“鋼鐵工業(yè)要充分利用當(dāng)前產(chǎn)能過剩導(dǎo)致鋼材價格低迷，以及鋼材產(chǎn)量壓力減輕的時機，加快科技進步步伐，提升煉鋼工藝技術(shù)水平，加快對鋼鐵生產(chǎn)工藝、裝備持續(xù)不斷的改進、完善、創(chuàng)新，采用低成本生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材，是中國鋼鐵工業(yè)強大之本。”
“以前中國鋼鐵工業(yè)是粗放式生產(chǎn)的發(fā)展方式，現(xiàn)在的鋼鐵市場則向精、專、高方向發(fā)展。鋼鐵行業(yè)面臨的能源、環(huán)保、成本壓力愈來愈大。出路只有一條：技術(shù)創(chuàng)新。提升質(zhì)量就是節(jié)約成本。”
“建設(shè)高效低成本潔凈鋼平臺是市場和時代發(fā)展的要求，是潔凈鋼生產(chǎn)領(lǐng)域的重大技術(shù)革命。其目標(biāo)是實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐直接冶煉潔凈鋼，并使轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率提高1倍，潔凈鋼生產(chǎn)成本低于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐普通鋼。”
6月27~29日，中國金屬學(xué)會煉鋼分會和衡陽鐳目科技有限責(zé)任公司在江蘇無錫聯(lián)合舉辦了“轉(zhuǎn)爐煉鋼—連鑄新技術(shù)高級研討會”。中國金屬學(xué)會煉鋼分會秘書長王新華、衡陽鐳目科技有限責(zé)任公司執(zhí)行總裁田陸博士、中國鋼研科技集團有限公司總工程師劉瀏博士分別在會上作了上述發(fā)言。
劉瀏談到，潔凈鋼生產(chǎn)新流程具有以下技術(shù)特點和優(yōu)點：
其技術(shù)特點是：采用鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐高鐵水比冶煉和廢鋼處理技術(shù)，嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐回硫；采用轉(zhuǎn)爐脫硅、脫磷工藝，實現(xiàn)高碳脫磷;采用脫碳爐少渣冶煉工藝，減少煉鋼渣量;采用高碳出鋼，避免鋼水過氧化；減少渣量，脫碳爐渣作為脫磷劑返回脫磷爐。
其技術(shù)優(yōu)點是：大批量穩(wěn)定生產(chǎn)潔凈鋼：轉(zhuǎn)爐直接生產(chǎn)潔凈鋼，其終點是[S+P]含量≤100×10-6；提高潔凈鋼生產(chǎn)效率：轉(zhuǎn)爐吹煉時間縮短到10min，冶煉周期縮短到20min，1座轉(zhuǎn)爐可達到傳統(tǒng)2座轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)能力；降低潔凈鋼生產(chǎn)成本：和傳統(tǒng)流程相比渣量可減少40%，鋼鐵料消耗降低20kg/t，大幅降低脫氧劑和鐵合金消耗。
一個成功的樣板
京唐公司采用的就是高效、低成本潔凈鋼生產(chǎn)新流程，其建設(shè)理念是：采用最新的工藝和裝備技術(shù)，實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量和高穩(wěn)定性生產(chǎn)各種高品質(zhì)鋼材。
京唐公司生產(chǎn)新流程具有以下工藝特點：采用鐵水“一包到底”的運輸方式，提高鐵水入爐溫度；采用全量鐵水深脫硫預(yù)處理工藝，脫硫平均鐵水[S]達到20×10-6；采用全量鐵水轉(zhuǎn)爐“三脫”預(yù)處理工藝，控制半鋼[P]≤0.03%；300t轉(zhuǎn)爐采用少渣冶煉工藝，渣量25kg/t；采用轉(zhuǎn)爐高碳出鋼和RH-KTB雙聯(lián)的精煉技術(shù)，避免鋼渣過氧化，嚴(yán)格控制鋼水氧含量和鋼中夾雜物；采用全連鑄工藝，實現(xiàn)高拉速條件下的恒拉速控制。
京唐公司采用新流程后潔凈鋼生產(chǎn)水平得到較大提高，主要體現(xiàn)在以下幾方面：
一是全面提高鋼材潔凈度水平，普通鋼的潔凈度可達到150×10-6；高潔凈鋼的[S+P]含量可穩(wěn)定控制在50×10-6以下，鋼材潔凈度∑(S+P+T.O+N+H)≤70×10-6。
二是簡化了爐外精煉工序，RH作為主要精煉手段，減少LF和CAS處理比例。
三是RH用鋁量大幅減少，使精煉成本大幅降低。
采用“一包到底”工藝，加快了鐵水周轉(zhuǎn)；大幅提高了鐵水“三脫”預(yù)處理比例；加快生產(chǎn)節(jié)奏降低出鋼溫度。
京唐公司新流程還實現(xiàn)了制造工藝低成本：
首先是減少渣量和造渣劑加入量。
通常，300t轉(zhuǎn)爐采用常規(guī)冶煉其造渣料消耗為76.53kg/t，新工藝只有53.4kg/t，其中脫磷消耗26.6kg/t，脫碳消耗26.8kg/t，比常規(guī)冶煉降低23.13kg/t，降幅達30.2%。
常規(guī)冶煉渣量為102.35kg/t，新工藝為78.7kg/t，其中脫磷46.3kg/t，脫碳32.4kg/t，比常規(guī)冶煉降低23.65kg/t，降幅為23.1%。
其次是降低鋼鐵料消耗。新工藝使京唐公司鋼鐵料消耗明顯降低。隨“三脫”比提高鋼鐵料消耗出現(xiàn)下降趨勢，鋼鐵料消耗的平均水平為1076kg/t。根據(jù)2010年生產(chǎn)統(tǒng)計，新工藝礦石加入量比常規(guī)冶煉高10kg/t，增幅高達61%。常規(guī)冶煉渣中鐵損為23.36kg/t，新工藝為14.77kg/t。和常規(guī)冶煉相比新工藝鋼鐵料料消耗平均降低9kg/t。其煉鋼生產(chǎn)成本比常規(guī)冶煉平均降低38.04元/t。
第三是建設(shè)了可循環(huán)的煉鋼新流程。
該新流程具有以下技術(shù)特點：
——脫碳爐返回渣一半供給脫磷爐（15kg/t），一半供給脫碳爐（10kg/t），以滿足濺渣護爐的渣量要求，同時解決初渣熔化的技術(shù)難題。其脫碳爐渣的回收利用率已超過70%。
——將轉(zhuǎn)爐除塵灰制成高效脫磷球供脫磷爐造渣使用，一方面可提高脫磷爐渣堿度，另一方面可節(jié)省石灰5kg/t，節(jié)約礦石19kg/t。
經(jīng)過一年半的生產(chǎn)實踐證明：新流程已取得明顯的冶金效果，基本達到預(yù)期的建設(shè)目標(biāo)：
一是采用新工藝流程轉(zhuǎn)爐可直接生產(chǎn)高潔凈鋼水，轉(zhuǎn)爐終點[S+P]可穩(wěn)定控制在50×10-6以下。與爐外精煉相匹配，可大批量、穩(wěn)定生產(chǎn)鋼中雜質(zhì)總量∑(S+P+T.O+N+H)≤70×10-6的超潔凈鋼。
二是采用新工藝可實現(xiàn)潔凈鋼轉(zhuǎn)爐高效化生產(chǎn)，鐵水“三脫”處理比例接近90%；轉(zhuǎn)爐班產(chǎn)爐數(shù)從7~8爐/班•爐提高到16爐/班•爐，生產(chǎn)效率提高1倍。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)全流程高效快節(jié)奏生產(chǎn)，使脫硫后鐵水入爐溫度月平均最高達到1398℃，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度平均降低20℃。
三是采用新工藝使轉(zhuǎn)爐潔凈鋼的生產(chǎn)成本大幅降低，造渣料加入量平均降低30.2%，渣量降低23.1%，鋼鐵料消耗降低9kg/t。脫碳爐渣返回利用率大于70%。除塵粉塵可實現(xiàn)100%回收，煉鋼成本比常規(guī)冶煉平均降低38.04元/t。
智能化煉鋼新技術(shù)已被廣泛應(yīng)用
鐳目公司執(zhí)行總裁田陸在會上發(fā)言指出：縱觀歐美發(fā)達國家的鋼鐵之路，就是從客戶開始，研究新技術(shù)，實現(xiàn)裝備智能化。鐳目公司研發(fā)的中國智能化煉鋼技術(shù)，可讓鋼廠放心、輕松地?zé)掍摗?/p>
鐳目智能化煉鋼技術(shù)具體體現(xiàn)在以下幾方面：
第一方面是：連鑄全流程自動檢測與控制技術(shù)得到較快發(fā)展。該技術(shù)具備以下6點特色：
特色之一，榮獲國家科技進步三等獎的新產(chǎn)品銫源液面計?？山鉀Q產(chǎn)品使用的人身安全性問題，提高產(chǎn)品壽命，可節(jié)約測控成本，可使連鑄鋼水液面波動范圍控制在±3mm，系統(tǒng)響應(yīng)速度為0.1s。
特色之二，全國占有率達85%的塞棒鋼水液面控制技術(shù)。可滿足鋼廠“恒液位、恒拉速”的工藝需求，可明顯提高鑄坯質(zhì)量。
特色之三，在全世界第一家將最先進的數(shù)字伺服電動缸技術(shù)運用并推廣到鋼鐵行業(yè)。該技術(shù)目前已在海內(nèi)外50多家鋼廠成功應(yīng)用，共有近500流的業(yè)績。使用后鑄坯表面振痕可減小到0.1-0.2mm，明顯提升鑄坯質(zhì)量。
特色之四：動態(tài)輕壓下技術(shù)，該技術(shù)是改善鑄坯中心偏析和疏松最有效的方法之一。它可通過三種方式驗證鑄坯液芯末端的正確位置，精確地實施壓下。據(jù)各鋼廠采用該技術(shù)實際驗證，鑄坯中心偏析和疏松達到C1.0，鑄坯質(zhì)量得到明顯提高。
特色之五，振動式大包下渣測控技術(shù)，該技術(shù)可減少鋼水中的大型夾雜物，提高鋼水純凈度，并且在世界首次通過檢測諧振聲波的方法真實地檢測到鋼水中渣的含量。其報警率可達95%，檢測真實的下渣信號。該技術(shù)還不受現(xiàn)場環(huán)境的干擾，無需限制工人的操作，傳感器壽命1年以上。
特色之六，電磁測液芯技術(shù)，這也是世界首家采用電磁超聲波的方法實時檢測鑄坯液芯末端位置的高新技術(shù)。它不受鋼種、拉速、水量等外部條件影響。其被測鑄坯液芯定位精度≤300mm，能檢測的最大板坯厚度為300mm。
2011年5月，柳鋼120t轉(zhuǎn)爐廠6#板坯鑄機正式實現(xiàn)鐳目電磁超聲測液芯系統(tǒng)與輕壓下聯(lián)動，鑄坯內(nèi)部質(zhì)量穩(wěn)定在C1.0和C0.5，較以前鑄坯質(zhì)量總體提高一個等級。
第二方面是：智能化煉鋼新技術(shù)方興未艾。
一是在轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中，采用了火焰轉(zhuǎn)爐終點控制技術(shù)，這是在全世界率先采用火焰信息分析的方法實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐終點控制的新技術(shù)，其系統(tǒng)終點預(yù)報命中率>90%。
目前，該技術(shù)已在常州中天鋼鐵、華菱集團湘鋼、山東泰山鋼鐵成功應(yīng)用。
二是鋼水定碳定氧探頭技術(shù)，該技術(shù)的核心組件氧電池和熱電偶的性能優(yōu)異，其中氧電勢的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3mV，熱電偶的精度偏差小于3℃；其設(shè)備簡單，操作方便，將定氧探頭直接插入鋼水中，只需6～8s即可得到測量結(jié)果。
三是鋼材表面缺陷在線檢測技術(shù)，該技術(shù)可對生產(chǎn)過程中的鋼坯、鋼板進行實時圖像采集、及時發(fā)現(xiàn)被測物的表面缺陷并定位、分類、保存、報警，協(xié)助工藝及時發(fā)現(xiàn)缺陷的原因并糾正，可大大減少表面缺陷鋼坯的再次發(fā)生；這種在線檢測技術(shù)，可預(yù)防人為的漏判、誤判，防止降級事故發(fā)生，避免下道工序成本的浪費。
第三方面是：鋼鐵行業(yè)機器人應(yīng)用技術(shù)。
機器人早已進入鋼鐵行業(yè)，特別是在鋼鐵冶煉的高溫、粉塵大等惡劣環(huán)境，用于取樣測溫、加保護渣、噴涂、自動標(biāo)號等，近年來還有砌爐拆爐的機器人，用于拆砌轉(zhuǎn)爐和電爐的耐火磚。
機器人的推廣不僅能更精確更持久地工作，而且能取代人在環(huán)境惡劣的情況下工作，免除在塵埃、高溫的對人體的傷害，節(jié)約鋼廠的用人成本。
國內(nèi)的鋼鐵行業(yè)機器人技術(shù)成果主要包括以下幾項：
取樣測溫機械手：這種機械手可在高溫、危險、多塵環(huán)境下工作，避免鋼渣噴濺、工人燙傷、轉(zhuǎn)爐事故等方面的情況出現(xiàn)，確保測量結(jié)果穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
機械手噴補機：這種噴補機可適應(yīng)高節(jié)奏的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，適應(yīng)人工操作比較困難的情況，提高設(shè)備周轉(zhuǎn)率。
機械手自動加渣機：這種加渣機具有以下特點：
可提升加渣量的可控、科學(xué)量化，在單位時間內(nèi)，單位鋼材產(chǎn)量消耗的保護渣進行實時把握，可在線顯示保護渣消耗量；只需遠程控制；可避免人工的問題及干擾，加渣更均勻。
機械手噴號機：這種噴號機可專門針對鋼廠的高作業(yè)率和惡劣環(huán)境條件而設(shè)計的高穩(wěn)定性噴涂系統(tǒng)；噴印速度快；可以噴印所有的字母、數(shù)字、和商標(biāo)；字體大，清晰易辨。
