高炉炼铁与非高炉炼铁技术比较

王维兴 2018年重点钢铁企业加大节能工作力度,采取综合措施,为完成国家规定的节能减排目标努力工作,实现了炼铁系统工序能耗全面下降,为我国钢铁工业完成“十三五”节能目标做出了贡献。 2018年重点钢铁企业炼铁、球团工序能耗,与上年相比均有所下降,详见表1。 各工序能耗最高值与最低值相差悬殊,说明重点炼铁企业之间生产技术发展不平衡,各企业生产条件差异也较大,计算方法还有不一致的地方。企业进行对标活动要进行细致分析,才能得出正确的结论。企业存在差距,说明企业尚有一定的节能潜力,还要加大淘汰落后设备的工作力度。 // 高炉炼铁技术经济指标 // 2018年全国重点钢铁企业高炉炼铁燃料比(部分企业未含小块焦比)为536.43千克/吨,比上年度上升0.42千克/吨;入炉焦比为372.11千克/吨,比上年上升3.56千克/吨;喷煤比为139.12千克/吨,比上年下降2.89千克/吨。2018年重点企业高炉技术经济指标多项目在下降,具体情况见表2。 目前,我国炼铁企业是多层次的,先进与落后企业并存,处于不同发展水平阶段。为促进我国炼铁生产技术进步,实现节能减排目标,提升炼铁企业的市场竞争力,我们应当加大力度推广成熟、先进、实用的炼铁技术装备。 // 非高炉炼铁技术发展情况 // 总体上,我国非高炉炼铁技术发展缓慢,没有重大的新进展,生产技术水平大大落后于国际先进水平。近年来,我国还原铁产量一直低于60万吨/年。隧道窑直接还原铁厂生产能耗高、污染物排放高、产品质量不稳定,要逐步淘汰。2007年国内钢铁企业引进了COREX,改进了许多设计和工艺上的重大不足,现已基本上掌握了生产技术,达到了比较好的状态,但仍有许多问题需要进一步解决。表3为COREX生产情况。 近年来,我国建成了一批转底炉。转底炉是炉料在一个旋转的盘子上进行加热、还原的炉子,主要是依靠辐射传热,热效率较低,靠盘底部面的加热和还原气氛均不充分,其产品的金属化率低(一般在60%~80%),能耗高(热效率最高50%),含FeO高,很难达到电炉需要的原料质量。因此,产品金属化率、工序能耗、生产成本与高炉相比均有不足之处。其主要问题是:产品品质达不到电炉生产要求的标准(直接还原铁的质量要求:H88级含铁品位>88%~90%,H90级含铁品位应大于90%~92%,H94级要求含铁>94%;金属化率1级要求>94%,2级>92%,3级>90%,4级>88%;SiO2含量<3%~7.5%)。含SiO2每升高1%,电炉炼钢要多加2%的石灰,渣量增加30千克/吨,电炉多耗电18.5千瓦时/吨。 行业内人士认为,转底炉处理含铁尘泥是合理的,产品金属化率低,给高炉用可降低焦比,不能给电炉用;如果用铁矿石在转底炉进行还原,成本也高,工艺上行不通。如果用转底炉处理钒钛磁铁矿,回收氧化钛,虽能耗高,但经济性好。 非高炉炼铁技术新进展:2016年首钢和山东墨龙HIsmeit工艺(使用铁矿粉、煤粉、溶剂进行喷吹;用含35%~40%的氧、1200摄氏度的热风进行冶炼)生产运行成功;2017年日产量、月产量达到原HIsmeit工厂过去历史最高产量两倍以上(单月最大产量50572吨/月),年底已生产25万吨高纯特种生铁,炉衬仅有轻微侵蚀,寿命明显延长。该工艺与高炉流程相比,环保指标显示:SOX排放减少90%,NOX排放减少40%,CO2排放减少20%,无二噁英产生。 现在,我国应加强研究和跟踪国内外非高炉炼铁技术新进展,不要大规模推广新建非高炉炼铁设施,避免造成负面的影响。 // 国外非高炉炼铁技术进展 // ENERGIRON 直接还原技术。 达涅利在阿联酋阿布扎比的ENERGIRON 直接还原技术是一种气基直接还原炼铁工艺,即以原“HYL”直接还原工艺为核心,与达涅利工程技术相结合所形成的直接还原的成套技术。它是以入炉品位达67%(即SiO2+Al2O3<4% )的球团矿和/或块矿为原料,不能用粉矿,以天然气裂解后的含有90%左右的H2 和CO 的煤气为还原剂,通过在竖炉内高温1000摄氏度、干燥气温度(970摄氏度)、高压(6bar)条件下,气固两相相向而行,完成传热和铁矿石的还原反应,最终生成温度约700摄氏度的直接还原铁,给电炉炼钢供应原料。 由于竖炉出来的煤气进行了蒸汽重整,脱除了CO2,其消耗量不应很低。这样可以估算ENERGIRON 工艺的工序能耗在350千克标准煤/吨~400千克标准煤/吨 范围之内。该技术是先进、成熟、可靠的非高炉炼铁技术。 韩国浦项FINEX技术。 原燃料使用情况。铁矿石:入炉品位在61%,粒度在1毫米左右,用3种~4种矿石(巴西球团约50%,品位65%;本溪磁铁矿约30%;印度矿、新西兰沙铁),添加白云石、石灰石与铁矿石混均,再进入预还原炉。 煤炭:灰分在6%~8%,动力煤占约30%,炼焦煤占1/4,压成14.57毫米的煤块,要用约50千克/吨的小块焦。 反应炉(流化床)有4级。用脱除CO2的煤气(热值约为1400大卡/立方米)在流化床内对铁矿石进行还原。控制炉内温度在720摄氏度~750摄氏度(生产时需要对反应炉进行补热,要吹氧10立方米/吨),矿石还原度为60%~70%。这样,可以保证矿粉不粘结,出矿温度在750摄氏度,进入直接还原铁压块机,进行压块。压块后还原铁(温度在650摄氏度)进入熔融汽化炉。 熔融汽化炉情况。熔融汽化炉内压力45Bar,有26个~28个风口,风口直径26厘米。炉内矿床高度约7米,风口区温度可达3000摄氏度,料面下部温度可达1050摄氏度。向炉内吹氧的温度在25摄氏度。加入熔融汽化炉内的块矿尚有30%~40%没有在流化床内还原,需要在熔融汽化炉内完成还原。熔融汽化炉产煤气量在1600立方米/吨~1700立方米/吨,渣铁比为300千克/吨左右,灰铁比在50千克/吨~60千克/吨。 工序消耗。 在上述原燃料质量的前提下,最低原煤消耗为710千克/吨。其中包括约160千克/吨的煤粉,50千克/吨的小块焦(按每吨焦1.4吨原煤计算),氧耗为450立方米/吨~480立方米/吨。 FINEX对原燃料质量的要求比较苛刻,并且没有完全摆脱对焦炭和焦煤的需求。我国缺少高质量的炉料。 目前,FINEX消耗原煤指标710千克/吨,是在矿品位61%、煤的灰分6%~8%、用50千克/吨小块焦炭、450立方米/吨~480立方米/吨氧气条件下实现的。如原燃料质量下降,指标还要恶化。浦项高炉燃料比在480千克/吨,入炉矿品位在57%。所以,FINEX能耗要比高炉高。 一般情况,FINEX投资要比高炉高。浦项新建设的200万吨/年的FINEX设施投资约79亿元。 FINEX风口、熔化炉寿命低,远低于高炉的15年。FINEX供铁能力和间断性,对炼钢、轧钢会产生巨大的负面影响。 多年来,世界直接还原铁产量小、占高炉铁的比例较低,说明直接还原铁生产还不是主体。 // 熔融还原成本较高 // 熔融还原在理论和生产实践上,能耗和成本上比高炉高。原因如下: 一是高炉有热风炉,熔融还原设施没有热风炉。高炉炼铁所需的能源有78%来自碳素(焦炭和煤粉)燃烧,有19%来自热风,3%是炉料化学反应热。热风炉热量是依靠燃烧高炉煤气获得的。热风炉的热效率在80%以上。所以,高炉是个高效的炼铁设施。熔融还原设施没有热风炉,其产生的煤气用于发电。煤气发电,能源利用效率小于45%,是工序能耗比高炉高的主要原因。 二是高炉炼铁铁矿石有45%以上是间接还原。间接还原不需要能量,是放热反应,且反应是在炉内进行。 熔融还原是利用多级流化床,实现铁矿石的部分还原,需要一定的外来的能量。这样,矿石还原的能量就要高。 目前,熔融还原还不能完全摆脱对焦炭的需求,焦化工序的能耗还要计入熔融还原的能耗。 高炉流程炼铁能耗有优势。东北大学赵庆杰教授的不同工艺直接还原铁能耗比较见表5。高炉流程产品是热铁水,直接还原产品是固态的海绵铁,海绵铁要变成热铁水需要能量,故高炉流程炼铁在能源消耗上有优势。 2018年重点钢铁企业高炉炼铁平均工序能耗392.13千克标准煤/吨,有27个企业的高炉能耗低于390千克标准煤/吨;平均炼铁燃料比为536.43千克/吨,平均入炉焦比372.11千克/吨。2018年沙钢5800立方米高炉和中国宝武集团宝钢4号高炉燃料比为488千克/吨和489.57千克/吨,入炉焦比分别为317千克/吨和291.98千克/吨。2011年宝钢COREX的能耗为593.87千克标准煤/吨。 表3~表6的数据表明高炉炼铁工艺的能耗是低于COREX和FINEX;转底炉的产品是固态,要进行熔化是需要一定热量的。 高炉炼铁成本低。2017年,我国重点统计钢铁企业平均高炉炼铁成本是2017.97元/吨,有8家企业低于1900元/吨,太钢的生铁成本只有1656.96元/吨。这些高炉使用的原燃料质量远低于熔融还原要求的质量。如2018年,重点钢铁企业高炉入炉品位57.42%,焦炭M40为87.64%,M10为6.01%,灰分为12.63%,硫分为0.82%;而EINEX使用矿石的品位是61%,煤的灰分在6%~8%等,所以高炉炼铁的成本低。实践表明,COREX和FINEX的生产成本是高于高炉炼铁工艺的成本。 对高炉使用金属化炉料要结合能源来源。理论上,高炉使用金属化炉料生产,每提高金属化率1%,可降低燃料比0.5%~0.6%。这里包括直接还原铁、金属化球团矿和烧结矿等。但生产直接还原铁、金属化球团矿和烧结矿消耗能量,如果利用钢铁联合企业内部的二次能源生产出来的这些产品,炼铁系统的能耗会得到降低。如利用外来的能源生产这些产品,再加上高炉炼铁的能耗,炼铁系统的能耗和成本就要上升。欧美的部分高炉生产实践已证明了这一点。 直接还原铁所用原料含铁品位要求:赤铁矿>66.5%,磁铁矿>67.5%,脉石(SiO2+Al2O3)含量<3%~5%,有害杂质含量少。直接还原铁生产要求还原气体中CO+H2>90%,一般是天然气。我国高品位铁矿石少,天然气资源不足(煤制气成本高),故我国不适宜大力发展直接还原铁生产。 美国、欧洲、日本等工业发达国家和地区不具备生产直接还原铁的优良条件,他们也没有去追求过度发展直接还原铁。我国缺乏直接还原铁生产所需的良好条件,应理性地对待这个问题,特别是要注意其经济性。
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发布时间:2019-06-03

为何含碳量高的钢材容易断裂?

含碳量高的棒材发生过很多次断裂,如45#钢做的轴,使用不太长的时间就发生断裂。从断裂后部件上取样,进行金相分析,往往找不到产生的原因,即算牵强附会找到了一些原因,也不是实际的原因。 为了确保更高的强度,还必须在钢中添加碳,随之就会析出铁碳化物。从电化学的观点来看,铁碳化物发挥了阴极作用,加快了基体周边的阳极溶解反应。在显微组织内的铁碳化物体积分数的增大还归因于碳化物的低氢超电压特性。 钢材表面易于产生并吸附氢,氢原子向钢材内部渗入的同时,氢的体积分数就可能会增加,最终使得材料的抗氢脆性能显著降低。高强钢材耐腐蚀性和抗氢脆性的显著降低不仅有害于钢材的性能,还会极大地限制钢材的应用。 如汽车用钢暴露于氯化物等各种腐蚀环境中,在应力作用下,可能出现的应力腐蚀开裂(SCC)现象就会对车身的安全性造成严重的威胁。(2019年1月17日《中国冶金报》上鞍钢副总经理王义栋说:攻关高强韧性无碳化物1380兆帕贝氏体钢轨) 碳含量越高,氢扩散系数减小,氢溶解度增大。学者Chan曾经提出,析出物(作为氢原子的陷阱位置)、电位、空孔等各种晶格缺陷与碳含量成正比,碳含量增大,就会抑制氢扩散,因此氢扩散系数也较低。 由于碳含量与氢溶解度成正比关系,作为氢原子陷阱的碳化物,体积分数越大,钢材内部的氢扩散系数越小,氢溶解度增大,氢溶解度也包含了有关扩散性氢的信息,因而氢脆敏感性最高。随着碳含量的增加,氢原子的扩散系数减小,表面氢浓度增大,这是因为钢材表面的氢超电压下降所致。 从动电压极化试验结果来看,试样的碳含量越高,酸性环境中就易于发生阴极还原反应(氢生成反应)以及阳极溶解反应。与具有低氢超电压的周边基体进行比较,碳化物发挥了阴极的作用,其体积分数增大。 根据电化学氢渗透试验结果,试样内的碳含量和碳化物的体积分数越大,氢原子的扩散系数就越小,溶解度增大。随着碳含量的增加,抗氢脆性也会降低。 慢应变速率拉伸试验证实,碳含量越大,抗应力腐蚀开裂性能也会降低。与碳化物的体积分数成正比,随着氢还原反应及向试样内部渗透的氢注入量增加,就会发生阳极溶解反应,也会加快形成滑移带。 碳含量的增大,钢材内部就会析出碳化物,在电化学腐蚀反应的作用下,氢脆可能性就会增大,为了确保钢具备优秀的耐腐蚀性和抗氢脆性,对碳化物的析出和体积分数的控制进行是有效的控制方法。 钢材在汽车零配件上的应用受到一些限制,也要归因于其抗氢脆性能的明显下降,而氢脆是由水溶液腐蚀产生的。事实上,这种氢脆敏感性是与碳含量密切相关的,在低氢超电压条件下析出铁碳化物(Fe2.4C / Fe3C)。 一般针对应力腐蚀开裂现象或氢脆现象导致的表面局部腐蚀反应,通过热处理除去残余应力,增大氢陷阱效率等方面开展。要想开发兼具优秀耐腐蚀性和抗氢脆性的超高强汽车用钢,也自然并非易事。 随着碳含量的增大,氢还原速率增大,而氢扩散速率显著降低。使用中碳或高碳钢做零部件或传动轴等,技术关键就是对显微组织中的碳化物组分进行有效控制。
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发布时间:2020-05-15

转炉炼钢喷溅产生的原因分析和预防措施

一、产生原因   转炉常见喷溅主要分为爆发性喷溅、泡沫性喷溅和金属喷溅。   1爆发性喷溅产生的原因   熔池内碳氧反应不均衡发展,瞬时产生大量的CO气体,这是发生爆发性喷溅的根本原因。   碳氧反应:[C]+(FeO)={CO}+[Fe]是吸热反应,反应速度受熔池碳含量、渣中(TFe)含量和温度的共同影响。由于操作上的原因,熔池骤然受到冷却,抑制了正在激烈进行的碳氧反应;供人的氧气生成了大量(FeO)并聚积;当熔池温度再度升高到一定程度(一般在1470℃以上),(FeO)聚积到20%以上时,碳氧反应重新以更猛烈的速度进行,瞬间排出大量具有巨大能量的CO气体从炉口排出,同时还挟带着一定量的钢水和熔渣,形成了较大的喷溅。在熔渣氧化性过高,熔池温度突然冷却后又升高的情况下,就有可能发生爆发性喷溅。   2泡沫性喷溅产生的原因   除了碳的氧化不均衡外,还有如炉容比、渣量、炉渣泡沫化程度等因素也会引起喷溅。   在铁水Si、P含量较高时,渣中SiO2、P2O5含量也高,渣量较大,再加上熔渣中TFe含量较高,其表面张力降低,阻碍着CO气体通畅排出,因而渣层膨胀增厚,严重时能够上涨到炉口。此时只要有一个不大的推力,熔渣就会从炉口喷出,熔渣所夹带的金属液也随之而出,形成喷溅。同时泡沫渣对熔池液面覆盖良好,对气体的排出有阻碍作用。严重的泡沫渣可能导致炉口溢渣。显然,渣量大时,比较容易产生喷溅;炉容比大的转炉,炉膛空间也大,相对而言发生较大喷溅的可能性小些。   3金属喷溅产生的原因   当渣中TFe含量过低,熔渣粘稠,熔池被氧流吹开后熔渣不能及时返回覆盖液面,CO气体的排出带着金属液滴飞出炉口,形成金属喷溅。熔渣“返干”也会产生金属喷溅。可见,形成金属喷溅的一些原因与爆发性喷溅正好相反。   二、预防措施   1正确的枪位控制   在某种程度上复吹转炉炼钢的氧枪操作主要是通过枪位的变化来调节和控制炉渣中有合适的(FeO)含量,以满足吹炼过程各期的需要。如果(FeO)控制不当,会给吹炼带来困难,如化渣太晚,易“返干”;或化渣太早,易喷溅,因此控制喷溅的关键就是要控制吹炼枪位。   1.1吹炼前期枪位的调节和控制   开吹前操作人员应详细了解以下情况:   a)铁水成分,主要是硅、硫、磷的含量;   b)铁水温度;   c)炉子情况,是新炉还是老炉,是否补炉,装入量是多少,炉内是否有剩余钢水和炉渣等;   d)吹炼的钢种及其对造渣、温度控制的要求;   e)上一班或上一炉操作情况,现在炉子的液面和炉底等。   对上述情况必须做到心中有数。前期调节和控制的原则是早化渣、化好渣。吹炼前期的特点是硅、锰迅速氧化、渣中SiO2浓度大,熔池温度不高,此时要求将加入炉内的石灰尽快地化好,以便形成碱度≮1.5~1.7的活跃炉渣,以减轻酸性渣对炉衬的侵蚀,并增加吹炼前期的脱硫与脱磷率。为此,应采用较高的枪位,如果枪位过低,不仅因渣中(FeO)低会在石灰表面形成高熔点而且致密的2CaO•SiO2,阻碍石灰的熔化,还会由于炉渣未能很好地覆盖熔池表面而产生喷溅,当然,前期枪位也不宜长时间过高,以免发生严重喷溅。   正确地控制前期温度,如果前期温度低,炉渣中积累起大量的氧化铁,随后在元素氧化,熔池被加热时,往往突然引起碳的激烈氧化,容易造成爆发性喷溅。在炉温很高时,可以在提枪的同时适当加一些石灰,稠化熔渣,有时对抑制喷溅也有些作用,但加入量不宜过多,加入的石灰化完后,如果不继续加入石灰就应当适当降枪,以便降低∑(FeO),以免在硅锰氧化结束和熔池温度升高后强烈脱碳时发生严重喷溅。   1.2吹炼中期的枪位控制   吹炼过程枪位控制的基本原则是:继续化好渣、化透渣、快速脱碳、不喷溅、熔池均匀升温。吹炼中期的特点是强烈脱碳,在这个阶段中,不仅吹入的氧气全部用于碳的氧化,而且渣中的氧化铁也大量被消耗,渣中∑(FeO)的降低将使炉渣的熔点上升,流动性下降,出现“返干”现象,影响硫、磷的去除甚至于发生回磷现象,喷溅也严重,为了防止中期炉渣返干,应该适当提枪,使渣中有适当的∑(FeO)。   1.3吹炼后期的枪位控制   后期的任务是进一步调整好炉渣的氧化性和流动性,继续去除硫、磷、使熔池钢液成分和温度均匀,稳定火焰,便于准确地控制终点,压枪速度要缓慢,切忌过快,否则会引起喷溅,冶炼低碳钢,很多采用的是增碳法,所以后期非常注意加强熔池搅拌以加速后期脱碳,均匀熔池的温度和成分以及降低终渣的∑(FeO)含量。为此在过程化渣不太好,或者中期炉渣返干较严重时,后期应首先适当提枪化渣,而在接近终点时,再适当降枪,以加强熔池搅拌,使熔池的温度和成分均匀化,降低终渣中的∑(FeO),提高金属和合金收得率并减轻对炉衬的侵蚀。   3合理的炉型控制。   保持合理的炉型是在现有技术和设备条件下控制喷溅最有效的方法,如应有适当的炉底高度和液面,根据冶炼钢种采取合适的底吹模式,如果发现炉底上涨较高,要及时采取措施进行处理,处理炉底操作应采取勤、轻处理原则。   3.1可以采用留渣后,用顶枪进行适当吹扫;   3.2减少溅渣频率,并适当缩短溅渣时间   3.3连续冶炼3~4炉低碳钢,低碳、高氧化铁渣出钢。   3.4适当降低炉渣碱度和氧化镁含量。   3.5做好热平衡,力求做到热量略富裕,这样既能保住终点碳,又不因为热量太富裕冷却料用量大喷溅难控制;还可以采用留渣操作,溅渣护炉时不要把炉渣溅干,在炉内留1/3左右的炉渣,剩余的炉渣在下炉吹炼时有利于前期快速成渣,同时减少了冷却剂的加入量和炉渣的泡沫化程度,并将泡沫化高峰前移,从而达到控制喷溅的目的,在炉渣严重泡沫化时,短时间提高枪位,使氧枪超过泡沫的熔池面,用氧气射流的冲击破坏泡沫,减少喷溅。   另外禁止超装,提高准装入率,稳定原材料质量,提高操作水平也是控制喷溅的有效手段;特别是对于中小型转炉。
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发布时间:2020-05-15

炉缸边缘堆积的处理措施

炉缸堆积是指炉缸的有用作业空间减小的现象,会直接影响高炉各项出产指标,影响炉况顺行。通常炉缸堆积是高炉入炉原燃料质量欠好以及操作根本准则长期不合理构成的,炉况由正常逐步转变为不正常,进一步开展变为异常,构成出产事端。常用的处理边际堆积的办法是: 1.加强原燃料成分办理 进步焦炭强度,严格要求焦炭M40有必要在82以上,灰分小于11,控制烧结矿中碱金属含量,下降钛负荷。加强炉料过筛办理,及时整理筛板,确保入炉炉料的粒度。 2.合理的操作准则 因为边际负荷过重导致的炉缸边际堆积,首要扩大有些风口面积,恰当下降鼓风动能,开展边际煤气流。若调整风口规划不能改进,应当选用恰当放松边际的装料准则,使边际煤气流得到相应的开展,煤气流延高炉半径方向散布合理,十字测温温度带变宽,炉料延径向料速相挨近。严峻时应根据炉况,恰当调整焦炭负荷。别的,进步风温,使软熔带下移,也就是使高温区下移,削减焦炭的气化反响。 3.加萤石洗炉 炉缸堆积严峻时应当用萤石洗炉,洗炉消除炉缸堆积相对较快,是加速康复炉况的有用办法。加萤石洗炉最佳选用单环布料,将萤石布在较边际的方位,一定要下降炉渣碱度,确保炉渣的流动性。洗炉时期,炉温有必要充沛,炉温较高时能够熔融堆积物。别的,假如环境条件答应,短期内可恰当喷射铁口,使炉缸铁口区域先活泼,然后将熔化的堆积物延铁口排出。 总归,关于炉缸边际堆积,应当及时发现炉缸堆积的征兆,活跃采纳办法,防止堆积严峻时才康复炉况,避免构成无穷经济损失。
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发布时间:2020-05-15

SUPER304H奥氏体不锈钢锅炉管

火电机组的效率主要取决于蒸汽的压力和温度参数,参数越高,效率越高。高强度、高耐蚀性耐热钢管的开发在实现超临界、超超临界锅炉蒸汽高温高压化中起了非常重要的作用,为高参数火电机组的发展提供了保障。超临界、超超临界锅炉的主要结构部件是钢管所用材料是各种耐热钢,主要有有含2%Cr的T/P22、T/P23低合金铁素体钢、含9%Cr的T/P91、T/P92高Cr铁素体钢、含12%Cr的HCM12、HCM12A高Cr铁素体钢、以TP347H为代表的奥氏体不锈钢等四大类。  SUPER304H是在TP347H的基础上通过降低Mn含量上限,加人约3%Cu、0.45%Nb和微量N开发而成,有高温强度、高温塑性及抗高温氧化的最佳组合。Cu元素不仅能够形成共格的偏聚相而起到强化作用,还可降低其冷加工硬化率,改善其塑性成形性能和提高持久强度。该钢在服役时产生弥散沉淀于奥氏体基体内,并产生与其共格的富铜相;该富铜相与NbC(N)、NbCrN、M23C6-起产生沉淀强化效果,显著地提高了服役温度下的许用应力,而且使-般不含Nb的高铜18-8型钢持久塑性降低的温度得到解决。该钢经在超(超)临界锅炉上使用,取得了减薄钢管壁厚降低锅炉重量并相对降低锅炉制造成本的良好效果,成为超(超)临界锅炉过热器和再热器的首选材料。  SUPER304H奥氏体不锈钢锅炉管在高温下ASME(美国机械工程师协会)许用拉伸应力和强度均高于TP304H和TP347H,在18Cr钢中其强度最高。这种由新日铁住友开发的新型奥氏体不锈钢管,以其较高蠕变强度、良好组织稳定性、优良的抗烟气腐蚀和蒸汽氧化性、在锅炉应用允许减薄壁厚,相对的更低锅炉制造成本,在电站锅炉中正得到大量的应用。 
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发布时间:2019-04-16

新锐空分为邯钢再打造“印钞机器”

1月8日,时值寒冬腊月,杭州西子湖畔下起了毛毛细雨,一项高科技工业新产品稀有气体0.96/0.084 Nm3/h(氪、氙)分离精制装置成功通过鉴定。由中科院、华中科技大学、浙江大学、浙江工业大学、北京特种工程设计研究院等有关部门专家组成的鉴定委员会对该鉴定设备给予了高度评价:该装置拥有完全自主知识产权,为国内自主研发的规模最大、纯度最高的氪、氙分离装置。达到国内领先水平。 这是继浙江新锐空分设备有限公司(以下简称新锐空分)在2015年为河钢集团邯郸钢铁有限责任公司(以下简称邯钢)打造了一套20Nm3/h稀有气体(氖、氦)分离精制装置之后取得的又一重大成果。该成果依然成就了一段供需双方合力开发“黄金气体”,打造“印钞机器”,繁荣非钢产业的佳话,也传颂着供需双方珠联璧合、优势互补、互利共赢、与时俱进、勇攀高峰美名。 新锐空分是稀有气体(氪、氙)精制设备生产企业中的翘楚,也是目前国内唯一生产高纯度氖氦精制设备的高科技企业,更是稀有气体行业内的领军企业。该公司总部在杭州市滨江区中赢国际大厦,生产基地毗邻杭州市莫干山风景区的德清工业园区。该公司发展定位为创建国际一流的科技型空分与低温工艺设备公司,旨在推动空分行业的技术进步,为用户提供技术先进、性能优良、质量可靠安全低耗的高品质空分与低温工艺装置。 该公司秉承“科技成就未来,匠心铸就精品,厚德承载你我”的经营理念和“一切为用户着想”的优良作风,竭尽全力为用户建造精品工程。 据新锐空分专家介绍,空气中存在氖、氦、氩、氪、氙等稀有气体,其中氪和氙体积含量最少,分别为1.14 ppm和0.086 ppm,氖和氦分别为18 ppm和5.2 ppm。稀有气体中氖、氪、氙只有利用空分装置从空气中提取,没有其他来源。由于稀有气体具有的特性,它们在国民经济、国防建设、科研以及人们的日常生活中有着广泛的应用。 例如,氪气主要用于电子工业、 电光源工业,还用于气体激光器和等离子流中。 氪灯节省电能,使用寿命长、发光率高、体积小,如长寿氪灯是矿井的重要光源;用氪气还能制成不需要电能的原子灯;氪灯的透射率特别高,可作夜战中越野战车的照射灯光、飞机跑道灯等;氪气还用于高压水银灯、钠灯、锆点光源、闪光灯、频闪观测器、电压管、计数放电管和气体继电器等。 在欧美国家,氪气早已用作充填白帜灯。在我国氪气主要应用于灯光源产业,包括T8荧光管等灯具现都将氪气与其他稀有气体混合充入灯管内以提高效率并节约能耗。 氪气在节能建筑大有用武之地,中空玻璃窗制造业是氪气较大的消费市场,如今,该用途占全世界氪产量 40~50%之多。 又如,氙气主要应用于半导体、电光源、航天、暗物质研究等领域。其最新用途是用于电子芯片制造业。 航天工业对氙气需求量呈现迅猛发展势头。氙离子发动机的研制源于20世纪 80 年代中期,通过研究发现在所有的惰性、无活性的气体中,氙粒子可产生更大的推力,且由于其惰性特点,使得它既不易腐蚀,又安全。2017年,我国采用氙离子“电火箭”发射“实践十三”号卫星获得圆满成功,使卫星携带的推进剂减少90%,大大提高卫星的有效载荷。氙离子电推进系统被认为是我国卫星技术革命性的技术突破。并预计在未来 3~5 年的时间里,氙离子发动机将取代现在四分之一的市场。对于我国来说,国产氙气总量目前仍不能满足航天工业对氙气的需求。 我国是世界上工业气体生产规模最大的国家。目前,中国工业气体的总体规模约3000万m3/h以上(按制氧量计),其中钢铁和煤化工行业占国内工业气体市场需求的60%。虽然中国是全球制氧机组最多的国家,但由于历史的原因,绝大部分制氧机组均无法提取稀有气体产品,稀有气体的产量少得可怜,国内大型空分装置配套的稀有气体提取装置屈指可数,宝贵的稀有气体资源被严重浪费。 稀有气体精制产品技术门槛高,世界上拥有稀有气体提取与精制技术的厂家很少,由于众所周知的原因,西方几家空分巨头已不再向中国用户出售稀有气体精制装置,对稀有气体精制工艺实行严格的技术封锁。多年来他们只向中国用户提供初级浓缩塔生产粗制混合气,收购粗制混合气运至国外进行精制后返销给中国市场,获取巨大利润。 中国稀有气体产品1/2以上依靠进口,2017年中国稀有气体市场规模超过200亿元人民币。价格非常高,例如氙气的价格曾经达到过每标准立方气体25万元,2018年的价格也在每标准立方气体8万元以上。目前国内稀有气体市场供不应求,一半以上依靠进口,国内市场需求旺盛,价格看涨。 新锐空分为邯钢自主研发的这套氪、氙分离精制装置运行稳定,操作方便,能耗低,在装备技术上具有创新性和新颖性。以华中科技大学博士生导师舒水明教授为首的鉴定委员会认为,该装置具有以下特点: 它是我国目前产量最大、纯度最高(氪、氙产品纯度可达到6N)的氪、氙精制装置;实现了工艺过程全自动化,既可连续生产也可间断生产;生产负荷调节范围40-120%;该装置采用高温焙烧去除碳氢化合物以及氮氧化物、多塔精馏去除杂质、特种吸附剂低温吸附除氡等技术,工艺先进。具有回收率高、安全可靠的特点。 由于该装置研发成功,打破了国外技术垄断,使得国内的工业气体生产厂家也能够进入氪、氙稀有气体生产领域。新锐空分期待与更多的钢铁企业制氧厂合作,以生产更多的氪、氙气体,服务于祖国的高科技产业。
编辑:冶金材料设备网
发布时间:2020-05-15

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