鋼材冶煉新技術(shù)
21世紀(jì)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn)。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查:至2010年發(fā)達(dá)國(guó)家鋼材消費(fèi)年均增長(zhǎng)量為0.7%; 而發(fā)展中國(guó)家將達(dá)到3.8%; 太平洋地區(qū)的增長(zhǎng)為4.57%。世界鋼材市場(chǎng)消費(fèi)量的緩慢增長(zhǎng),為鋼鐵工業(yè)發(fā)展,特別是太平洋地區(qū)發(fā)展中國(guó)家鋼鐵工業(yè)發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。21世紀(jì)國(guó)際鋼鐵工業(yè)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),主要來(lái)自三個(gè)方面:
(1) 鋼鐵生產(chǎn)能力過(guò)剩,殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將使一些落后的鋼鐵廠(chǎng)倒閉;
(2) 環(huán)境保護(hù)對(duì)鋼鐵工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生巨大壓力, 一些污染嚴(yán)重的落后工藝將被強(qiáng)制淘汰;
(3) 世界鋼材價(jià)格呈下降趨勢(shì)。
進(jìn)入21世紀(jì),面對(duì)機(jī)遇和挑戰(zhàn),鋼鐵企業(yè)必須努力發(fā)展高效生產(chǎn)工藝,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量和減輕對(duì)環(huán)境的污染,才可能立于不敗之地。
澳大利亞新南威爾士大學(xué)教授維娜.薩哈吉瓦拉研發(fā)出一種將廢
橡膠、廢
塑料用于
鋼鐵生產(chǎn)的新方法——聚合物注入工藝。不僅可以大大減少?gòu)U橡膠、廢塑料造成的環(huán)境污染,還可以有效降低鋼鐵生產(chǎn)成本。
廢橡膠和廢塑料中含有很多碳,將廢棄橡膠和塑料作為碳元素的替代品投入電弧煉鋼爐中,原來(lái)被“鎖”在廢棄塑膠中的碳在超高溫度下就會(huì)發(fā)生反應(yīng),與煤一起燃燒成為潔凈的燃料,從而減少溫室氣體排放量,同時(shí)也緩解了將它們作為垃圾填埋對(duì)環(huán)境造成的污染問(wèn)題。
聚合物注入工藝的好處是,通過(guò)注入聚合物與焦炭或無(wú)煙煤的混合物,可以增大熔渣的體積并提高起泡度,這樣可以延長(zhǎng)弧長(zhǎng)、增加從電弧到鋼的傳熱量、減少經(jīng)過(guò)熔渣及側(cè)邊墻的熱損耗,進(jìn)而可提高用電效率。這樣一來(lái),可減少大約3%的耗電量。每煉1噸鋼,有大約24%的成本都來(lái)自于用電成本。采用聚合物注入技術(shù)后,每煉一爐鋼,平均所需要注入的碳總量可減少10%-20%,再加上聚合物的潛在價(jià)格要低于焦炭,碳注入物的總成本可節(jié)省15%-35%。
目前,聚合物注入技術(shù)在第一鋼鐵公司的工廠(chǎng)已成為一項(xiàng)常規(guī)技術(shù),在澳大利亞很多煉鋼爐都采用了這項(xiàng)技術(shù),相當(dāng)于每年消耗100萬(wàn)只廢舊輪胎。在國(guó)外的發(fā)展勢(shì)頭也非常良好。測(cè)試表明,使用這項(xiàng)技術(shù)不會(huì)對(duì)鋼的質(zhì)量或環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。第一鋼鐵公司集團(tuán)也因此獲得了新南威爾士政府2011年綠色地球獎(jiǎng)。
2010年,全球鋼產(chǎn)量超過(guò)了14億噸,其中有超過(guò)4億噸是采用電弧爐工藝煉制而成的。因此,這一技術(shù)的應(yīng)用空間很大。