1电炉炼钢技术发展现状
以电炉炼钢为基础的短流程炼钢工艺在占地面积、工程投资、资源消耗方面优势非常明显,符合当前低碳经济发展和绿色发展的需求。电炉炼钢技术问世以来,技术更新迭代速度非常快,特别是在欧美发达国家电炉炼钢的所占的比例已经超过了1/2,我国近10年来粗钢产量进一步增加,电炉钢的比例却在减少,远低于世界平均水平。随着国家越来越重视可持续化发展,加强环保政策的下发,通过取缔地条钢以及相关配套政策的落实,使电炉短流程产量明显增加。很多钢铁企业开始逐步将落后的技术淘汰,使绿色节能电炉的发展水平提升。在此背景下需要重视加强现代电炉炼钢技术发展趋势的分析。
2我国电炉炼钢技术发展主要存在的问题
2.1废钢资源少
我国在电炉炼钢发展过程中依赖废钢的资源量,但是我国废钢资源量较少,主要是由于我国对钢材的回收期较长,造成出产较少,在废钢炼造过程中的产量较低。在炼钢时会消耗一定的废钢资源,对废钢的转化率产生的影响,最终造成我国废钢资源不足。
2.2电炉炼钢的市场竞争力不足
从当前角度分析,我国电炉炼钢市场竞争力不足,主要是因为世界上各国家的工业发展水平不足,一些现代化工业发展国家的炼钢技术日趋成熟,很多特种钢都需要从国外进口。当前我国的钢材需求当中,特种钢的需求量逐步增加,但是在炼造特种钢的转炉发展技术水平不高。当前很多特种钢材产品都是以转炉钢为主,电炉钢的优势无法充分发挥出来,影响了钢生产技术的优化和发展。
2.3政府对电炉炼钢技术的政策支持力度不够
要想实现电炉炼钢技术的快速发展,需要政府对电炉炼钢技术进行重视,提供相应的政策支持,我国政府当前对电炉炼钢技术的重视程度不足,主要是因为当前电炉炼钢在我国炼钢产业当中所占的份额不多,在产量和质量方面与国外同类型钢的差距较大。因此政府需要针对电路炼钢技术进行相应的政策扶持,以促进电炉炼钢技术的快速发展[1]。
3现代电炉炼钢技术的未来发展趋势
在当前现代工艺技术快速发展的背景下,我国电炉炼钢技术也得到了显著的提升,未来几年在电炉的工程结构流程、工艺方面也会逐步优化,能够大幅度提升电炉炼钢的效率。比如说kes创新型电炉炼钢技术烟道、速炉电炉技术的大量使用,可以使电炉钢的市场竞争力逐步提升。合理利用新型工艺优化技术可以减少电力能源的损耗,帮助电炉钢生产效率的提升,控制电炉钢生产成本。
3.1技术工艺的智能化发展
在电炉冶炼过程中,单纯依靠操作人员的经验无法对电炉的生产水平进行有效的控制,会对电炉炼钢的效率产生直接影响,而通过电炉炼钢智能化系统,加强数据的管理和控制,可以使电路装备的技术发展水平大幅度提升。电炉炼钢的终点温度精确控制具有非常重要的作用,可以使冶炼的节奏大幅度提升,降低生产过程中的成本,但是电炉炼钢系统非常复杂,主要包含了金属原料成分和来源的控制,冶炼操作的波动常规的系统无法有效地进行预测,而人工智能网络、支持向量机等技术的发展使智能化技术逐步应用于电炉炼钢系统,可以使单一算法下出现的问题和不足有效解决,更好地实现电炉炼钢技术的发展[2]。
3.2技术工艺的可持续化发展
环保问题也是电炉炼钢过程中需要重点关注的问题,加强可持续化发展,减少有毒有害气体的排放成为电炉炼钢发展过程中的重要趋势。以二噁英为例,在电炉冶炼时需要将含有塑料和油脂的废钢放入到电路当中完全预热工作。在此时,因为废钢预热温度和二噁英形成的温度较为相似,导致炼钢时的一些热分解反应会造成电炉炼钢时的烟气中含有大量二噁英,与此同时在铜和镍的氧化物为催化剂的条件下,二噁英的形成量大幅度增加。在高温烟气冷却后,大量二噁英出现。通过实验分析发现在烟气温度超过250摄氏度、氧气含量在6%的条件下,可以有效地使二噁英分解,避免其直接排放到空气当中。这就需要电炉烟气氧化分解后,快速冷却至250℃以下,以便控制二噁英的排放。在实践中为了保证电炉炼钢技术发展过程中,对环境影响的有效控制,抑制有害气体的排放,需要通过合理的减排手段,在操作过程中减少涂料、油脂等废钢入炉。在入炉前需要做好预处理和分选工作,将氯源有效去除,使含塑料、油脂的有机物废钢入炉量减少。在燃烧湿热分解的过程中控制烟气的温度,使二噁英等有害气体的生产生料减少并且有效的分解。加强催化分解技术的应用,将二噁英催化分解为二氧化碳、水和 HCL,避免出现二次污染[3]。
3.3国家针对钢铁企业的布局整合
当前我国在钢铁生产链系统方面日趋完善,在促进国民经济发展方面有很大的推进作用。然而在钢铁行业发展过程中面临着产能过剩、环保问题等因素的影响,在未来5年内,国家不会非常重视刺激钢铁行业的发展,然而调整产业结构、帮助企业逐步加强技术升级和转型、化解产能过剩等问题逐步成为钢铁行业发展的重要方向。为了使废钢循环使用率大幅度提升,重视电炉炼铁技术的发展,加快钢铁行业的升级转型显得尤为重要。在操作过程中需要重视行业绿色发展指标的优化,因为钢铁行业发展过程中可能会造成大量污染物的排放,因此国家要求企业在生产过程中能源消耗率降低5%以上控制污染物的大量排放[4]。另外,需要注意的是我国国土面积较大,钢铁企业分布较为分散,在发展过程中很容易出现恶性竞争等现象,因此中央政府需要与各级政府进行有效沟通,联合治理,加强标准化建设,逐步加强钢铁行业产能的升级,优化钢铁行业的布局,为我国实现制造业强国作出努力。与此同时还需要注意加强和国际合作,转变本国钢铁行业发展过程中生产布局北重南轻的特点,对部分城市的钢铁产业进行搬迁将钢铁运输管理过程中的难题解决,降低钢铁的发展成本为电炉炼钢生产的技术和管理问题优化提供帮助,提升钢铁的生产效率[5]。
结束语
伴随当前我国改革逐步深入,炼钢技术也在进一步发展。电炉炼钢技术的优势非常明显,尤其在环保和节能方面,需要逐步将重视电炉炼钢技术的发展,加强日常管理,积极监测烟气排放过程中出现的各种问题,并且宣传、推广一些具有较好效果的工艺,提升我国的钢铁生产水平。
参考文献
[1] 杨玉国. 现代电炉炼钢技术发展趋势研究[J]. 经济与社会发展研究, 2020(9):112-113.
[2] 傅杰, 兰德年, 中国钢铁工业协会. 现代电弧炉炼钢技术的发展及我国电炉钢生产的前景[J]. 中国电炉流程与工程技术研讨会, 2017(031).134-135.
[3] 李平. 冶金工程技术——钢铁冶金——电弧炉炼钢技术发展历史"分期"问题[J]. 中国学术期刊文摘, 2016(18):125-125.
[4] 李思锐, 江秀龙, 马德武,等. 我国电弧炉炼钢发展现状及前景[J]. 四川冶金, 2018, 40(2):114-115.
[5] 王治政, 徐明华, 李铮,等. 电炉冶炼新技术应用及工艺开发[C]// 中国电炉流程与工程技术研讨会. 2015(34).313-313.