技术简介:
大幅节能增收的金属液余热成材工艺(金属液磁悬浮连铸余热连轧)的第一件工业样品: 铜液在线一步成厚1mm带材坯,征求投资。
发明专利号:ZL200510021740.4
当今,全世界金属材料生产都是加热成材。例如,钢材生产流程为:备料→冶炼(钢液≥1600℃)→铸坯(水冷模降温连铸,铸坯温度≈600℃)→加热(≥1250℃)→轧制→整理等。水冷模连铸将钢液中1600~600℃的热量不仅白白损失,既消耗连铸物质、器材,又要耗能对600℃钢铸坯加热至≥1250℃,才能轧制成材;当今全世界有色金属材料生产和机械零件制造也是类似的,既白白损失金属液中的余热,另外又大量耗能、耗物才能成材。
利用金属液中余热,使金属液在线一步成材。即将金属液经水平磁悬浮连铸成近终形余热坯,立刻在线热轧(挤压)成金属材料、程序控制压铸成机械零件坯。磁悬浮连铸余热坯的英文简称为MFCC。
MFCC工艺无加热、生产流程最短,因余热坯近终形,设备数量和装机容量最小、物耗最少,因金属液悬浮在电磁场中降温结晶,使铸坯成为表面光洁、内为细晶的优质坯,以及能增加产品品种和牌号等,故能大幅节能、减排、降耗和增收,是钢铁、有色金属和机械零件制造业共用的绿色、低碳-环保工艺,是用高新技术改造传统产业的实例。
MFCC工艺研究已突破国外研究的误区,取得金属液悬浮的决定性进展(见图及MFCC创新性)。
MFCC工艺涵盖钢铁、有色金属和机械零件制造三大高耗能产业,必须分步实施。在取得使锌液悬浮的决定性进展基础上,第一步为投资95万元(用途见经费概算表),用MFCCR工艺产出≈1mm(厚)铜(含铜合金,下同)带坯。在MFCC的可研报告中,已阐明用≈1mm(厚)坯产出0.1mm厚带材的电耗较现国内外工艺只能制得厚12mm带坯(见图片)再产出厚0.1mm带材节电>50%。MFCC工艺也可使铜液在线成近终形余热型材坯,该坯进入连续挤压机,使铜液在线一步成近终形管、棒、线和型材,节电也会>50%。连同降低金属损耗等多项增收,每吨铜材可增收1000~2000元,我国已年产铜材近千万吨,每年可增收100~200亿元。
自2011年以来,已有多家铜材厂催促,要求尽快产出≈1mm(厚)铜带坯,他们就立刻使用MFCC工艺。在铜材领域使用后,再向钢材、机械零件制造业推广。
因ZL200510021740.4系个人专利,得不到政府资助,终因缺95万元试产资金未成。已完成试产的全套准备工作,包括自制专用设备的施工设计等。
MFCC工艺在钢铁领域效益: 以我国年产粗钢7多亿吨中的6亿吨为例,效益概述如下。 共可节省加热连铸钢坯用燃油2292万吨;节省电力1435×10^6 KWh(1435亿度)(为1个多三峡电站年发电量)。节省油、电及降低金属损耗以及降低各种物耗等收益总计2000亿元以上。计算内容见MFCC可研报告。
MFCC工艺在机械零件制造业应用,即以优质MFCC余热铸坯替代半固态浆料,进行程序控制压铸,按2012年通用机械零件产值3000亿元估算,增收≥100亿元。
MFCC工艺在国外的销售输入也很大。
| 专利名称 | 金属液磁悬浮连续铸造近终形余热热轧坯工艺 | ||
|---|---|---|---|
| 专利状态 | - | 专利号(申请号) | zl200510021740.4 |
| 申请号 | - | 专利申请日期 | 2005-09-26 |
| 专利授权日期 | - | 专利权届满日 | - |
| 专利所属地 | 中国 | 专利类型 | 发明专利 |
| 发明人 | 刘定平 | ||
| 权利人 | - | ||
| 专利摘要 | 本工艺属冶金行业板材铸坯新工艺,当今最先进的金属薄板材生产工艺为CSP等工艺。它们都是将金属液由冷铸模铸成厚坯,经外加热热轧成薄板材。本发明是将金属液被热铸模约束流展成近终形薄液片,进入中频磁场被电磁感应产生感生磁场,两磁场方向相向而相斥,将金属液片悬浮起来。与此同时被冷却适度降温及可控保护,并连续地向热轧牵引移动,保留略高于热轧上限温度余热进入热轧机,供在线一步成材。本发明达到利用金属液余热,在线一步热轧成材,达到节省能源、节省投资和降低成本。 | ||