本标准符合工信部印发的《工业节能与绿色标准化行动计划(2017-2019年)》提出的要求:“充分发挥工业节能与绿色标准的规范和引领作用,促进工业企业能效提升和绿色发展,重点在终端用能产品能效水效、工业节能节水设计与优化、分布式能源、余热余压回收利用、绿色数据中心等领域制定一批节能与绿色技术规范标准,推动节能与绿色制造领域新技术、新产品推广应用。”
本标准同时符合工信部规〔2016〕358号文《钢铁工业调整升级规划(2016—2020年)的通知》中指出的要求:“坚持绿色发展。以降低能源消耗、减少污染物排放为目标,全面实施节能减排升级改造,不断优化原燃料结构,大力发展循环经济,积极研发、推广全生命周期绿色钢材,构建钢铁制造与社会和谐发展新格局。”
钢板调质一般为淬火、回火两个工艺阶段,淬火过程能耗占到调质总能耗的60%以上,现阶段生产调质钢的主要方法为钢板轧制完成后,温度缓慢降低到室温,再进入加热炉升温、淬火,随后再回火,钢板再加热的过程增加了能源消耗,同时也增加了二氧化碳等气体的排放量。随着技术进步,采用“在线淬火”工艺生产调质钢的方法在一些先进的钢厂开始应用,所谓在线淬火,即:钢板轧制完成后利用钢板余热进行直接淬火,省去了离线再加热的工序,是一种减量化、高效、低排放的绿色工艺。随着近几年,在线淬火技术在首钢、南钢、山钢、湘钢等大型钢铁企业取得了成功地应用,厚度14-60mm的钢板轧制完成之后,直接在轧后冷却设备进行淬火,终冷温度到达200℃以下,钢板淬火完之后的组织以马氏体或贝氏体为主。以首钢京唐4300mm宽厚板产线为例,采用常规离线淬火生产调质钢,钢板轧制完成之后,温度为800-900℃之间,随后缓慢冷却到室温,再经过加热炉加热到880-930℃之间,保温一定时间之后,在淬火机中冷却到室温,完成淬火。首钢4300mm宽厚板产线通过对主轧线设备进行改造,增设预矫直机、提高轧后冷却设备的淬火能力等,改善了钢板轧制之后的板形问题,钢板以平直的状态进行淬火,同时结合合理的水比、辊速等淬火工艺参数控制,解决了在线淬火过程中的板形控制、性能一致性等难题,钢板终冷温度达到100℃以下,组织以马氏体或贝氏体组织为主,实现了利用钢板轧后余热直接淬火的工艺应用,新工艺大批量应用厚14-60mm调质类高强钢生产。吨钢降低加热成本220元,减少二氧化碳排放量110Kg/吨。有效助力碳达峰与碳中和。
目前,项目已稳定运行4年多,具有很好的推广应用前景。综上所述,结合传统的调质钢生产技术,钢板轧后在线淬火技术已经逐步实现系列化、多层次的技术体系,为进一步推进形成相应的行业标准提供了可靠的技术保障。
为加快钢板轧后直接淬火技术的推广应用,并规范其开发和使用,有必要尽快制定相应的行业标准,以推进钢铁行业的节能降耗。