4. 装备与自动化关键技术

作者:中国金属学会              发布时间:2016-05-27


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1. 炼铁装备关键技术
大型高炉高风温、高煤比、长寿化成套设备高效化技术
大型高炉高风温、高煤比、长寿、高效化技术是炼铁技术的综合体现,包括合理炉型设计、装备、施工建造、合理炉料结构、稳定的原燃料供应和稳定高炉操作等。
大型高炉高风温、高煤比、长寿化成套设备包括:高炉炉型的优化设计、软水密闭循环冷却系统、合理炉缸内衬结构、第三代冷却壁及铜冷却壁、薄壁内衬、自动化检测和炉体维护等高炉综合技术。我国近年来随着炼铁技术不断进步在高炉成套设备高效化技术上取得显著进步。如宝钢3号高炉一代炉役期达到19年,单位炉容产铁达1.57t,平均喷煤比在169.52kg,煤气利用率达50%,吨铁综合能耗404.27kgce;一代炉役平均利用系数达到2.27t/m3·d),为长寿高炉最高水平,真正体现高效长寿。首钢京唐5500m3高炉设计是按照循环经济理念和动态精准设计体系设计的新一代特大型高炉,设计中集成采用了当今国际炼铁技术领域的60多项先进技术。其中高炉精料和炉料分布控制技术、高炉综合长寿技术、合理炉型、纯水密闭循环冷却、铜冷却壁、薄壁内衬结构等高炉长寿综合技术的采用,高炉设计寿命为25年。
2. 炼钢装备关键技术
新一代钢铁流程之铁水—钢水洁净冶炼成套装备技术
新一代钢铁流程的基本特征是优化单元操作。首先对铁水脱硫,然后在第一座转炉对低温铁水进行快速、有效的脱硅、脱磷,在第二座转炉进行少渣快速脱碳,并保持钢液中较低的含氧量,实现铁水“全三脱”处理。新一代钢铁生产流程重视炼铁-炼钢界面技术,其中的“一罐到底”技术是指同一铁水罐承载铁水完成运输全过程,包括铁水的承接、运输、铁水预处理、转炉兑铁水等。与常规工艺相比,新工艺的总渣料和钢铁料消耗明显降低,且能大大提高转炉作业率。
因为冶炼周期缩短、供氧强度增加而带来的转炉炉型的精细化设计、氧枪寿命和控制系统的改进、烟气回收装置精细设计、基于动态性能研究基础上的转炉倾动机构的设计以及适应“一罐到底”(铁水包热负荷时间变长)的铁水包设计、铁水包快速周转、铁水包装入量精确控制、铁水包加盖和高效的扒渣机等技术。目前我国新一代钢铁流程之铁水—钢水洁净冶炼技术在国内一些企业已经成功运用,但在与之配套的成套装备方面还存在较大上升空间,其装备也有待进一步发展。新一代钢铁流程之铁水——钢水洁净冶炼成套装备技术应在我国得到推广,并能提高炼钢生产过程的经济效益。
3. 连铸装备关键技术
连铸用电磁搅拌、电磁制动成套装备技术
连铸用电磁技术主要包括电磁约束、制动、电磁搅拌、流动控制、电脉冲孕育形核等,具体应用包括水口电磁约束、结晶器电磁约束、多级多部位电磁搅拌等。电磁技术是连铸过程改善铸坯质量的最主要手段之一,也是高质量连铸突破钢种限制的重要措施。目前还存在模式较单一的问题,应在多段、多模式电磁技术共用,以及电磁技术与轻压下技术结合方面进一步发展。该技术可提高内部品质的连铸坯。应积极推广和研究。
4. 轧制装备关键技术
板形综合控制技术
板带材是钢铁行业的主干产品,良好的板形(平坦度、边降)不仅是用户的永恒要求,也是带材在各条连续生产线上顺利通行的需要。
板形综合控制技术的主要内容包括:平坦度、边降在线检测技术;平坦度、边降前馈控制模型及其解耦控制技术;平坦度、边降闭环反馈控制模型及其解耦控制技术。应用该技术可提高平坦度与边降控制精度;减少带钢切头、切尾、切边量,提高成材率。
目前带钢平坦度、边降的综合控制技术主要应用在硅钢、镀锡板等对边降要求较高的产品上,通过工作辊窜辊对边降进行控制,同时调节工作辊弯辊以补偿工作辊窜辊对带钢平坦度的影响,以实现平坦度与边降的解耦。
5. 冶金自动化关键技术
多信息数据融合技术
冶金设备的自动控制系统中涉及多种状态参量和控制参量,多信息数据融合技术是实现冶金设备智能控制的重要手段之一。该技术可满足冶金设备控制系统中多变量的状态监测需要,提高对关键控制参数的智能预测与分析水平。技术主要包括:
——多通道数据的高速同步采集技术
——跨平台海量异构数据的存储和查询分析技术
——面向领域知识的数据挖掘与智能查询技术
——状态变量时间序列的特征提取与趋势预测技术
——状态空间的模式识别与智能推理技术
 
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