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南鋼全廢鋼比電爐工藝攻克特鋼純凈度控制難題

2025年12月10日09:17   來源：南京鋼鐵
摘要：通過建立涵蓋“電爐+高廢鋼比”工藝路徑、精細化生產管控、高純凈度冶煉等全流程技術體系，成功實現棒線材產品（簾線鋼、傳動軸鋼、齒輪鋼、緊固件鋼、非調質鋼等系列）高廢鋼比冶煉的規(guī)?；a

為積極應對全球碳中和目標并滿足新能源汽車等行業(yè)對綠色高端材料的迫切需求，南京鋼鐵股份有限公司（以下簡稱“南鋼”）成立了綠色低碳發(fā)展領導小組，并制定了“雙碳”實施綱要和詳細的技術路線圖，重點推進極致能效、節(jié)能技改、CCUS，大力推進低碳綠鋼產品開發(fā)和建立產業(yè)鏈、碳金融等。近年來，南鋼系統(tǒng)推進以高廢鋼比冶煉為核心的新能源汽車用高品質特殊鋼研發(fā)與產業(yè)化，通過建立涵蓋“電爐+高廢鋼比”工藝路徑、精細化生產管控、高純凈度冶煉等全流程技術體系，成功實現棒線材產品（簾線鋼、傳動軸鋼、齒輪鋼、緊固件鋼、非調質鋼等系列）高廢鋼比冶煉的規(guī)?；a。南鋼不僅實現了材料的綠色低碳轉型，更構建了從冶煉、應用到回收再生的產業(yè)循環(huán)閉環(huán)，為我國高端特鋼的可持續(xù)發(fā)展提供了可復制的技術方案。

南鋼基于高廢鋼比冶煉的新能源汽車用特殊鋼棒線材已通過多家國際知名客戶及第三方權威機構認證，成功打造南鋼綠鋼品牌，為我國高端鋼材綠色轉型發(fā)展提供了切實可行的技術支撐。其中，南鋼簾線鋼產品率先通過南德ISO14021可回收廢鋼比質量平衡認證并成功提升為受控混合等級，獲得40%-100%六種梯度廢鋼比循環(huán)再生含量審定聲明證書，取得SGS產品碳足跡排放認證，標志著南鋼在綠色低碳特殊鋼領域實現了從原料到生產的全流程突破。

一、推動“電爐+高廢鋼比”生產，

賦能新能源汽車用鋼低碳生產

鋼鐵生產流程的碳排放主要集中在煉鐵環(huán)節(jié)，電爐短流程相較于傳統(tǒng)高爐－轉爐長流程，具有顯著的碳減排優(yōu)勢。針對新能源汽車對零部件輕量化、高強度及綠色屬性的嚴格要求，南鋼確立了以“電爐+全廢鋼及多級廢鋼比”為核心的純凈鋼低碳生產工藝路線，積極推進“近零碳”和綠色新能源汽車用高品質特殊鋼的開發(fā)及生產。并且，通過優(yōu)化電爐供能結構與熱補償技術，南鋼成功解決了高比例廢鋼條件下冶煉溫度控制、能耗平衡等關鍵技術難題，為全廢鋼冶煉高品質特殊鋼的穩(wěn)定生產提供了可靠支撐，并為新能源汽車動力系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)等核心部件提供可復制的低碳材料解決方案。

二、創(chuàng)新高廢鋼比生產組織模式與流程管控

南鋼通過精細化生產組織和多品種優(yōu)質廢鋼的選擇，保障了全流程的穩(wěn)定高效。采用“分層布料、多籃料”的裝料制度，將多種類型廢鋼合理搭配，縮短加料以及通電熔化時間。嚴控生產節(jié)奏，建立以連鑄為中心的生產計劃模型，動態(tài)調整電爐出鋼至LF、VD以及連鑄的各工序時間節(jié)點，確保鋼水溫度與成分的穩(wěn)定性，避免工藝等待。對每一爐次的關鍵工藝參數與最終產品組織性能進行數據關聯分析，構建閉環(huán)品控追溯系統(tǒng)，實現質量問題的快速溯源與工藝參數的持續(xù)優(yōu)化。

三、攻克純凈度控制難題，實現

新能源汽車用特殊鋼高品質生產

高廢鋼比冶煉，尤其是使用外購社會廢鋼，對鋼水純凈度提出了嚴峻挑戰(zhàn)。鋼中殘余元素及氣體含量的控制成為技術關鍵。南鋼通過系列技術創(chuàng)新，有效保障了高品質特殊鋼的冶金質量。對廢鋼原料進行精準分級和預處理，建立廢鋼源頭分類與準入標準，對特殊料型的廢鋼進行篩分、壓塊預處理，降低硫含量與雜質引入風險。

南鋼通過建立電爐－精煉－連鑄全流程純凈度協同控制技術體系，強化新能源汽車用高品質特殊鋼的純凈度控制。創(chuàng)新開發(fā)復合冶煉工藝路線，實現了高廢鋼比，尤其是全廢鋼冶煉條件下鋼液中低氣體含量控制及純凈度的控制，顯著改善鋼材的組織和綜合服役性能，更好滿足新能源汽車零部件對材料均質性與疲勞壽命的嚴苛需求，實現高廢鋼比冶煉棒線材產品（簾線鋼、傳動軸鋼、齒輪鋼、緊固件鋼、非調質鋼等系列）的規(guī)?；a。

四、構建產業(yè)鏈閉環(huán)，推動綠色生態(tài)共建

南鋼的實踐不僅局限于材料研發(fā)，更著眼于構建產業(yè)生態(tài)。南鋼堅持綠色生態(tài)共建理念，強化全產業(yè)鏈內綠色共生發(fā)展和協同降碳，積極推動建立“南鋼冶煉生產-企業(yè)零部件制造-報廢件回收-廢鋼返用于南鋼”的生產綠色閉環(huán)。這一模式實現了新能源汽車產業(yè)鏈廢鋼資源的循環(huán)再利用，從全生命周期角度顯著降低了鋼鐵生產及應用的碳足跡，更好助力新能源汽車產業(yè)實現綠色供應鏈管理以應對國內外日益嚴格的碳約束與低碳產品要求。

南鋼通過確立科學的高廢鋼比冶煉降碳路徑、創(chuàng)新生產組織模式、攻克殘余元素及純凈度控制關鍵技術，成功開發(fā)出具備國際競爭力的高廢鋼比綠色低碳的特殊鋼產品系列，涵蓋簾線鋼、傳動軸鋼、齒輪鋼、緊固件鋼、非調質鋼等多類新能源汽車零部件用高品質特殊鋼棒線材，滿足下游客戶對綠色低碳的特殊需求。這一系列技術成果與綠色發(fā)展實踐，源自對現場生產實際的深刻理解與持續(xù)改進，具備高度的可行性與推廣價值，為我國鋼鐵工業(yè)實現低碳轉型和綠色循環(huán)可持續(xù)發(fā)展提供南鋼方案。

五、結語

歷經三十年專注淬煉，南鋼已發(fā)展成為我國高廢鋼比電爐短流程冶煉高品質特殊鋼棒線材的行業(yè)標桿。其成功實踐，不僅為保障國家關鍵產業(yè)鏈供應鏈安全穩(wěn)定提供了堅實材料基礎，更探索出了一條特鋼行業(yè)綠色低碳、循環(huán)發(fā)展的新路徑，是中國制造邁向高端化、智能化、綠色化的生動注腳。

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