【2017年整理】炼钢毕业论文

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1、东北大学继续教育学院毕业设计（论文）- 1 -毕业论文电弧炉炼钢的发展现状与发展前景的思考2012 年 7 月 3 日东北大学继续教育学院毕业设计（论文）- 2 -目 录内容提要.21.国内外电炉炼钢的发展情况.31.1 国外电炉炼钢的发展情况 .31.2 我国现代电炉炼钢的发展情况.31.2.1 分析我国现代电炉炼钢发展的第一阶段.41.2.2 分析我国现代电炉炼钢发展的第二阶段.41.2.3 分析我国现代电炉炼钢发展的第三阶段.52.提高我国电炉钢比例的意义及技术措施.72.1 提高我国电炉钢比例的意义.72.2 提高我国的电炉钢比例应采取的技术措施.72.2.1 电炉钢的优越性.72.2

2、.2 提高我国的电炉钢比例应采取的技术措施.93.我国电炉炼钢的发展前景.133.1 我国电炉炼钢发展前景的分析.133.2 韩国发展钢铁工业的一些经验.14结束语.15致谢.16参考文献.17东北大学继续教育学院毕业设计（论文）- 3 -内容提要现代炼钢流程主要是转炉流程和电炉流程。2004 年世界粗钢产量达 10.548 亿 t，其中转炉钢 66452 万 t，占 63%，电炉钢 35652万 t，占 33.8%。我国 钢产 量 27470 万 t，其中 转炉钢 23271 万 t，占85.72%，电炉钢 4167.1 万 t，仅占 15.17%。笔者在此分析了我国不同时期电炉钢比例逐年下

3、降的原因，讨论了为什么要重视电炉钢的发展，指出了在目前我国废钢资源及电力紧缺的条件下，发展电炉炼钢的方法及技术措施，认为目前应考虑对发展我国现代电炉炼钢的第二轮投资。关键字：电炉炼钢；发展现状；发展前景；分析东北大学继续教育学院毕业设计（论文）- 4 -1.国内外电炉炼钢的发展情况1.1 国外电炉炼钢的发展情况自上世纪中叶至今，尽管转炉炼钢技术取得了长足的进步。但世界电炉钢比例不断增长，从 1950 年的 7.3增长到 2004 年的33.8。电炉钢比例的增长，主要是由于跟高炉转炉长流程相比，电炉炼钢具有固定投资小，消耗铁矿石，焦炭，水等资源少，占地面积小，可比能耗低，对环境污染少，工厂可接近

4、资源产地及市场，启动及停炉灵活等优点，符合全球可持续发展要求。本世纪前四年，世界上年产钢 500 万吨以上的主要产钢国家各国粗钢产量稳步增长，电炉钢比例不同国家有增有减，总体上有所降低，从 2001 年至 2003 年电炉钢的比例从 35%下降至33.1%。2004 年虽然粗钢产量增长迅速，但世界 电炉钢比例从 33.1%上升至 33.8%。1.2 我国现代电炉炼钢的发展情况我国现代电炉炼钢始于 1993 年原冶金部和上海市在上海召开的“ 当代电炉流程和 电 炉工程问题研讨会” （以下 简称第一次上海会议）。由于各 级政府部门引导，支持钢铁企业进行了对现代电炉流东北大学继续教育学院毕业设计（论

5、文）- 5 -程的一轮投资，依靠引进国外现代电炉流程先进技术，在我国建成了一批“三位一体 ”或“四位一体”的先进电炉流程。1.2.1 分析我国现代电炉炼钢发展的第一阶段从 1993 年至今，我国电炉钢生产的发展可分为三个阶段。在 1993 年至 2000 年这一阶段，我国电炉钢产量在 18002000万 t 波动，电 炉钢比例逐年下降，从 23.2%下降至 15.7%。这是由于一方面淘汰了大量落后的小电炉，使得我国电炉钢产量下降，另一方面新投产的大电炉产量还是不够高，致使电炉钢产量在一个水平线上波动，另外由于转炉钢产量的迅速增长，电炉钢产量增长比较慢，致使电 炉钢比例下降，但这也正好说明“ 第

6、一次上海会议”的意义及影响，如果没有 1993 年的“第一次上海会 议” ，在小电炉大量被淘汰的情况下，2000 年我国电炉钢的比例恐怕还会低很多。1.2.2 分析我国现代电炉炼钢发展的第二阶段从 2000 年至 2003 年，在世界电炉钢比例有所下降的同时，我国电炉钢比例却走出了低谷有所回升。从 2000 年的 15.7上升到2003 年的 17.6。电炉钢比例回升说明在这一阶段，虽然全国钢产量迅速增长，但电炉钢增长的速度比钢总量增长的速度更快。在 2001-2003 年间，我国钢生产迅速发展，年增长速率达2022%，远 高于世界同期增 长速度。电炉钢 增长速度更高，达 27-东北大学继续教

7、育学院毕业设计（论文）- 6 -28%，电炉钢比例回升了约 2 个百分点。电炉钢比例有所回升的原因，除了国民经济发展的拉动以外，主要是由于上世纪九十年代钢铁企业在有关政府部门的引导和支持下，对发 展我国现代电炉钢流程进行的一轮投资新增电炉钢生产能力的释放，一批现代电炉流程 迅速投产、达产、超产以及我国电炉钢工作者在消化引进国外先进技术的基础上自主创新，开发具有中国特色的现代电炉炼钢技术方面取得了长足的进步，电炉冶炼周期大大缩短，生产率大大提高。1.2.3 分析我国现代电炉炼钢发展的第三阶段2004 年以后进入第三阶段，在这一阶段，中国电炉钢比例正面临着 1990 年以来第二次逐年下降的局面，由

8、于前一阶段我国对转炉流程进行大量投资导致的转炉钢生产能力的释放，使我国转炉钢产量大幅度增长，增长速度达 27%，而电炉 钢第一轮投资导致的潜能挖掘释放已经饱和，年增长速度大大降低到 6.7%，转炉钢增长速度高于电炉钢，从而使电炉钢比例又有所下降，估计这次下降的势头比 1993-2000 年那次更猛，1993-2000 年每年平均约降低了一个百分点，而这次在 2003-2004 年间，一年内就下降了 约二个百分点，从 17.6%下降到 15.2%。2005 年我国钢产量将达到约 3.5 亿 t，电炉钢比例可能低于 13%。今后几年如不控制全国 钢的总产量和转炉钢生产， 较大幅度增加电炉钢产量，则

9、电炉钢的比例还会迅速下降。东北大学继续教育学院毕业设计（论文）- 7 -2.提高我国电炉钢比例的意义及技术措施东北大学继续教育学院毕业设计（论文）- 8 -2.1 提高我国电炉钢比例的意义电炉钢比例的下降，从全球的观点出发，意味着铁矿石、焦煤、水等资源的消耗增加，土地利用率相对降低，CO 2、废渣等排放量增加，对环境不利，从而影响全球的可持续发展战略，不利于子孙后代。电炉钢比例的下降，不利于我国从一个钢铁大国转变为一个钢铁强国，我国从 1996 年开始，钢产量居世界第一，成为了一个钢铁大国，但目前还不是一个钢铁强国。2.2 提高我国的电炉钢比例应采取的技术措施如何提高我国的电炉钢比例，应采取什

10、么技术措施，我们认为：电炉炼钢在我国目前的废钢及电力紧缺的条件下，要坚持生产高附加值优钢和以缩短冶炼周期为核心降低操作成本的方向。2.2.1 电炉钢的优越性对于电炉流程冶炼工序，高附加值优质产品因时、因地具有不同的含义。目前我国高附加值优质产品，也就是能盈利的电炉钢品种包括：a) 转炉流程不适合生产的高合金钢、高温合金、大型铸锻件用东北大学继续教育学院毕业设计（论文）- 9 -钢；一些大型机械（包括冶金机械）部件，特别是铸钢件，用随时可以启动、终止的电弧炉冶炼比较合适，对一些特厚板，用电炉生产大型钢锭的轧材比用电炉或转炉生产的连铸坯的轧材质量好，对于一些军工产品，即使转炉流程能够生产，但军方不

11、愿意重复试车，还得让电炉流程生产；b) 转 炉流程能够生产但目前在国内产量还是不大的一些合金钢钟，如轴 承钢、 齿轮钢 、弹簧钢等；c) 过去仅能用转炉流程生产的、现代电炉流程也能生产的一些品种，如高附加值的板材（薄板、中板、厚板）；d) 优质碳素钢（特别是中、高碳钢）和低合金 钢（包括使用量很大的螺纹钢）。作者认为电炉应考虑生产普钢。世界上电炉钢的比例为 1/3 左右，但特钢 比例约 15%，电炉实际在生产特 钢的同时，也在大量生产普钢，但 为优质普钢。我国应充分利用“973 ”项目“新一代钢铁材料的重大基础研究”开 发的 HSLC 钢及超细晶粒钢的研究成果，用现代化电炉流程来生产 400M

12、Pa 级铁素体+珠光体类型薄板及长材可能是提高我国电炉钢比例的一个重要途径，因为它可以取代目前只经吹氩、喂 线精炼的同类小转炉钢（这类钢目前总产量超过亿吨）。实践证明，用电炉流程生产的成分类似 Q195 的 HSLC 钢的屈服强度可达 420MPa，成分类似 16Mn 或 Q345 不加 Nb、V、Ti 微合金元素的 HSLC 低 C-Mn 钢的屈服强度可大于 450MPa。东北大学继续教育学院毕业设计（论文）- 10 -2.2.2 提高我国的电炉钢比例应采取的技术措施关于降低操作成本，仍然要坚持以缩短电炉冶炼周期为核心，来发展现代电炉炼钢技术，这里主要谈一下电炉加部分铁水冶炼及采用集束氧枪强

13、化用氧问题。加部分铁水冶炼在缩短冶炼周期，提高生产率，降低电炉钢固定成本、人工成本、降低电耗方面具有显著效果。特别应该注意的是，现代电 弧炉炼钢，为了缩短冶炼周期，除超高功率供电外，还必须提高配碳量，强化用氧，加生铁是最有效的方法，国外现代电炉炼钢有加 40%生铁冶炼的。我国一般加 2030%的生铁块，电炉加部分铁水冶炼，实际上是以热铁水代替冷生铁，显然，这对节能具有重要作用，是一种技术进步，如果说欧洲、日本近十年来发展废钢预热为特征的电炉冶炼技术是对现代电炉技术发展作出的重大贡献，作者 认为，目前我国广泛使用的电炉加部分铁水冶炼技术是我国对现代电炉技术发展作出的另一重大贡献，因为废钢预热的效

14、果一般为吨钢节电 60kWh，而加 35%铁水冶炼吨钢节电 120kWh以上，且装备简单。2003 年，我国 34 台容量大于 60t 的电弧炉已有 22 台采用了电炉加部分铁水冶炼技术，其中 16 台生产率超过了 8000t/ta，7 台超过了 10000t/ta。电炉加部分铁水冶炼有一个最佳的铁水比，以冶炼周期最短为目标计算的最佳铁水比与平均供氧强度有关。当平均供电强度一定时，随供氧强度提高最佳铁水比提高，最东北大学继续教育学院毕业设计（论文）- 11 -短冶炼周期下降。铁水供应充分的企业，在考虑了烟气除尘的能力及安全的前提下，提高供氧能力，适当增加铁水加入比是可以理解的。这是解决当前废钢及电力紧缺的一个对策。提高电炉吨钢用氧量，是强化电炉冶炼、提高电炉节奏最有效手段之一。目前，电炉 炼钢氧气产生的化学能在电炉总能量输入中所占的比例，从全废钢冶炼的 20-30，达到加 铁水冶炼的 50以上。大量输 入氧气已是现代电弧炉炼钢工艺的一个重要特点，先进电炉的供氧强度已达到 1.5Nm3/t.min 以上，冶 炼时间缩短到 50min以下。如何高效地将氧气输入到电炉炉内，对提高电炉炼钢的冶炼节奏，降低生产成本是非常重要的。由于受电炉炉型的限制，电炉炉体及熔池高度相对比转炉浅，限制了电炉供氧强度的