【文章內(nèi)容簡介】 火材料進口價為3192馬克/t(當時[馬克折合人民幣5元)，使用壽命230次。攻關(guān)產(chǎn)品僅為人民幣6000元/t，平均壽命309次。現(xiàn)舞陽鋼鐵公司90t電爐，撫順鋼廠50t電爐，天津鋼管公司150t電爐等，所用耐火材料全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，使用效果達到引進材料水平，替代了進口。由于電爐采用新技術(shù)， 耐火材料單耗顯著降低，如舊式水冷板且未采用爐底出鋼的電爐，耐火材料單耗每噸鋼12kg；而采用水冷板及爐底出鋼的電爐耐火材料單耗每噸鋼僅為5?6kg。沙鋼90t超高功率豎式電爐，由進口耐火材料，改用蘇嘉鎂磚公司的鎂碳磚，1999年EBT出鋼口磚壽命180 次，爐壁壽命由1997年平均565次，提髙至750次，鎂質(zhì)噴補料每噸鋼消耗0. 75kg。例1江陰興澄鋼鐵公司三煉分廠，有30t偏心電爐3座(出鋼量40t，變壓器功率15MV ? A)，40t鋼包精煉爐2座，40t真空脫氣爐(VD)I座，弧形方坯連鑄機2臺。該公司是國內(nèi)汽車彈簧扁鋼生產(chǎn)基地，部分產(chǎn)品出口。該公司采取了如下措施：(1)抓好料源清潔工作，做到入爐料合理搭配，為電爐冶煉創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)條件。(2)做好入爐料的配碳工怍，強化用氧降低冶煉電耗。(3)不斷優(yōu)化完善工藝。(4)加大品種開發(fā)力度，優(yōu)質(zhì)鋼種已達38個品種，1999年取得了較大進步，其變化見表I13。表113江陰興S 1999年各項指標變化例2南鋼公苛電爐廠利用電爐爐墻氧槍和氧燃燒嘴實現(xiàn)電爐髙節(jié)奏生產(chǎn)，提高了出鋼量和出鋼爐數(shù)、爐數(shù)及對設(shè)備進行改造，1999年達到電爐生產(chǎn)快速高效。爐蓋、電極同步旋轉(zhuǎn)，使冶煉過程中的輔助時間節(jié)約3?15min，平均每爐節(jié)約6min，節(jié)約非正常電耗損失IOkW .h/t。實行鐵水熱裝，降低冶煉電耗,提高鋼水原始質(zhì)量。鐵水比為扣30%?40%，鐵水帶入物理熱，使電爐冶煉過程提前成渣，縮短廢鋼熔化時間成為可能。加之鐵水中配比較大董的生鐵塊，使金屬料純凈度大幅度提高，成品鋼中的有害殘余元素Ni 、Xu、As、Zn等降低I/3左右。I999年2月研制出爐墻固定氧槍。它與爐門雙孔槍一起從爐子的不同部位向熔池供氧，廢鋼熔化速度提高40%?60%。熔清后的化學(xué)反應(yīng)提高20%?50%。在實踐中，將爐墻氧槍和爐H氧槍供氧強度分幵控制，爐內(nèi)反應(yīng)速度則更易于控制，爐內(nèi)冷區(qū)滯后熔化現(xiàn)象減少50%以上。而爐墻氧槍在熔清后的氣壓調(diào)節(jié)能力，使其化渣能力充分發(fā)揮，促進了石灰成渣，加之爐門氧槍的作用，熔清前后的泡沫渣埋弧效果顯著增強。EBT氧槍研制成功使用，解決了EBT廢鋼熔化滯后難題，在EBT區(qū)域，把氧燃燒嘴和爐墻(EBT)、爐門氧槍結(jié)合使用，以期達到縮短冶煉時間2?5min，降低電耗 20?30kW h/t。例3沙鋼是以電爐煉鋼為主體的新興冶金企業(yè)，通過技術(shù)改造增加效益。I999年，沙鋼對永新、潤忠電爐實施熱裝鐵水工程改造，90tLF爐由單工位改成雙工位。電爐兌30%的鐵水，90t電爐除兌鐵水30%的同時增設(shè)海綿鐵加料系統(tǒng)，向電爐添加I5%?20%的海綿鐵成鐵鋼比達到50%左右，為實現(xiàn)鐵水熱裝，專門新建2座380m3髙爐及相關(guān)工程，極大地提高了鋼水的純凈度。沙鋼90t豎爐生產(chǎn)線是亞洲第一臺短流程生產(chǎn)線，配有超音速碳氧槍和爐底吹氬攪拌系統(tǒng)，可以對粗煉鋼水充分地進行去氣去雜。后面配有LF精煉爐和小方坯高質(zhì)量的連鑄機進行增流改造。7StUHP電爐由槽式出鋼改成偏心底出鋼，并配LF精煉爐，導(dǎo)電橫臂改成整體式。20t電爐3座，改為偏心爐底出鋼，配LF爐。從技術(shù)改造體現(xiàn)的經(jīng)濟效益十分顯著，見表114。表114產(chǎn)置與電極、電耗的變化直接還原和衷鋼預(yù)熱技術(shù)是當代世界鋼鐵工業(yè)的兩大前沿技術(shù)，是對傳統(tǒng)鋼鐵冶煉工藝的重大技術(shù)革命。 直接還原技術(shù)近10年來，美、德、日、澳大利亞以及東南亞、中國等相繼開發(fā)出直接還原法約三十余種。按生產(chǎn)工藝可分一段法、二段法、三段法以及電熱法等。按鐵礦石用還原劑可分為“氣基法”、“煤基法”兩類，兩種方法簡介如下。氣基法：氣體作還原劑的直接還原工藝。該方法當前在世界上占主導(dǎo)地位。氣基法易于控制，反應(yīng)后利用率高f能耗低，產(chǎn)品清潔，含硫量低，含碳量較高為1%?2%，符合煉鋼的要求，并且里機生產(chǎn)能力大。其生產(chǎn)能力和實際產(chǎn)量均占直接還原鐵總能力和總產(chǎn)量的92%?！懊夯ā保汗腆w煤作還原劑的直接還原工藝。煤基法較難控制，反應(yīng)后利用率低，能耗高，產(chǎn)品中含有少量煤灰和殘焦，含碳低為0. 2%左右，%左右，單機生產(chǎn)能力低，勞動條件和環(huán)保條件不如氣基法。1994年，世界直接還原各類方法的生產(chǎn)能力為36. 4Mt，其中氣基法占9I. S%，煤基法占8. 2%，氣基法1997年占總產(chǎn)量的91. 6%，各國直接還原鐵產(chǎn)量見表11S。. I, 1直接生產(chǎn)潔淨銅的工藝直接還原技術(shù)是直接生產(chǎn)潔凈鋼的工藝。鐵礦石經(jīng)直接還原法中的熔融工藝處理得到——還原鐵(DRT)。直接還原技術(shù)具有生產(chǎn)成本低為10%?25%，原料選用靈活性大，環(huán)境污染小，應(yīng)變能力強等優(yōu)點9近10年來世界直接還原鐵產(chǎn)董穩(wěn)步增長，約19. 65Mt，平均每年增長1. 765倍。近兩年世界各國(或地區(qū))直接還原鐵產(chǎn)量及增減率見表116。國內(nèi)外部分直接還原技術(shù)的特點介紹如下：(I)DIOS法，如圖15所示.表115 年世界各國(成地區(qū))直接還原鐵產(chǎn)置及增減率表116直接還原鐵生產(chǎn)地區(qū)及其分布(單位/萬t)曰本DKJS法采用二步法，生產(chǎn)流程主要包括預(yù)還原爐(流化床)、熔融還原爐(鐵浴)和加煤重整還原廢氣的設(shè)備,其優(yōu)點如下：1) 官接使用煤粉；2) 鐵浴爐易于啟動或停止操作；3) 設(shè)備投資少(與新建高爐、燒結(jié)爐、焦爐相比)；4) 降低鐵水生產(chǎn)成本(比髙爐法低10%）；5) 減少CO2氣體的發(fā)生量(比髙爐法低5%?10%)。鐵浴式熔融還原爐使用的優(yōu)質(zhì)耐火材料品種有MgOC磚，Al3O3C磚以及MgOCr2O3磚等。(2)C0REX法，如圖I6所示。南非COREX爐分成兩個容器。上部為預(yù)還原豎爐，其功能是將頂部裝入的塊狀礦石、燒結(jié)礦或球團礦還原成金屬化率90%?93%的海綿鐵。爐內(nèi)髙溫區(qū)溫度800?900℃，—般耐火材料可滿足要求，下部為熔融氧化爐，其功能是將海綿鐵和剩余未金屬化的礦石熔化，形成液態(tài)渣、脫硫，冶煉出煉鋼所需的鐵水，同時供應(yīng)上部還原爐所需的煤氣，其煤氣成分為CO含量75%，H2 含量25% ，CO2極少量，溫度為1000?1100 ℃ ；所用耐火材料品神一般為優(yōu)質(zhì)莫來石磚、 Sialcm結(jié)合的SiC磚、Sialon結(jié)合的Al2O3磚，以及不同類型的碳磚等。(3)HISMELT法，澳大利亞HKMELT的工藝流程，主要包括流態(tài)化預(yù)還原爐和鐵浴終還原爐。后者不用氧氣，而用高熱空氣；煤進入熔融還原爐的位置不在上方，在爐的中部，該爐中的氣體直接進入預(yù)還原爐，不經(jīng)集塵器，鐵礦粉在噴入臥式熔煉還原池前，在循環(huán)流化床內(nèi)進行預(yù)熱和預(yù)還原該法工藝簡單、成本低，有如下特點:1)廣泛使用各種略經(jīng)加工的鐵礦粉作原料；2)可用各種煤；3)與髙效高爐有同等的節(jié)能效果；4)操作簡單靈活，利用率髙；5)能滿足未來對污染物排放控制的要求。⑷ROMELT法。俄羅斯稱ROMELT法為液相還原法。具有代表性的ROMELT法是一步還原法，設(shè)備簡單，投資較少，特別適宜處理含鐵粉塵及廢料。該工藝使用大容積高度攪拌的熔池，可在70%以上的髙二次燃燒率下操作，并且熱回收率可達ROMELT工藝采用水冷套作反應(yīng)裝置的爐壁，可使熔渣冷凝在爐壁上，保護爐襯“耐火材料僅用在爐缸和虹吸區(qū)。上述4種還原工藝的技術(shù)經(jīng)濟指標見表117。表117 4種還原工藝參數(shù)與耐火襯料侵蝕速率(5) AISI法。美國的AlSI技術(shù)，其生產(chǎn)流程主要包括連續(xù)式球團預(yù)還原爐和水平槽式熔煉爐。氧化性球團在預(yù)還原爐內(nèi)直接還原后，在熱狀態(tài)下，連續(xù)進入槽式爐中熔化和精煉，獲得中碳和高碳半鋼，經(jīng)二次精煉