“下一个十年将是钢铁工业实现结构调整和转型升级的重要历史时期。”近日，在2013中国金属学会冶金设备分会工作会议暨学术研讨会上，中国金属学会副理事长兼秘书长赵沛强调说。他认为，应当围绕化解钢铁行业的结构性矛盾和资源、能源与环境等制约因素，以科学发展为主题，把钢铁行业结构调整和转型升级、创新能力和竞争力的提高作为服务的核心，搭建学术交流平台，促进科技资源共享，促进“产学研用”结合，引导技术进步。
大力推进共性关键技术
赵沛强调：针对中国钢铁行业当前和未来的主要问题，围绕低能耗、低成本、环保友好和可持续发展，深入开发和应用高炉高效节能综合冶炼技术、洁净钢生产技术、高效均匀加工技术、节能减排技术、清洁生产技术等共性关键技术，推动全行业转型升级。
他着重指出了8个方面的关键共性技术，希望能在业界得到大力推广和应用。
低品位、难选矿综合选别与利用技术。我国应该加大低品位难选矿综合选别与利用技术的完善与推广，这将有力地推动资源经济有效利用，并有助于钢铁生产的资源保障。
烧结新技术。近年来烧结工序广泛应用了低温烧结、小球烧结、厚料层烧结等工艺技术，余热利用获得了突破（蒸汽回收—发电），使烧结矿质量得到提高，工序能耗大幅降低。但是，我国烧结工序目前仍存在一些问题：现有烧结机平均面积偏小，仅85平方米，技术装备水平差距大，中小型烧结机仍占烧结总面积的34%以上。而由于企业之间原燃料供应和价格等因素，生产条件差异较大，使烧结生产指标差距较大，返矿率、能耗等偏高。
他强调，降低漏风技术应成为当前推广的重点。我国烧结机的漏风率普遍在40%~50%，个别甚至达到60%，与国外先进水平的30%相比有较大差距。据有关方面计算，每降低1%漏风率，每平方米面积烧结机降低能耗、提高质量可达到5000元的收益。
此外，发挥烧结智能控制系统的作用，提高烧结机热能回收效率从而提高发电量，都是应该着重发展的技术。智能控制系统或专家系统，对提高烧结矿质量、降低工序能耗发挥了作用。而烧结机热能回收并发电已在全国广泛应用，但效率差异很大。应用新技术可以提高效率，包括采用高压或超高压锅炉，以及除环冷机热能回收外，烧结段热能也回收。
新一代可循环钢铁流程和高效率、低成本洁净钢技术。赵沛认为，新一代可循环流程是钢铁行业实施循环经济的切入点。其含义包括：流程紧凑、高效、顺畅，各工序优化衔接匹配；钢铁产品制造，能源高效利用、转换和再利用，社会废弃物消纳利用三大功能在流程优化中充分发挥；行业先进技术高效集成等。
我国近年来从技术集成角度开发和应用高效率、低成本洁净钢技术，包括流程合理、铁水预处理、转炉冶炼、二次冶金、全连铸、物流顺畅等方面，总体水平大有提高。
他指出，高效率、低成本洁净钢技术达到的效果包括：生产高效化，吹炼时间≤10分钟，辅助时间≤15分钟，冶炼周期≤25分钟；钢水洁净化，转炉终点[S+P]≤150×10-6；终点[O]≤350×10-6；控制智能化，终点控制精度[C]≤±0.01%，温度≤±10℃，命中率≥90%，自动化炼钢率≥95%；生产绿色化，石灰加入量≤20千克/吨钢，钢铁料消耗1050千克/吨钢，转炉钢渣和粉尘自利用率＞70%，实现炼钢全工序“负能”生产。
高炉高效、节能综合技术。赵沛强调：炼铁是整个钢铁企业节能减排、降成本的关键环节。高炉高效、节能综合技术主要包括：高炉高顶压技术，高风温技术和高富氧、高煤比技术，高炉长寿技术。
其中，提高热风温度是有效降低焦比和燃料比最为廉价的方式。高风温是一项综合技术，包括高炉接受风温的能力、热风炉供应风温的能力和高温热风的输送，都须予以重视。
在长寿技术方面，我国高炉长寿水平差距很大，一般一代炉龄都低于10年，仅有少数高炉可实现10年~15年。高炉整体优化设计，包括合理炉形、高质量设备、高效冷却系统和优质耐火材料；良好的施工建设水平；稳定的生产操作和优质原燃料；有效的炉体维护技术———这些综合技术的使用可以有效控制高炉老化的速度，并保持长年持续稳定生产。其中，提高高炉设计和建设水平是高炉长寿的基础和根本保证，否则要想通过改善操作和维护技术来获得高炉长寿是十分困难和代价昂贵的。
转炉少渣炼钢技术和高效挡渣技术。有钢铁企业采用“留渣—少渣炼钢”技术，解决了炉渣快速固化、高效脱磷、脱磷后快速倒渣等关键技术，在提高钢水质量的同时取得了巨大的经济效益，可使白灰消耗降低41%，轻烧白云石降低55%，渣量降低31%，钢铁料消耗降低6.07千克，吨钢氧耗降低1.56立方米，吨钢成本降低31.77元，目前已有多家钢厂开始应用此技术。
减少转炉出钢到钢包的下渣量，可以减少精炼过程中钢水回磷、回硫及氧化物夹杂，同时提高合金的收得率，减少脱氧剂、合金消耗。滑板挡渣技术在此方面具有优势,应用前景良好。目前，国内的滑板挡渣效率≥95%，合金收得率提高1%～2%，钢包下渣厚度小于30毫米。
恒拉速连铸和连铸坯直装热装技术。恒拉速连铸技术有效稳定连铸生产，成为高效连铸和洁净钢生产系统技术中具有引领性作用的技术，对钢水温度、洁净度、生产组织精准程度、设备可靠性等各个方面都提出了高要求，促使全炼钢厂工艺、装备与管理水平的全面提高。
先进控轧控冷技术。先进的控轧控冷技术进一步促进了形变与热处理的融合，成为提高产品性能和降低生产成本的主要手段。控轧控冷技术在已有基础上出现的新趋势是：冷却路径多样化控制，加速冷却和超快冷，在线热处理（淬火、回火、时效），以满足对超高强韧性钢产品的需求，在板带和中厚板生产中效果突出。
企业能源管控中心技术。目前我国建立能源中心的钢铁企业有30家，这是一项集技术与管理于一体的综合技术，对钢厂稳定生产、节能减排具有重大作用。今后应当努力做到动态平衡和实时调控。
环保技术。环保成为钢铁工业转型升级期的重点。赵沛重点强调了3种值得推广应用的技术：全封闭料场技术、烧结烟气综合治理技术和焦化污水深度处理技术。新的环保标准对烟气和废水的治理提出了新的要求：如烧结烟气不仅要脱硫，而且要脱硝和二口恶英，因此必须要研究能综合治理烧结烟气的技术；新技术同时必须具有经济性，又不产生二次污染。而焦化废水经单纯的生化处理难以达到排放标准，必须总结经验，寻找有效的新技术。
产品研发制造有的放矢
赵沛认为，钢铁企业应针对传统市场和未来战略新兴产业需求开展产品研发和制造技术的研究。这方面可分为三大类产品：
一是符合标准的、大批量低成本生产的、用于传统建筑、家电等领域的产品，重点是满足价廉物美的需求。钢铁企业应该提高量大面广钢材产品的实物质量，加快标准升级，有效降低生产成本，实现减量化生产。
二是符合标准加用户特殊需求的产品，如用于汽车、石油、工程机械、轨道交通等领域的产品。钢铁企业的工作重点在于精确控制化学成分，提高轧制精度，满足用户在切割、成形、焊接和应用等方面的技术要求，提供附加性能和服务功能。
三是面向航天航空、海洋工程、新能源、环保等战略新兴产业的特殊性能、特殊用途的钢铁合金材料，满足超超临界火电机组、高档不锈钢、核电机组和航空航天用特殊钢的需求。
推进钢铁生态文明建设
赵沛强调，未来的钢铁企业应该注重生态文明的建设。这包括四个方面的含义：
一是绿色的产品：与原产品相比，性能提高、节省用量，或制造消耗有所下降，直接或间接减少CO2排放，皆视为绿色产品，强调全生命周期的环境友好。
二是绿色的制造流程：全流程的能源流与消耗应是合理优化的，用科技实现钢铁的绿色制造。废气、废水、废渣的经济性循环利用。
三是环境友好的工厂：充分的厂区绿化应吸收掉部分排放的CO2和粉尘（包括PM2.5）,实现城市废弃物的消纳与处理。
四是与所在社区和谐发展。
关注面向未来的前沿技术
赵沛还提出，钢铁企业应该关注面向未来的前沿技术，并提前做好应对规划，尤其是在数字化、新能源和载能资源的可循环利用方面。
在数字化方面，“3D打印”技术是加法制造，可能对新材料带来革命性变化。
在新能源方面，页岩气技术已经在美国取得工业突破，未来我国页岩气技术的突破将会促进直接还原铁和电转炉的流程发展。
在载能资源的可循环利用方面，废钢铁是可无限循环利用的载能资源，可以大幅度降低综合能源的消耗和碳排放、减少“三废”的产生。赵沛指出，2012年我国钢铁积蓄量为57.5亿吨，预计2015年为85亿吨，废钢铁年产出量约1.6亿吨~2亿吨。随着我国钢铁积蓄量和废钢铁产出量的持续提高，新的电炉炼钢技术会逐步发展，为节能减排、低碳发展提供有力支持。
来源：中国冶金报
