钢材冶炼新技术
21世纪钢铁工业的发展面临着机遇和挑战。根据市场调查:至2010年发达国家钢材消费年均增长量为0.7%; 而发展中国家将达到3.8%; 太平洋地区的增长为4.57%。世界钢材市场消费量的缓慢增长,为钢铁工业发展,特别是太平洋地区发展中国家钢铁工业发展提供了良好的机遇。21世纪国际钢铁工业发展面临的严峻挑战,主要来自三个方面:
(1) 钢铁生产能力过剩,残酷的市场竞争将使一些落后的钢铁厂倒闭;
(2) 环境保护对钢铁工业发展产生巨大压力, 一些污染严重的落后工艺将被强制淘汰;
(3) 世界钢材价格呈下降趋势。
进入21世纪,面对机遇和挑战,钢铁企业必须努力发展高效生产工艺,降低生产成本,提高产品质量和减轻对环境的污染,才可能立于不败之地。
澳大利亚新南威尔士大学教授维娜.萨哈吉瓦拉研发出一种将废
橡胶、废
塑料用于
钢铁生产的新方法——聚合物注入工艺。不仅可以大大减少废橡胶、废塑料造成的环境污染,还可以有效降低钢铁生产成本。
废橡胶和废塑料中含有很多碳,将废弃橡胶和塑料作为碳元素的替代品投入电弧炼钢炉中,原来被“锁”在废弃塑胶中的碳在超高温度下就会发生反应,与煤一起燃烧成为洁净的燃料,从而减少温室气体排放量,同时也缓解了将它们作为垃圾填埋对环境造成的污染问题。
聚合物注入工艺的好处是,通过注入聚合物与焦炭或无烟煤的混合物,可以增大熔渣的体积并提高起泡度,这样可以延长弧长、增加从电弧到钢的传热量、减少经过熔渣及侧边墙的热损耗,进而可提高用电效率。这样一来,可减少大约3%的耗电量。每炼1吨钢,有大约24%的成本都来自于用电成本。采用聚合物注入技术后,每炼一炉钢,平均所需要注入的碳总量可减少10%-20%,再加上聚合物的潜在价格要低于焦炭,碳注入物的总成本可节省15%-35%。
目前,聚合物注入技术在第一钢铁公司的工厂已成为一项常规技术,在澳大利亚很多炼钢炉都采用了这项技术,相当于每年消耗100万只废旧轮胎。在国外的发展势头也非常良好。测试表明,使用这项技术不会对钢的质量或环境产生负面影响。第一钢铁公司集团也因此获得了新南威尔士政府2011年绿色地球奖。
2010年,全球钢产量超过了14亿吨,其中有超过4亿吨是采用电弧炉工艺炼制而成的。因此,这一技术的应用空间很大。