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炼铁系统能耗、环保投入等占钢铁长流程生产的70%左右,在钢铁长流程生产中重要性凸显。
本文采用下游行业分析预测法和GDP(国内生产总值)消费强度法两种方法,对2020年~2030年中国钢材需求进行预测,从中长期、整体的角度来看,中国钢材实际消费呈现“弧顶”+“下降通道”的走势,但不排除一些年份的波动反复。随着中国经济由高速增长向高质量发展转变,中国逐渐成为制造强国和创新型。炼铁业在发展理念、技术创新、降本增效、标准引领、智慧制造和低碳及氢冶金等方面已进入高质量发展的新时代。
减量调整
进入21世纪以来,亚洲地区生铁产量增长尤为突出,中国、韩国和印度等生铁和直接还原铁产量的增长引领全球铁产量的增长。“十五”至“十二五”时期,中国炼铁产量进入两位数的高速增长时期,进入“十三五”时期,炼铁产量增速趋缓,但仍保持个位数的增速。与此同时,中国生铁产量占世界生铁产量的比重趋于稳定,但已超过半壁江山(见图1、图2),产量过高和以长流程钢铁生产方式为主(2018年我国铁钢比为0.83,全球铁钢比平均为0.69,不包括中国的全球平均铁钢比为0.55)给节能减排(减少CO2、烟粉尘、SO2、NOx排放等)和降低成本(铁矿石价格高企)带来巨大压力。
4、绝缘性能好。
国内主要生产高牌号硅钢企业在供应发电机领域硅钢产品时,根据发电机性能要求,部分采用特制的绝缘涂层种类。太钢供应国内外发电机企业的硅钢产品通常采用C5或C6涂层;宝钢供应发电机行业的硅钢产品多采用H涂层(厚涂层)和自粘结涂层;武钢供应发电机行业的硅钢产品多采用T4涂层或T5涂层。
用于大型发电机硅钢绝缘涂层的层间电阻可达到10000Ω.mm2/片以上,发电机生产企业在使用硅钢时,经常还会进行二次涂漆处理,一般使用C6水溶性漆或有机漆进行二次涂装,为保证两次涂装的结合性能,要求硅钢生产企业使用C6涂层。
总之,由于发电机特殊的性能要求,对高牌号无取向硅钢在同板差、电磁性能和涂层性能等方面,有非常高的要求。
3、电磁性能要求高。
由于发电机高效率设计的要求,硅钢片的损耗应该是越低越好,损耗越低,机组的效率相对越高。300和600MW汽轮发电机的效率要超过98%,水轮发电机的效率也要超过98%,部分小型发电机也要达到96%,因此要求磁感高,磁导率高、磁时效效应小、机械特性要求耐疲劳性好和应力敏感低等。
电工用热轧硅钢薄板也称热轧硅钢片。热轧硅钢片按其合硅量可分为低硅(Si≤2.8%和高硅(Si≤4.8%两种钢片。二)电工用冷轧硅钢薄板(GB2521-88用含硅0.8%-4.8%电工硅钢为材质,经冷轧而成。冷轧硅钢片分晶粒无取向和晶粒取向两种钢带。冷轧电工钢带具有表面平整、厚度均匀、叠装系数高、冲片性好等特点,且比热轧电工钢带磁感高、铁损低。用冷带代替热轧带制造电机或变压器,其重量和体积可减少0%-25%若用冷轧取向带,性能更佳,用它代替热轧带或低档次冷轧带,可减少变压器电能消耗量45%-50%且变压器工作性能更可靠。CJ20系列,CJT1系列3TB,矽钢片的分类;矽钢片有交流接触器、电磁阀、小型电子变压器一般用0.35毫米厚的电工专用冷轧硅钢片。交流接触器:交流接触器主要为CJ系列中的CJX2系列。B系列等一些目前常用的产品。电磁阀:用电磁控制的工业设备,用来控制流体的自动化基础元件,属于执行器,并不限于液压、气动。硅钢片:一种含碳极低的硅铁软磁合金,一般含硅量为0.5~4.5%加入硅可提高铁的电阻率和大磁导率,降低矫顽力、铁芯损耗(铁损)和磁时效。
具有一定机械强度,A 硅钢片按其含硅量不同可分为低硅和高硅两种。低硅片含硅2.8%以下。主要用于制造电机,俗称电机硅钢片;高硅片含硅量为2.8%-4.8%具有磁性好,但较脆,主要用于制造 变压器铁芯,俗称变压器硅钢片。两者在实际使用中并无严格界限,常用高硅片制造大型电机。
碳冶金与氢冶金循环
中国宝武根据钢铁行业当前面临的外部环境与发展趋势,及时将工艺技术创新的重点转向绿色、环保领域,根据自身积累的技术研发资源,结合企业的实践探索,从钢铁冶炼的基本原理出发,通过计算各种不同能源品种(碳、氢、电)在炼铁还原和升温过程中所消耗的数量及对应的直接与间接排放量,在考量不同能源品种的市场价格后,综合平衡优成本与低排放之间的关系,确定了中国宝武低碳炼铁工艺技术创新路线图:高炉COREX化;大限度提高还原剂利用率;加热方式改为电加热或其它热源;重点发展四大减碳技术——炉顶煤气循环氧气高炉、复合喷吹、新型炉料、波烧结,实现从20世纪“氧时代”到21世纪“氢时代”过渡。
新时代,炼铁业通过减量调整、技术创新、降本增效、标准引领、智慧制造、低碳和氢冶金等转型升级及创新发展,实现炼铁高质量发展。
技术创新的方向主要有:烧结烟气循环工艺、强力混合机在烧结机中的应用、烧结竖罐冷却和余热发电技术、高比例球团矿生产和应用、高炉冲渣水余热回收利用技术、煤气变压吸附技术等
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