论铁资源效率、环境效率和废钢指数间的关系

提出了衡量钢铁生产过程中资源利用效率、环境状况和废钢充足程度的三项重要指标——铁资源效率、铁环境效率和废钢指数。以质量守恒定律为基础,建立了钢铁生产流程中铁资源效率、铁环境效率和废钢指数之间的关系式。当废钢指数一定时,流程的铁环境效率愈高,铁资源效率也愈高;且流程铁资源效率的最大值也随之确定,它不受铁环境效率的影响。结合生产实际,分析了铁资源效率和铁环境效率的关系曲线随废钢指数的增加而整体上移的原因,并指出由于受转炉炼钢工艺条件的限制,高炉 转炉流程的废钢指数不可能有较大程度地提高,且流程铁资源效率和铁环境效率也不会有很大程度地改善。要想改变这一局面,只有发展电炉流程。     

钒微合金化高强钢电炉炼钢工艺研究

基于电炉流程工艺研特点,发挥电炉钢N含量高的特点,采用在钢中加入VN合金进行V微合金化处理,控制钢水中[O]小于0.025%,[S]小于0.005%,采取提高VN合金收得率的工艺措施,使V的收得率在90%以上,加入VN 合金N的收得率在60%～70%,充分发挥了V晶粒细化和沉淀强化的作用,成功开发了V微合金化屈服强度550 MPa级的高强度热轧钢板.     

E2钢试制工艺探讨

E2钢在试制中出现了Al的收得率过高、钢锭表面质量差、在轧制时成品产生龟裂等的问题作了较为全面的分析，从理论上阐述了高Al钢在电炉冶炼中Al的收得率和高Cu钢的热加工问题。     

现代炼钢流程冶炼工序的共性问题

论述了现代炼钢流程冶炼工序即转炉冶炼和电炉冶炼的共性问题;指出了二者在功能演变、原料结构、能源结构、终点控制、底吹氮、经济性评价及对生产钢种的适应性等方面存在共性;讨论了二者之间共性对中国钢生产发展的影响.并强调电炉流程与转炉流程在一相当长的时间内会共存,转炉钢与电炉钢的比例会有所变化,电炉钢的比例虽比不上世界电炉钢比的水平,但会逐步增加.     

110t电弧炉应用直接还原铁炼钢效果分析

通过110t电炉应用直接还原铁炼钢效果的对比分析，阐述了加入直接还原铁对电炉钢中的残余元素（Cr、Ni、Cu）及氮含量、冶炼时间、冶炼电耗、金属收得率、电炉钢水成本等产生的各种影响，认为直接还原铁可做为优良的电炉炼钢原料用于品种钢的生产。     

中国废钢资源供需状况分析及应对措施

电炉短流程钢厂在占地、投资、节能、环保等方面都优于转炉长流程钢厂,提高电炉钢比是冶金工业发展趋势.中国废钢资源不足,电炉钢比一直徘徊在较低水平,与西方主要产钢国存在较大差距.通过对中国废钢现状分析和未来供需状况预测,表明国内废钢资源供需矛盾将在很长一段时间内存在,并从国内角度提出了5项保障中国废钢资源供给的措施和建议.     

1～15mm不锈渣钢电炉利用工艺研究

分析了1～15mm不锈渣钢的粒度及成分含量,并对1—15mm不锈渣钢的90t电炉利用工艺进行开发与研究。通过生产试验证明,电炉配加1-15mm不锈渣钢不超过3t,对冶炼影响小,镍收得率高（采用在电炉底部配加工艺镍收得率可达到96％以上）,还可以节约金属料、造渣剂、还原剂的消耗。使每炉钢成本降低7000余元,吨钢成本降低100元,证明工艺可行。     

电炉短流程回顾和发展中的若干问题

回顾以电弧炉-精炼-连铸-连轧为代表的炼钢短流程在国内外的发展概况，简述电炉短流程的工艺革新与技术进步，讨论废钢资源和电能短缺、残存元素富集和二恶英污染等阻碍我国电炉钢发展的若干问题，并从循环经济的要求出发对电炉炼钢短流程工艺和装备的进一步改革与完善提出看法。     

复吹转炉冶炼Cr13不锈钢的试验研究

在实验室和工厂的顶底复吹转炉上,顶枪供氧、底枪供惰性气体,用铁水和高碳铬铁冶炼出Cr13不锈钢。金属收得率89％左右,铬的回收率90％以上。钢的质量不低于电炉冶炼的。吨钢成本低于电炉返回法。文中对冶炼过程中影响铬氧化与还原的各种因素进行了分析讨论。     

电炉-连铸生产低氮钢的实践

介绍了宝钢电炉流程在生产低氮钢方面采取的主要技术措施。包括电炉提高铁水比、造泡沫渣、终点碳控制、EBT;LF气氛控制、造好白渣、埋弧操作;VD提高脱氮率,钢液成分对脱氮的影响;连铸钢包长水口及氩封防止钢液吸氮。     

铁钢比变化对吨钢综合能耗影响分析方法

 在碳达峰、碳中和背景下,增加废钢消耗比例、降低铁钢比可直接影响钢铁企业吨钢综合能耗下降,是中国长流程钢铁企业能效提升、节能降碳的有效路径,已成为钢铁行业研究热点。首先结合长流程钢铁生产实际从热量平衡角度简要分析了降低铁水热量损失、提高废钢入炉温度、降低转炉出钢温度等降低铁钢比的主要途径和相应技术措施。为了完整量化分析铁钢比变化对钢铁企业吨钢综合能耗的影响,以钢铁企业系统节能原理为基础,在传统的铁前工序钢比系数、转炉炼钢工序能耗变化影响分析的基础上,增加了由于铁钢比变化导致吨钢余能回收对吨钢综合能耗的影响,并提出了铁钢比变化对长流程钢铁企业能耗影响定量分析方法。最后以若干钢铁企业实际数据为例进行了定量分析,在该案例条件下,铁钢比从基准期0.950降低至统计期0.790,铁前工序钢比系数、转炉炼钢工序能耗、吨钢余能回收三者变化分别影响吨钢综合能耗下降71.282 kgce/t、下降1.000 kgce/t、增加9.687 kgce/t,合计影响吨钢综合能耗下降62.595 kgce/t。该案例定量分析显示铁钢比平均每降低0.01,吨钢综合能耗下降3.912 kgce/t,铁钢比下降能够有效提升长流程钢铁企业吨钢综合能耗水平。     

钢铁生产环境负荷的累积对比分析评价

根据国内钢铁生产的特点，定义了综合相对环境指数IREI，并在此基础上建立了钢铁生产环境负荷评价的累积对比模型。将该模型应用到国内几种典型的钢铁生产流程评价中，结果表明，评价结果具有可对比性，可以定量化；与高炉－转炉流程相比，直接还原铁的IREI值为0．615，电炉流程吨粗钢的IREI值分别为0．513（特钢），具有较明显的环境优势；此外，以废钢为原料的电炉钢普钢流程的环境负荷也明显小于高炉－转炉流程，其吨粗钢IREI值为0．504。     

40CrB钢冶炼过程中氮含量的控制

以莱钢50 t电炉生产线生产40CrB钢的冶炼过程为对象,分析含硼钢冶炼过程中氮含量的变化情况。结果表明：氮含量呈先降低后增加再降低再增加的变化趋势,整个冶炼过程电炉终点氮含量最低,连铸坯氮含量最高,VD处理有利于降低氮含量;电炉出钢至精炼阶段,氮含量增加最为明显,其次是连铸阶段。通过控制铁水（或生铁）兑入比例、精炼渣量、VD炉操作和保护浇铸,钢中氮含量可以控制在50×10-6以下。     

基于系统动力学的烧结工序铁素流动态特性分析

运用系统动力学原理,采用因果关系和存量流量分析方法,在相对宏观的层面构建了钢铁生产过程烧结工序的铁素流动态模型。仿真结果准确,验证了系统动力学原理应用于钢铁生产流程研究的适用性及建模仿真的有效性。计算表明:烧结矿铁素流随时间的增加而不断增大,然后逐渐趋于稳定,且烧结矿铁素流在烧结初始时段增加速度最快;返回铁素流波动越大,烧结矿铁素流、损失铁素流和烧结机铁素重新达到输出稳定状态所需时间越长。     

钢铁工业结构调整对能源消耗的影响

为降低钢铁工业能源消耗，本文基于ｅ－ｐ分析法，进一步阐述了结构调整的主要性，指出铁钢比高对能源消耗的影响极大，其中炼钢铁钢比高和铸铁比高是造成铁钢比高的两个主要原因。降低铁钢比的主要途径是结构调整，即增加电炉钢比和降低铸铁比，增加转炉废钢比和降低吨钢钢铁料耗量；充分合理地利用废钢。本文还对到本世纪末中国钢铁工业结构调整后的节能效果作了预测。     

AOD炉的高效化冶炼模型

 以往的AOD炉高效化冶炼研究往往通过提高供氧强度,优化转炉的炉容比,提高终点命中率等技术缩短冶炼周期,需要充分利用现有的设备,优化炉料结构和供氧制度,对生产工艺参数进行优化,充分利用这些物理热和化学热,实现AOD炉的高效化冶炼。开发了AOD炉高效化冶炼模型,在AOD炉物料平衡和能量平衡的基础上,结合AOD炉冶炼的工艺特征,建立AOD炉耗氧量和冶炼周期模型,分析了AOD炉冶炼周期随着铁水比和废钢比的变化趋势,得出冶炼周期最短时的炉料结构。结果表明：电炉不锈钢母液加铁水冶炼时,冶炼周期随着铁水比的增加而增加。电炉不锈钢母液加废钢冶炼时,冶炼周期随着废钢比的增加而增加。铁水加废钢冶炼时,冶炼周期随着废钢比的增加而延长。以硅铁为发热剂比以碳粉为发热剂冶炼周期短。     

电炉热装铁水比例对冶炼工艺的影响分析

热装铁水替代部分废钢,是目前电炉炼钢的发展趋势,既减少了钢液中的有害元素含量,也为降低炼钢成本、提高电炉生产率打下了基础。通过对实际生产中冶炼数据的分析,总结出了不同热装铁水比例对CONCAST110t超高功率电弧炉冶炼工艺的影响效果,并确定了合理的热装铁水比例。为优化电炉冶炼模式,提高钢水质量及降低消耗提供了参考。分析认为,选择30%～50%的热装铁水比例,对于CONCAST110t电炉而言,综合消耗较为理想。     

首钢京唐钢铁公司绿色低碳钢铁生产流程解析

 中国钢铁行业面临着资源能源短缺、市场盈利下降和生态环境制约三个方面的压力与挑战,在低碳循环经济成为当前社会发展主趋势的情况下,钢铁企业需要向低碳、绿色生产的方向转型升级。以京唐钢铁公司2015年上半年的生产调研为基础,计算京唐钢铁公司生产过程的能耗、CO2排放情况,并对钢铁生产过程能量流运行、废弃物处理与能源转换情况进行分析,为其他钢铁企业减少CO2排放、节约能源、保护环境提供一个参照。研究表明,京唐钢铁公司吨钢综合能耗为604.5 kg,吨钢CO2排放为2.165 t,与产品结构相类似的宝钢和武钢相比,能耗水平位于行业先进水平;基于钢铁生产的能量流分析表明,京唐钢铁公司通过采用干熄焦发电、煤气干法除尘、TRT余压发电等先进技术,实现吨钢余热余能回收136.26 kg,余热余能回收率为48.31%,高出全国平均水平10.89%;京唐钢铁公司基于循环理念,建立高效的煤气-电能转换中心和余热蒸汽回收利用中心,基本实现了煤气资源、固体废弃物资源、水资源的循环利用与废水零排放,生产过程中SO2、NO2、粉尘的全面达标排放。     

铁水能耗分析及其节能方向与途径

以重点钢铁企业的炼铁系统能源消耗现状为基础,讨论了其能源消耗存在的问题,分析了铁水能耗和工序能耗。结果表明,直接影响铁水能耗的因素有：①工序所消耗各种能源介质（燃料和动力）的实物量多少;②对应每一种能源介质的标准煤折算系数大小,也就是这种能源在其生产、转换过程所消耗的能源量;③余热余能回收量的高低。并提出了减少能源介质（燃料和动力）实物量消耗、加强二次能源（包括余热余能）回收和利用、提高能源利用率等降低铁水能耗的主要方向。