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不锈钢冶炼工艺技术范例(3篇)

发布人:收集 发布时间:2024-05-29

不锈钢冶炼工艺技术范文

流进去的是恶臭呛人的工业废水,流出来的却是清甜可口、好于国家饮用标准的纯净水――太钢治理工业废水的成果,让我们大开眼界。

“近年来,太钢依靠高科技治理工业污水,不仅实现了污水零排放,而且使工业水的重复利用率达到了97.6%。”太钢能源环保部部长冀岗说,钢铁生产中产生的废水、废渣、废气、废酸的有效处理及运用,是太钢人在节能减排战役中攻坚克难的几大堡垒,并使这个环环相扣、有机运行的循环经济产业链不断延伸。

太钢董事长李晓波则指出,太钢要加快实现工艺装备绿色化、制造过程绿色化、产品绿色化,建设冶金行业循环经济和节能减排的示范工厂,就是要使循环经济和节能减排成为太钢新的发展方式,成为新的效益增长点和竞争力。

绿色动力:太钢人心中有了一本循环经济账

1983年,退休的太钢工人李双良不要国家投资一分钱,承包治理渣山,并走出一条“以渣养渣、以渣治渣、综合治理、变废为宝、自我积累、自我发展”的治渣新路――累计搬走太钢堆积的废钢渣1000多万立方米,回收废钢142万吨,创收45523.07万元,盈利14377.86万元,节约治渣成本4.5亿元。

“今天的渣场办公区、作业区以及周围的福利厂、学校、公园等大约两万平方米的面积,就是李双良当年从废渣中清理出来的。”李晓波说,李双良在太钢人心中播下了绿色的种子――循环经济理念在“十里钢城”悄然萌芽。

“3R”原则:减量化、再利用、再循环

传统工业的生产观念,是最大限度地开发利用自然资源、创造社会财富、获取经济效益。而现代工业的发展理念,则是坚持科学发展,节能减排、降本增效,实现循环经济和可持续发展。

“从某种意义上说,钢铁业间的竞争,既是技术创新的竞争,更是对提高资源与能源利用效率的竞争!”李晓波说。

基于这样的认识,上世纪80年代,太钢便开始将“节约能耗、资源再利用”等循环经济理念,应用到企业生产经营当中,使企业的生产经营成本不断降低,产品结构不断优化。

进入新世纪,太钢根据现代循环经济理念,响亮地提出了减量化(Reduce)(减量化指在生产、流通、消费等过程中尽量减少资源的消耗,尽量减少废物的产生)、再利用(Reuse)、再循环(Recycle)的“3R”原则,全面推行清洁生产,循环经济的理念融入了企业运行的每个环节。

2004年,太钢启动了一场前所未有的大规模技术改造工程,对旧有设备进行淘旧引新,升级置换以实现对资源的低开采、高利用、低排放。

在技改中,焦化厂两座还可以正常生产的4.3米传统焦炉被拆除,而这两座焦炉作为固定资产,其价值仍可以按照数百万元来计算。

事实上,这种例子在技改中比比皆是。高起点、大眼光的背后是太钢人对发展循环经济的决心和建设环境友好企业的信心。通过“菜单式”采购,太钢量力而为,把适合本厂的先进节能技术设备陆续引进,进行集成、改进、创新。

据统计,2000~2008年,太钢累计投入48亿元,实施92个节能减排项目,累计淘汰落后炼焦能力130万吨、炼铁能力60万吨、炼钢能力100万吨、轧钢能力90万吨。

在太钢人看来,投巨资、上设备大搞节能减排工程,不是赔本赚吆喝,也不是花钱做减法,而确实为企业带来了实实在在的效益。

据冀岗介绍,2008与2000年相比,太钢万元产值能耗下降了76%,吨钢耗新水下降了85%;吨钢烟粉尘排放量下降了95%,吨钢化学需氧量下降了99%;绿化覆盖率达到了32%以上。

能源考核落实到每个工厂每名员工

在采访中,冀岗向记者提到了这样一件事:太钢炼铁厂1650高炉的炉前作业长祁虎栓工作一向认真负责,2006年3月,按照经验,他带领的班出铁任务完成得不错,但这个月的奖金却被扣了。

为什么?因为能源考核。

“之前,各厂都有一些浪费资源的事情发生。以轧钢加热炉为例,原来经常出现空烧炉烧钢温度过高的情况,造成了整个焦炉煤气资源的浪费现象特别严重。”冀岗说,为了解决这个问题,太钢建立起完善的能耗对标指标体系。其中,公司级的节能减排循环经济指标10项,分厂工序指标35项,形成完整的绿色发展战略管理体系。这个太钢独创的管理体系把公司的节能目标一层一层的分下去,分到班组,分到工厂分到工段,竖到底横到边,进行无缝隙的能源管理。

“不仅是一线工人,包括所有管理人员乃至各厂整体效益,都与能源考核息息相关。”冀岗说,如果某个厂的能耗指标超过了公司的计划指标,厂长的年薪、厂长的工作绩效也要受到影响。

多年来一直习惯以产品的质量、数量为考核标准的工人们,面对新出现的能耗考核多少显得有点不太适应。但尽管如此,在接下来的日子,大家还是开始互相提醒着注意减少能源,效果立竿见影。

“自从那次我们奖金被扣后,伙计们看见哪儿跑冒滴漏就赶快处理。”祁虎栓说。

冀岗介绍,能源管理与每个人的经济利益紧密挂钩考核后,仅2007年到2008年一年累计奖励金额就达到3000多万元,这使节能降耗成为上下关注的重点,太钢人心里都有了本清晰的循环经济账。

同时,严格的能源管理制度,使太钢的节能减排和循环经济全面步入了一个良性轨道。国家要求“十一五”期间能耗减低20%,太钢已经提前完成。

绿色生产:循环经济成为太钢新的发展方式

众所周知,钢铁工业是典型的能源、资源消耗性产业,在生产过程中会产生大量的废水、废渣、废气、废酸等。在太钢,这些是如何处理的?

“在原料系统方面,我们对精矿粉实施管道远程输送,对成品石灰实施管状皮带全封闭输送,新建原料场防尘网和储煤罐,既消除了原料在运输、储存中的扬尘,又保证了原料的质量;在制造过程中,采用高炉煤气压差发电、干熄焦发电、焦炉煤气脱硫脱氰制酸、转炉煤气回收、蓄热式燃烧、饱和蒸汽余热利用、反渗透水处理等高新适用技术,节煤、节电、节水及减少二氧化碳、二氧化硫排放等效果显著。”冀岗说,太钢以科技创新和技术进步为支撑,倡导节约、环保、文明的生产方式,使节能减排和循环经济成为新的发展方式。

废水利用:高科技创造缺水地区的用水典范

2008年10月,太钢关闭了最后一口工业用水井。这意味着太钢水源地的19眼井全部被封闭,太钢从此结束了取用地下水的历史。

十年来,太钢产量翻了一番,吨钢消耗新水量却由23吨降至2008年10月份的2.54吨,吨钢耗新水量为冶金行业最低,并达到世界先进水平,极大地缓解了城市水资源与企业生产用水矛盾。

这一切是怎么办到的?

冀岗自豪地告诉记者,近年来,太钢投资建成全国最大的膜法工业污水处理工程,采用当今世界上最先进的膜法水处理技术。通过技术改造,公司先后采用了干法熄焦、转炉煤气干式除尘等节水技术,各生产工序均设置了净循环水系统、浊循环水系统,采用水质稳定技术,适当提高循环系统水温,采用节水型的冷却塔;在供排水方面,严格分质给水,供水针对性强,实行严格的分流排放,有利于废水处理后回用;在中水技术上,淋浴、盥洗等生活废水进入水处理厂,经物理、化学、生化处理、消毒并达到杂用水水质标准后,用于道路洒水、绿化、洗车等;对厂区周围部分区域内的生产污水、生活废水和地表雨排水资源进行回收利用,作为工业生产用水或串接循环中水的补充,最终使排污点的周围区域废水得到了较好的再利用。

“降低新水消耗、实现污水零排放,要求水系统必须具备更加细化的功能,严格的分质给水,不仅有生活水、过滤水、软水、纯净水,而且还有中水、回用水等给水管网和水处理装备,分质使用,循环利用。”冀岗说,目前,太钢已实现“补充新水―工业用水―污水处理―替代新水”的水循环利用系统,工业水重复利用率达到97.6%以上,在全国冶金行业名列前茅,在取得良好经济和环保效益的同时,也为缺水地区钢铁业及其他高耗水产业发展树立了典范。

废渣利用:治渣治出的一条环保产业化之路

钢铁行业中,最主要的废弃物就是钢渣、铁渣、粉煤灰。在以往概念中,固体废弃物是环境中的重要污染源,对大气、水、土壤都会产生严重污染。但太钢人却利用先进技术,使固体废弃物重新作为一种次生资源,变成另外的产品销往市场,从而延伸了钢铁的产业链。

“由于产量的不断增加,产生的钢渣也越来越多。如何进一步提高废渣的综合利用率和附加值,成为太钢节能减排的重要课题。”冀岗介绍,一方面,太钢新上项目时严格选用排渣量小的先进工艺,并通过全流程精料供应等手段,最大限度地多出产品、少排废渣;另一方面,充分运用国内外先进技术,千方百计将无法避免的固体废弃物吃干榨尽,充分利用。

在大量提取可回炉废钢再生产的基础上,太钢人用高炉渣作为水泥混合材料,生产矿渣硅酸盐水泥,每立方米混凝土可节约成本15~25元;用钢渣替代石灰石、白云石等资源作钢铁冶炼溶剂,以利用技术成熟、利用价值较高的高炉渣形式排出,用于生产钢渣水泥或作水泥掺合料,而电炉钢渣用于生产白水泥或彩色水泥。此外,他们引进技术利用不锈钢渣开发的高尔夫球场专用肥料、利用碳钢渣开发的建材速凝添加剂等高附加值产品,推向国际国内市场。

渣山由此成为太钢的“第二矿山”,治渣治出了一条环保产业化之路,成为太钢环保的一个里程碑。

不仅如此,太钢在处理利用粉煤灰方面也独辟蹊径。据了解,太钢每年的粉煤灰在30万吨左右,仅是处理粉煤灰每年就需要费用2000万元。

“现在用来冲灰的场地成了存放加气混凝土的库房,加气砖保温性能好、重量轻,是粘土砖的最好替代品,从而减少了因使用粘土砖对耕地的破坏。加气混凝土是太钢粉煤灰综合利用公司生产的非承重墙体材料,原料全部是以前太钢要巨资处理掉的粉煤灰,不但每年为太钢节约2000多万元,而且还产生上百万元的利润。”冀岗说。

废气利用:坚持向二次能源循环利用要效益

在太钢焦化厂,有着国内目前产能最大的7.63米新炼焦炉。干净整洁的工作环境,是它超强环保实力的印证,而它另一项超强实力则表现在它巨大的能量回收利用上。

“当通红的焦炭从焦炉里炼出转入到下一道工序之前,还有一项必须要做的工作就是给炙热的焦炭降温,用专业的术语叫做熄焦。传统的做法是采用湿熄焦法,也就是用大量的水将红焦炭淋熄,每逢焦炉熄焦作业时,巨大的噪声和拔地而起的滚滚白色蒸汽,不仅造成污染和浪费,同时焦炭本身的大量显热也随之白白流失掉了。”冀岗说。

7.63米新炼焦炉采用的是工艺最先进的干熄焦节能技术,它主要是通过焦罐车接红焦过来,到提升井架下部装入焦炭后,由循环风机带动循环气体对焦炭进行熄灭,熄焦以后的循环气体进入锅炉进行冷却,冷却以后由循环风机带动再次进入锅炉进行循环利用,而循环气体进入锅炉后,对锅炉内部水加热后形成蒸汽,进入汽轮发电机房进行发电。

“按一座炼焦炉110万产能算的话,回收余热的发电量每小时大概是50000度,一年能核算下来大概是4亿度。按照目前太原市工业用电每度电约4角钱计算,仅仅一项干熄焦节能技术每年就为太钢省下了大约1.6亿元。”冀岗说。

除此之外,太钢通过发展高炉炉顶煤气压差发电技术,吨铁发电达到40千瓦时;通过发展转炉负能炼钢技术,吨钢回收转炉煤气达到103立方米,实现了负能炼钢;通过实施余热利用技术,回收蒸汽量已占全公司蒸汽产量的36%,每年可节约动力煤约9万吨;通过推广蓄热式燃烧技术,不仅使低热值煤气得到充分的利用,而且最大限度地回收烟气余热,减少燃烧过程中氮氧化物的产生,综合节能率超过30%。

废酸利用:与国外公司合作废混酸再生项目

酸,强烈的腐蚀性化工产品,然而在轧钢工序中它们却为不锈钢起到了重要的“美容”作用。

“虽然酸的参与让最终炼成的不锈钢变得光滑漂亮,但经过酸洗线之后的废混酸也变成了不能直接排放的有害物质。”冀岗介绍,以前,在轧钢生产过程中产生大量的废混酸采取用石灰进行中和处理,在此过程中,不仅会消耗大量石灰,而且会产生大量污泥运输和二次填埋成本。

不久前,太钢与奥地利安德里茨公司签订废混酸再生项目这是目前全球规模最大、工艺最成熟、技术最先进、功能最全的废混酸再生项目。

“废混酸再生项目的建成投产,可使太钢不锈钢酸洗系统产生的废混酸得到有效处理,具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。每年可减少氢氟酸的采购量1.5万吨,硝酸的采购量1.3万吨,石灰的消耗量可减少2.6万吨,酸污泥的处理量可减少5.5万吨。同时还可以回收金属氧化物铁、镍、铬7700吨,减少废水排放200万吨。”冀岗兴奋地告诉记者,“针对不锈钢废酸废水量大、污染物含量大、危害大、成分复杂变化大等特点,技术中心专门开发设计了废酸综合治理自动控制系统,有效保证了处理后的废酸各项指标达到国家排放标准。”

除此之外,太钢对二氧化硫、烟粉尘等污染物集中产生的源点,划分系统进行了综合治理。不久前投产的焦炉煤气脱硫脱氰工程,是太钢为削减二氧化硫对大气的污染所采取的重要措施。太钢焦炉煤气脱硫、制酸工艺在国内大型钢厂尚属首例,项目投产后每年可减少二氧化硫外排量12238吨。而脱硫后的酸气可生产98%浓硫酸18800吨/年,生产5.2MPa蒸汽43860吨/年,可直接用于焦化生产和其他生产工序。

绿色产品:开发生产高效节能型钢铁新材料

在采访中,李晓波特别提到的一点就是产品绿色化。

“提高钢材强度和使用寿命,降低钢材使用数量和使用效率,是钢铁企业的重大责任。不锈钢因其具有的寿命长、强度高、重量轻、可百分之百回收等特征被称作‘绿色环保材料’。”李晓波说,太钢以科技创新打造绿色产品,大力发展高效节能型钢材,加速开发生产TTS443、TCS铁路专用不锈钢、超级双相不绣钢等一大批钢铁新材料。

自主创新是太钢跨越式发展的不竭动力

太钢“不锈巨舰”的“起航”始于1999年。当时,被市场逼进死角的太钢迫切需要选择有发展潜力、有竞争优势的产品作为拳头产品,并尽快做大做强。经过组织力量对国内外钢铁业特别是不锈钢产业的发展态势进行深入、系统的调研和分析,太钢决策者认为,发展不锈钢,市场有需求、太钢更擅长,太钢调产要以不锈钢作为突破口,打造全球最具竞争力的不锈钢企业。

于是,奇迹发生了!

2000年,太钢开始上马50万吨不锈钢系统改造项目:

2003年,生产不锈钢66万吨,进入世界不锈钢十强;

2004年,生产不锈钢72万吨;

2005年,生产不锈钢92.6万吨,稳居世界不锈钢十强;

2006年,新建工程全面峻工,不锈钢产能达到300万吨;

不锈钢冶炼工艺技术范文篇2

关键词:喷淋塔、三通阀、喷嘴煤气风机、排污阀;策略

一、煤气回收系统设备的介绍

八钢公司炼钢厂转炉冶炼工艺过程中产生诸多可再利用资源,其中转炉煤气(LDG)回收占整个转炉工序能源回收总量的80%-90%,是目前负能炼钢和降低工序能耗的关键环节。转炉回收煤气热值达到8300KJ/m3左右,是较为优质的燃料,可以在钢铁企业的燃料平衡中起到重要作用,同时也是保护环境的环保工艺,每年减少大量的工业废气排放。目前八钢煤气回收系统设备存在一定的缺陷,除尘效果不佳,导致煤气质量未达到标准,只能放散,造成能源浪费。

二、煤气回收设备的现状与存在的问题

根据调查数据显示,八钢炼钢1#、2#、3#转炉煤气回收系统存在诸多问题,严重影响转炉工序能源回收总量:煤气回收系统主体设备存在的技术问题始终没有得到解决,原有的工艺设计已不能满足当前生产需求。经总结八钢炼钢转炉OG系统设备主要存在以下问题:

1、喷淋塔的除尘效果差:

(1)喷淋塔的喷头容易堵塞,,达不到降尘要求,喷头平均每月堵塞12次,造成厂房内冒"黄烟"。

(2)喷淋塔的水封排污管路容易堵塞,导致排污不畅;

2、煤气回收管路的排污系统有缺陷,排污效果差:

(1)三通阀与水封逆止阀之间的煤气管路排污水封管路易被污泥堵塞,同时管路堵塞后不便清理,

(2)炼钢转炉四台风机水封逆止阀排污水封排污不畅。

(3)排污阀深陷泥水之中,时间长都已锈死,无法正常排污。

3、煤气风机反冲洗系统存在设计缺陷,使用效果差

(1)煤气风机原鸭嘴式喷嘴采用直喷,喷水的压力、水流量不一致,叶轮在高速时转动速度为1300r/min,喷嘴喷出的水为柱状,水与叶轮面接触时不能产生较大的清洗面,只能对局部清洗,且未达到较理想的水颗粒雾化效果,造成风机煤气回收仅11000m3/炉。

4、煤气回收系统,回收煤气含尘量高,无法达到回收标准。

(1)由于烟气中粉尘含量较大,通过现有的OG系统后仍无法保证除尘效果,

三、煤气回收设备故障的原因分析与解决策略

为了满足日常生产的需要,企业应制定技术改良方案,明确转炉煤气回收设备改造的具体目标,提高转炉煤气回收设备的使用寿命,具体目标包括:平均每炉煤气回收量15000m3以上(m3),为了完成目标现对煤气回收设备故障的原因做如下分析:

1、喷淋塔设备故障原因分析:

(1)喷淋塔使用的冷却水是浊环水,,经取样分析,浊环水中含有大量杂物(杂草、泥巴等),喷淋塔工作过程,容易堵塞喷头。

(2)喷淋塔的排污管路原设计直径为(?80mm),管路有弯头3个,使用过程中发现管路弯头处容易堵塞,管路排污量也无法满足工艺要求。

2、煤气风机排污系统故障分析:

(1)煤气回收的三通阀与水封逆止阀之间的煤气管路排污水封管路易被污泥堵塞,在水封对应风管上方无排污装置,污泥无法及时清理,经常堵塞管路,导致风管内积水,风管内压力增大,煤气倒流,只能放散,

(2)炼钢转炉四台风机水封与风管连接的排污管直径小(?80mm),且有3个弯头,容易造成管路堵塞;由于设计上的缺陷,排污阀设计安装位置过低,使用一段时间便深陷泥水之中,时间长易被锈死,无法正常工作。

3、煤气风机反冲洗故障分析

(1)风机反冲洗装置原鸭嘴式喷嘴采用直喷,喷水的压力、水流量不相一致,叶轮在高速时转动速度为1300r/min,喷嘴喷出的水为柱状,水与叶轮面接触时不能产生较大的清洗面,只能对局部清洗,且未达到较理想的水颗粒雾化效果。

4、回收煤气含尘量高原因分析

(1)由于烟气中粉尘含量较大,通过现有OG系统后仍无法保证除尘效果。存在设计缺陷,考虑在烟罩末端加装喷头,降低烟气中粉尘的含量,相当于形成一道除尘系统,降低烟气含尘量,有利于煤气的回收。

根据以上分析现对原来煤气回收设备作如下优化和解决策略,通过技术手段如增加设施,消除设计缺陷,增设辅助设备及功能等,因此制定相应的解决方案:

1.优化喷淋塔的除尘效果:

(1)在喷淋塔进水总管道上加装两套过滤器,对浊环水进行二次过滤,保证进入喷淋塔水的质量,以减少喷头的堵塞次数,从而更好的达到除尘效果。

(2)在现场重新布置排污管路,优化管道路由,去除原管路弯头,改为直管,同时增大排污管管径(?120mm),同时在高架溜槽中每个排污口处增加气体吹扫管路(?80mm),阻挡污泥的堆积,加速排污水流,防止排污口被堵塞。详见下图所示)

2、风机排污系统优化,新增排污设备:

(1)在三通阀与水封逆止阀之间的煤气管路排污水封管路上方开孔,安装DN80的阀门,在排污时打开阀门,用适当长杆排污。(详见附图)

(2)将炼钢转炉四台风机水封与风管连接的排污管由原来的(?80mm)改为125mm管路,且去除原管路3个弯头改为直管;

(3)将水封位置提高800mm,使排污阀在泥水之上,防止被锈蚀,制作三角支架焊接在水封下方,用于固定,同时新搭设检修平台,方便检修人员进行排污作业。

3、改良煤气风机反冲洗设备

(1)将风机喷嘴改成雾化喷嘴,改造后的喷嘴是在不锈钢管上钻∮3mm的孔,再配置压力表、阀门,使水压均衡且实现雾化,这样,叶轮清洗面积进一步得到扩大,清洗更全面、雾化水更容易将烟气中的灰尘冲洗,叶轮表面和导叶表面都消除了无水死区,在提高风机转速的同时,缓解了频繁积灰难题。

4、新增除尘设备

(1)在煤气回收系统设备烟罩末端加装喷头,降低烟气中粉尘的含量,相当于形成一道除尘系统,有利于煤气的回收。

结论

总之,转炉煤气回收系统设备是炼钢生产的主要设备,在冶金业生产中发挥了重要的作用。解决转炉煤气回收系统设备故障保证设备正常是创造经济收益的前提,也是企业实现成本节约的重要措施。

参考文献:

[1]成立良炼钢转炉烟气的回收利用技术[M].冶金工业出版社.1991;

[2]齐振华关于转炉煤气回收使用先进系统的见解[J].冶金环境保护2002(1)

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