一、所屬行業(yè)：冶煉與裝備制造，重點(diǎn)應(yīng)用于鑄造、鍛造、重型機(jī)械制造和特殊鋼領(lǐng)域
二、技術(shù)名稱：低排放冶煉與高成材率鋼鐵大鑄坯制備技術(shù)
三、擁有技術(shù)單位：中國(guó)科學(xué)院金屬研究所
四、單位地址：沈陽(yáng)市沈河區(qū)文化路72號(hào)
五、聯(lián)系人及聯(lián)系方式
李殿中：024-23971281，13804006099，dzli@imr.ac.cn
欒義坤：024-23971127，13700026456，ykluan@imr.ac.cn
六、適用范圍
鑄造、鍛造、重型機(jī)械制造和特殊鋼領(lǐng)域，重點(diǎn)針對(duì)中頻爐冶煉生產(chǎn)鑄鋼件和電弧爐（中頻爐）冶煉-爐外精煉-鑄造-鍛造流程生產(chǎn)特殊鋼大型坯料兩大產(chǎn)業(yè)，通過(guò)冶煉過(guò)程的中頻爐深脫磷關(guān)鍵技術(shù)，提升鑄件品質(zhì)；替代電弧爐進(jìn)行冶煉，大大降低廢氣、廢渣和顆粒物排放量。同時(shí)，后續(xù)鑄坯制備環(huán)節(jié)，采用新概念錠型設(shè)計(jì)，保證了現(xiàn)有模鑄坯料中偏析、縮孔疏松和夾雜物等宏觀缺陷的消除，結(jié)合變形過(guò)程微缺陷高效愈合技術(shù)，大幅提升成材率，間接實(shí)現(xiàn)減排與節(jié)能。
七、與行業(yè)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的排污現(xiàn)狀
冶煉過(guò)程中為了降低磷含量，大量造渣，產(chǎn)生固體廢物。為提高熔煉效率，對(duì)固態(tài)金屬進(jìn)行吹氧氣、噴碳粉，加速熔化，從而導(dǎo)致產(chǎn)生大量CO、CO2、氮氧化合物和硫化物等廢氣。一般而言，電弧爐冶煉環(huán)節(jié)，每冶煉1 t鋼水金屬原材料的10%以上被燒損，同時(shí)將產(chǎn)生4.5~22.5 kg顆粒物、150~200 kg固體廢物和50 kg以上有害氣體。我國(guó)每年電弧爐覆蓋的鋼鐵產(chǎn)能可達(dá)2億t以上，因此造成大量顆粒物、固體廢物和有害氣體排放，成為大氣灰霾的來(lái)源之一。相對(duì)而言，中頻爐冶煉產(chǎn)生的顆粒物、廢渣和廢氣均可比電弧爐冶煉降低50%以上，但目前限制中頻爐進(jìn)行高品質(zhì)特殊鋼冶煉的根源在于中頻爐內(nèi)無(wú)法通過(guò)高溫氧化去除有害元素磷（P）。電弧爐粗煉鋼水中的P含量可降低至0.005%以下，而以往中頻爐不具備脫磷能力，要想達(dá)到電弧爐鋼水的P含量水平，中頻爐只能采用低P含量的優(yōu)質(zhì)原材料進(jìn)行冶煉，大幅增加了成本。因此發(fā)展中頻爐深脫磷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)中頻爐內(nèi)低成本深脫磷，替代電弧爐進(jìn)行冶煉，無(wú)疑對(duì)減排具有重大貢獻(xiàn)。
大鑄坯制備環(huán)節(jié)，因受鋼水冶煉質(zhì)量和凝固技術(shù)限制，目前模鑄坯料內(nèi)部存在宏觀偏析、縮孔疏松和夾雜物缺陷，為保證后續(xù)產(chǎn)品合格率和質(zhì)量穩(wěn)定性，不惜大幅犧牲坯料成材率。以50 t級(jí)模鑄鋼錠為例，為**程度消除錠身部位的縮孔疏松，鋼錠冒口比例高達(dá)20%以上；同時(shí)為保證鋼錠尾部夾雜物富集的沉積錐區(qū)不致影響錠身質(zhì)量，尾椎比例一般為5~7%。冒口和尾椎部位的材料在后續(xù)變形過(guò)程中被切除，鋼錠的綜合成材率不足70%，大量原材料被廢棄。坯料成材率低間接導(dǎo)致金屬原材料冶煉成本增加、排放量升高，給資源和環(huán)境帶來(lái)了很大壓力。
詳見(jiàn)http://www.ln.gov.cn/qmzx/jnjpjsml/20141/201410/t20141015_1457311.html
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