吹氧管耐火、耐候、抗震钢材生产技术

这类钢材需完善、推广应用与研发的主要品种有:耐火、耐候钢板(ReL 600℃ ≥2/3ReL常温,ReL/Rm<0.8);建筑用高性能钢板品种系列化(完善开发Rm=490～780MPa,0、-20、-40℃AKV≥47、60J或80、100J,耐大气腐蚀为普通钢材2～8倍,满足Z15、Z25、Z35性能要求,焊接可承受最大线能量50～100kJ/cm,严格控制碳当量Ceq或裂纹敏感系数Pcm,板厚≤50mm 焊前不预热或加热焊后不产生焊接冷裂纹);桥梁与隧道用的高强度耐候钢材(Rm=590～950MPa,-20、-40、-60℃时AKV≥47、60J或80、100J,实物性能≥150J或200J,耐大气腐蚀性能为普通钢材2～5倍、≤50mm厚钢板不预热或稍加预热不产生焊接冷裂纹)。 生产这些品种的关键技术有:

　　1)耐热、耐蚀合金成分优化设计及冶炼与精炼的微合金化控制技术;

　　2)洁净钢冶金、夹杂物变性、大颗粒夹杂物控制,运用氧化物冶金,提高第二相质点弥散

　　度和均匀性控制技术;

　　3)厚板坯连铸铸坯成分、组织均匀化与表面质量控制及TMCP工艺控制技术;

　　4)耐热、耐蚀建筑及结构用高性能中厚板的规格品种系列化技术。

新型连铸坯火焰切割技术特点及应用成效

目前，中国大多数钢厂都采用传统火焰技术切割连铸坯，这种切割方式耗钢、耗气、耗氧，有很大的节能减排潜力。天津环浚节能科技有限公司(以下简称环浚公司)抓住此市场先机，创新研发连铸坯火焰切割新技术，对钢厂现有切割工序进行技术改造，使传统的连铸坯火焰切割技术登上了一个新的台阶，产生了较好的经济效益。

　　从焦炉煤气净化找突破口

　　金属的火焰切割是一个金属与氧气燃烧反应的过程，燃气的作用是通过自身燃烧释放出热量将金属加热至燃点。由于连铸坯本身的温度较高，不需要过多的热量就可以将金属加热至燃点，从而切断铸坯。目前国内用于连铸坯切割的燃气主要有以下几种：

　　1)丙烷、丙烯等混合燃气。近年来丙烷、丙烯或加入添加剂的一些混合气体因切割效果好而被广泛应用。但是这些燃气都是以瓶装形式供应给用户，使用成本较高，且还有价格上涨趋势，同时这类气体还存在污染和不安全等问题。

　　2)天然气、液化石油气。在国内有些地区，钢厂有条件利用天然气或者液化石油气作为切割燃料，但也由于价格在逐年上升，增加了连铸坯切割成本。

　　3)焦炉煤气。在联合钢铁企业中，用焦炉煤气作为连铸坯火焰切割的气源虽然有十几年的发展历史，但未能全面推广。究其原因，主要是焦炉煤气经过初步处理后，仍含有较多的有害成分，易造成煤气管道老化堵塞，切割燃气断火;割嘴堵塞严重，更换频繁;连铸坯切口质量差等弊端，而且切口缝普遍较宽，使钢耗增加。因此采用焦炉煤气火焰切割对于煤气的纯净度要求很高，而传统净化方法投资费用高，工艺复杂，效果还不是非常理想。

　　环浚公司在长期的生产实践中坚持探索和研发，以焦炉煤气的完全净化为突破口，并采用新型切具和燃气专用设备，推出了新型连铸坯火焰切割技术，从而使该技术具备了切割温度高、速度快、断口平整、切缝小、耗能少、钢损低等优势。

　　节能环保双重效果显著

　　科学技术的真正价值要体现在市场的应用中。新型连铸坯火焰切割技术在首钢集团水钢炼钢厂应用一年多来，取得了良好的使用效果。这种新型连铸坯火焰切割技术具有以下特点：

　　1)有效利用二次能源。这种新型连铸坯火焰切割技术虽以焦炉煤气为气源，但经过工艺处理后其火焰切割效果相当于丙烷气体的切割效果。

　　2)环保效果好。钢铁企业的焦炉煤气，基本上都是脏煤气，纯度低，含有二氧化硫、硫化氢以及粉尘、苯等杂质。该技术包含环浚公司研制的一套新的煤气处理系统，处理后的焦炉煤气有害物质降低，使用过程中不冒黑烟，对人体危害小，减少了粉尘与污染物向大气中的排放，符合国家环保标准。

　　3)减少气耗。该技术对割枪、割嘴进行设计优化，使切割燃气工作压力低，燃烧充分，与传统切割方式相比，氧气用量可节省50%~60%，燃气用量可节省60%~75%。水钢炼钢厂技改前后的数据对比显示：吨钢氧气和焦炉煤气的耗用量，技改前分别是0.322m3和0.162m3，技改后分别是0.128m3和0.041m3，节约率分别达60.2%和74.7%。

　　4)割缝小、钢损低。该技术在水钢炼钢厂150mm2连铸方坯实施后，割缝从原来平均8mm降至3.5mm以下，每个切缝减少钢损0.8kg。该厂年产500万吨方坯，每年减少钢坯割损2500吨。

　　5)提高了安全生产效率。该技术在使用中不回火、不爆鸣，爆炸极限达到2.0%~9.8%，安全可靠。而原有的焦炉煤气纯度不够，里面含有苯、焦油，还有粉尘，往往给管道和割枪造成堵塞，从而使切割工作陷于停顿，增加事故的人工处理量而影响生产效率。

　　不花钢厂一分钱

　　环浚公司的该项新技术是按照合同能源管理(EMC)模式进入水钢的，没有花费水钢一分钱。首先，他们在不影响水钢原有设备、结构、生产、工艺的基础上，先行对水钢某一台某一流连铸机火焰切割工序进行技改并试用。其具体技改内容包括更换新技术切枪、割嘴，增添煤气处理设备，以及增加切枪稳定性的枪套组件。技改由环浚公司负责，水钢给予配合，所发生的相关费用由环浚公司承担。技改完毕后，由环浚公司负责调试和操作使用。

　　经水钢技改试切，其节能效果明显：

　　降钢耗测算：单切缝降低钢耗(切损)为0.883kg;单支切割长度3.2m~3.5m的钢坯吨钢减少切损为1.43kg，全年节约钢的损耗约715吨;单支切割长度11.5m的钢坯吨钢减少切损为0.435kg，全年节约钢的损耗约1979吨。全年总体节约钢耗为2694吨。

　　降燃气测算：切割长度规格为11.5m的连铸坯，技改后消耗氧气降低0.094m3/t，煤气降低0.053m3/t，按455万吨产量计算，可节约氧气42.77万立方米，煤气24.12万立方米。以此类推，切割长度规格3.2m~3.5米的连铸坯，技改后氧气可降低0.309m3/t，煤气降低0.174m3/t，按50万吨产量计算，可节约氧气15.45万立方米，煤气8.7万立方米。全年共可节约氧气58.22万立方米，煤气32.82万立方米。

　　节能降钢耗效益测算：连铸坯按市场价3600元/吨，煤气按内部成本价0.82元/立方米，氧气按内部成本价0.52元/立方米，降钢耗(切损)部分按行规25%的废渣量、价格按钢坯价的40%回收冲减成本，全年降钢耗收益为872.8万元，节能降燃气收益为56.8万元。

　　技术创效实现双方共赢

　　水钢炼钢厂厂长张毅表示，该厂采用这项新技术主要出于以下几点考量：①以前的铸坯切割技术落后，消耗也比较高。②是新的切割技术节能的效果比较明显。③铸坯切口比较光滑，铸坯后部的轧钢工序反映轧出的棒线材成材率明显提高。他还提到，环浚公司不光切割技术先进，技术服务工作也比较到位，有专门的服务队伍长驻水钢，使他们免除了后顾之忧。

　　“这个合同能源管理项目不用水钢掏钱，产生的效益按照一套科学、详细的计量方法分给供货方，实现了双方的互利共赢。”张毅如是说。

　　水钢炼钢厂设备管理室主任李晓敏说：“新型连铸坯切割技术的节气、节氧参数，完全满足了我厂要求，避免了以前采用经初步处理且杂质较多的焦炉煤气切割经常发生的切割枪堵塞问题。以往铸坯割缝一般都是6毫米~8毫米，采用新技术后切缝小于4毫米。2012年这个技改项目还荣获了水钢节能减排成果一等奖。”