钢铁科技发展指南与当前科技创新钢铁科技发展指南与当前科技创新 中国金属学会中国金属学会 苏天森苏天森20082008年年1111月月1919日日 厦门厦门1一.认清形势，增强信心，坚持创新二.2006年2020年中国钢铁工业科技发展 指南有关炼钢的内容三.当前炼钢科技创新重点2一一.认清形势，增强信心，坚持创新认清形势，增强信心，坚持创新 受受世世界界金金融融危危机机的的影影响响，我我国国经经济济增增速速已已经经放放缓缓。钢钢铁铁及及与与石石灰灰生生产产相相关关的的行行业业在在三三季季度度末末都都放放缓缓了了增增长长，在在这这样样的的形形势势下下，我我们们必必须须增增强强忧忧患患意意识识，积极应对挑战。积极应对挑战。 31钢铁生产形势走向钢铁生产形势走向 今今年年初初虽虽然然原原、燃燃料料涨涨价价，但但全全国国城城镇镇固固定定资资产产投投资资比比去去年年同同期期增增长长27.3%，社社会会消消费费品品增增长长21.7%出出口口增增长长22.7%，钢钢铁铁不不仅仅大大幅幅度度增增产产，而而且且钢钢材材价价格格上上涨涨，上上半半年年，粗粗钢钢日日均均产产量量平平均均达达到到146万万吨吨。1-7月月份份全全国国生生产产粗粗钢钢30829万万吨吨，比比去去年年同同期期增增长长9.6%，而而表表观观消消费费量量（产产量量出出口口+进进口口）增增长长14.96%。国国民民经经济济需需求求的的拉拉动动作作用用依依然然十分明显。十分明显。4 但八月中旬开始，特别九月份但八月中旬开始，特别九月份国内市场钢材价格出现了数周持续较国内市场钢材价格出现了数周持续较 大幅度的下滑，钢厂库存增加。大幅度的下滑，钢厂库存增加。进入十月份后，部分钢厂出现亏损、进入十月份后，部分钢厂出现亏损、 停产、减产。停产、减产。汽车、造船、机械制造、建筑，尤其汽车、造船、机械制造、建筑，尤其 是住房建设等行业也程度不同地放缓是住房建设等行业也程度不同地放缓 了增速。了增速。 经经济济形形势势究究竟竟怎怎样样走走向向，已已成成为为大大家一致关心的问题。家一致关心的问题。52认清形势，坚定信心认清形势，坚定信心 在当前形势下，盲目乐观和悲观都是不可取的。在当前形势下，盲目乐观和悲观都是不可取的。2.1要从内部分析原因，加强应对要从内部分析原因，加强应对从钢铁生产看，目前形势行业自身是有责任的。年初从钢铁生产看，目前形势行业自身是有责任的。年初 祈求高额利润和对形势过于乐观。近期又急于大幅度祈求高额利润和对形势过于乐观。近期又急于大幅度 降价，企图保本减产，却影响了市场信心。降价，企图保本减产，却影响了市场信心。下决心加大科技创新力度，淘汰落后产能和装备的力下决心加大科技创新力度，淘汰落后产能和装备的力 度，挖潜降成本。度，挖潜降成本。注意控制产量并理性对待产品价格调整，增强市场信注意控制产量并理性对待产品价格调整，增强市场信 心，拉动需求。心，拉动需求。依靠国家宏观调控面向内需为主的思路上来依靠国家宏观调控面向内需为主的思路上来。62.2国内经济形势依然良好，坚定信心十国内经济形势依然良好，坚定信心十 分重要分重要国际金融危机对我国的影响远小于对发达国家的影国际金融危机对我国的影响远小于对发达国家的影 响，我们没有任何惊慌失措的理由。响，我们没有任何惊慌失措的理由。 十十七七届届三三中中全全会会的的公公报报指指出出“我我国国经经济济总总体体形形势势是是好好的的，经经济济保保持持较较快快的的增增长长，金金融融业业稳稳健健运运行行，我我国国经经济济发发展展的的态态势势没没有有改改变变。要要更更加加自自觉觉、更更加加坚坚定定地地推推动动科科学学发发展展，坚坚定定信信心心、冷冷静静观观察察、多多管管齐齐下下、有有效效应应对对，着着力力扩扩大大国国内内需需求求，特特别别是是消消费费需求需求”。 温总理在广西视察时明确指出，中国经济发展的潜温总理在广西视察时明确指出，中国经济发展的潜 力十分巨大。力十分巨大。 7十七届三中全会公报中明确规定了到十七届三中全会公报中明确规定了到2020年年 农村人均纯收入比农村人均纯收入比2008年翻一番的宏伟目标。年翻一番的宏伟目标。国家已相继出台了一系列金融、财政、刺激国家已相继出台了一系列金融、财政、刺激 房市等旨在保证经济平稳较快发展，控制物房市等旨在保证经济平稳较快发展，控制物 价超快上涨的政策，而且实际上国民经济总价超快上涨的政策，而且实际上国民经济总 体上保持体上保持GDP年均增长水平年均增长水平10%人左右人左右 （2008年上半年为年上半年为10.5%，1-3季度为季度为9.9%，明，明 年预计年预计9%）。）。8十一月十一日国务院常务会议决定拉动经济的四项实施措施十一月十一日国务院常务会议决定拉动经济的四项实施措施9000亿元破解低收入者住房难（经济适用房、廉租房、棚户亿元破解低收入者住房难（经济适用房、廉租房、棚户 区改造）区改造）据传铁路建设将投入一万亿元人民币据传铁路建设将投入一万亿元人民币现在最重要的事是把自己的事做好。现在最重要的事是把自己的事做好。l核准审批固定资产投资项目西气东输二期核准审批固定资产投资项目西气东输二期930亿元，水亿元，水 利利174亿元，核电亿元，核电955亿元亿元l3770项产品出口退税调高，取消部分钢材，化工品和项产品出口退税调高，取消部分钢材，化工品和 粮食出口关税粮食出口关税l灾区重建资金方案灾区重建资金方案3000亿元亿元l加强支持林业生态恢复重建加强支持林业生态恢复重建9二二.2006年年2020年中国钢铁工业科学与技术与发展指南年中国钢铁工业科学与技术与发展指南 第第4部分工艺技术部分工艺技术炼钢和钢铁能源部分内容炼钢和钢铁能源部分内容104.2.2.1 转炉炼钢技术发展目标转炉炼钢技术发展目标总体目标总体目标l总总体体上上适适应应国国内内外外转转炉炉技技术术装装备备优优化化的的发发展展要要求求，实实现现转转炉炉大大型型化化（改改造造与与建建设设100吨吨转转炉炉、加加快快淘淘汰汰30t的小转炉）的小转炉）l冶冶炼炼高高效效化化（强强供供氧氧、短短的的冶冶炼炼时时间间）、标标准准化化（生生产操作、原料供应等管理规范和标准化）产操作、原料供应等管理规范和标准化）l自自动动化化（提提高高计计算算机机冶冶炼炼、尤尤其其是是冶冶炼炼终终点点的的控控制制水水平平、如如实实现现副副枪枪和和炉炉气气分分析析相相结结合合的的动动态态控控制制全全自自动动炼钢、实现转炉智能型调度生产管理等）炼钢、实现转炉智能型调度生产管理等）l绿绿色色化化（如如转转炉炉煤煤气气、蒸蒸汽汽全全部部综综合合利利用用，实实现现转转炉炉工工序序能能耗耗为为负负值值；转转炉炉留留渣渣操操作作；转转炉炉渣渣和和转转炉炉除除尘尘灰、泥的综合利用；实现灰、泥的综合利用；实现“零排放零排放”、无公害化生产）。、无公害化生产）。4.2.2炼钢技术发展目标炼钢技术发展目标11分阶段目标分阶段目标2006年年2010年年l100t转炉实现计算机终点动态控制转炉实现计算机终点动态控制l平均供氧强度平均供氧强度44.5 m3/t.minl平平均均吨吨钢钢石石灰灰综综合合消消耗耗量量4555kg/t，平平均均转转炉炉龄炉炉龄10000炉炉l50%的的转转炉炉100t的的钢钢厂厂实实现现转转炉炉工工序序能能耗耗为为负负值值l平均冶炼周期平均冶炼周期3034 min122011年年2020年年l各各钢钢厂厂基基本本上上实实现现转转炉炉计计算算机机动动态态控控制制，全全自自动炼钢（终点控制合格率达到动炼钢（终点控制合格率达到99%以上）以上）l平均供氧强度平均供氧强度5.0m3/t.minl平均吨钢石灰综合消耗量平均吨钢石灰综合消耗量35kg/tl平均冶炼周期平均冶炼周期30minl平均转炉炉龄平均转炉炉龄13000炉炉l90%以以上上的的转转炉炉100t的的钢钢厂厂实实现现转转炉炉工工序序能能耗耗为负值为负值134.2.2.2 电弧炉炼钢技术的发展目标电弧炉炼钢技术的发展目标总体目标总体目标 高高度度重重视视炼炼钢钢原原料料技技术术的的研研究究，实实现现冶冶炼炼高高效效化化以以及及自自动动化化和和标标准准化化；平平均均吨吨钢钢电电耗耗低低于于380 kwh/t，冶冶炼炼周周期期50 min，氧气消耗，氧气消耗3035m3/t；平均炉龄；平均炉龄1000炉炉分阶段目标分阶段目标 2006年年2010年年l平均吨钢电耗平均吨钢电耗420kwh/t，冶炼周期，冶炼周期60 min，氧气消耗，氧气消耗2530 m3/tl50吨以上电弧炉实现计算机操作吨以上电弧炉实现计算机操作l炉龄炉龄800炉炉142011年年2020年年l平均吨钢电耗低于平均吨钢电耗低于380 kwh/t，冶炼周期，冶炼周期50 min，氧气消耗，氧气消耗3035m3/tl平均炉龄平均炉龄1000炉炉l实现智能化电炉生产实现智能化电炉生产 注注上上述述目目标标是是如如下下炉炉料料结结构构的的可可比比值值：全全部部冷冷固固体体料，冷生铁配比料，冷生铁配比15，其余为冷废钢和直接还原铁，其余为冷废钢和直接还原铁154.2.2.3 炉外精炼及铁水预处理技术发展炉外精炼及铁水预处理技术发展总体目标总体目标l基本实现全量铁水预处理基本实现全量铁水预处理l钢水基本经过精炼，真空精炼比达到钢水基本经过精炼，真空精炼比达到60以上以上l可稳定生产各类纯净钢可稳定生产各类纯净钢16分阶段目标分阶段目标2006年年2010年年l铁水预处理比和钢水精炼比均铁水预处理比和钢水精炼比均60l真空精炼比达到真空精炼比达到30l高效、低成本洁净钢生产技术达到国际先进水平高效、低成本洁净钢生产技术达到国际先进水平2011年年2020年年l全量铁水预处理，全量铁水预处理，30铁水铁水“三脱三脱”处理后的铁水硫含量处理后的铁水硫含量 0.002，磷含量达到，磷含量达到0.010l钢水基本都经过炉外精炼处理，钢水真空处理的比例钢水基本都经过炉外精炼处理，钢水真空处理的比例60% l稳定生产各类纯净钢。稳定生产各类纯净钢。174.2.2.4 连铸技术发展目标连铸技术发展目标总体目标总体目标l全全面面提提高高现现存存铸铸机机的的水水平平，全全部部实实现现高高效效化化（优优质、高速、高作业率、高连浇率）质、高速、高作业率、高连浇率）l加加快快特特钢钢连连铸铸技技术术的的推推进进，连连铸铸比比70，促促进进我我国连铸比国连铸比98，进入世界领先行列，进入世界领先行列l薄薄板板坯坯连连铸铸连连轧轧的的装装备备和和工工艺艺、品品种种生生产产技技术术国国产化并保持走在世界前列产化并保持走在世界前列l加加强强自自主主开开发发新新型型连连铸铸设设备备与与半半凝凝固固加加工工、电电磁磁连连铸铸等等前前沿沿工工艺艺技技术术的的开开发发力力度度，进进入入国国际际先先进进行列行列18分阶段目标分阶段目标2006年年2010年年l高高效效连连铸铸机机数数量量比比例例60，条条形形材材高高速速连连铸铸直直接轧制试验有重大进展接轧制试验有重大进展l薄薄板板坯坯连连铸铸生生产产效效率率、品品种种、质质量量全全面面进进入入世世界界领先行列，年产领先行列，年产300万吨薄板坯连铸设备国产化万吨薄板坯连铸设备国产化l薄带坯连铸技术开发有突破性进展薄带坯连铸技术开发有突破性进展l特钢连铸比特钢连铸比70l基本解决稳定生产优质铸坯的工艺技术基本解决稳定生产优质铸坯的工艺技术“瓶颈瓶颈”2011年年2020年年l薄带坯连铸直轧技术产业化薄带坯连铸直轧技术产业化l连铸复合钢材生产产业化连铸复合钢材生产产业化l连铸生产实现智能化连铸生产实现智能化194.2.6钢铁能源技术发展目标钢铁能源技术发展目标总体目标总体目标l2020年年全全国国钢钢铁铁企企业业综综合合能能耗耗700kgce/t，新新水水消消耗耗6m3/tl大于大于200m2烧结机基本实现余热回收利用烧结机基本实现余热回收利用l炭化室高炭化室高4.3以上焦炉干法熄焦装置（以上焦炉干法熄焦装置（CDQ）比例达）比例达60l1000m3以以上上容容积积高高炉炉均均有有煤煤气气压压差差发发电电设设施施（TRT），高高炉煤气全部综合利用炉煤气全部综合利用l100以以上上转转炉炉工工序序能能耗耗为为负负值值，煤煤气气蒸蒸汽汽回回收收后后全全部部有有效利用效利用l大大中中型型钢钢铁铁企企业业全全部部建建立立能能源源计计算算机机管管理理中中心心或或能能源源环环保保综合计算机管理中心综合计算机管理中心l钢铁生产大规模利用可再生清洁能源技术产业化钢铁生产大规模利用可再生清洁能源技术产业化l可循环钢铁流程工艺与装备在全行业得到广泛推广可循环钢铁流程工艺与装备在全行业得到广泛推广20分阶段目标分阶段目标2006年年2010年年l全国重点钢铁企业综合能耗全国重点钢铁企业综合能耗730kgce/t，耗新水，耗新水8m3/tl烧结球团余热利用有重大突破，开始推广烧结球团余热利用有重大突破，开始推广l炭化室高炭化室高4.3m以上焦炉干法熄焦装置比例达以上焦炉干法熄焦装置比例达40以上以上l1000m3以上高炉煤气压差发电设施（以上高炉煤气压差发电设施（TRT）普及率达）普及率达80以上，高炉煤气加热、发电等综合利用率以上，高炉煤气加热、发电等综合利用率95l100t以上转炉以上转炉50以上实现转炉工序能耗为负值，回收以上实现转炉工序能耗为负值，回收蒸汽，煤气放散率蒸汽，煤气放散率10l兑入一定比例铁水的电炉、铁合金矿热炉的汽化冷却、兑入一定比例铁水的电炉、铁合金矿热炉的汽化冷却、煤气回收利用技术有突破煤气回收利用技术有突破l50以上大中型钢铁企业建立能源管理中心或能源环保以上大中型钢铁企业建立能源管理中心或能源环保综合管理中心综合管理中心l可循环钢铁流程工艺与装备示范工程建成投产可循环钢铁流程工艺与装备示范工程建成投产l可再生和清洁能源在钢铁生产应用的技术有重大突破可再生和清洁能源在钢铁生产应用的技术有重大突破212011年年2020年年l2020年全国重点钢铁企业综合能耗年全国重点钢铁企业综合能耗700kgce/t，耗新水，耗新水 6m3/tl大于大于200m2烧结机基本上实现余热回收利用烧结机基本上实现余热回收利用l炭化室高炭化室高4.3M以上焦炉干法熄焦装置（以上焦炉干法熄焦装置（CDQ）比例达）比例达60l1000m3以以上上容容积积的的高高炉炉全全部部进进行行煤煤气气压压差差发发电电（TRT），高炉煤气全部得到综合利用。高炉煤气全部得到综合利用。l100t以上转炉实现转炉工序能耗为负值以上转炉实现转炉工序能耗为负值l电炉、铁合金炉、轧钢加热炉余热和煤气回收技术基本产电炉、铁合金炉、轧钢加热炉余热和煤气回收技术基本产 业化业化l冶金低温余热利用技术产业化冶金低温余热利用技术产业化l能源计算机管理中心或能源环保计算机综合管理中心在大能源计算机管理中心或能源环保计算机综合管理中心在大 中型钢铁企业普及中型钢铁企业普及l可循环钢铁流程工艺与装备在全行业得到推广可循环钢铁流程工艺与装备在全行业得到推广l钢铁生产大规模利用可再生清洁能源，优化钢铁生产能源钢铁生产大规模利用可再生清洁能源，优化钢铁生产能源 结构的技术产业化结构的技术产业化224.3.2 炼钢关键技术炼钢关键技术4.3.2.1 转炉炼钢关键技术转炉炼钢关键技术2006年年2010年年l转炉炼钢少渣、溅渣相结合的冶炼技术转炉炼钢少渣、溅渣相结合的冶炼技术 主主要要是是铁铁水水三三脱脱，脱脱磷磷转转炉炉操操作作后后，脱脱碳碳转转炉炉渣渣量量将将减减少少到到50kg/t以以下下时时，仍仍进进行行溅溅渣渣护护炉炉的的技技术术。包包括括新新条条件件下下炉炉渣渣改改质质技技术术、喷喷枪枪结结构构优优化化技术、与喷补结合技术、全留渣技术等。技术、与喷补结合技术、全留渣技术等。l转炉炼钢高强度供氧和长寿复吹技术转炉炼钢高强度供氧和长寿复吹技术 供供氧氧强强度度5/mint,供供氧氧时时间间10min的的系系统统工工艺艺、装装备备技技术术。氧氧枪枪头头结结构构优优化化与与长长寿寿是是技技术术的的关关键键，也要配合优化炉型。也要配合优化炉型。 改改进进底底吹吹透透气气元元件件结结构构和和材材质质，优优化化工工艺艺，100%复吹，高炉令技术。复吹，高炉令技术。23l转炉炼钢冶炼洁净钢和特钢技术转炉炼钢冶炼洁净钢和特钢技术 在在优优化化炉炉料料质质量量基基础础上上，实实现现过过程程、终终点点和和精精炼炼精精确确控控制制的的转转炉炉精精炼炼结结合合冶冶炼炼各各类类中中高高合合金金钢钢的的高高效效优优质质生生产产技技术术，其其中中转转炉炉不不锈锈钢钢冶冶炼炼系统技术为开发重点系统技术为开发重点l转炉内熔融还原合金化冶炼技术转炉内熔融还原合金化冶炼技术 脱脱磷磷炉炉加加铁铁矿矿，脱脱碳碳炉炉加加铬铬矿矿、锰锰矿矿等等矿矿物物直直接接还还原原、合合金金化化，低低成成本本冶炼技术。冶炼技术。l转炉炼钢环保节能技术转炉炼钢环保节能技术 1）转炉煤气、蒸气回收技术）转炉煤气、蒸气回收技术 实现煤气回收实现煤气回收100m3/t,蒸汽回收蒸汽回收80kg/t，蒸汽完全满足炼钢厂，蒸汽完全满足炼钢厂 各种需求（包括各种需求（包括RH、VD的蒸汽）有余，供应其他厂。的蒸汽）有余，供应其他厂。 2）转炉干法除尘技术）转炉干法除尘技术 自主开发高效、易控、低成本的干法除尘技术。自主开发高效、易控、低成本的干法除尘技术。 3）转炉低排放控制技术）转炉低排放控制技术 主要是水零排放、烟气全除尘（消灭无组织排放）、炉渣、烟尘主要是水零排放、烟气全除尘（消灭无组织排放）、炉渣、烟尘 与尘泥基本上全利用等系统技术。与尘泥基本上全利用等系统技术。 转炉长寿复吹技术、转炉冶炼特钢技术、转炉干法除尘技术是该阶转炉长寿复吹技术、转炉冶炼特钢技术、转炉干法除尘技术是该阶 段主导段主导 技术。技术。242011年年2020年年l“零排放零排放”清洁转炉炼钢生产技术清洁转炉炼钢生产技术 在低排放控制技术上，进一步做到气、水、在低排放控制技术上，进一步做到气、水、 固废完全无排放，固废中可利用元素回收固废完全无排放，固废中可利用元素回收 利用等系统技术。经济高效的厂房房顶三利用等系统技术。经济高效的厂房房顶三 级除尘装备与技术是研发的要点。级除尘装备与技术是研发的要点。l转炉炼钢连续炼钢技术转炉炼钢连续炼钢技术 连续兑铁加料、连续出钢、控制合金化，连续兑铁加料、连续出钢、控制合金化， 生产各类合格钢水的高效化生产技术。生产各类合格钢水的高效化生产技术。254.3.2.2 电弧炉炼钢关键技术电弧炉炼钢关键技术2006年年2010年年l电弧炉炼钢合理炉料结构和废钢处理技术电弧炉炼钢合理炉料结构和废钢处理技术 低成本、强化冶炼的最佳炉料配比结构与工艺技术。低成本、强化冶炼的最佳炉料配比结构与工艺技术。 废钢分捡、加工（包括粉碎性加工、剪切、打梱）、贮存废钢分捡、加工（包括粉碎性加工、剪切、打梱）、贮存与配料技术。与配料技术。l电弧炉炼钢强化氧燃辅助能源应用和余热利用技术电弧炉炼钢强化氧燃辅助能源应用和余热利用技术 除废钢全量预热外，主要是电炉汽化冷却与蒸汽供真空精炼除废钢全量预热外，主要是电炉汽化冷却与蒸汽供真空精炼使用的系统装备与技术使用的系统装备与技术 各类氧燃烧咀、氧枪结构优化提高供应强度与利用效率的技各类氧燃烧咀、氧枪结构优化提高供应强度与利用效率的技术。集束氧枪、高效氧燃枪的研发及布置应用是重点。术。集束氧枪、高效氧燃枪的研发及布置应用是重点。26l电弧炉炼钢合理供电技术电弧炉炼钢合理供电技术 1）电弧炉炼钢优化供电技术，包括优化供电模）电弧炉炼钢优化供电技术，包括优化供电模 型、供电曲线和高效节电技术型、供电曲线和高效节电技术 2）高效、电网低干扰的高阻抗电炉系统技术）高效、电网低干扰的高阻抗电炉系统技术 3）直流电弧炉炼钢技术）直流电弧炉炼钢技术 综综合合引引进进的的几几类类主主要要装装备备技技术术优优点点，开开发发自自主主知知识识产产权权、高高稳稳定定性性供供电电，长长寿寿底底电电极极、低低N控制技术等高效、低耗的直流电炉技术。控制技术等高效、低耗的直流电炉技术。l电炉冶炼终点精确控制技术电炉冶炼终点精确控制技术 电电弧弧炉炉炼炼钢钢成成份份、温温度度精精确确控控制制技技术术；电电弧弧炉炉炼炼钢烟气成分分析与动态控制技术钢烟气成分分析与动态控制技术27l电弧炉高效炼钢技术电弧炉高效炼钢技术 高效废钢预热技术，超高功率及供电优化技术，高效废钢预热技术，超高功率及供电优化技术，高供氧强度、供燃强度技术。全固体料冶炼周期高供氧强度、供燃强度技术。全固体料冶炼周期60min，30%热铁水条件下冶炼周期热铁水条件下冶炼周期45min。2011年年2020年年l电弧炉炼钢电弧炉炼钢“零排放零排放”清洁生产技术清洁生产技术 1）高效一、二次除尘技术）高效一、二次除尘技术 2）汽化冷却技术）汽化冷却技术 3）炉渣处理与回收利用技术）炉渣处理与回收利用技术 4）水）水“零排放零排放”技术技术l电弧炉连续炼钢技术电弧炉连续炼钢技术 连续加料、冶炼、出钢和合金化控制装备与技术。连续加料、冶炼、出钢和合金化控制装备与技术。284.3.2.3炉外精炼及铁水预处理关键技术炉外精炼及铁水预处理关键技术2006年年2010年年l铁水预处理技术铁水预处理技术 1）铁水脱硫工艺的优化）铁水脱硫工艺的优化 如纯镁、镁复合喷吹预脱硫的低耗、长寿如纯镁、镁复合喷吹预脱硫的低耗、长寿命喷枪、高效除渣技术，命喷枪、高效除渣技术，KR搅拌法优化脱硫搅拌法优化脱硫等系统技术等系统技术 2）铁水脱磷工艺的优化）铁水脱磷工艺的优化l铁水包脱磷低喷溅和高效率技术（包括抑喷剂铁水包脱磷低喷溅和高效率技术（包括抑喷剂开发）、转炉高效预脱磷技术等。开发）、转炉高效预脱磷技术等。 钢水综合真空处理工艺与装备技术；钢水综合真空处理工艺与装备技术；29 夹杂物控制技术。如超低氧控制、喂丝夹杂物夹杂物控制技术。如超低氧控制、喂丝夹杂物 变形、变形、LF渣精炼夹杂物脱除及性状控制等技术渣精炼夹杂物脱除及性状控制等技术 钢钢中中残残余余元元素素（Cu、Sn、Pb、Sb、Bi等等）去去除技术；除技术；2011年年2020年年l炉外精炼过程提高碳溶解速度和碳替代物技术；炉外精炼过程提高碳溶解速度和碳替代物技术；l高洁净度脱氧技术；高洁净度脱氧技术； 解解决决钢钢水水中中氧氧快快速速传传质质与与脱脱除除、脱脱氧氧产产物物（H2O）排排除除，电电解解质质探探头头寿寿命命，低低氧氧量量快快速速精精确测量等关键技术。确测量等关键技术。304.3.2.4连铸关键技术连铸关键技术2006年年2010年年l高效连铸系统装备与工艺优化技术高效连铸系统装备与工艺优化技术 包包括括方方坯坯抛抛物物线线型型结结晶晶器器，板板坯坯连连铸铸高高均均匀匀、高高传传热热强强度度结结晶晶器器、液液压压正正弦弦与与非非正正弦弦振振动动，凝凝固固末末端端动动态态轻轻压压下下与与连连续续矫矫直直，二二冷冷动动态态控控制制，低低温温、高高速速、高高均均质质、高等轴晶凝固等工艺和装备技术。高等轴晶凝固等工艺和装备技术。l电磁连铸技术电磁连铸技术 主主要要有有电电磁磁约约束束、搅搅拌拌、制制动动、侧侧封封、流流动动控控制制、电电脉脉冲冲孕孕育育形形核核等等技技术术。电电磁磁约约束束包包括括磁磁约约束束结结晶晶器器（软软接接触触结结晶晶器器）和和磁磁约约束束水水口口技技术术。电电磁磁侧侧封封用用于于薄薄带带坯坯连连铸。铸。l薄板坯连铸连轧优质品种生产技术薄板坯连铸连轧优质品种生产技术 集集中中在在以以热热代代冷冷薄薄规规格格板板带带、高高强强度度微微合合金金化化板板带带、硅硅钢等的开发研究钢等的开发研究31l薄带连铸直轧产业化技术薄带连铸直轧产业化技术 主主要要是是双双辊辊同同径径薄薄带带连连铸铸生生产产低低碳碳钢钢、不不锈锈钢钢、碳碳工工钢钢、硅硅钢钢的的50100万万吨吨/年年流流生生产产线线成成套套技技术术，也也考考虑虑反向凝固、水平凝固等其他技术的开发。反向凝固、水平凝固等其他技术的开发。l型、线、管坯连铸直轧技术型、线、管坯连铸直轧技术 异异 形形 坯坯 连连 铸铸 ， 510mm棒棒 线线 连连 铸铸 直直 轧轧 ， 内内10100nn管坯连铸直轧。管坯连铸直轧。l复合钢材连铸技术复合钢材连铸技术 以以钢钢为为基基板板复复合合连连铸铸、不不同同钢钢种种复复合合连连铸铸等等。研研究究内内容容有有喷喷射射沉沉积积工工艺艺技技术术、水水平平电电磁磁法法复复合合钢钢坯坯连连铸铸技技术术（LMF）、包包覆覆层层连连续续铸铸造造技技术术（CPC）、反反向向凝凝固固连连铸铸技技术术、双双结结晶晶器器连连铸铸双双金金属属技技术术、充充芯芯连连铸铸法法CFC制作复合金属的技术。制作复合金属的技术。l300万吨万吨/年薄板坯连铸连轧成套装备技术年薄板坯连铸连轧成套装备技术 包括全部设备、工艺的自主设计、开发、优化包括全部设备、工艺的自主设计、开发、优化322011年年2020年年l半凝固加工产业化技术半凝固加工产业化技术 半凝固态的制备、保持、输送、成型、半凝固态的制备、保持、输送、成型、 加工的系统技术。加工的系统技术。l熔融还原连续炼钢高效连铸直轧全连熔融还原连续炼钢高效连铸直轧全连续新型流程系统技术续新型流程系统技术334.3.6冶金能源关键技术冶金能源关键技术2006年年2010年年l冶金矿山采矿与选矿节能技术冶金矿山采矿与选矿节能技术l冶金生产余压余热回收利用技术（如冶金生产余压余热回收利用技术（如TRT，CDQ，转炉煤气、蒸汽回收利用，电炉、加热，转炉煤气、蒸汽回收利用，电炉、加热炉汽化冷却与蒸汽回收利用，连铸坯热送、热炉汽化冷却与蒸汽回收利用，连铸坯热送、热装等技术）装等技术）l蓄热式燃烧技术蓄热式燃烧技术l动力设备模糊控制与交交、交直交变频动力设备模糊控制与交交、交直交变频调速技术调速技术l企业能源与能源环保计算机综合管理中心技术企业能源与能源环保计算机综合管理中心技术l全流程组合优化综合节能技术全流程组合优化综合节能技术342011年年2020年年l大中型企业能源生产与使用智能化管理技术大中型企业能源生产与使用智能化管理技术l冶金生产低温余热回收利用产业化技术冶金生产低温余热回收利用产业化技术l冶金生产能源结构优化，大规模利用可再生清冶金生产能源结构优化，大规模利用可再生清 洁能源（如太阳能、风能、核能、氢能）技术洁能源（如太阳能、风能、核能、氢能）技术l低温冶金节能生产技术低温冶金节能生产技术l可循环钢铁流程工艺与装备优化节能生产技术可循环钢铁流程工艺与装备优化节能生产技术35 最最近近35年年国国内内钢钢铁铁企企业业积积极极研研究究开开发发和和推推广广以下重大技术创新成果：以下重大技术创新成果： （1）转炉溅渣护炉与长寿复吹技术）转炉溅渣护炉与长寿复吹技术 （2）转炉高效吹炼工艺）转炉高效吹炼工艺 （3）高效连铸技术）高效连铸技术 （4）连铸恒速浇注技术）连铸恒速浇注技术 （5）薄板坯连铸）薄板坯连铸-连轧生产工艺达到国际先进水平连轧生产工艺达到国际先进水平 （6）专线化生产技术）专线化生产技术 （7）转炉负能炼钢技术）转炉负能炼钢技术 （8）全自动转炉炼钢与终点控制技术）全自动转炉炼钢与终点控制技术36目前尚存在的主要生产技术问题：目前尚存在的主要生产技术问题：（1）炼钢厂能耗与国际先进水平相比仍有较）炼钢厂能耗与国际先进水平相比仍有较 大差距；大差距；（2）炼钢厂环境治理和废弃物回收利用与国）炼钢厂环境治理和废弃物回收利用与国 外先进水平相比有较大差距；外先进水平相比有较大差距；（3）企业管理不够精细，应加强对废钢、石）企业管理不够精细，应加强对废钢、石 灰等辅料、耐材和铁合金的分类管理，灰等辅料、耐材和铁合金的分类管理， 实现炼钢精料，进一步减少渣量，减轻实现炼钢精料，进一步减少渣量，减轻 转炉回硫，降低生产成本；转炉回硫，降低生产成本；（4）钢水成分控制精确度偏低，产品质量稳）钢水成分控制精确度偏低，产品质量稳 定性存在差距；定性存在差距；37（5）设计理论与设计方法创新不多，炼）设计理论与设计方法创新不多，炼 钢厂平面布置研究不够，主要生产设钢厂平面布置研究不够，主要生产设 备的差异化选型研究不够，特别要注备的差异化选型研究不够，特别要注 意避免精炼工艺装备选型和位置的失意避免精炼工艺装备选型和位置的失 误所造成炼钢误所造成炼钢-连铸的混乱运行，应该连铸的混乱运行，应该 深入研究专线化生产品种钢和动态深入研究专线化生产品种钢和动态-有有 序的运行模式。序的运行模式。38三三. .当前炼钢科技创新重点当前炼钢科技创新重点1 1充分发挥炼钢科技创新在新一代钢铁生产过充分发挥炼钢科技创新在新一代钢铁生产过 程中的核心作用程中的核心作用 2121世世纪纪先先进进钢钢铁铁厂厂是是在在2020世世纪纪现现代代化化钢钢铁铁厂厂发发展展的的基基础础上上，为为满满足足市市场场对对钢钢铁铁产产品品的的需需求求和和钢钢铁铁企企业业与与社社会会和和谐谐发发展展的的要要求求而而建建设设的的新新型型钢钢铁铁厂厂，其其基基本本特特点点是是：生生产产高高效效化化、产产品洁净化和对环境的无害化。品洁净化和对环境的无害化。39 新新一一代代钢钢铁铁流流程程将将具具有有高高效效、低低成成本本、稳稳定定生生产产高高品品质质钢钢材材的的钢钢铁铁产产品品制制造造功功能能；提提高高资资源源能能源源利利用用效效率率、显显著著降降低低污污染染物物排排放放的的能能源源、资资源源转转换换功功能能和和大大量量消消纳纳社社会会废废弃弃物物的的再再资资源源化功能，这是应该树立的新理念。化功能，这是应该树立的新理念。 钢钢铁铁生生产产是是典典型型的的流流程程制制造造业业，因因此此树树立立新新理理念念还还必必须须结结合合流流程程工工业业的的基基本本特特点点：系系统统复复杂杂性性、生生产产连连续续性性、管管理理协协调调性性和和发发展展整整体体性性，在在有有限限的的时时间间和和空空间间内内将将复复杂杂的的钢钢铁铁生生产产工工艺艺过过程程有有机机地地融融为为一一体体，实实现现生生产产过过程程动动态态-有有序序、连续连续-紧凑和高效稳定的生产。紧凑和高效稳定的生产。40 21世世纪纪社社会会要要求求的的新新一一代代炼炼钢钢-连连铸铸流流程程应应实现以下发展目标：实现以下发展目标： 流流程程应应具具备备高高效效化化的的生生产产特特点点，可可以以大大批批量量、低成本、稳定地生产各类不同品质的钢材；低成本、稳定地生产各类不同品质的钢材； 新新流流程程应应具具备备资资源源/能能源源减减量量化化、可可循循环环和和再再利利用用的的基基本本功功能能，建建设设环环境境友友好好型型清清洁洁生生产产的的新流程；新流程； 新新流流程程应应具具备备社社会会大大宗宗废废弃弃物物无无害害化化、资资源源化化处理的功能，实现钢铁工业的可持续发展；处理的功能，实现钢铁工业的可持续发展； 新新流流程程的的工工艺艺程程序序、流流程程网网络络（平平面面图图等等）易易于于实实现现企企业业内内部部生生产产自自动动化化、控控制制智智能能化化和和管管理信息化。理信息化。 41 总总之之，21世世纪纪新新型型钢钢铁铁厂厂要要实实现现钢钢铁铁厂厂功功能能的的转转变变，将将钢钢铁铁生生产产与与能能源源转转换换、消消纳纳社社会会废废弃弃物物三三大大功功能能有有机机地地融融为为一一体体。与与此此同同时时，我我们们应应该该设设想想，能能否否通通过过35年年努努力力使使中中国国炼炼钢工艺和装备水平走到世界前列。钢工艺和装备水平走到世界前列。 这这一一新新流流程程中中，炼炼钢钢工工艺艺的的创创新新将将起起到到核核心作用。心作用。422.建设低成本、高效率的洁净钢生产平台建设低成本、高效率的洁净钢生产平台洁净钢的全面涵义（包括：洁净钢是包含全洁净钢的全面涵义（包括：洁净钢是包含全 部钢材，但有不同程度要求的总体概念，满部钢材，但有不同程度要求的总体概念，满 足用户在钢材加工过程和使用过程的性能要足用户在钢材加工过程和使用过程的性能要 求是基本涵义等等）求是基本涵义等等）不断对洁净钢生产的装备、技术创新与优化不断对洁净钢生产的装备、技术创新与优化对不同装备技术认真进行经济效果分析，冶对不同装备技术认真进行经济效果分析，冶 金功能、流程衔接分析和合理使用。金功能、流程衔接分析和合理使用。高效、快速精炼技术高效、快速精炼技术433.转炉高效化生产技术开发转炉高效化生产技术开发功能解析优化功能解析优化高强度有效供氧高强度有效供氧过程终点自动控制与自动炼钢过程终点自动控制与自动炼钢444.电炉生产优化电炉生产优化高效化学能输入与电能供给智能化控制高效化学能输入与电能供给智能化控制优化炉料配比及相应冶炼工艺优化优化炉料配比及相应冶炼工艺优化终点自动控制终点自动控制余能回收和利用余能回收和利用l汽化冷却汽化冷却l余热发电余热发电455.高效化连铸技术的深入创新和发展高效化连铸技术的深入创新和发展重点开发板坯高效化生产技术重点开发板坯高效化生产技术l稳定的低过热度浇铸技术稳定的低过热度浇铸技术l保持结晶器液面稳定的高速浇铸工艺与装备技术保持结晶器液面稳定的高速浇铸工艺与装备技术（包括结晶器结构与振动优化技术）（包括结晶器结构与振动优化技术）l二冷优化技术二冷优化技术l动态轻压下技术动态轻压下技术l电磁连铸技术电磁连铸技术l保护渣、耐材、保护浇铸等相关技术保护渣、耐材、保护浇铸等相关技术466.炼钢连铸节能环保技术炼钢连铸节能环保技术l转炉炼钢能耗为负值的系统技术。转炉炼钢能耗为负值的系统技术。 回收和有效利用两个环节同等重要回收和有效利用两个环节同等重要l电炉余热余能回收系统技术电炉余热余能回收系统技术l连铸坯热送热装技术连铸坯热送热装技术477.新型（包括前沿）技术与装备的开发、应用新型（包括前沿）技术与装备的开发、应用l近终型连铸（连轧）的开发与优化近终型连铸（连轧）的开发与优化l半凝固加工（制备、运输、成型、加工）的半凝固加工（制备、运输、成型、加工）的 理论与实践理论与实践l时空多尺度结构与效应在钢铁生产中的研究时空多尺度结构与效应在钢铁生产中的研究 与应用与应用l新型清洁能源的应用研究新型清洁能源的应用研究48 炼炼钢钢科科技技创创新新必必将将在在新新一一代代钢钢铁铁流程的运行和优化中发挥关键作用。流程的运行和优化中发挥关键作用。 依依靠靠科科技技创创新新，钢钢铁铁行行业业必必将将持持续稳定发展。续稳定发展。49谢谢 谢谢50