鋼鐵生產技術(1 / 3)

鋼鐵生產技術

焦化生產技術

中國近代焦爐始建於二十世紀二十年代,到一九四五年,全國有九個焦化廠28座煉焦爐(共1137孔炭化室),設計生產能力為年產焦炭(幹基)510萬噸;另有6座焦爐(190孔)在建,生產能力約為年產焦炭(幹基)100萬噸。

新中國成立後,對全部停產的焦爐進行修複和改建,陸續恢複生產。五十年代,引進前蘇聯焦化技術(包括工廠設備及圖紙資料),首先改建了鞍鋼和本鋼的焦化廠,建設了一批BP型大型焦爐(炭化室高4.3米,雙聯火道,廢氣循環,煤氣側入,複熱式),給焦化工業打下了基礎。五十年代後期,隨著鋼鐵工業的發展,中國焦化技術人員自行研究設計了“八五”型焦爐(炭化室高4.3米,雙聯火道,廢氣循環,煤氣下噴,複熱式),並先後在武鋼、北京焦化廠等七個焦化廠建成投產,形成了一批骨幹焦化企業,一九六○年焦炭產量達到1000萬噸以上。六十年代中,又進行了6米高炭化室的單孔焦爐試驗,並設計了炭化室高5.5米的大容積焦爐,於七十年代初期在攀鋼建成投產。隨後,鞍鋼在焦爐大修中,將原有4.3米高焦爐改建成5米高的焦爐,提高了機械化程度。北京焦化廠在焦爐大修中,成功地改建為6米高的大容積焦爐,機械化程度基本達到後來寶鋼引進設備的水平。另外,還設計出蓄熱室分格的下部調節焦爐。七十年代後期和八十年代初,大力開發焦化技術,進行了8米高炭化室單孔焦爐的試驗,並從日本引進了具有七十年代水平的大型焦化廠設備幹熄焦技術。

新中國煉焦工業發展較快,焦爐建設速度平均以每年100萬噸能力遞增,到一九九○年底,全國擁有機械化焦爐366座、11311孔,總生產能力為5086萬噸,其中,鋼鐵係統有焦爐237座、7980孔,生產能力為3817萬噸。

一、配煤技術

焦化生產的原料是煉焦煤,五十年代初期,采用前蘇聯標準配煤比,即要求氣、肥、焦、瘦四種煤按一定的比例配合。但是,中國幅員廣闊,煉焦煤種分布不均衡,隨著鋼鐵和煉焦業的發展,再沿用前蘇聯的配煤經驗已不能滿足發展要求,因而有些廠早已根據實際情況,利用附近地區的焦煤資源,改變配煤比例,實行區域配煤。例如,本鋼以本溪焦煤與撫順氣煤為主煉焦,太鋼以山西富家灘肥煤與九尺瘦煤為主煉焦,都取得了良好效益。為充分研究各地區的合理配煤,采取合適的煉焦工藝,鞍鋼、本鋼、首鋼、包鋼、武鋼、酒鋼、重鋼、馬鋼、攀鋼、太鋼等十個焦化廠均建立了區域性配煤試驗站,並建有200千克試驗焦爐,鞍山熱能研究所還建立了試驗爐,並附有搗固和型塊配煤裝置。鞍鋼化工總廠的試驗站還配有噴動床煤預熱裝置。通過大量工作,冶金部重點焦化廠所用的煉焦煤,已有五個廠立足本省,八個廠立足於本地區。首鋼焦化廠在配入適當肥煤的情況下,可將大同弱粘煤的配比增加到30%—40%,所產焦炭的強度仍在325千克以上,灰分為10.94%,硫分為0.53%,焦油和輕苯收率創曆史最好水平。鞍鋼化工總廠等焦化企業也擴大了弱粘煤的用量,撫順化工廠、淮南化肥廠等都擴大了弱粘煤的用量,利用本地氣煤以搗固技術生產焦炭,為充分利用中國的弱粘煤打下基礎。

二、煉焦煤的製備

煉焦煤的製備,是煉製優質焦炭的重要環節。五十年代,鞍鋼、武鋼、包鋼的焦化廠都建設了由翻車機、大型橋式裝卸機(76.2米跨度)和上下通廊組成的機械化煤場,以解決煤的均勻問題。六十年代忽視了煤的均勻化工作,新建焦化廠的煤場都采用聯合卸煤機、螺旋卸煤機、受煤坑、蒸汽抓鬥吊車、小跨度橋式吊車、推土機等,組成半機械化煤場。中國焦化廠的煤場設施普遍落後,是焦化生產中的一大弊病。

三、焦化產品

四十年來,煉焦化學品生產技術也有很大發展。一九四九年,煉焦化學產品隻有十幾種,煤焦油產量僅2萬噸,粗苯幾千噸,硫銨2000餘噸。一九五八年,全國煤焦油產量達到130萬噸,粗苯38萬噸,實現工業化商品生產的焦化產品達55種,在試驗室或小型裝置上可以提取出來的小噸位產品有64種,試製產品67種,試劑產品15種。但許多產品沒有固定使用途徑,不能正常生產。為改變這種狀況,注重了焦化產品新品種生產技術的開發,如自行開發的古馬隆樹脂生產技術已在國內廣為采用,工業萘生產工藝已代替了萘餅生產。自行研製的溶劑減壓蒸餾法製取粗蒽和焦化法製取蒽醌都獲得成功。鞍鋼研製的喹啉和1—8萘酐,除國內使用外已出口國外。

鐵合金生產技術

舊中國鐵合金工業規模很少,設備陳舊,年產量不足萬噸。新中國成立後,首先從前蘇聯引進了一個大型綜合性的鐵合金廠,建在吉林;並且在錦州女兒河原有提釩工場的基礎上擴建一個釩鈦鐵合金廠。一九五六年至一九五八年,吉林、錦州兩鐵合金廠建成投產,成為中國現代化的鐵合金基地。一九五八年“大躍進”開始後,鐵合金嚴重短缺。因此,在擴建吉林、錦州兩廠的同時,全國各地興建了一批100—1000千伏安的小型鐵合金電爐。經過調整合並,成為就地銷售的地方中小型鐵合金廠。一九六三年以後,湖南、遵義、新餘、峨眉、西北、遼陽等鐵合金廠相繼建設投產,同時各地方小鐵合金廠又投入一大批1800千伏安小型電爐,建設了一批小型錳鐵高爐。一九八五年末,全國共有大小鐵合金廠150家,年產鐵合金能力165萬噸。一九九○年生產能力增到324萬噸,居世界第三位。

鐵合金生產設備主要分兩大類:一類是鐵合金電爐,一九九○年全國共有950台,總容量2781萬千伏安,當年產量192萬噸;另一類是鐵合金高爐,總容積2880立方米,當年產量43萬噸。

新中國成立四十多年來,鐵合金生產技術方麵的主要成就有:

一、增加產量,開發品種

一九五七年至一九五八年,吉林鐵合金廠為了改變鉻係合金,先後煉製成功高碳鉻鐵、矽鉻合金、低碳鉻鐵、微碳鉻鐵。微碳鉻鐵的研製成功,給冶煉不鏽鋼提供了條件。同一時期,吉林、錦州兩廠還試製成功金屬鉻,為煉製國防用的高溫合金提供了優質合金材料。一九五八年至一九六○年,吉林、錦州、上海、遵義等鐵合金廠及包頭稀土研究所等單位,根據國家急需,先後試製成功铌鐵、鈦鐵、鉻鐵、硼鐵、稀土矽鐵、金屬錳等產品。一九八二年至一九八三年,湖南,吉林兩鐵合金廠為了適應發展冷軋電工鋼的需要,先後煉製成功純淨矽鐵和氮化矽鐵,頂替了進口材料。此後,北京、上海、吉林等鐵合金廠先後研製和生產了矽鈣粉、石灰粉、含鉛粉。為發展噴射冶金技術提供了配套材料;吉林、錦州、南京等鐵合金廠先後煉製成功含鍶矽鐵、含鋇矽鐵、矽鈣鋇、矽鈣釩等複合合金和鑄鐵孕育劑,對提高鑄鐵和重軌鋼的質量做出貢獻。南京鐵合金廠煉製的矽鋁合金、天津電解錳廠生產的電解金屬錳,吉林、上海、北京鐵合金廠生產的真空鉻鐵等,也都滿足了有關方麵的需要。中國鐵合金總產量從一九四九年的900噸增加到一九九○年的238萬噸。一九五三年到一九五八年,鐵合金產量平均每年增長14.5%。一九九三年鐵合金的產品構成情況是:高爐及爐外法鐵合金48萬噸,電爐鐵合金232萬噸,其中矽鐵103.52萬噸、碳素錳鐵60.75萬噸、矽錳合金52.50萬噸、中低碳錳鐵13.08萬噸、特種鐵合金53.66萬噸。

二、改革生產工藝設備

全國鐵合金企業在開發品種、增加產量的過程中,也十分重視生產工藝和設備的改革。吉林、上海、湖南等鐵合金廠先後試製各種類型的搗爐機、加料機、油壓半環、挖鐵機等輔助設備,改善了操作條件,提高了生產效率。吉林鐵合金廠試製的鎢鐵挖鐵機,獲得一九八二年國家發明四等獎。在工藝改革方麵,一九六八年新餘鋼鐵廠、陽泉鋼鐵廠采用先煉富錳渣、後煉錳鐵的二步法,生產出優質錳鐵,為充分利用中國的貧錳礦開辟了新途徑。一九六三年吉林鐵合金廠開始在炭素鉻鐵電爐上進行密封試驗,一九六八年進行工業性密封改造,一九七○年將爐氣除塵和煤氣回收裝置投入生產。一九八二年新餘鋼鐵廠在3200千伏安矽鐵電爐上試驗上段爐缸旋轉設施獲得成功,基本上實現了不搗爐操作。一九八三年吉林鐵合金廠采用旋轉爐缸生產中碳錳鐵。一九八二年上海鐵合金廠在中碳錳鐵電爐上采用搖爐法回收渣中殘錳,都獲得成功。一九七三年上海鐵合金廠采用氧氣轉爐生產中碳鉻鐵獲得成功,節能效果顯著;一九八五年又采用真空頂底複合吹煉技術,生產出低碳、微碳鉻鐵。