中频炉炼钢的要点

为配合国家钢铁去产能、打击“地条钢”有关工作,中国钢铁工业协会、中国金属学会、中国铸造协会、中国特钢企业协会、中国特钢企业协会不锈钢分会会同钢铁研究总院、北京科技大学、冶金工业规划研究院和冶金工业信息标准研究院等单位及部分钢铁企业,组织行业和企业专家,认真研究提出了“关于支持打击‘地条钢’、界定工频和中频感应炉使用范围的意见”。具体如下:  一、坚决支持取缔“地条钢”违法违规产能  早在2002年,原国家经贸委《关于地条钢有关问题的复函》(国经贸产业函〔2002〕156号)中就表明,“地条钢”是指以废钢铁为原料、经过感应炉等熔化、不能有效的进行成分和质量控制生产的钢及以其为原料轧制的钢材。感应炉是利用感应电热效应使金属物料加热或熔化的电炉,根据输入电源频率可分为工频感应炉(50Hz或60Hz)、中频感应炉(150-10000Hz)和高频感应炉(10000Hz以上)三种,钢铁领域应用较多的为工频和中频感应炉(以下简称“中(工)频炉”)。用中(工)频炉熔化废钢生产地条钢、普碳钢、不锈钢等钢坯(锭)及钢材,不仅保证不了质量要求,而且严重干扰公平竞争的市场秩序,必须坚决予以拆除。  2004年,国家发展改革委等7部门联合下发了《关于进一步打击地条钢建筑用材非法生产销售行为的紧急通知》,对“地条钢”进行了更加明确的界定,要求各地坚决取缔“地条钢”非法生产企业,依法查处流通环节的“地条钢”建筑用材。但十多年过去了,用中(工)频炉生产销售“地条钢”仍未得到控制,而且为规避国家产业政策限制,这些企业又采用了扩大中(工)频炉炉容、配备炉外精炼、配套连铸连轧等办法,但产品仍属于“地条钢”性质。  在钢铁生产过程中,炼钢是严格的“冶炼”过程,而不是单纯的“熔化”过程。炼钢过程是保证钢材质量的关键工序,通过加热、吹氧、造渣、脱氧等技术,进行脱碳、脱磷、脱硫、去除有害杂质和气体等,实现温度和成分控制。而中(工)频炉仅仅是熔化废钢,或简单的调整主要成分,不能保证钢材成分和质量。  从实地调查情况看,中(工)频炉企业普遍没有炉外精炼和检验检测过程,生产的钢坯(锭)及钢材产品质量性能差,存在明显的安全隐患;个别企业虽然配备了精炼设备,但从经济利益出发,基本不使用,只是应付检查。这些企业普遍是以独立轧钢企业名义申请并获得热轧钢筋生产许可,而实际却从事熔化废钢、连铸钢坯及钢材生产;他们往往采购、销售不开发票,贴牌、冒牌生产销售劣质钢材。这些违法违规行为,不仅严重干扰市场秩序,加剧恶性竞争,造成“劣币驱逐良币”现象,而且逃避税收、非法牟利,必须予以全面清理取缔。  二、关于中(工)频炉在钢铁、铸造行业的使用范围界定  为按国家要求坚决依法彻底取缔“地条钢”违法违规产能,严禁用中(工)频炉生产钢坯(锭)及钢材,要严格界定中(工)频炉使用范围,特对下列三类情况区别界定如下:  (一)铸造行业采用感应炉作为熔炼设备生产各类铸件产品,不在关停拆除之列。  通过工艺技术装备、材质、产品,严格区分和确认其属于铸造行业还是钢铁行业,严禁以铸造之名生产钢坯(锭)及钢材。  1.铸造工艺技术装备。铸造行业通用的工艺流程总体上为熔炼、造型(制芯)、浇注成型、砂处理(适用砂型铸造)、清理打磨、机械加工等工序,其中熔炼只是铸造工艺的一道工序,后续工序要有相关配套设备。  2.铸件材质。铸造行业采用感应炉熔炼的金属材质有:灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁、碳钢及合金钢、铝合金、铜合金等,铸件产品都有严格的力学性能指标要求,需配置完善的理化分析和检测装置。  3.铸件产品。铸造行业为汽车、农机、机床、矿冶重机、轨道交通、发电及电力、石油化工、工程机械、泵阀、市政建筑等众多行业提供各类金属铸件产品,部分铸造企业专业生产铸铁型材、铸管及管件等产品。  (二)在特殊合金材料生产中,符合下列要求的中(工)频炉,不在关停拆除之列。  利用中(工)频炉感应加热熔化金属物料,再经精炼工序冶炼,用于生产精密合金、非晶合金等特殊合金材料。  在配备电渣炉或自耗炉的特钢企业,利用中(工)频炉生产的钢铸造或锻压成坯(锭)作为电极,再通过电渣重熔或真空自耗工艺进行重熔精炼,用于生产特殊质量钢和高温合金、精密合金、耐蚀合金等特殊合金材料。  这些产品的特点是质量要求高,检测设备齐全,产品需求量少或订单量小,但其在耐高温、耐低温、耐腐蚀等方面具有特殊功能。这些设备必须在科研院所和具有国家、省部级企业技术中心资质的钢铁企业使用。  (三)在不锈钢及高合金钢生产流程中,仅用于熔化铬铁、镍铁等合金的中(工)频炉,不在关停拆除之列。  在不锈钢及高合金钢生产过程中,需添加大比重的铬铁、镍铁等合金原料。利用中(工)频炉熔化铬铁、镍铁等合金为液态,配加到转炉或电弧炉中炼钢,可满足转炉、电弧炉炼钢的生产要求,需具有完整采购、生产、操作、销售等证明记录。这类中(工)频炉只是钢铁冶炼流程中的辅助设备,不能直接生产钢坯(锭)及钢材,建议由工业主管部门严格审核认定。  不属于以上三类界定范围的所有中(工)频炉生产线,不论其规模大小、生产装置新旧程度、是否配置钢水精炼手段和连铸、轧钢装备、是否配置除尘设备等环保设施等,都属于“地条钢”范围,建议都要依法取缔,彻底拆除冶炼主体设备、变压器、除尘罩、操作平台及轨道等装备和设施。其中已列入符合《钢铁行业规范条件》和《铸造用生铁企业认定规范条件》公告名单的企业,建议应立即撤销公告资格;已持证生产销售钢坯(锭)及钢材的企业,建议应立即撤销许可资质。  中国钢铁工业协会
中国金属学会 中国铸造协会  中国特钢企业协会
中国特钢企业协会不锈钢分会  2017年2月13日

澳门新浦京6047,一、炼钢的任务熔炼的主要原料是废钢和一部分生铁。外购进来的废钢锈多,夹有泥砂及其他脏物,钢中硫磷的含量也较高。炼钢的任务就是要把上述条件的原料冶炼成气体和夹杂含量低、成分合格、温度符合要求的优质钢液。具体说来,炼钢的基本任务是:熔化固体炉料;使钢水中的硅、锰、碳等元素达到规格成分;去除有害元素硫和磷,将它们的含量降到规定的限量以下;清除钢水中的气体和非金属夹杂,使钢水纯净;加入合金元素,使其符合要求;将钢水过热至一定温度,保证浇注的需要;为了提高产量和降低成本,必须快速炼钢;浇注成良好的铸件。二、炼钢的方法炼钢的方法有很多,主要有感应炉炼钢、平炉炼钢、电弧炉炼钢等。在铸钢车间上普遍应用的电弧炉和感应电炉。它们对原材料要求较松,炼出的钢水质量较高,而且炼钢周期适合于铸钢生产的特点,开炉、停炉都比较方便,容易与造型、合箱等工序的进度相协调,便于组织生产。另外,电炉炼钢的设备比较简单,投资少,基建速度以及资金回收快。近年来,感应炉炼钢逐渐发展。感应炉炼钢工艺比较简单,钢水质量也能得到保证。不少的工厂用感应炉炼钢来浇注小铸件,特别是熔模精密铸造车间,广泛采用感应电炉来熔炼钢水。在重型机器厂中,至今还使用平炉炼钢,平炉的容量一般比电炉大,用平炉炼钢能一次炼出大量的钢水,适用于浇庞大而复杂的重型铸件。但是,平炉炼钢的周期长,炼出一炉钢的时间一般需要六小时以上。平炉结构庞大而复杂,产量低,钢水质量不如电炉,因此它的发展受到很大的限制。在有些国家,已不再建新的平炉了。近几十年来,炼钢工业中广泛应用纯氧顶吹转炉来炼钢,这种炼钢方法速度快,生产率高,钢水质量也得到保证,这种炉子较适用于钢锭生产。随着生产和科学技术的发展,直流电弧炉、真空感应电炉以及炉外精炼设备的新的炼钢方法不断出现,熔炼出来的钢水质量大大提高,铸件质量大为改善。

在1月10日召开的中国钢铁工业协会2017年理事(扩大)会议上,国家发改委副主任林念修明确表示:2017年6月30日前全部清除“地条钢”,这是政治任务!去年以来针对“地条钢”落后产能的严打态势今后将会持续。  什么是“地条钢”?  原始的“地条钢”概念,其冶炼工艺一般是收集社会废钢经工频炉(或中频炉)熔化后倒入地槽或钢槽内,凝固而成的长度1.2米左右的钢坯;其轧钢工艺多采用燃煤加热,采用横列式轧机或复二重轧机进行轧制。  现在行业内较为通行的“地条钢”概念主要有以下两种定义:  一是2002年国家经贸委产业函[2002]156号——《关于“地条钢”有关问题的复函》:确定“地条钢”是指以废钢铁为原料、经过感应炉等熔化、不能有效进行成分和质量控制生产的钢及以其为原料轧制的钢材。  二是2004年国家发改委、建设部等七部门联合发布的《关于进一步打击“地条钢”建设用材非法生产销售行为的紧急通知》(发改运行[2004]1003号),对“地条钢”建筑用材和“地条钢”建筑用材生产设备进行范围界定:以废钢为原料,采用感应炉(工频炉、中频炉)生产建筑用材的钢坯、钢锭,以及以其为原料轧制的建筑用材(线材、螺纹钢、小型材);生产设备包括冶炼设备和轧制设备,冶炼设备是指感应炉(工频炉、中频炉),轧制设备是指复二重、横列式钢材轧机。  社会上对这两种定义容易混淆,甚至被不法企业钻空子。南京质监局姜孝明曾专门发文探讨两者区别与联系,认为“1003号文”是对“156号函”的补充。以废钢为原料,采用感应炉等熔化,不能有效地进行成分和质量控制生产的钢及以其为原料轧制的钢材属“地条钢”,受“156号函”调整,其产品不能作任何用途;能有效地进行成分和质量控制生产的钢及以其为原料轧制的钢材,虽不属“地条钢”,但也不能作建筑用材,受“1003号文”的调整,产品可作非建筑用材。  有关中频炉冶炼的问题  当前,社会舆论在彻底清理“地条钢”方面认识统一,但在中频炉的处理上存在着不同的声音。那么,什么是中频炉?中频炉在冶炼方面有哪些特点?为什么打击“地条钢”会牵扯到中频炉这种设备?  中频炉即中频感应电炉。感应电炉按电源频率可分为工频炉、中频炉和高频炉三类,工频炉采用50-60Hz电源供电,中频炉电流频率在150-8000Hz,其中中频炉炼钢中常用的频率范围是150-2500Hz。工频炉加热均匀烧损少,便于调节铁液的成分,但熔化冷料速度慢、冷炉启动需启动块、生产不够灵活,一般常用于金属和合金的重熔与升温。中频炉相对于工频炉具有熔化速度快、原料适应性强、生产更为灵活、电磁搅拌效果好等优点,广泛应用于重型机械厂和特种冶炼厂的铸铁熔化、特殊合金冶炼等领域。而国家《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》中,明确用于“地条钢、普碳钢、不锈钢冶炼的工频和中频感应炉”属于淘汰类。  关于中频炉的冶炼特性,与电弧炉炼钢相比,具有钢中气体含量低、金属收得率高、炼钢过程增碳少等优势;在铁屑等轻薄废钢利用方面,中频炉也更具优越性;在吨钢耗电方面,均采用全废钢冶炼条件下,两者热效率相近、能耗相近,但电弧炉可配加碳氧枪以综合利用多种化学能,降低电耗,提高生产效率。中频炉熔炼的缺点也非常明显,由于炉渣是非导体不能产生涡流,主要通过钢水进行传导加热,因此炉渣温度低;同时,中频炉采用坩埚打结的炉衬,吹氧脱碳条件差,主要靠电磁搅拌创造动力学条件。所以,炉内渣钢反应的热力学、动力学条件均不足,脱硫、脱磷能力非常有限,导致该工艺对原燃料条件要求苛刻。  正是由于不法企业看到中频炉冶炼在生产灵活性、原料适应性以及项目投资低、可操作性强等方面的特点,忽略其在原燃料方面的特殊要求,非法生产“地条钢”,导致中频炉与“地条钢”的关系是剪不断理还乱。  围绕“地条钢”的一些问题  关于全国“地条钢”的产能、产量,一直没有权威的统计数据。以下公开资料数据可供参考:江苏省2016年底在全省范围进行排查,发现“地条钢”企业63家,合计产能1233万吨;四川省经过排查,发现1500万吨;陕西省产量在200万吨以上。北京奥瀚投资有限公司王英武根据模型推算2016年中频炉粗钢产量为6300万-6750万吨。总之,国内“地条钢”产量应该在数千万吨级别。  关于生产许可证,以“建筑用钢筋产品生产许可证实施细则”(XK05-001)为例,企业申请生产许可证的基本条件中,明文规定“符合国家产业政策的规定,不存在国家明令淘汰和禁止投资建设的落后工艺、高耗能、污染环境、浪费资源的情况”、“对于钢铁项目,要严格执行《国务院关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》(国发〔2013〕41号)”等内容。所以,“地条钢”生产企业不可能取得建筑用钢筋产品的  生产许可证,普遍存在冒用、盗用生产许可证的情况,属于违法生产。  关于“地条钢”的质量,由于采用不经分拣的社会回收废旧钢铁为原料,冶炼过程没有对成分、温度等进行有效控制,其产品质量根本无法保证。  所以,如此大量无质量保证的非法产品存在,严重扰乱正常市场秩序,造成劣币驱逐良币现象,并且一旦进入工程领域,将造成严重质量隐患。  那么为何“地条钢”屡禁不止?主要原因如下:  从企业角度来看,采用中频炉生产“地条钢”,具有项目投资低、原材料易获取、生产操作简单、生产调度灵活等特点,一旦利润可观,便有不法企业投资生产。  同时,部分地方政府片面强调税收、就业等,对“地条钢”的危害性重视不够、监管不严,以被国家调查组查处的“地条钢”生产企业江苏华达钢铁公司为例,其甚至被当地镇政府视为财政支柱企业,多次被授予所谓“特别贡献奖”。  另外,据业内人士表示,国内“地条钢”企业很大一部分投资经营者来自国内同一地区,他们之间信息共享,对全国各地政策环境、市场环境非常了解,所以在打击“地条钢”方面,必须全国一盘棋。  清理“地条钢”可能带来的影响  对建筑用钢市场价格的影响  2016年钢材市场涨势明显,针对建筑用钢,除了房地产和基础设施建设方面需求增长、原燃料价格上涨助推等原因外,在供给侧对“地条钢”等落后产能的清理工作也起到重要作用。那么,在今年延续打击“地条钢”、淘汰落后产能等相关政策的基础上,是否还会对建筑用钢市场造成冲击?综合来看,当前市场对于清理“地条钢”已有充分预期,同时正规合法产能也完全能够填补“地条钢”腾出的市场,所以不会对未来市场价格造成特殊影响。  对废钢市场的影响  “地条钢”生产主要原料是社会回收的废旧钢铁,其中很大部分是轻薄废钢,还有各种杂物掺杂其中,如果不加以分拣处理,即使采用合规合法的电弧炉也很难生产出合格产品。作为规模巨大的可再生资源,同时积蓄量逐年增加,废钢加工配送行业有望迎来发展良机。  另外,对于废钢市场价格的影响,据相关报道,转炉及电弧炉比较偏好的重废及钢板料价格仍旧比较坚挺,但与中频炉钢厂相关的轻薄料、铁屑等料型价格则出现较大幅度的下滑。  坚决彻底清理“地条钢”  2016年初,国务院发布的《关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》要求,对生产“地条钢”的企业,要立即关停,拆除设备并依法处罚。  2016年底,国家发改委、工信部等六部门连续印发《关于坚决遏制钢铁煤炭违规新增产能打击“地条钢”规范建设生产经营秩序的通知》和《补充通知》,要求严厉打击“地条钢”非法生产行为,对“地条钢”生产企业,坚决实施断电措施;坚决拆除并销毁工频炉、中频炉设备。并要求对存在“违规新增产能、违法生产销售“地条钢”、已退出产能复产”的三类情形企业,提供详细的名单。  今年1月5日至15日,国务院派出十二路督查组,各组组长分别由国家发改委副主任、工信部副部长、国家质检总局副局长等担任,对各省市钢铁、煤炭行业等落后产能开展专项督查和清理整顿。  全国各地也积极行动。2016年11月,江苏省要求在全省开展“地条钢”生产企业整治和钢铁违法违规产能清理工作,对已确定的“地条钢”生产企业迅速采取果断措施。2016年12月,河北省钢铁重镇唐山下达通知,要求各县(市)区组织力量再次拉网式排查,清理感应炉(中频炉、工频炉)融化生产建筑钢材及建筑用钢材钢坯的装备。四川省相继出台系列文件,坚决打击违法生产“地条钢”行为,坚决取缔“地条钢”生产销售。  今年初中钢协理事会上,除了文章开篇提到的国家发改委副主任林念修表示今年6月30日前全部清除“地条钢”外,中钢协时任会长马国强强调:中央已明确把淘汰落后产能,特别是彻底清理“地条钢”作为今年去产能工作的重要内容。  当下,“地条钢”不仅仅是产品质量缺陷、扰乱市场秩序等问题,彻底清理“地条钢”直接关系到淘汰落后产能、化解过剩产能工作的开展,涉及到钢铁行业供给侧结构性改革这一重大议题。我国钢铁工业已从增量发展进入减量发展阶段,在产能总体过剩、部分先进产能都被化解的情况下,“地条钢”必须全部彻底清理。