开放服务，最终实现中心的全方位建设目标。建设期间，开展各类科研项目80余项，其中国家和省部级项目12项。技术成果转让与企业的横向合作项目16项，实现收入28017.7万元。围绕炼铁、炼钢、冶炼自动化核心领域共申请专利394件，其中发明专利144件：共获得专利授权229件，其中发明专利授权44件：在高炉无料钟炉顶、炼铁工艺、炼钢转炉炉体、高炉除尘、炼钢余热回收等多个领域形成专利群进行保护。主持和参与制修订国家、行业标准17项，获得软件著作权19项，专有技术28项；获科技和工程奖励27项，其中获得中国专利优秀奖两项。
（三）开放，交流与服务成效显著
中心充分利用自身的钢铁冶炼装备系统集成的工程建设优势、与钢铁生产企业联系紧密优势、资料与信息优势等，先后与清华大学、重庆大学、西门子、罗克韦尔、宝钢集团、攀钢集团等30余高等院校、科研院所、企事业单位建立了长效合作机制，开展了一批高质量的开放基金课题，并与欧、美、日等发达国家和地区进行了广泛的交流与合作。通过技术转让、承担纵向和横向课题、对外技术咨询与服务和技术培训等，累计收入达到3亿多元。
中心先后承担了60余项重大钢铁冶炼工程项目，取得了如世界最厚板坯连铸机、特大型高炉大修最短工期、国产最大下悬挂炼钢转炉、世界首座30万方高压煤气柜等一个个国内钢铁工业的新纪录。相关技术成果在国内企业辐射率达25%，形成产值2700亿元以上。
中心先后培养工程技术、管理和营销等专门人才500余名，培训高技能的技术工人1200余名，开展学术交流活动100余次，参加人员达3000余人次，组织36批120余人次技术骨干到国外进行工程技术交流与短期技术培训，提升了研发人员的国际视野，也加大了中心技术成果的国际影响力。通过国内外的合作与交流，增强了“内功”、“凝聚力”、“辐射力”、“公信力”和“影响力”。
（四）探索了一条企业类国家工程技术研究中心建设之路。
作为第一批企业类的国家工程技术研究中心，中心积极探索科技与经济结合的新途径和新机制。如何把科技创新、经济建设和企业发展有机结合起来，是建好企业类国家工程技术研究中心的首要问题。对此，中心管理团队经过广泛调研和学习，探索了一套科技与经济结合的新机制。
以国家重大冶炼技术创新科研项目和重大冶炼建设工程为牵引，快速组建重大项目部，通过打破原有编制，动态组织项目团队，建立有效的利益分配机制。充分利用国内外的资金、技术成果和人才，建立从研究、实验、中试、设计到冶金工程实施及后续服务的全链条技术创新模式。有效实现原始创新、集成创新和消化吸收创新的结合：基础性研究和应用技术研究的结合：重大科研项目和重大工程项目的结合：科研开发与成果转化的结合。走出一条以企业为创新主体，产学研合作的技术创新之路。通过国家工程中心的组建，依托单位实现了由工程建设服务模式向全生命周期服务的成功转变，实现了由主要服务国内钢铁企业向为全球钢铁企业提供技术服务的转变。
部分核心技术及产品：
（一）利用低热值煤气实现高风温的顶燃热风炉成套技术。
“利用低热值煤气实现高风温的顶燃式热风炉成套技术”解决的关键技术主要包括：顶燃式热风炉燃烧器技术、顶燃式热风炉燃烧器数值仿真技术、顶燃式热风炉燃烧器冷热态模型试验技术、顶燃式热风炉工业性集成试验技术、利用低热值煤气实现高风温（1300℃）热风炉系统集成技术等。形成了我国具有完全知识产权的利用低热值煤气实现高风温的顶燃式热风炉的成套技术，成果总体达到国际领先水平，并成功实现技术成果向国外市场的反向输出，提升了我国在顶燃式热风炉领域的国际话语权。
项目成果在水钢4号高炉、安阳钢铁8号高炉、燕山钢铁公司3-5号高炉等多座高炉上成功应用，热风炉系统运行稳定，生产指标优异，主要技术指标均达到或超过国外知名厂商的指标，并实现了签约合同总金额11.13亿元，产生直接经济效益11072万元。
本项目开发出了具有自主知识产权、完全国产化、能适用于小、中、大型高炉的热风炉燃烧器和具有国际竞争力的顶燃式热风炉成套技术，打破了俄罗斯卡鲁金顶燃式热风炉等国外在该领域的技术垄断，避免了高炉建设中斥巨资引进国外热风炉专利技术及其设施，大大降低高炉的投资成本，将为我国钢铁行业节约大量外汇，从而提升我国钢铁企业核心竞争力。
采用本项目成果后，空气过剩系数由1.1降到1.03，燃烧器的燃烧效率提高，送风温度比同级别高炉提高100℃左右，实现了高炉降焦约30kg/吨铁，缓解了对钢铁企业对焦煤资源的需求，有效降低了钢铁企业运行成本。
采用本项目成果后减少了CO和CO2的炭排放量，CO平均排放量约80ppm（烟气中O2含量为0.3%），优于国内外同类产品，高炉一代炉龄总计减少CO2排放总量达到467.5万吨，其他排放物指标均达到环保要求，有效减轻了环境压力，也为钢铁生产企业节省了环保费用。
本项目的成功投产和良好运行，有利于推动顶燃式热风炉技术持续开发和推广，有效降低了我国钢铁企业的生产成本，提升了钢铁企业的核心竞争力，同时对我国冶金行业节能减排产生显著效益，促进全球节能减排水平的提升，有利于提升中国冶金装备的技术实力及市场竞争力，为实现中国冶金装备民族振兴产生巨大的推动作用。
（二）大型高炉无料钟炉顶装置。
本项目针对关键技术所涉及的装置、材料和试验问题，引进创新方法理论（TRIZ）和配套软件，最终成功突破国外专利封锁，提出了全新的布料器方案，开发了具有自主知识产权的新型并罐无料钟炉顶设备，并开发了配套控制软件和模型，项目共申请专利39项（含发明专利6项，海外专利2项），有效的保护了项目主要技术成果，成功实现了产业化，设备国产化率达到100%，填补了国内大型高炉无料钟炉顶装备领域的技术空白。
本项目在宝钢1号高炉成功应用，工程项目投产后高炉运行稳定、作业率显著提高，并有效降低了高炉焦比，提高了高炉产量。据测算，在每座大型（特大型）高炉上每年可实现新增产值约73，000万元，每年增收节支总额达到15，200万元。项目成果还在韩国浦项3800m3高炉项目上打败众多国际强大竞争对手，成功实现我国对外输出的最大炉容的高炉炉顶设备。不仅提高了国内在大型无料钟炉顶的技术能力和水平，同时也实现了大型无料钟炉顶技术和设备的对外出口，扩大了我国高炉核心装备的国际影响力。
国产无料钟炉顶设备费用仅为引进技术的不足1/5，每套无料钟装料设备节省投资达6000万元，依靠此项关键技术的突破，每年预计在国外实现高炉总承包工程1.5亿美元，在国内实现高炉工程总承包20亿元/年。
此外，由于显著降低了高炉焦比，减少了焦炭的使用量，每座大型高炉每年能减少约13万吨CO2排放，节能减排效益十分显著，对我国环境保护也将产生积极影响。
（三）特大型下悬挂结构转炉本体设备成套技术开发。
中心通过对大型下悬挂转炉进行长期、持续的研发和应用，获得具有独立知识产权的新型大型下悬挂转炉技术，先后申请获得国内专利16项，其中发明专利4项，申请PCT2项，其中下吊挂机构发明专利于2011年荣获中国专利优秀奖。自主开发的大型下悬挂转炉技术领先、性能可靠，主要指标均达到了国内领先、国际先进水平，解决了国内大型下悬挂转炉的技术难题，完成了大型下悬挂转炉国产化技术的攻关，并依托大型下悬挂转炉技术实现关键设备“中国制造”，增强国内工程公司参与国际竞争的能力。
项目研究成果成功宝钢梅钢250t转炉成功应用，成为国内最大自主开发的下悬挂转炉，最大出钢达到280t，并实现了成功出口巴西GUSA50t转炉，成为中国第一次成套出口炼钢设备，合同达1.3亿元。项目不但打破国外公司的技术封锁，而且顺利实现中国第一次成套出口炼钢设备。不仅提高了国内在大型下悬挂转炉的技术能力和水平，同时也实现了大型下悬挂转炉技术和设备的对外出口，扩大了我国高炉核心装备的国际影响力。
到2011年底，中心累计承担的各种吨位的下悬挂转炉合同40座，其中投产的转炉30余座，转炉设备产值达6～7亿元，涉及钢铁产能约4000-5000万吨。
在直接经济效益上，中心开发的大型下悬挂转炉与国内早期采用的三点支撑转炉相比，设备重量轻10～20%，这会减少转炉的设备投资费用5%～15%，与国内传统设计相比，累计节省直接投资6000～8000万元。与进口转炉相比，仅宝钢梅钢250吨（最大出钢280t）转炉一个项目，国外进口SVAI-Link250吨转炉设备投资降低约40%，节省约1亿元投资，直接经济效益显著。
（四）板坯连铸机核心装备及关键技术开发。
中心坚持以自主开发的板坯连铸机成套技术取代国外进口，项目研发成果成功打破发达国家工程公司在板坯连铸领域关键核心技术方面的垄断地位。采用具有自主知识的连铸机关键技术与引进相比，以一台单流板坯连铸机为例，可以节约投资5000万元，在建设周期上，平均可缩短3个月建设周期，以单流板坯连铸机的年产量100万t铸坯为例，可以创收2500万元，以上两项可以实现节约投资和创收7500万元以上。
项目成果成功应用于新余钢铁、重钢新区、河北敬业、燕山钢板、广联等板坯连铸机合计20余套，与同类引进设备比较，累计节约投资3亿元，并新增创收1.5亿元。
项目成果在新钢420mm板坯的特厚板坯连铸机成功应用，是目前可以生产世界上最大厚度板坯的垂直弯曲型连铸机，标志着中心完全掌握特厚板连铸机技术，技术水平跻身国际领先行列。世界首台420mm特厚板坯连铸机投产入选成功入选“2011年世界钢铁工业十大技术要闻”，充分提升了中心在板坯连铸领域的国际话语权。
钢铁冶炼技术范文第4篇
关键词：钢铁冶炼；检测技术；仪表自动化
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.239
1 钢铁冶炼行业现状
1.1 早期发展
我国的现代化钢铁冶炼行业起步比较早，早在18世纪的“洋务运动”中，湖广总督张之洞就开始了在湖北地区的钢铁产品冶炼活动。汉阳铁厂作为我国钢铁现代化冶炼活动中的标志物，在冶炼过程中由最初的肉眼观测技术，逐渐发展到以热管理为核心的自动化检测技术，成为我国钢铁冶炼行业检测技术发展的范本。
新中国成立以后，我国的钢铁冶炼行业发展速度比较迅猛，1949年末，为了给刚刚成立不久的新中国献礼，以辽宁省鞍山地区的“鞍钢”为代表，推行大炼钢铁的运动，炼出了104万吨钢铁，占据当年全世界钢铁冶炼总排名的第27名。
1.2 推行自动化检测技术
国家钢铁工业生产部门负责人，为了推行更加合理高效的钢铁生产技术，相继引用了西方国家先进的自动化检测技术。对钢铁行业生产过程中的质量管控和细节检测进行严格控制。到了1996年，我国钢铁行业的生产管理工作人员，在全国范围内推行钢铁工业检测技术及其装置自动化工作模式的创新活动。对钢铁生产活动中的材料焦化率和碳元素控制技术，取得了一定的成效，我国的钢铁产量先后超过的资本主义强国美国、德国，雄踞全球第一。在钢铁行业的自动化仪表技术的运用和检测活动中，我国的自动控制净煤气输出总管长度达到了2900mm的最大直径，可以为钢铁材料的冶炼活动提供充分的原料支持。
2 自动化仪表的应用情况
2.1 严格遵守自动化检测的行业标准
企业在进行钢铁行业自动化仪表检测技术革新时，应该遵守《冶金设计》、《仪器与实验技术》的相关细则，推行检测技术的创新，提升钢铁行业生产活动的自动化监测技术。以我国目前钢铁生产自动化仪表控制领域的PID高炉系统控制技术为例，推行钢铁行业建设活动的工作方法创新。
随着经济对内改革和对外开放活动的不断深入，在钢铁检测技术的相关细节上，工作人员取到了一定的成就。使用自动化钢铁生产与检测活动中的额质量计量和检测技术，对于保证钢结构中的高质量具有重要意义。工作人员还对钢铁工业生产活动的各个检测分项，开展了更加精密的自动化仪表检测研究体系建设工作。
2.2 大力发展低成本自动化PLC和DCS数据控制检测技术
在基础自动化钢铁行业的生产检测活动中，工作人员应该对生产设备控制中PLC数据控制装备和DCS数控装置的自动化运用进行详细分析。
对于生产机组的自动化控制过程中，企业负责人应该使用自动化仪表对生产活动中车间在线作业管理，进行数字化控制。对于机床运行的部件过热测量，体现出温差部分的精准性。对于高炉中炉温的控制精确到零点几度。同时，对于高炉鼓风机的运行速度也可以进行数字化监测，矿石液化过程中的液位变化、钢结构熔化的具体流量和施工活动中的空气压力变化，都可以实现数字化监测。并且，在钢铁材料生产的过程中，各种具体的控制值可以使用电子计算机软件分析方法，对单位时间内炼钢生产活动的数据控制形成自动仪表记录。
2.3 重视控制装置驱动传感器的工作流程优化
企业负责人在进行钢铁行业中自动化生产工艺流程设备的技术革新时，首先应该对企业环境中订货及市场需求进行分析。工作人员应该对生产参数检测设备中，控制装置驱动传感器的工作流程进行分析。然后，对变送器部分的高炉煤气成分进行详细检测，对于执行器部分的自动化操作进行数据预设，使用机器人对高炉中钢铁焦化过程中的结晶钢水液表面的气化状态进行采样和分析，从而保证钢铁材料在冶炼与生产活动中，燃料消耗保持在最低水平。
2.4 提高内部高炉探伤准确性，重视现场总线仪表系统开发
钢铁冶炼生产活动，全程是在超高温的工作环境中完成的，在焦煤的燃烧过程中，核心的冶炼温度达到了1600摄氏度至1800摄氏度左右。在整条机床生产线的自动仪表数字化监测活动中，需要对部分专用的检测仪器进行耐高温设计，使用精测仪表对钢铁的表面状况和焦化成膜厚度进行检测，对内部的高炉探伤进行深度控制，从而控制料位的深度和液态钢的流动速度和流动量。
在PLC数据控制装备和DCS数控装置的自动化检测过程中，企业的技术人员应该加强检测活动中信号处理技术的建设工作效率，及时发现冶炼活动中高炉表面衬体的老化现象，采取及时的补救措施，保证冶炼活动的持续性。
3 结束语
随着我国智能化技术的不断发展，种类繁多的钢铁行业自动化仪器仪表设计，也朝着更好的方面发展。钢铁行业内自动化仪表的应用，可以改善以往很多生产过程中技术上的难题，技术工作人员对生产领域内的各个检测设备进行技术优化操作。大力引进西方国家的自动化生产控制技术，才能将我国的钢铁产线生产的抗干扰性提升到较高水平。
参考文献：
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钢铁冶炼技术范文第5篇
1钢铁冶炼机械设备故障诊断现状
近年来，钢铁冶炼机械设备故障诊断技术得到了长足的进步与发展。目前故障诊断技术水平相对较高的区域为美国，不仅能够发明出不同种型号的监测设备，还能够提出很多有效的监测手段，目前已经在发达国家得到了较为广泛的运用。我国的钢铁冶炼机械设备故障诊断起步较晚，最初的设备故障诊断技术发展于20世纪80年代初。随着技术的不断进步，设备诊断系统已经成为关键设备运行的必要软件之一，特别是目前智能专家故障诊断技术已经运用得相当成熟。最为成熟的钢铁冶炼机械设备故障诊断技术应用在大型的旋转型机械中，目前已经在此领域内发展出20多种故障诊断系统以及数据监测体系。设备故障诊断技术是多个学科的综合体，需要很多学科共同交叉形成新的学科，为我国钢铁冶炼工业的蓬勃发展做出了很大的贡献。
2钢铁冶炼机械设备故障诊断相关理论研究
第一，以系统数学模型为基础的钢铁冶炼机械设备故障诊断方法。此方法主要以建立数学模型为基础，将当前的钢铁冶炼作为基本理念，运用多种先进的Luenberger观测器、等价空间方程、Kalman滤波器、参数模型估计手段进行钢铁冶炼机械设备的故障诊断与分析工作。其工作时需要与整个控制系统相结合，最终可以形成设备运行监控、系统修复及重构的故障诊断流程。但是此方法对于数学模型的精确度要求极高，由于数学模型建立时边界条件的局限性，会忽略一些较为重要的要素。第二，以输出信号处理为基础的钢铁冶炼机械设备故障诊断方法。利用小波分析等信号处理手段将钢铁冶炼机械设备运行期间特定的信息进行处理，对信号的特点进行科学分析，提取异常信号，及时采取措施进行诊断与故障处理。例如速度传感器收集的是速度信号，温度传感器收集的是温度信号，将此信号进行实时监测，一旦发现温度信号异常，则表示该设备已经出现故障。现阶段运用比较广泛的信号处理方法还包括谱分析方法、时间序列特征提取方法、自适应信号处理方法等。这些信号处理方法不会依靠某一数学模型，适应能力较好。通常情况下钢铁冶炼机械设备故障诊断会运用到小波变换、时间序列特征提取等手段进行处理。第三，以人工智能为基础的钢铁冶炼机械设备故障诊断方法。随着数学建模与信号处理方法的不断发展，人工智能诊断成为设备故障诊断中的主流，获得了显著效果。人工智能诊断的优势在于不需要针对复杂的设备运行体系建立复杂的数学模型，设定复杂的体系。其理论主要运用了人工神经网络预测、模糊数学理论，是解决较为复杂的大型机械设备的首选检测方法。此类智能诊断方法包括了专家智能诊断系统、模糊逻辑智能诊断系统、神经网络预测诊断系统、故障管理诊断系统等。第四，其他钢铁冶炼机械设备故障诊断方法。目前，除了主流的钢铁冶炼机械设备故障诊断以外，还发展了众多有特色的故障诊断方式，比如设备运行模式诊断识别方法、灰色关联系统诊断识别方法等。与此同时，随着各个方法的不断发展，也发明了多种方法相互耦合的混合型诊断方法。
3钢铁冶炼机械设备故障诊断技术分析
应用于钢铁冶炼过程中的机械设备有很多种，大多都是不同的传动设备以及液压设备，例如输送装置、检测装置、液压设备、传动设备等。机械设备的性能好坏直接影响着钢铁冶炼过程的效率和质量。因此，在冶炼过程中要定期对这些设备进行检测、及时地维修保养，确保它们的工作性能，这是钢铁冶炼过程能否顺利进行的前提。钢铁冶炼的环境特殊，工作环境比较恶劣，涉及到的机械设备众多，设备故障诊断系统的建立是必要的，其工作原理主要是根据机械设备的振动特点来进行，同时收集温度、压力、转速等各种参数的详细数据，通过这些详细的数据能够清楚分析出机械设备的工作运行状况以及可能会发生的故障破坏，能够及时地做出相应的处理对策。具体来讲，此设备故障诊断系统的中心是计算机系统，分为独立的采集模块、检测模块以及数据处理模块，主要过程有：（1）通过传感器将机械设备的工作情况信号反馈到计算机系统，包括机械振动情况、工作温度情况以及设备压力情况等；（2）提取特征信号。不同的传感器采集到的是不同的信号数据，对应地将信息传递到主机系统，例如速度传感器收集的是速度信号，温度传感器收集的是温度信号；（3）信号处理过程。传感器所收集到的信号要进行相应的提取处理；（4）将提取到的信号进行故障处理，通过数据分析对设备当前的工作情况和工作状态进行分析，及时做出相应的处理和决策。
4钢铁冶炼行业对于常见设备的故障处理措施
对于钢铁冶炼过程中常见的设备故障，大多都是通过设备的振动异常判断处理的，一旦设备出现了异常振动，往往是设备发生机械故障的提示。这是必须要引起大家重视的现象，尽快组织相关人员对其进行检测检查，发现问题并且及时将隐患消除，防患于未然，才能保证机械设备的正常运转，否则一旦发生故障，不仅会影响到生产工艺，而且还会给钢铁冶炼过程带来不可估量的损失，更严重的还有可能带来人身伤害。依据机械设备发生故障的不同零部件，本节主要分析了常见故障的处理方法：第一，转子不平衡的故障处理分析。转子在转动过程中，其上面的每个质点都会产生离心力，在不平衡的情况下，离心力是无法相互抵消的，从而导致离心力的不平衡，通常情况下，转子不平衡是通过频谱图来显示的。对于新设备来讲，要综合考虑不同的因素：假如出现异常振动的是刚性转子，那么要明确其转速最大值是多少，进行转速的对比，之后得出具体的结论。区分出相位，才能真正了解设备发生异常振动的原因，并对不同的原因做出不同的分析和解决。相位和频率保持一致，可以判定是基础共振，如果各个质点的离心振幅是有差速的，那么其原因就是由于转子的不平衡导致的。第二，齿轮的故障处理分析。一般情况下采用频域诊断和时域诊断两种方法来对齿轮所出现的各种故障进行诊断。齿轮的工作状态决定了其齿面之间的转动力随着齿轮的转动在不断变化，很明显其刚度也是在不断变化的。不管齿轮是否处于正常的工作情况，其振动总是不能避免的，表现在谱图上就是会出现边频带。频谱图和波形图都能够反映出设备的振动，所以在时域中也能对其进行分析，不过需要振动加速度等数据信息，最重要的是减少其他噪音的干扰。第三，滚动轴承的故障处理分析。在正常工作过程中，轴承所产生的振动对其本身都会有所伤害，不同的部位发生损坏，发出的振动声音是不同的，对此可以通过不同的振动声音判断出现损伤的部位，载荷不同，部位不同，测量出来的数据肯定不同，并且能为之后的测量提供良好的信息前提基础。当前主要采用的测量轴承是否出现故障主要有两种途径：（1）脉冲信号接收法，此种方法主要是依据轴承出现腐蚀或者压痕的情况下所产生的脉冲信号进行分析。轴承表面的腐蚀或者裂痕等缺陷会使得脉冲信号产生不同的发射频率，在短时间内可以通过计算获得。不过由于其脉冲频率较低，很多时候依靠听觉就可以进行初步判断；（2）谐振信号接收法。此种方法主要是依据零件本身的固有频率。任何零件都有其固有的振动频率，运转过程中的轴承也不例外，同样这些频率都可以经由仪器进行检测。轴承的缺陷会导致运转中的振动冲击，并且引起其他零件的振动。反映到传感器上，被滤波器所接收，强振动信号可以更好地反映出轴承所出现的故障，给大家一个很好的警示。
5结语
上述内容是关于钢铁冶炼过程中相关设备经常出现的故障分析以及相应的故障诊断、处理技术，通过目前的诊断技术，可以很好地对运行中的机械设备进行实时监测和故障诊断，能够实现故障预警，从而尽快组织相关人员对所发生的设备故障进行维修，防止不必要的经济损失，降低安全生产事故的发生。科学技术在不断进步，设备诊断技术也在不断前进，钢铁冶炼行业也应该及时引进更前沿的技术来推动行业的发展。
钢铁冶炼技术范文第6篇
关键词:黑色冶炼公司;DEA;效率分析
中图分类号:F4
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)05-0004-03
1 引言
钢铁工业发展水平,历来是衡量一个国家综合国力的重要标志。九五”和“十五”期间,大部分省份都在加快钢铁工业的发展,共有19个省、区、市把钢铁产业作为自己的支柱产业,其结果是中国的钢铁产业高居世界第一,但效率却在世界上处于较为落后的水平。钢铁行业业务流程主要是从铁矿石冶炼加工到各种建材。即黑色冶炼行业的效率不仅制约着整个钢铁产业的效率,也会影响产业链下游的发展。
当前对钢铁行业的发展进行实证研究很多。主要采用包括基于交易成本的产业链分析、基于市场集中度的钢铁产业竞争力分析以及利用财务分析法对钢铁业的内部财务分析等等。
DEA(数据包络分析法)对工业企业的多投入和多产出因素的效率评价具有明显的优势,能同时评价生产前沿面的决策单位(DMU)的“规模有效”与“技术有效”两个方面。本文应用MDEA、CCR和CCGSS模型在对2008年我国主要黑色冶炼上市公司的效率进行了横向对比分析的基础上,又进行了纵向效率评价并对非DEA有效公司的投入产出指标作出了调整。
2 效率评价
2.1 指标的选择
截至2008年末,按照证券公司行业分类法,我国钢铁行业共有上市公司36家。其中按产品类别又可分为两大类:一是黑色金属冶炼及压延业类公司29家;二是金属制品类公司7家。29家黑色冶炼上市公司的钢材产量占据我国钢材总量的绝大部分,业务流程包括了钢铁行业的主要产业链。因此这29家黑色冶炼上市公司的综合效率在我国钢材行业中具有代表性。在评价2008年我国29家黑色冶炼上市公司的综合效率时,对于投入产出指标的选择,分析冶炼行业的主要投入为资产、负债和人工;主要产出指标为体现公司经营效率以及成长发展潜力。投入指标采用了年末资产总额、年末长期负债总额、年末职工人数以及主营业务成本等四个指标。产出指标采用了主营业务收入、净利润、每股收益、每股现金含量和总资产增长率五个指标。原始数据源于《中国证券报》、《上海证券报》电子版整理得出,由于篇幅限制,原始数据不再列出。
2.2 对我国29家黑色冶炼上市公司综合效率横向比较
用MDEA模型对29家上市公司的效率进行排名比较。MDEA模型是一种改进的DEA模型,主要用于解决在多个DMU的相对效率都为DEA有效情况下无法进行排序的问题,从而对所有行业按效率值进行充分排名。其结果是有效的DMU有可能按比例增加其投入,而仍保持其相对有效性。显然该效率值有可能大于1。MDEA具体形式为:
模型:minθ-ε∑mi=1S-i+∑si=1S+i
st ∑nj=1j≠j0Xijλj+S-i=θXj0,i=1,2,…,m
∑nj=1j≠j0Ykjλj-S+k=Yj0,k=1,2,…,s,
λj,S-i,S+k≥0,θ没有限制,均为模型的变量。
模型中,θ为相对效率;ε=10-6;S为松弛变量,X、Y为投入产出向量,λ表示决策单元的权重。在投入指标和产出指标中所有数据均加上17使之变为正数 ,模型计算结果如表1:
表1 2008年我国29家上市黑色冶炼公司MDEA模型计算综合效率评比表
公司凌钢股份酒钢宏兴大冶特钢抚顺特钢新兴铸管西宁特钢重庆钢铁宝钢股份
θ4.0959351.8207311.6301991.2814611.127951.0645771.0366681.035132
排名12345678
公司本钢板材武钢股份八一钢铁莱钢股份太钢不锈济南钢铁南钢股份攀钢钢钒
θ1.017861.0139941.0037080.9994260.9955940.989070.9826880.981989
排名910111213141516
公司三钢闽光杭钢股份河北钢铁柳钢股份新钢股份华菱钢铁包钢股份首钢股份
θ0.9809730.975240.9739530.9739360.9714310.9650650.9580190.954608
排名1718192021222324
公司广钢股份安阳钢铁马钢股份韶钢松山鞍钢股份
θ0.9513570.938970.9336550.8650810.412467
排名2526272829
表1反映了2008年29家公司的综合效率排名为:凌钢股份、酒钢宏兴、大冶特钢、抚顺特钢、新兴铸管、西宁特钢、重庆特钢、宝钢股份、本钢板材、武钢股份、八一钢铁、莱钢股份、太钢不锈、济南钢铁、南钢股份、攀钢钢钒、三钢闽光、杭钢股份、河北钢铁、柳钢股份、新钢股份、华菱钢铁、包钢股份、首钢股份、广钢股份、安阳钢铁、马钢股份、韶钢松山及鞍钢股份。MDEA模型只能显示出29家公司综合效率的排名,却不能反映出具体每家公司的综合效率状况。
2.3 我国29家上市黑色冶炼公司的具体综合效率
用CCR模型评价29家上市黑色冶炼公司的具体综合效率。CCR模型和MDEA模型主要区别:在MDEA模型中,生产可能集(即约束条件)没有包括被评价单元j ,在CCR模型中,约束条件中包括被评价单元j 。
CCR模型的具体形式为:
minθ-ε∑mi=1S-i+∑si=1S+i
st ∑nj=1Xijλj+S-i=θXj0,i=1,2,…,m
∑nj=1Ykjλj-S+k=Yj0,k=1,2,…,s,
λj,S-i,S+k≥0,θ没有限制,均为模型的变量。
CCR模型中,字母含义同MDEA模型。根据CCR模型结论:
(1)若模型的最优值θ=1,则决策单元为DEA有效(相对较好)。
(2)若模型的最优值θ
(3)由模型的最优解计算∑λ0i的值。计算公式:S=∑nj=1λ0j。S为决策单元规模效益评价值。当S=1时,评价对象规模效益不变;S>1时,规模效益递减;S
表2 2008年我国29家上市黑色冶炼公司CCR模型计算综合效率及投入/产出指标输出表
指标
公司θS
投入指标松弛变量产出指标剩余变量
S+1S+2S+3S+4S-1S-2S-3S-4S-5
凌钢股份11000000000
南钢股份0.980.99000000.0401.7314.60
本钢板材11000000000
酒钢宏兴11000000000
马钢股份0.932.771.4235.660057.7831.1930.2874.09
安阳钢铁0.931.51004507.730013.819.119.880.03
华菱钢铁0.962.8713.88000024.1818.7617.0340.67
武钢股份11000000000
首钢股份0.950.9907.2600000021.97
包钢股份0.951.7060.890711.490010.0412.2013.022.91
鞍钢股份0.412.18139.7526.81000020.6320.00139.01
宝钢股份11000000000
攀钢钢钒0.980.9833.3017.4700010.44000
河北钢铁0.971.30000003.7010.0711.588.73
韶钢松山0.861.0103.5900022.161.36018.63
杭钢股份0.970.98001639.04001.2900.1233.31
广钢股份0.950.971.360001.2810.7101.134.18
三钢闽光0.981.99002285.310.7501.180.5300
济南钢铁0.981.67036.085827.42008.7611.2312.070
莱钢股份0.991.500000010.178.6410.3420.20
抚顺特钢11000000000
太钢不锈0.991.630000018.5010.8912.2811.60
大冶特钢11000000000
西宁特钢11000000000
新兴铸管11000000000
八一钢铁11000000000
新钢股份0.971.26009866.09002.744.395.270
柳钢股份0.971.1600556.31006.233.004.0712.88
重庆钢铁11000000000
表2显示了2008年29家公司的综合效率以及投入产出指标情况:
具有DEA 有效的有11家:凌钢股份、本钢板材、酒钢宏兴、武钢股份、宝钢股份、抚顺特钢、大冶特钢、西宁特钢、新兴铸管、八一钢铁、重庆钢铁。并且这11家公司同时其规模效益不变,即各公司达到最大产出规模点。说明其资源配置综合效率同时为技术有效和规模有效。具有DEA 有效的公司只占29家公司的37.93%。
非DEA有效的公司为18家:南钢股份、马钢股份、安阳钢铁、花菱钢铁、首钢股份、包钢股份、鞍钢股份、攀钢钢钒、河北钢铁、韶钢松山、杭钢股份、广钢股份、三钢闽光、济南钢铁、莱钢股份、太钢不锈、新钢股份、柳钢股份。也即投入与实际产出的资源配置效率不符。相比较而言,鞍钢股份公司效率最低,其综合效率仅为0.41。非DEA有效的公司占29家公司的62.07%。
由CCR模型结论可以计算出2008年度非DEA有效的各公司效率低的原因,并且可以知道向DEA有效转变的投入产出指标需要改进的目标和差距。调整数据如下表3:
表3 2008年我国29家上市黑色冶炼公司投入产出调整表
指标
公司
年末资产总额(亿元)年末长期负债总额(亿元)年末职工人数(人)主营业务成本(亿元)主营业务收入(亿元)净利润 (亿元)每股收益(元)每股现金含量(元)总资产增长率(%)
南钢股份0 0 0 0 00.041.7414.60
马钢股份45.3149.7500057.7931.1930.2874.10
安阳钢铁006089.270013.819.119.890.03
华菱钢铁31.58000024.1818.7717.0440.67
首钢股份08.9700000021.97
包钢股份79.3202025.830010.0512.2113.032.92
鞍钢股份681.34131.12000020.6320.00139.01
攀钢钢钒37.8718.3400010.44000
河北钢铁000003.7010.0811.598.74
韶钢松山08.8800022.171.37018.63
杭钢股份00.031797.24001.3000.1333.31
广钢股份3.410001.2910.7201.144.19
三钢闽光002425.493.9701.190.530.000.00
济南钢铁036.426023.57008.7611.2412.070.00
莱钢股份00 0 0 0 10.188.6410.3520.20
太钢不锈0000018.5110.8912.2911.60
新钢股份0010690.26002.744.405.280.00
柳钢股份00799.73006.243.014.0812.88
如表3指出的,非DEA有效的18家公司中投入方面主要体现在资产投入偏多,包括人力和物资方面,造成了资源浪费。如果要达到生产前沿面,需要作出调整。下面以安阳钢铁公司为例说明:在2008年产出既定情况下,投入指标中人工减少投入6090人;或者在当时投入情况下,净利润再增加13.81亿元,每股收益提高9.11元,每股现金含量再增加9.89元,总资产增长率再提高0.03%。
18家非DEA有效的公司集中反映出的问题是:
(1)投入因素:除南钢股份、河北钢铁、太钢不锈和莱钢股份外其余14家都反映出了公司在总资产、长期负债以及人力资源投入方面的浪费。特别是人力资源方面浪费惊人。其中新钢股份一家公司,人员浪费就高达10691人。
(2)产出因素:18家公司的集中反映出净利润亟待提高、利润变现能力太差以及反映企业发展潜力的总资产增长率不足等问题。国内建筑、汽车、造船等主要用钢行业也持续低迷,对钢铁需求的影响非常大。目前,汽车、家电、集装箱等行业的直供用户均减少了订货。以鞍钢的用户为例,全球最大的集装箱生产企业中集集团将原定4万吨/月的订单取消,美的集团2-3万吨/月的订单也已经取消,一汽集团的订单则由原来的 2.2 万吨/月减至0.6-0.7万吨/月。造成了鞍钢股份公司2008年的产出指标不足现象。
(3)规模效益因素:在表2中反映出马钢股份、安阳钢铁、花菱钢铁、包钢股份、鞍钢股份、河北钢铁、韶钢松山、三钢闽光、济南钢铁、莱钢股份、太钢不锈、新钢股份、柳钢股份等13家公司为规模效益递减,即不能通过增加投入而应该是通过提高技术、降低能耗以及扩大市场销售等方法提高生产效率;而规模效益为递增的南钢股份、首钢股份、攀钢钢钒、杭钢股份、广钢股份的5家公司可以通过增加投入来增加产出比例,并且S值越小规模递增效益趋势越大。也即这5家公司里,如果同样是扩大规模时,广钢股份的规模效益递增的潜力将比较大。
2.4 2008年我国29家上市黑色冶炼公司技术效率和规模效率
利用CCGSS模型估计2008年29家上市黑色冶炼公司的技术效率σ。CCGSS模型与CCR模型的唯一区别是在约束条件中加入凸性假设(即∑nj=1λj=1)。并且利用综合效率和技术效率计算结果可以得出规模效率α:α=θ/σ。计算结果如下表4:
表4 2008年我国29家上市黑色冶炼公司技术效率及规模效率评价表
公司凌钢股份南钢股份本钢板材酒钢宏兴马钢股份安阳钢铁华菱钢铁武钢股份
σ10.982721110.9561510.94968311
α10.999966110.9764720.9887190.9650651
公司首钢股份包钢股份鞍钢股份宝钢股份攀钢钢钒河北钢铁韶钢松山杭钢股份
σ0.9546150.9610140.68755410.98258410.8651390.975969
2α0.9999920.9968830.59990410.9993940.9739530.9999320.999253
公司广钢股份三钢闽光济南钢铁莱钢股份抚顺特钢太钢不锈大冶特钢西宁特钢
σ0.978361111111
α0.9723990.9809730.989070.99942610.99559411
公司新兴铸管八一钢铁新钢股份柳钢股份重庆钢铁
σ110.9906980.9779151
α110.9805520.9959311
表4表明:(1) 2008年29家公司中有17家技术效率DEA有效:凌钢股份、本钢板材、酒钢宏兴、华菱钢铁、武钢股份、宝钢股份、河北钢铁、三钢闽光、济南钢铁、莱钢股份、抚顺特钢、太钢不锈、大冶特钢、西宁特钢、新兴铸管、八一钢铁和重庆钢铁;有12家技术效率非DEA有效:南钢股份、马钢股份、安阳钢铁、首钢股份、包钢股份、鞍钢股份、攀钢钢钒、韶钢松山、杭钢股份、广钢股份、新钢股份和柳钢股份。技术效率DEA有效公司占全部考察公司的58.62%。说明2008年半数以上的黑色冶炼公司技术效率较好,达到了生产前沿面。
(2)规模效率DEA有效的有11家:凌钢股份、本钢板材、酒钢宏兴、武钢股份、宝钢股份、抚顺特钢、大冶特钢、西宁特钢、新兴铸管、八一钢铁和重庆钢铁;规模效率非DEA有效的有18家:南钢股份、马钢股份、安阳钢铁、华菱钢铁、首钢股份、包钢股份、鞍钢股份、攀钢钢钒、河北钢铁、韶钢松山、杭钢股份、广钢股份、三钢闽光、济南钢铁、莱钢股份、太钢不锈、新钢股份和柳钢股份。规模效率DEA有效的公司占29家公司的37.93%。也即在黑色冶炼公司中,规模效率DEA有效的只占三成多。结合CCR模型结论中规模效益的估算结论,18家规模效率非DEA有效的公司中有13家公司呈现出规模效益递减现象,占规模效率非DEA有效的公司总数中的72.22%。
3 启示与建议
企业必须以经济效益为基础,没有效益的企业没有生存基础。而经济高效益的前提必须是综合高效率,否则只能造成资源浪费、环境污染,最终给人类带来毁灭性的危害。通过比较,同是黑色冶炼类公司,有的公司综合效率DEA有效,而有的公司综合效率非DEA有效。引起综合效率非DEA有效的原因很多,除去外部不可控制因素之外,各公司应从内部挖掘潜力。呈现出的主要问题及解决建议如下:
(1)钢铁公司并购出现的规模效率低下。2005年以来,我国各级政府积极推动钢铁企业之间的横向并购,对优化我国钢铁产业具有重要的意义。但是,我国多数钢铁企业横向并购是在政府主导下的非完全市场化并购活动,“联”而不“合”的问题就导致了规模效益递减现象。进而存在管理风险。要改变这种不利局面,提高国内钢铁企业横向并购的产业绩效,解决方案是切实实现政企分开,使企业真正成为适应市场的竞争主体,大力发展市场化并购方式,做好并购后的人力、物力和企业文化等各方面的整合工作。
(2)国内钢铁需求层面的困惑。我国是钢材出口大国,受全球金融危机的影响,消费不旺,出口增幅下降。政府为保持国民经济平稳较快增长,提出了实施积极的财政政策和适度宽松的货币政策,扩大内需,拉动经济。随着国民经济的好转,国内大规模基础设施建设将逐步全面展开,这为钢铁行业走出低谷提供了良好契机,但对钢铁行业产品结构向高端调整发展却是不利因素。为钢铁产业的升级增加了难度。因此,国家应该鼓励企业合理规划产品结构,坚持发展高端产品,为产业升级提供便利条件。
(3)冶炼行业实现低碳经济任重道远。传统的冶炼企业是高能耗企业,而绝大部分能量消耗和污染排放发生在炼铁环节。造成冶炼行业能耗高的主要原因有二:一是能源使用的优化程度较低;二是工艺和装备较落后。2008年我国29家黑色上市公司大都按照国家有关政策,高度重视、全面推进节能减排工作,大幅降低能源消耗水平,提高效益。但是,也有的公司在节能减排方面收效甚微。韶钢松山公司在应对市场急剧变化的严峻考验过程中,主要采用了降低库存资金和调整产品结构等传统的应对风险措施,而没有同时采用提高煤气回收、设备技术工艺优化等有效手段去增收节支。致使公司净利润-16.11 亿元,比上年下降294.77%。在全部29家公司中综合效率为0.865081,横向排名第28位,技术效益只达到0.865139。
深入实践科学发展观,节能减排、推行低碳经济是我国综合发展当务之急。从低碳经济高度审视冶炼行业的发展,重在对整个冶炼行业生产流程进行深入研究,采取相应的技术改造,提高能源资源利用效率。例如采用规模化生产、连铸工艺的发展进步、废钢回用量不断上升、生产流程优化以及生产自动化程度提高等。同时在产业链的下游,通过和客户一起设计、生产质量更好、更为节能、节约资源的产品,以进一步减少钢铁业对环境的影响。
要成功实现从钢铁大国到钢铁强国的转变,一个核心问题是培养钢铁产业的国际竞争力。鉴于世界金融危机对钢铁行业产生的不利情况,是企业自己不能掌控的外部不利因素,如果能够从内部挖掘潜力,在改善组织价值链、优化产品结构和提高投资效率等方面进行管理创新,以抵减外部环境不利因素的作用。在提高技术效率和经济效益的基础上提高综合效率,钢铁企业将会插上腾飞的翅膀,走上高效率的健康发展之路。
参考文献
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钢铁冶炼技术范文第7篇
关键词：低成本；精炼；外加电场；夹杂物
0.前言
当前全球钢铁行业产能过剩、钢材市场竞争残酷。钢铁产品正面临着被新型材料如铝、塑料、玻璃等替代的巨大压力和挑战。我国正处于钢铁工业结构的调整和优化的关键时期，随着经济危机的深化，各行各业对钢材产品的性价比提出了更严格的要求，现存冶炼工艺存在排放量大、高能耗、高成本的问题。因此要想在日趋激烈的钢材市场竞争中立于不败之地，钢铁企业必须尽快掌握钢材的低成本生产技术，做到节能减排、高效经济。本文结合一些研究成果对低成本冶炼新工艺及技术进行介绍，为降低冶炼成本提供思路。
1 二氧化碳用于低成本冶炼
1.1 二氧化碳作为炼钢过程的反应介质
二氧化碳在高温下具有弱氧化性，因此可以部分代替氧气作为炼钢过程中脱碳的反应介质。由于存在CO2 +C=2CO这个反应，直接气化脱碳所需的氧气用量降低，进而减少因局部氧气过剩而引起铁被氧化，从而造成铁损。朱荣课题组 对转炉炼钢过程烟尘的形成机制进行详细研究后发现：氧气射流直接与高温铁液接触，能够产生2500℃以上的高温火点区，该区域温度最高可达到3000℃，而金属铁的沸点为2750℃因此金属铁将会部分被氧化、挥发（这也是细粉尘形成的主要因素），形成高温烟尘随烟气排放。文献[4]中工业实验证明了：同常规冶炼比较，底吹模式渣中铁及其氧化物数目大幅度减少，减少量平均达1/3。所以减少炼钢过程中氧气的用量，可以减少铁损、增加产能，利于降低冶炼成本是有利的。
1.2 二氧化碳作为炼钢过程搅拌气体
冶炼过程中向钢液中吹人CO2气体，会发生CO2+C=2CO的反应，气体分子体积变为反应前的二倍，可以强化熔池搅拌作用。日本在底吹炼钢方面进行了大量的研究，证明了底吹加大了对熔池的搅拌力度，有利于夹杂物和气体的去除。2009年朱荣等进行的底吹工业试验，试验结果表明：转炉底吹是完全可行的。在保持C含量基本不变的情况下，同常规冶炼相比，底吹CO2模式P含量从0.030%降至0.023% ，降幅高达23%。T.Bruce等人也报道了用CO2替代Ar对钢液进行搅拌，并在60t和200t钢包中进行了CO2喷吹搅拌的工业试验得到了底吹CO2对钢液基本没有不良影响的结论。因此，二氧化碳可以替代Ar等成本高的气体，作为炼钢过程搅拌气体。
1.3 二氧化碳冷却喷嘴和炼钢熔池
我们曾应用热分析技术对碳的二氧化碳气化反应进行了研究，研究表明：1）二氧化碳与碳的反应分为一步和多步反应，多步反应时的限制反应步骤为脱附反应过程。2）无论是一步还是多步反应，碳与二氧化碳气化均为吸热反应。佐野正道 曾得到界面化学反应不足以成为脱碳的限制性环节，因此限制性环节是气体与碳的吸附和脱附。CO2+C=2CO反应不仅增大了搅拌气流的体积，同时增加了碳与二氧化碳吸附、脱附的接触概率和接触面积。从而促进了反应的进行，消除/削弱了限制性环节的作用。
碳的二氧化碳气化为吸热反应，对炉底喷嘴有良好的冷却效果。将CO2掺入氧气射流中进行CO2一O2混合喷吹，利用CO2作为氧化剂参与熔池反应，可降低熔池温度，减少金属铁的氧化蒸发。通过研究发现：随着射流中CO2比例的提高，烟尘的产生量逐步减少，当二氧化碳比例达到某一定值时，烟尘基本不再产生。
2 外加电场用于低成本冶炼
研究通过控制钢液中的分电压，使其达到或高于夹杂物的分解电压从而使夹杂物分解形成的气体在阳极逸出，电解出的金属在阴极富集、析出。在外加直流电场来处理钢液时，降低钢中的[s]、[0]的同时还可以减少了钢中夹杂的数量，实现夹杂物的形态的人为控制。在外加电场为交流或脉冲电场时，钢中的夹杂物受到“攻击”，进而使粒径较大的颗粒夹杂物被“击碎”或“蚕食”变为较小的颗粒。同时随着电流的变化钢液产生的涡流促使夹杂上浮从而被去除。钢液涡流的自身搅拌作用减少了搅拌气体的用量、降低了对耐火材料的冲刷，同时提高了钢液洁净度、降低了冶炼成本。该技术在冶金温度下应用，夹杂物离子在液态钢液中迅速迁移、传输，可大大缩短冶炼处理时间。
综上该外加电场技术可以达到快速有效去除钢中夹杂及其形态控制的目的，实现少渣或无渣冶炼，减轻耐材的渣料侵蚀及搅拌气体冲刷，提高钢液洁净度降低冶炼成本。
3 高效低成本冶炼平台的建立
我国大型钢铁企业的传统生产工艺为：铁水脱硫预处理一LD―LF―RH―CC。由于传统炼钢工艺流程长，生产流程中存在着炼钢回硫、低碳脱磷、铝脱氧与夹杂物控制及强还原精炼四个基本问题，是造成钢材质量不稳定、能耗高、成本高和CO2排放量大的主要原因。因此解决基本问题便可以节能减排，增产降耗。
解决这四个基本问题的措施如下：
1）如果在铁水预脱磷过程中，采用低氧位脱磷工艺，适当提高炉渣碱度和降低渣中TFe含量，提高硫在渣钢间的分配比，可以抑制转炉炼钢回硫。
2）采用铁水预脱磷处理工艺，可以提高脱磷效率；通过采用低FeO渣脱磷工艺，能够降低铁耗，也能抑制脱磷预处理过程中半钢增硫；严格控制铁水硅含量，减少渣量。通过以上方法就能够控制低碳脱磷。
3）减少铝加入量，提高铝脱氧的收得率；尽可能采用真空碳脱氧工艺，减少Al2O3脱氧产物对钢水的污染；改变Al2O3上浮机制，缩短弱搅时间；优化钙处理工艺。
4）改进强还原精炼的措施主要是提高转炉终点碳含量，降低钢水氧化性，采用真空脱碳脱氧工艺降低加铝前钢水氧含量。
由上述的传统工艺存在的问题的解决措施可见，传统钢铁流程中存在着重复还原和氧化、升温和降温、增碳和脱碳等复杂过程。综合上述问题后提出的新的工艺流程。
4 结论
现今钢铁行业正处于低迷的时期，生产高附加值的钢种，并降低其冶炼成本势在必行。本文介绍了几种低成本高效的生产途径，归纳如下：
（1）应用二氧化碳替换氧气作为炼钢过程反应介质；使用二氧化碳替代价格较高的氩气作为炼钢过程搅拌气体和保护气体。以上应用在获得高效的同时也起到冷却喷嘴和炼钢熔池的作用，从另一角度节约了生产成本。
（2）应用外加电场去除钢中夹杂及控制夹杂物的形态，该技术不但能起到LF般利用温度梯度去除夹杂的作用，同时对钢液中的夹杂物还存在电解和电场力学作用，因此更有利于夹杂物的快速去除及形态控制。
（3）传统的冶炼工艺存在重复冶炼、重复能耗等问题。应用新的工艺流程，可以有效的、较大限度的避免重复问题及降低生产成本。
参考文献
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钢铁冶炼技术范文第8篇
关键词：冶金行业；电气自动化技术；应用方式
引言
我国钢铁冶金行业在过往制度红利以及劳动力红利的促进下，其生产规模、生产能力以及生产技术等方面获得了长足进步，涌现出一大批具有世界影响力的钢铁冶金企业。随着劳动力成本的增加，钢铁冶金企业在的运营成本与人员费用所有提升，为了保证钢铁企业的利润空间，实现钢铁冶金企业的可持续发展，同时现阶段供给侧结构改革工作的持续进行，要求钢铁冶金企业立足于宏观经济发展需求，在现有的政策环境下，持续深入的提升生产效率，提升有效供给，发挥自身的经济作用与社会价值[1]。因此越来越多的企业将电气自动化技术应用与轧材、采矿、浇铸、选矿以及冶炼等不同的工艺流程中，希望借助于电气自动化技术的技术优势，保证钢铁冶炼工程中电力资源、氧气以及水资源的持续稳定供应，通过这种方式有效提升生产效率，减少不必要的资源浪费与损耗，控制企业运行成本，同时增强冶炼产品的质量水平，实现钢铁冶炼产业的有效供给，促进钢铁冶炼行业的可持续发展。文章立足于现阶段钢铁联合式生产模式的发展实际，全面分析冶金电气自动化技术的特点与优势，在此基础上，将星型拓扑结构代替原有的总线结构，实现钢铁冶金行业电气自动化技术应用方案的规划设置，增强钢铁冶金行业的发展质量。
1冶金行业电气自动化技术的特点
1.1电气自动化技术体系复杂
钢铁冶金生产流程繁琐、技术工艺要求较高，因此在实际生产的过程中，为了满足电力资源的使用需求，保证生产加工的有序进行，需要将电气自动化技术覆盖于整个冶金流程作业之中，借助电气自动化技术在电气设备安装、调试、维护以及技术升级等方面的优势，实现钢铁冶金生产硬件与控制运行软件之间的良性互动[2]。但是由于钢铁冶金生产工艺较为繁琐，电气自动化技术在覆盖的过程中，需要大量的技术、资金与人力支持，这就在一定程度上增加了电气自动化技术体系的复杂程度，也在增加了电气自动化技术在冶金企业生产实践过程中应用的困难性，使得冶金企业在短时间难以实现电气自动化技术在冶金生产过程中的有效落实。
1.2电气自动化技术对电气的依赖程度高
随着我国产业结构调整工作的深入开展，国内大中型冶炼企业在发展的过程中，逐步认识到企业发展过程中电气自动化技术的重要性，立足于企业发展的实际情况，不断进行技术优化与升级，吸收国外冶金电气自动化技术应用的有益经验，逐步构建起现代化的自动化生产线，而自动化生产线的运行，需要以电气技术为平台，对生产线运行过程中的各类信息数据进行传输与信号转换，增强了钢铁冶金企业生产线运行的流畅性与稳定性，提升了生产效率。
1.3冶金生产技术较为广泛
钢铁冶炼作为冶炼行业的重要分支，生产环节较多、生产内容多样，冶炼过程中不仅涉及到化学变化，还包含了物理变化等多样化的物质性态转变，这就要求钢铁冶炼企业在进行冶炼作业的过程中，对生产过程中的影响因素以及原料特性进行梳理，严格控制冶炼过程中物理变化以及化学变化过程中的各类参数[3]。电气自动化技术在应用的过程中，为了保证应用的质量与水平，需要从冶金流程出发，针对于不同的生产环节，推动冶金生产技术在冶金流程中的高效应用。
2冶金行业电气自动化技术的现实意义
2.1电气自动化技术在冶金行业中的应用能够有效提升冶金行业自身的自动化水平，推动其健康快速发展。电气自动化技术以信息技术为框架，实现了对钢铁冶炼流程的远程监测与科学调控，对原有钢铁冶金过程中所使用的相关技术与组件进行优化与升级，推动了我国冶金行业生产工艺与技术的现代化。同时电气自动化技术在很大程度上满足了冶金行业对于自身管理能力的提升要求，增强了钢铁冶金企业管理工作的科学性与高效性。电气自动化技术在冶金行业中的应用，在一定程度上促进了电冶金企业运行模式的改变，提升了企业自身的竞争能力，推动了冶金企业的健康快速发展。
2.2电气自动化技术在冶金行业中应用，降低了冶金行业设备维护与保养的成本，保证了电力资源的安全稳定供应。电气自动化技术体系下，计算机与冶金行业中各个终端相互联系，因此借助于相关软件应用程序就可以对系统运行过程中出现的各类故障与问题进行及时诊断与排除，借助于这种方式，在满足冶金行业中设备维护的基本需求的前提下，能够大大减少工作人员的工作难度与压力，提升了人力资源的利用效率，减少了不必要的费用支出[4]。
3冶金行业电气自动化技术应用遵循的原则
3.1电气自动化技术在钢铁冶金行业中的应用必须要遵循科学性的原则。电气自动化技术在钢铁冶金中应用目标的实现，要充分体现科学性的原则，只有从科学的角度出发，对电气自动化技术应用的现实意义以及技术操作流程，进行细致而全面的考量，才能最大限度地保证电气自动化技术满足钢铁冶金生产工作的客观要求，只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下，我们才能够以现有的技术条件为基础，确保钢铁冶金行业电气自动化技术应用工作的科学实现。
3.2电气自动化技术在钢铁冶金行业中的应用必须要遵循实用性的原则。由于电气自动化技术工作大多位于室外，使得电气自动化技术的应用环境较为简陋，难以实现电气自动化技术应用方案与相关施工技术的细致处理与操作。为了适应这一现实状况，电气自动化技术在进行实际应用的过程中，就要尽可能的增加自动化技术应用方案的容错率，减少外部环境对电气自动化技术应用活动的不利影响。电气自动化技术以及相关技术应用流程必须进行简化处理，降低操作的难度，提升应用方案的实用性能，使得在较短时间内，进行批量操作，保证钢铁冶金生产工作的顺利开展，减少不必要的费用支出，节约生产成本。
4电气自动化技术在冶金行业中应用的途径
电气自动化技术在冶金行业生产环节中的应用是一个长期的过程中，在这一过程中，需要相关技术人员明确电气自动化技术的特点与应用的现实意义，在科学性原则与实用性原则的指导下，以现有的技术为框架，促进电气自动化技术在冶金行业中的应用。
4.1继电保护在冶金行业中的应用
冶金企业电力系统在运行的过程中，为了实现对电力故障有效隔离，减少电力故障对于冶金生产活动的不利影响，增强电力资源供应的可靠性，需要进行继电保护机制的设置。电气自动化技术在冶金行业应用的过程中，技术人员可以将继电保护作为电气自动化技术应用的切入点，实现电气自动化技术体系下继电保护工作的有序进行[5]。为了达到这一目的，一方面技术人员要在科学性原则的引导下，需要根据冶炼行业的电力需求，进行输电线路纵连保护体系的建设，实现故障的有效排除，其结构如图1所示。在电气化技术体系下，技术人员可以借助于纵连保护的结构优势，一旦输电线路发生故障，输电线路两侧的开关根据电流与电压的变化情况，及时进行跳闸操作，实现故障部位的有效隔离，并在隔离的过程中，借助于相关设备对线路两侧的判量关系，对线路故障类型进行分析，为故障排除方案的设定准备了必要的数据参考。在进行纵连保护的结构设计的过程中，为了提升继电保护工作的效果，技术人员需要针对于单侧电源网络的电力特性，对短路电压以及电流进行有效保护。冶金生产过程中，对于电力资源有着较为旺盛的使用需求，电力系统内部的电压环境与电流情况与其他生产部门有着一定的差异，因此为了实现对电力系统内部电压与电流的有效调节，减少输电线路故障对于电压电流的影响程度，确保生产流程的有序开展，在实际应用的过程中，技术人员可以进行特定值的设置，当线路故障发生时，电流电压低于或者高于特定数值时，输电线路中的断路器自动断开，实现电力故障的有效排除。另一方面对冶金生产设备进行接地与电网保护，电气自动化技术应用于接地保护与电网距离保护的过程中，为了限制漏电电流，避免漏电电流对于设备的损耗，需要技术人员可实用性原则为指导，增加接地方案的实用性，实现电路保护装置工作质量与效率的提升。对于电网距离的设置则应根据线路故障的发生位置以及反应保护装置的距离，最终确定保护装置安装位置，从而最大程度的提升保护装置的工作性能，增强继电保护的实际应用效果。
4.2PLC技术在冶金行业中的应用
PLC作为编程逻辑控制器，借助于自身内部存储程序，实现了逻辑运算以及顺序的定时控制，有效满足了自动化生产线对于设备运行的客观要求。PLC在冶金行业中的应用可以实现不同生产环节间，信息数据的有效沟通与交流，进行通信环状网络的构建，提升冶金生产流程信息交互的流畅度。其在冶金生产过程中应用，极大地提升了冶金工作的管理水平，实现了工艺流程操控的科学化，例如在对炼钢吹风处理的过程中，可以使用PLC对风机的高低速进行编程，使其能够根据实际情况调节风速，满足生产需求。
5结语
为了推动冶炼行业的健康快速发展，提升我国冶炼行业的整体竞争能力，文章以电气自动化技术为切入点，全面分析冶金行业电气自动化技术的特点与优势，在此基础上以科学性原则与实用性原则为指导，从多个角度出发，采取多种形式，促进电子自动化技术在冶金行业中的科学高效应用。
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钢铁冶炼技术范文第9篇
[关键词]冶金转炉；炼钢；生产现状；技术应用
中图分类号：TF71 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0046-01
当前，国内转炉钢厂也致力于配套设备升级及节能降耗技术的研究和应用，通过炼钢新流程实现洁净钢的高效率、低成本、稳定生产，更广泛地应用高校脱磷技术、煤气干法除尘技术、少渣炼钢技术等技术。但是，冶金转炉炼钢仍然存在着不少问题，需结合当前转炉炼钢的生产现状进行深入分析，并探讨有效技术措施，以期优化转炉炼钢的工艺流程，建立大批量廉价生产洁净钢的生产体系，实现“零”排放的绿色生态生产。
一、国内冶金转炉炼钢的生产现状
1.转炉钢产量逐年增长
作为转炉炼钢主要炉料的生铁逐年增长，为转炉炼钢钢产量的大幅度增长提供了良好而充裕的原料条件，与世界各主要产钢国家相比，我国铁钢比较高，近年来我国生铁产量在逐年增长，为转炉炼钢钢产量的大幅度增长提供了良好而充裕的原料条件。
2.大中型重点钢铁企业转炉钢产量占主导地位
近年来，由于新建了一批大、中型转炉以及原有小型转炉的扩容改造，使转炉炼钢厂生产规模均有所扩大，因此大、中型转炉钢产量大幅度提高。我国重点大、中型钢铁企业转炉钢产量分布情况的统计表明，全国年产量200万t以上的大中型钢铁企业的产钢量已占全国钢总产量的82 4%。大型钢铁（集团）企业（>500万t/a）数量增多，为发展转炉炼钢提供了有利条件。
3.转炉生产工艺进一步优化
为了提高钢质量和扩大冶炼钢种，原有大、中型转炉炼钢厂都相继增建了铁水脱硫装置及二次精炼装置。近年来新建的转炉炼钢厂普遍配置了全量铁水脱硫装置，并根据冶炼钢种要求配置了炉外精炼装置，一般多选用LF精炼，有些转炉钢厂还设置了VD或RH精炼装置，从而为生产高附加值钢种提供了有利条件。近年来转炉二次精炼比已大幅度提高。
4.转炉自动化水平不断提高
大、中型转炉炼钢厂一般均采用了基础自动化和过程计算机控制系统，有些大中型转炉钢厂还设置了管理计算机系统。另外在一些有条件的大型转炉炼钢厂增设了副枪装置或炉气自动分析仪，藉副枪或炉气分析仪为检测手段，实现了计算机动态模型控制，从而提高了转炉终点命中率，改善了转炉作业指标。
5.转炉消耗指标逐步降低
近年来我国转炉钢铁料消耗逐年下降，随着我国高炉生产能力的大幅度增长，为转炉炼钢提供了充裕的铁水，故转炉炼钢炉料铁水比高，为转炉冶炼纯净钢和提高钢的质量提供了良好条件；转炉工序能耗也有所降；转炉炉龄大幅度提高，耐火材料消耗降低。溅渣护炉技术的普遍推广，炉衬材质的进一步改善，对炉体维护的加强以及转炉操作水平的不断改进，从而使转炉炉龄大幅度提高，耐火材料消耗降低。
二、国内冶金转炉炼钢的技术应用
1.转炉脱磷炼钢技术
当今低磷钢冶炼的主要方法有铁水“三脱”预处理+转炉法、转炉双联法和双渣法。首钢京唐公司是目前国内第一个按“全三脱”冶炼模式设计的炼钢厂，可稳定生产高品质钢水，为生产高端产品奠定了坚实的基础。“全三脱”即指对铁水全量进行脱硫、脱磷、脱硅预处理。宝钢从2002年开始对转炉脱磷一脱碳双联工艺技术（BRP）的自主研究。宝钢炼钢3座300t复吹转炉的双联法设备配置和工艺布置与传统转炉炼钢车间基本一致。每座转炉均具有脱磷和脱碳功能，可采用双联法冶炼，亦可进行常规冶炼，切换灵活，目前采用BRP工艺已经开发了帘线钢、抗HIC的管线钢、IF钢、2Crl3不锈钢、S135钻杆钢之类高难度、高附加值产品。武钢炼钢厂由于没有铁水脱磷预处理工序，无法实现转炉双联法冶炼，自投产以来，一直采用传统的双渣低拉碳转炉冶炼工艺生产，转炉出钢磷含量波动大，出钢碳含量偏低，氧含量较高。通过脱磷反应机理高温实验，氧枪喷头结构改进及转炉冶炼工艺优化，在一座转炉内采用单渣高拉碳工艺，优质高碳钢出钢平均磷的质量分数由0.015%下降为0.011%，出钢平均碳的质量分数由0.097% 提高到0.44%。这一新工艺的采用使转炉炼钢成本大幅下降。
2.转炉高效挡渣技术
转炉高效挡渣技术可以减少转炉出钢到钢包的下渣量，降低精炼过程中钢水的回磷及氧化物夹杂数量，提高钢水清洁度，同时提高合金收得率，减少脱氧剂、合金消耗，降低炼钢成本。转炉高效挡渣技术是在转炉出钢口安装液压滑动水口，配备远红外线下渣监测装置，实现精确自动控制滑板出钢。不仅操作方便、控制精确、自动化程度高，还降低了劳动强度。国内的滑板挡渣效率≥95%，合金收得率提高1%～2%，其钢包下渣厚度
3.转炉少渣炼钢工艺技术
转炉少渣炼钢工艺技术的核心思路是循环利用脱碳炉渣，即将上一炉脱碳阶段的炉渣留在炉内再供下一炉冶炼使用，改变了传统的转炉冶炼过程在脱碳结束后排出高碱度炉渣的操作；同时，为了确保转炉炉内合理的渣量，在转炉吹炼脱磷结束后排出低碱度炉渣。通过研究，解决了转炉留渣情况下的安全兑铁及高效脱磷、大渣量溅渣护炉等技术难题，并且成功开发了转炉少渣炼钢工艺转炉脱磷、脱碳阶段工艺控制模型，实现了自动控制。2012年，首钢210t转炉通过应用少渣炼钢工艺技术生产的比例达到60%以上，100t转炉的应用比例达到70%。与传统转炉炼钢工艺相比，采用该技术后，吨钢石灰消耗量降低40%，吨钢白灰消耗量降低至22～24 kg；轻烧白云石消耗量降低42%，维持在吨钢7～9 kg；转炉总渣量由吨钢110 kg降低至65。实践证明，此项技术的成功应用不仅大大降低了炼钢工序成本，而且具有显著的社会效益，对节能减排和环境保护将发挥重要的作用。
三、转炉炼钢在技术发展中应注意的问题
我国中、小型转炉炼钢厂（车间）生产量达到6000t以上，与前后工序配套的有小高炉、小连铸、小轧机；已形成一定的综合生产能力。中、小型转炉钢厂是在我国钢铁发展的历史中形成的，今后在一段较长的时间应配合我国钢铁行业的产业结构调整政策和优化工艺及调整产品结构的发展战略，搞好扩容改造挖潜，相应提高技术和装备水平，比如适当增设铁水脱硫设施和根据钢种要求增设炉外精炼装置，以求在增产的同时进一步提高钢的质量，扩大冶炼钢种范围，降低消耗，改善环保条件，在市场竞争中继续求得生存发展。今后应抑制低水平中小型转炉重复建设。在沿海建设大型钢铁企业，应当充分考虑我国的国情和利用优越的海港天然条件，本着设备大型化、现代化原则，选取适合于大型钢铁企业的大型高炉、大型转炉和大型热连轧机、冷连轧机等国内外成熟的工艺技术装备，以满足大规模生产的要求，对一些国外尚处于开发试用阶段或通常适合于中、小型钢铁企业的工艺技术装备一般不宜选用。
总之，我国转炉炼钢技术近年来虽取得了较大的进步，但其生产技术经济指标距欧美、日本等国际先进水平仍存在一定的差距。因此，转炉钢厂必须从实际情况出发，深入开展节能技术的研究及应用，从而达到节能减排，降本增效，提高企业市场竞争力的目的。
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钢铁冶炼技术范文第10篇
关键词：转炉炼钢；发展；创新；展望
1 转炉炼钢发展现状
1.1 转炉钢产量高速增长
由于我国废钢资源短缺，电力缺乏，电价偏高，因此电炉钢的产量增长受到一定程度的制约，平炉钢的淘汰和生铁资源的充裕也给转炉钢产量的增长提供了良好条件，因此转炉钢产量近年来获得了快速增长。2000 年我国转炉钢产量不足1.1 亿吨，2010 年约为5.49 亿吨。目前我国转炉钢所占的比例约为88 %，远高于电炉钢，转炉炼钢法在我国炼钢生产中占据绝对主导地位。
1.2 转炉大型化趋势明显
“十五”后期和“十一五”期间，为满足生产需求，我国新建了一大批转炉，产能迅速扩大。从技术装备水平来看，我国转炉大型化取得了较快进展，技术装备水平也不断提高，少数大中型转炉已达国际先进水平。据统计，2007 年全国重点大中型钢铁企业共有转炉405 座。从数量上来看，我国现有转炉中以80 吨～199 吨的转炉数量最多，而200吨及以上的转炉数量最少，我国仍然保有一定数量的30 吨以下的转炉，因此淘汰落后产能任务艰巨。目前，我国100 吨及以上转炉的产能约占全部转炉产能的一半。据不完全统计，2009 年新投产转炉中100 吨及以上转炉的产能占80 %以上，随着国家不断加大淘汰落后产能的力度，我国转炉将进一步朝着大型化的方向迈进。
1.3 能耗指标降低
随着转炉技术装备的不断进步和过程控制水平的逐步提高，近年来我国重点统计钢铁企业转炉炼钢的钢铁料消耗和工序能耗不断下降，多数大中型转炉具备实现负能炼钢的装备条件，但仍须优化降罩控制、加强能源管理，少数先进钢铁企业已实现转炉-连铸全工序负能炼钢。但总体来看，我国转炉炼钢物料消耗和能源消耗与国际先进水平相比仍有较大差距，因此应大力推广高效长寿复吹、干法除尘等先进技术，重视节能环保和物料的综合利用，力争实现新的突破。
1.4 转炉生产工艺进一步优化
为提高钢材质量且扩大冶炼钢种，原有大、中型转炉炼钢厂都相继增建了铁水脱硫装置和二次精炼装置。近年来新建的转炉炼钢厂大多配置了铁水脱硫装置，并根据冶炼钢种的要求配置了相应的炉外精炼装置，一般多采用LF 精炼，有些转炉炼钢厂还配置了VD 精炼装置，从而为高附加值钢种的生产提供了有利条件。
2 中国转炉炼钢技术的重大进步
近年来，国内转炉炼钢技术进步很快，这主要是由于以下先进技术的推广和应用。
2.1 溅渣护炉工艺的优化与完善
炉龄是转炉炼钢的重要技术指标。提高炉龄在降低生产成本的同时也提高了转炉生产效率。溅渣护炉的基本原理是利用高速氮气将成分调整后的剩余炉渣喷溅在炉衬表面，形成溅渣层。溅渣层抑制了炉衬表层的氧化，减轻了高温炉渣对砖表面的冲刷侵蚀。
采用溅渣护炉工艺后，当炉衬残砖厚度侵蚀至500 mm 左右时，炉壁冷却与炉内钢渣对炉衬的导热基本实现了动态平衡。此时，炉衬与溅渣层的结合层很难被进一步熔损。在溅渣条件下炉衬基本为“零熔损”，即随炉龄增加，炉衬厚度基本保持不变。国内不少钢厂据此研发出了长寿转炉工艺，进而使转炉炉龄达到30 000 炉以上，炉役期和产钢量同步增长，耐火材料消耗和吨钢成本也相应降低。
国内转炉溅渣护炉的基本经验可概括为以下几点：
（1） 根据冶炼钢种和生产工艺的不同，选择恰当的溅渣工艺；
（2） 提高氮气压力，优化溅渣工艺；
（3） 合理选择开始溅渣时机，实现炉衬的“零侵蚀”；
（4） 溅渣与补炉相结合，严格控制溅渣后转炉炉型；
2.2 长寿复吹转炉冶炼工艺
采用长寿转炉炼钢工艺后，转炉炉龄大幅提高，如何进一步延长炉底喷嘴寿命，在高炉龄条件下实现100 %复吹，是全世界钢铁企业迫切需要解决的重大技术难题。美国发明了溅渣护炉工艺，但未能解决延长炉底喷嘴寿命的技术难题。炉龄大幅提高后，复吹比显著降低，最终导致放弃复吹工艺。日本和西欧各国为保证复吹效果，尚未大规模采用溅渣护炉技术。为解决这一难题，国内钢铁企业发明了炉渣蘑菇头保护底吹透气砖的先进技术，成功解决了复吹转炉炉底喷嘴长寿命的技术难题，使底吹喷枪寿命与转炉炉龄实现了同步，并保证复吹比达到100 %，这是我国对国际钢铁生产技术发展的重大贡献。
2.3 转炉高效吹炼工艺
近年来，国内各大钢企陆续开展了提高转炉生产效率，加大供氧强度，实现平稳吹炼的技术研究，并开发出一整套转炉高效冶炼技术，使转炉生产效率大幅提高。刘浏等统计了国内大、中、小型转炉生产效率。据分析，国内小型转炉的作业率和利用系数均高于大、中型转炉，平均冶炼周期为24.7min，最短可达23 min，其主要原因是小转炉的辅助作业时间（如出钢兑铁时间）短，易于扩装。
传统观点认为，提高转炉供氧强度受炉容比限制，但采用以下技术有利于进一步提高供氧强度，从而使转炉生产效率提高：
（1） 大幅减少渣量，对于少渣冶炼转炉由于渣量减少可大幅提高供氧强度；
（2） 优化改进氧枪结构，提高喷枪化渣速度，减少熔池喷溅和避免产生大量FeO 粉尘是大幅提高供氧强度的关键；
（3） 采用底吹强搅拌工艺，促进初渣熔化，实现渣钢反应平衡，是提高熔池供氧强度的重要基础；
（4） 采用计算机终点动态控制技术，实现不倒炉出钢及提高出钢口寿命，缩短出钢时间，进而缩短转炉辅助作业时间，也是提高转炉生产效率的重要技术措施。
3 转炉炼钢技术未来的发展
3.1 开发转炉少渣冶炼工艺
我国钢铁产量迅猛增长必然会受到资源、能源及环境的制约。研发各种节铁技术，将会缓解国内铁矿资源紧张的现象。转炉采用少渣冶炼工艺可大幅提高铁水收得率，降低生产成本，获得良好的经济效益。
少渣冶炼技术应包括更广泛的内容：
（1） 炼铁原料结构优化，降Si 提Fe，提高入炉矿
石品位；
（2） 高炉低Si 冶炼；
（3） 转炉少渣冶炼。
3.2 吹炼终点动态控制技术
终点控制是炼钢操作的技术关键。目前，国内钢铁企业多采用人工经验控制，无法满足洁净钢和高品质钢种生产的质量要求。因此，尽快采取措施提高炼钢终点的控制精度和命中率已成为当前国内炼钢生产中迫切需要解决的技术问题。
提高转炉炼钢终点控制水平的技术关键主要有以下两点：
（1） 优化复吹工艺，促进钢渣平衡，稳定终点操作；
（2） 采用终点动态控制技术，根据炉内反馈信息来实现对炼钢终点的精确控制。
3.3 节能与环保技术的发展
钢铁生产的技术进步必须与环境协调发展。就转炉炼钢厂而言，必须采用各种综合节能技术，实现“负能”炼钢。为消除对大气环境的污染，必须进一步做好烟尘处理，积极采用干法除尘技术，节约水资源。必须采用各种环保与综合利用措施，将炼钢厂建设成为无污染、零排放与生态平衡的绿色工厂。
主要技术措施：
（l） 采用铁水脱硅工艺，减少炉渣生成量；
（2） 精炼渣、炼钢炉渣回收，资源循环利用；
（3） 烟气粉尘回收处理，提倡采用干法除尘工艺，综合利用；
（4） 推广煤气回收技术，余能发电；
（5） 不用混铁炉，并控制好各种无序排放物。