綠色化、低碳化是我國(guó)鋼鐵行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，也是當(dāng)務(wù)之急。身為鋼鐵企業(yè)綠色低碳發(fā)展的先行者，中冶南方致力于冶金行業(yè)低碳減排工作已逾30年。
30年間，圍繞碳減排主題，中冶南方通過(guò)持續(xù)的積累和創(chuàng)新，著力發(fā)揮核心工藝技術(shù)優(yōu)勢(shì)、以短流程加速碳減排，不斷為鋼鐵行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展貢獻(xiàn)自身力量，展示出綠色冶金建設(shè)國(guó)家隊(duì)的堅(jiān)實(shí)行動(dòng)與責(zé)任擔(dān)當(dāng)。
電爐技術(shù)
電爐短流程煉鋼，以廢鋼為原料，利用電能作為熱源來(lái)進(jìn)行冶煉，無(wú)需經(jīng)過(guò)煉鐵工藝，利于清潔生產(chǎn)和排廢減量化。與高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程相比，電爐短流程煉鋼工藝可減少廢氣86%、廢水76%和廢渣97%，在鋼鐵行業(yè)高效冶煉、節(jié)能環(huán)保等方面發(fā)揮著與日俱增的作用。
早在上個(gè)世紀(jì)，中冶南方就在電爐技術(shù)領(lǐng)域提前布局，參與了國(guó)內(nèi)多家電爐煉鋼廠的設(shè)計(jì)工作。
90年代以后，中冶南方承接武鋼、鄂鋼等鋼企電爐設(shè)計(jì)工程，并多次榮獲國(guó)家優(yōu)秀設(shè)計(jì)獎(jiǎng)，在電爐煉鋼領(lǐng)域積累了豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
同時(shí)，中冶南方還具備強(qiáng)勁的技術(shù)開(kāi)發(fā)能力，擁有一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)有技術(shù)和專(zhuān)利。其中，電爐煉鋼車(chē)間工藝平面布置改進(jìn)模式獲原冶金工業(yè)部、湖北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，電爐除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)獲國(guó)家、原冶金工業(yè)部科技進(jìn)步獎(jiǎng)。
中冶南方最新研發(fā)的新型廢鋼預(yù)熱電爐工藝及裝備技術(shù)SPEARC，在各項(xiàng)綠色技術(shù)指標(biāo)上均實(shí)現(xiàn)較大突破，是促進(jìn)我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)綠色化、節(jié)約化發(fā)展的又一新技術(shù)。
目前，中冶南方陸續(xù)承接的福建鼎盛量子電爐、湖北順樂(lè)鋼鐵裝備升級(jí)煉鋼總包等六臺(tái)電爐總承包工程，以及本鋼板材股份有限公司特鋼電爐升級(jí)改造、燕山鋼鐵電爐等設(shè)計(jì)工程，均在建設(shè)中。
ESP無(wú)頭連鑄連軋技術(shù)
ESP無(wú)頭連鑄連軋生產(chǎn)線技術(shù)被譽(yù)為繼轉(zhuǎn)爐煉鋼、連續(xù)鑄鋼之后的“第三次鋼鐵工業(yè)技術(shù)革命”，代表了當(dāng)今世界熱軋帶技術(shù)的最高水平。
相較于常規(guī)熱連軋工藝，ESP無(wú)頭工藝取消加熱爐和隧道爐，能夠大幅減少溫室氣體和有害氣體（NOx和CO）的直接、間接排放量。根據(jù)最終成品的不同，利用ESP技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，能源消耗比常規(guī)熱軋工藝降低50%~70%、水消耗降低60%~80%。
中冶南方緊抓鋼鐵行業(yè)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)，始終與世界先進(jìn)技術(shù)同步，先于國(guó)內(nèi)其他公司開(kāi)展工程技術(shù)實(shí)踐，為搶先占據(jù)ESP技術(shù)高地儲(chǔ)備力量，引領(lǐng)國(guó)內(nèi)軋鋼生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新發(fā)展。
2015年，中冶南方率先完成國(guó)內(nèi)前3條熱軋超薄無(wú)頭帶鋼生產(chǎn)線的建設(shè)，首次實(shí)現(xiàn)了7分鐘內(nèi)從鋼水到卷取機(jī)上熱軋卷的全連續(xù)生產(chǎn)，該項(xiàng)目入選“MPI2015年度中國(guó)鋼鐵行業(yè)十大事件”。
結(jié)合薄板坯連鑄連軋技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，在消化吸收ESP技術(shù)、成功建設(shè)ESP生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，中冶南方研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷朝極薄規(guī)格方向試驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熱軋超薄帶鋼無(wú)頭連鑄連軋工藝，并已具備成套熱軋超薄帶鋼無(wú)頭連鑄連軋?jiān)O(shè)備供貨能力。
近年來(lái)，中冶南方不斷通過(guò)工程實(shí)踐強(qiáng)化技術(shù)力量，鞏固中冶南方在熱軋ESP領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。目前，全球共有八條ESP生產(chǎn)線，國(guó)內(nèi)七條生產(chǎn)線中有五條均為中冶南方總承包建設(shè)。
異形坯連鑄技術(shù)
采用異形坯軋制H型鋼，主要經(jīng)濟(jì)效益包括軋制成本低、生產(chǎn)率高和能耗低，軋機(jī)產(chǎn)量增加15%，能源消耗降低55%，可提高成品收得率約為1.5%。但異形坯斷面形狀不規(guī)則，受力情況復(fù)雜，在連鑄生產(chǎn)中易發(fā)生各種表面、內(nèi)部缺陷，導(dǎo)致軋制時(shí)產(chǎn)品報(bào)廢率高，因此我國(guó)大型異形坯鑄機(jī)一致都是依賴(lài)于進(jìn)口。
中冶南方于2012年進(jìn)行研發(fā)立項(xiàng)，開(kāi)始著手異形坯鑄機(jī)的相關(guān)研究，在關(guān)鍵設(shè)備、工藝參數(shù)研究等方面取得一定成果，為重型異形坯鑄機(jī)的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)打下良好基礎(chǔ)。
2017年，中冶南方立項(xiàng)開(kāi)展重型異形坯連鑄技術(shù)的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了重型異形坯連鑄機(jī)的完全國(guó)產(chǎn)化，不僅填補(bǔ)了我國(guó)重型異形坯連鑄機(jī)的技術(shù)空白，而且創(chuàng)造了多項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)指標(biāo)。研發(fā)的鑄機(jī)生產(chǎn)出國(guó)際上最大斷面異形坯，為當(dāng)時(shí)國(guó)際上已投產(chǎn)同類(lèi)異形坯最大規(guī)格。開(kāi)發(fā)的“非對(duì)稱(chēng)異形坯”為國(guó)際首創(chuàng)，可進(jìn)一步降低“云軌”的軋制能耗，實(shí)現(xiàn)異形坯鑄機(jī)生產(chǎn)的新突破。
在該項(xiàng)目上，中冶南方申請(qǐng)專(zhuān)利16項(xiàng)，形成一整套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重型異形坯連鑄技術(shù)，榮獲“中國(guó)冶金建設(shè)協(xié)會(huì)優(yōu)秀設(shè)計(jì)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”、“中冶集團(tuán)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”。
研發(fā)成果已經(jīng)成功應(yīng)用于津西重型異形坯連鑄機(jī)工程，鑄機(jī)生產(chǎn)穩(wěn)定可靠、鑄坯產(chǎn)品質(zhì)量良好，具備良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。
高效小方坯連鑄技術(shù)
高拉速是小方坯連鑄技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，小方坯鑄機(jī)通過(guò)采用高拉速技術(shù)，可以起到減流增效的作用。當(dāng)拉速提高到一定的程度，無(wú)需再采用加熱爐，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的直接軋制，降低能耗、燒損，噸鋼節(jié)約成本約45元，噸鋼減少CO2排放0.1t。當(dāng)速度達(dá)到更高拉速，可實(shí)現(xiàn)無(wú)頭軋制，能夠進(jìn)一步降低生產(chǎn)能耗，噸鋼節(jié)約成本約250元。
為實(shí)現(xiàn)高效小方坯連鑄技術(shù)遠(yuǎn)景規(guī)劃，中冶南方采用了總體立項(xiàng)、分步實(shí)施、逐年分解研發(fā)子課題的方式，于2011年初逐步實(shí)現(xiàn)配套工藝、設(shè)備的全面升級(jí)，分階段逐步將拉速提高至6m/min，獲批相關(guān)專(zhuān)利19項(xiàng)。
2013年，中冶南方開(kāi)發(fā)雙曲線型結(jié)晶器銅管以及結(jié)晶器銅管在線測(cè)溫技術(shù)；2014年，開(kāi)發(fā)梅花型結(jié)晶器銅管、高壓全水冷卻系統(tǒng)；2017年，開(kāi)發(fā)高效水槽結(jié)晶器、高精度全板簧振動(dòng)裝置；2019年，中冶南方第一代高效方坯鑄機(jī)在陽(yáng)春鋼廠155×155mm拉速達(dá)到5.07m/min；2020年，第二代高效方坯鑄機(jī)在陽(yáng)春鋼廠155×155mm拉速達(dá)到5.73 m/min；2021年，第三代高效方坯鑄機(jī)在三明鋼廠160×160mm拉速達(dá)到6.02 m/min，具備了進(jìn)一步開(kāi)發(fā)無(wú)頭軋制的基礎(chǔ)。
在逐步實(shí)現(xiàn)提高拉速目標(biāo)的同時(shí)，中冶南方形成了一整套適用于高效連鑄機(jī)的設(shè)計(jì)理念和生產(chǎn)工藝、裝備技術(shù)，為技術(shù)推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，目前已經(jīng)在16臺(tái)鑄機(jī)上使用了中冶南方高效方坯連鑄技術(shù)。
在未來(lái)鋼鐵行業(yè)不斷向節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)高效低耗、產(chǎn)品高品質(zhì)方向發(fā)展的進(jìn)程中，中冶南方始終堅(jiān)持在把握低碳時(shí)代新機(jī)遇的同時(shí)，以自身科技實(shí)力的進(jìn)步，疊加成鋼鐵行業(yè)的前進(jìn)步伐。
