Выплавка стали: Глобальная выплавка стали в 2021 году выросла на 4% — Новости — GMK Center

Выплавка стали

И.В. Гладкая, Г.С. Клягин Источник: Новости черной металлургии за рубежом №1. 2007. С. 36 В настоящее время внедряются технологии электросталеплавильного производства, позволяющие значительно снизить затраты за счет экономии энергии при нагреве лома теплом отходящих газов. Прежде всего это установки Consteel с горизонтальной схемой подачи шихты навстречу потоку отходящих газов, а также печи фирмы «Fuchs», в которых реали¬зована вертикальная схема противотока шихты и отходящих газов Система Consteel в настоящее время эксплуатируется или находится в состоянии пуска в 16 сталеплавильных цехах: «Ameristeel» (Чарлотт, США), «Nucor» (Дарлингтон, США), «Kyoei» (Нагоя, Япония), «CoSteel» (Сейеревилл, США), NSM (Бовин, Таиланд). «ORI Martin» (Брешиа, Италия), «Xining» (Китай), «Guiang» (Китай), «Ameristeel» (Ноксвилл, США), «Nucor» (Хертфорд, США), «Shaoguan» (Китай), «Wuhi» (Китай), «Shiheng» (Китай), «Echeng» (Китай), «Tonghua» (Китай) и «Wheeling Pittsburg» (США). На стадии проектирования и строительства находятся еще три новых цеха: «Hengly» (Китай), «Jiaxing» (Китай) и «Sonasid» (Марокко). Характерная особенность системы Consteel — непрерывная загрузка лома в дуговую печь с помощью конвейерной системы, соединяющей склад лома с дуговой печью. На некотором расстоянии от дуговой печи лом входит в зону предварительного подогрева, через которую во встречном направлении проходят горячие отходящие газы. В зоне подогрева СО отходящих газов дожигается при помощи вдуваемого воздуха, подача которого регулируется автоматически. Ванна металла в дуговой печи постоянно поддерживается в жидком состоянии, и лом, поступающий в печь, расплавляется при погружении в нее. Дуга, таким образом, всегда работает в стабильных условиях, над плоской ванной, закрытой вспененным шлаком. Свод печи постоянно закрыт. Система управления дуговой печью автоматически регулирует скорость конвейера для поддержания уровня металла и его заданной температуры, а также регулирует подачу кислорода и вдувание углерода, для поддержания вспененного шлака в необходимом состоянии. Величина сэкономленной энергии — это функция температуры подогрева и эффективности расплавления. Опыт эксплуатации действующих систем Consteel показал, что если среднюю температуру подогрева поддерживать на уровне 400-600°С, то экономия энергии составит от 80 до 120 кВтч на 1 т выпущенной жидкой стали. Время работы под током составляет 90-95 % от всего времени от выпуска до выпуска. Снижается содержание в стали азота и водорода, уменьшается количество выбрасываемой пыли, примерно на 30-40 % по сравнению с печами порционной загрузки и выбросы СО2 — на 10-30 %. Система Consteel обеспечивает работу с более низким уровнем шума (в среднем ниже 90 дБ). На 60-70 % уменьшается воздействие на питающую электрическую сеть (фликкер-эффект). Предварительный подогрев металлошихты и непрерывная загрузка обеспечивают такие важные преимущества процесса как низкая стоимость производства, высокая производительность, гибкость технологии, снижение нагрузки на окружающую среду и повышение безопасности условий работы. Обычно дуговая печь, оборудованная системой Consteel, может загружаться жидким чугуном с помощью ковша, куда чугун подают из чугуновозного миксера. Один ковш используется для двух последовательных заливок. Жидкий чугун в течение всей плавки поступает в рабочее пространство печи через футерованный желоб в боковой стенке. Скорость подачи чугуна регулируется автоматически. Оператор управляет только начальной подвалкой ковша, до момента начала поступления чугуна через желоб. Первый цех с системой Consteel и загрузкой жидкого чугуна был пущен в строй в декабре 2000 г. в Shaoguan (Китай). Всего через 6 месяцев работы проектные задачи были достигнуты. В настоящее время цех работает на полную мощность. Обращает на себя внимание то, что расход электроэнергии в 260 кВтч/т был достигнут при 25 % жидкого чугуна. Суточная производительность установки при использовании жидкого чугуна достигает 31 плавки массой 100 т. В 2001 г. был пущен в строй новый электросталеплавильный цех на фирме «Wuxi Xuefeng I&S» (Китай). Через год непрерывной эксплуатации печь Consteel номинальной вместимостью 70 т достигла уровня годовой производительности в 500 тыс. т. Были проведены успешные испытания с загрузкой 80 % жидкого чугуна, которые доказали, что возможно расплавление лома без использования электроэнергии. Крупнейшая дуговая печь с использованием системы Consteel, вместимостью 225 т при номинальной мощности трансформатора 140 МВА, работает на заводе фирмы «Wheeling Pittsburg», США. Использование в загрузке 40 % жидкого чугуна позволяет увеличить производительность печи до 295 т/ч, по сравнению с 225 т/ч при использовании 100 % лома . Фирма «VAI Fuchs» разработала электродуговую печь вместимостью 120 т, годовая производительность которой достигает 2 млн т, благодаря сокращению продолжительности плавки до 30 минут. Печь относится к агрегатам нового поколения (серия Ultimate). Кроме изменений основной конструкции электродуговой печи усовершенствовано механическое оборудование, системы электроснабжения, водоохлаждаемых устройств, робототехнических систем, измерительных приборов, систем для вдувания кислорода и углерода, систем автоматизации и управления, а также оборудования для улавливания пыли и защиты окружающей среды. Для электродуговой печи нового поколения серии Ultimate вместимостью 120 т масса лома в одной бадье достигает 130 т при плотности лома 0,8 т/м3. Для загрузки используется система автоматической установки бадьи с ломом. Измерение температуры ванны металла осуществляется бесконтактным методом. Выпуск стали регулируется расположенной на основном пульте управления электродуговой печью системой автоматического управления с использованием видеокамеры. Кроме этого, для автоматического обнаружения шлака при выпуске используется устройство с инфракрасной системой идентификации. Очистка выпускного отверстия производится роботом, что обеспечивает не только сокращение времени очистки, но и повышает безопасность работы обслуживающего печь персонала. Для быстрой замены электродов кран оснащен двумя дополнительными крюками. Электродный стенд охлаждается при помощи разбрызгиваемой воды. Условия работы позволяют сократить количество операторов электродуговой печи нового поколения Ultimate до трех человек в одной смене: оператора пульта управления, оператора напольного оборудования и оператора крана. За счет оптимизации физических и химических факторов, связанных с технологическим процессом, сокращается время отключения цепи электроснабжения, снижаются расходные показатели и возрастает уровень производительности агрегата. При оптимальном режиме работы на 1 т выпускаемой жидкой стали расходуется: 340 кВт-ч электроэнергии, 1,2 кг электродов, 35 м3 кислорода, 5 м3 природного газа, 10 кг угольной шихты, 7 кг угольного порошка для вспенивания шлака и 40 кг извести [2]. Технология плавки в дуговых печах внесла крупный вклад в сталеплавильное производство и сделала успешной работу мини-заводов по всему миру. Термин «мини-завод» в настоящее время можно было бы заменить другим, лучше отражающим нынешнюю ситуацию, например, «рыночные заводы» (market mills). С точки зрения производственной мощности термин «мини» уже непригоден, так как некоторые фирмы с мини-заводами имеют масштаб производства несколько миллионов т/год. Шахтная печь с удерживающими «пальцами», разработанная фирмой «Fuchs», представляет собой результат развития систем подогрева лома. Экономическая эффективность утилизации энергии многократно подтверждена на шахтных печах, построенных на нескольких заводах по всему миру в течение последних восьми лет или находящихся на стадии строительства. Предлагаем услуги по оптимизации геометрии разливочной оснастки с целью обеспечения повышения коэффициента использования металла и снижения осевой пористости слитков подробнее © 2009 Создание сайтов в студии Мегагрупп При копировании материалов сайта размещение активной ссылки на steelcast. ru обязательно | статьи партнеров Выплавка стали

Мировое производство стали в октябре несколько сократилось

AK&M 01 декабря 2022 15:33

В октябре 2022 года мировое производство стали несколько сократилось. По данным World Steel Association (WSA), за этот период было выплавлено 147.3 млн т стали, как и в октябре 2021 года.  Об этом говорится в выпуске 

№ 1501 ежемесячного бюллетеня «Отрасли российской экономики: производство, финансы, ценные бумаги. Чёрная и цветная металлургия» Информационного агентства AK&M.

Это на 2.9% меньше, чем в сентябре 2022 года. Однако среднесуточное производство в октябре сократилось на 6% по сравнению с сентябрём до 4.752 млн т, что стало самым низким показателем за последние 12 месяцев. Абсолютный объём выплавки стал наименьшим с февраля 2022 года. Всего за январь-октябрь 2022 года в мире было выплавлено 1552.7 млн т стали — на 4.9% меньше, чем за аналогичный период 2021 года.

Россия в январе-октябре 2022 года снизила выплавку стали на 6.6% до 60.4 млн т по сравнению с годом ранее, сохранив пятое место среди стран – производителей металла (по данным WSA). В США за этот период производство стали сократилось на 4.8% до 68.1 млн т. Китай снизил выплавку на 2.2% до 860.6 млн т, Япония — на 6.5% до 75.2 млн т, Южная Корея — на 5% до 55.7 млн т. В то же время Индия нарастила производство стали на 6.1%, а Иран — на 9%. За октябрь в России было выплавлено 5.8 млн т стали — на 11.5% меньше, чем годом ранее.

Индекс производства в добыче металлических руд в РФ в сентябре 2022 года снизился на 6.5% по сравнению с сентябрём 2021 года. За январь-сентябрь 2022 года индекс сократился на 3.8% по сравнению с аналогичным периодом 2021 года. Индекс металлургического производства в России в сентябре снизился на 2. 4% относительно сентября прошлого года, а к предыдущему месяцу — на 2.8%. За январь-сентябрь индекс увеличился на 0.4% относительно аналогичного периода 2021 года.

Центр экономического прогнозирования (ЦЭП) Газпромбанка ожидает, что чёрная металлургия во всём мире будет работать со сниженной рентабельностью не только в 2022 году, но и в первой половине 2023 года. На состоянии отрасли негативно сказываются высокие цены на коксующийся уголь, который сейчас активно поставляется на электростанции из-за повышенного спроса на угольную генерацию на фоне подорожания газа. По оценкам ЦЭП, мировой спрос на сталь по итогам 2022 года будет на минимальном уровне за четыре года.

В новых экономических реалиях металлургическая отрасль России столкнулась с рядом сложностей — невозможностью проводить долгосрочное планирование, высокими ставками кредитования и переносом сроков реализации проектов. По оценке Северстали, в 2022 году ожидается снижение металлопотребления на уровне 2-4%. По прогнозу аналитиков компании, спрос на металл в машиностроительном секторе РФ по итогам 2022 года может сократиться на 22% до 4.5 млн т, в строительном — на 4% до 32.9 млн т. В то же время в энергетическом секторе спрос на сталь может вырасти на 25% до 5.5 млн т.

Об этом говорится в выпуске № 1501 ежемесячного бюллетеня «Отрасли российской экономики: производство, финансы, ценные бумаги. Чёрная и цветная металлургия»Информационного агентства AK&M.

Производство стали — worldsteel.org

Перейти к содержимому

Загрузить PDF-версию

‘Нажмите на звездочки для получения дополнительной информации’

1

Входное сырье

Диапазон входных значений различается в зависимости от маршрута

Железная руда

Железная руда является основным сырьем для производства стали. Большую часть железной руды необходимо будет дополнительно переработать на аглофабрике/окатыше, но некоторые виды (например, кусковые руды) можно загружать непосредственно в доменную печь. » data-custom-class=»raw-material-pop» >

Известняк

Известняк используется для удаления примесей из чугуна, выплавляемого в доменных печах. Известняк, содержащий магний, называемый доломитом, также иногда используется в процессе очистки.» data-custom-class=»raw-material-pop»>

Уголь

Уголь является основным сырьем при производстве стали как восстановитель и как топливо.» data-custom-class=»raw-material-pop»>

Металлолом

Вся сталь может быть переработана в новую сталь. Лом состоит из пригодной для повторного использования стали, оставшейся от производства стали, или стали из зданий, транспортных средств, бытовой техники, упаковки и т. д., срок службы которых подошёл к концу. Мы имеем в виду лом до и после потребления.» data-custom-class=»raw-material-pop»>

Альтернативные виды топлива

К альтернативным видам топлива относятся биомасса, древесный уголь, пластиковые отходы, шины и т. д.» data-custom-class=»raw-material-pop»>

Природный газ

Природный газ представляет собой природную смесь углеводородов, состоящую в основном из метана. В сталелитейной промышленности он используется для восстановления железной руды, а также в качестве топлива. Завод, на котором железная руда измельчается, гомогенизируется и смешивается с известняком, коксовой мелочью, шлакообразующими агентами, флюсами и т. д. при высокой температуре. Полученный агломерат используют в доменной печи. Окомкование — это еще один метод агломерации, при котором мелкозернистая руда сначала смешивается со связующим, из которого затем формируются небольшие гранулы или шарики. Затем гранулы сушат и затвердевают при высокой температуре для достижения желаемой прочности.» data-custom-class=»preparation-pop» >

3

Производство чугуна

Печь для выплавки железа из железной руды.» data-custom-class=»ironmaking-pop»>

Группа процессов получения железа из железной руды без превышения температуры плавления. » Печь, которая производит сталь путем окисления путем подачи кислорода через фурму над расплавленной смесью чугуна и металлолома.» data-custom-class=»steelmaking-pop» >

Стадия в процессе производства сырой стали, во время которой сырая сталь подвергается дальнейшей очистке (т.е. удаляется большая часть остаточных примесей) и могут быть добавлены другие металлы перед ее отливкой.» data-custom-class=»steelmaking-pop» «>

Процесс затвердевания стали в виде непрерывной полосы, а не отдельных слитков. Расплавленную сталь разливают в изложницы с открытым дном, охлаждаемые водой. Когда расплавленная сталь проходит через форму, внешняя оболочка затвердевает.» data-custom-class=»steelmaking-pop»>

Печь, в которой плавится стальной лом с использованием тепла, выделяемого электрической дугой высокой мощности. В процессе плавки добавляются элементы для достижения правильного химического состава, а в печь подается кислород для очистки стали. » data-custom-class=»steelmaking-pop»>

 

Теперь, когда сталь изготовлена из него отливают три полуфабриката

5

Полуфабрикаты

Заготовки

Блюмы

 

Затем эти три основных продукта подвергают горячей прокатке в широкий ассортимент плоского и сортового проката.

6

Hot-rolled products

Flat Products

Long Products

Wire rods

Welded/seamless tubes

Structural shapes

7

Finishing operations

Painting

Metal coating

Cold rolling

 

ПРОДУКТЫ ВЫХОДА

 

Существует также широкий спектр ценных побочных продуктов сталеплавильного производства, которые продаются другим отраслям.

8

Побочные продукты и их использование

Цемент для дорожного строительства

Удобрения и улучшение почвы

Брусчатка для гидротехнических сооружений

Морское лесоразведение

Пыль и шлам, использование внешних и легирующих элементов

03

Химикаты

Использование в качестве сырья для химической промышленности

Эмульсии и отработанные масла

Внутреннее использование в качестве восстановителей

Технологические газы

Heat and Electrication

Катанию и утилизация углерода

Стальные применения

Ветряные турбины

Упаковка

Автомобили

Bridges

Shode

Rail Tracks и Trains

и FALTERS43

. и контейнеры

Машины

Медицинское оборудование

Изделия из металла

Панели солнечных батарей

Мебель

Электротехническая сталь

Сталеплавильное производство в кислородной печи

Около 67% мирового производства сырой стали производится с помощью процесса производства стали в кислородной печи, который признан доминирующей технологией производства стали. Только в США показатель использования составляет 54% и медленно снижается, в первую очередь из-за появления плоскопрокатных станов с электродуговой печью (ЭДП) Greenfield. Однако метод и технология до сих пор востребованы и адаптируются другими регионами.

Производство стали в кислородной печи (BOF) или производство стали в кислородной печи (BOS) или производство стали в Linz-Donawitz-Verfahren или процесс кислородного конвертера представляет собой метод, при котором как расплавленный чугун, так и стальной лом превращаются в сталь с окислительным действием кислорода, вдуваемого в расплав под основной шлак.

Основной кислородный процесс, также называемый основной кислородной печью, основным кислородным сталеплавильным производством и основным кислородным конвертером, является наиболее мощным и эффективным методом производства стали , и это видно по проценту адаптации в промышленности. В основе процесса лежит

• Конструкция печи
• Огнеупорная футеровка
• Химические и физические процессы
• Операция

Основная кислородная печь с верхним и нижним дутьем

Конвертерные конвертеры включают обычные печи с верхним дутьем, печи с нижним дутьем и различные конфигурации со смешанным дутьем и модификации нижнего перемешивания инертным газом. Кислородно-кислородная печь с верхним дутьем оснащена кислородным охлаждением с водяным охлаждением для подачи кислорода в расплав через 4-6 форсунок. Поток кислорода обычно достигает 200-280 фут3/(мин*т) (6-8 м3/(мин*т)). Давление кислорода составляет 150-220 фунтов на квадратный дюйм. Срок службы кислородной фурмы около 400 плавок.

Кислородная печь с нижним дутьем оборудована 15-20 фурмами для подачи кислорода или известкового порошка, содержащего кислород. В этом процессе фурмы охлаждаются либо углеводородным газом, либо маслом, подаваемым во внешнюю рубашку трубы.

Существуют способы расширения производства и оптимизации как доменных печей, так и конвертеров, но существуют технологические проблемы. Сталелитейщики экспериментируют с новыми и появляющимися технологиями, которые при наличии дополнительных исследований и разработок могут решить проблемы. Поскольку не ожидается значительного увеличения мощности новых доменных печей, металлургическим заводам необходимо найти способы удовлетворить спрос за счет расширения производства жидкого чугуна.

Сравнение кислородного конвертера с ЭДП

Доменная кислородная печь использует железную руду в качестве основного сырья, на которую приходится лишь более 50% стоимости стали в кислородном конвертере, а электродуговая печь использует лом в качестве своей основы, который составляет около 75% стали ЭДП расходы. Основной кислородный процесс производства стали отличается от ЭДП тем, что конвертер является самодостаточным по энергии. Основным сырьем для противовыбросового превентора является 70-80% жидкого чугуна из доменной печи, а стальной лом необходимо сбалансировать. Их загружают в сосуд основной кислородной печи (КП).

Кислород (чистота >99,5%) «вдувается» в кислородный конвертер со сверхзвуковой скоростью. Он окисляет углерод и кремний, содержащиеся в горячем металле, с выделением большого количества тепла, которое плавит лом. Окисление железа, марганца и фосфора дает меньший энергетический вклад.

Однако большая разница между двумя процессами производства стали заключается в затратах капитальных вложений. В то время как типичный сталеплавильный завод с интегрированным (т. е. конвертерным) сталелитейным заводом сегодня стоит около 1100 долларов США за тонну установленной мощности, мини-завод среднего размера с использованием ЭДП сегодня стоит менее 300 долларов США за тонну с точки зрения первоначальных капитальных затрат.

Поскольку в последние годы технология сталеплавильного производства в ЭДП улучшилась, стали доступны высококачественные стали для производителей стали в ЭДП. Тем не менее разница в капитальных затратах означает, что производство стали в электродуговой печи, вероятно, будет расти пропорционально больше, чем производство стали в кислородном конвертере в ближайшие годы. Эта тенденция означает, что традиционные производители стали в кислородном конвертере, такие как US Steel, все чаще сталкиваются с важными решениями, касающимися их будущего технологического маршрута производства стали.

Air Products

В 1951, Air Products запустила концепцию снабжения газом на месте для сталелитейной промышленности, и теперь ее широкий ассортимент промышленных газов и экономичных технологий может помочь пользователям сэкономить деньги на всех этапах своей деятельности. Газы на месте, поставляемые Air Products, используются в доменной печи Guofeng Steel и кислородной печи для производства чугуна и стали.