1、环境 ◆从特殊钢厂淤泥、粉尘中回收镍 大同特殊钢知多工厂于2005年10月建成了从特殊钢厂淤泥、粉尘中回收镍的设备。采用这套设备能够将特殊钢制造工艺中产生的淤泥、粉尘中含有的镍通过独自开发的技术还原回收。 以前，淤泥、粉尘大部分作为产业废弃物进行填埋处理。原来采用的方法（电阻式电炉或旋转炉床法）是将淤泥、粉尘中的金属氧化物一起还原，得到的亚铁镍合金中Ni浓度过低。因此新开发的镍回收技术着重解决了此问题。新技术的特征是将淤泥、粉尘粉体吹入具有特殊构造的燃烧室的高温火焰中，从熔化后的各种氧化物中有选择性地还原镍，于是就得到了与淤泥、粉尘相比镍含量高数倍的亚铁镍合金。亚铁镍合金可以作为炼钢用母材，或作为调试用的合金在炼钢工艺中再利用。另外，二次炉渣作为路基材原料可以再利用，废气显热可用于干燥原料淤泥。 本项目作为“爱知县废旧物质再循环利用事业”硬件的辅助事业，受到经济产业省及爱知县的协助得以实现。通过本设施的启动，推进了废弃物再循环化，为资源循环型社会的建设做出了重要贡献。 2、高炉与炉渣 ◆西日本制铁所（福山地区）第5号高炉点火 JFE公司西日本制铁所福山地区5号高炉于2005年2月1日～3月30日实施大修工程，于2005年3月31日点火运行。在这次大修工程中，采用了公司独自研发的超短期大修方法“大块搬移施工法”。该施工方法是事先将新炉体制成约2000t的3～4个大块，大修中只进行将大块搬移与接合作业，是一种划时代的施工方法。下表为大块施工法与传统方法的比较。 “大块搬移施工法”的比较 —————————————————— 施工法 原来法 大块搬移施工法 —————————————————— 块数 500～1000 3～4 块重量 10～20t 约2000t 大修时间 约130天 58天 —————————————————— JFE公司以前曾在东日本制铁所（千叶地区）和西日本制铁所（仓敷地区）采用同样的方法实施高炉大修，获得缩短大修工期的效果。这次福山地区5号高炉大修采用同样的方法，只用了58天，大幅度地缩短了工期。而此前世界上大修工期最短的是千叶县第6号5000m3级高炉的大修，该工程工期用了62天。 大修后的福山地区第5号高炉，伴随着炉容积扩大（4664m3～5550m3），出铁口从3个增加到4个，热风炉也从1座休风变成了4座操作体制，炉顶装料装置也从原来的料钟式变为无料钟式。通过全面更新，提高了装料分布控制，可以大量使用便宜的原料等，大幅度降低了铁水制造成本。 ◆用高炉渣制成可以抑制热岛状现象的铺设用保水材料 JFE钢公司开发了吸水、保水性能高，施工后性能持续性优良，能够控制热岛状现象的铺设用保水材料“道路降温材”，2005年夏天开始出售。该道路降温材有以下特性： ○路面温度降低效果的持续性：道路降温材是通过优化原料配比，与公司原来的保水材料相比，吸水能力增强，可以有效地吸收、保持雨水。使用道路降温材铺设的道路（前提：铺设厚度10cm，保水材注入率75％），降雨量一旦达到饱和状态，即使持续晴天，一周后的路面温度也能够保持降低大约6～8℃ ○施工后保水性能的持续性：通常保水材料使用作为固化材料的水泥系列材料，施工后气孔量逐渐减少，保水性能下降，降低路面温度的效果变小。道路降温材水合固化体几乎不会产生气孔闭塞等恶化现象，根据促进劣化试验，可以确认具有5年以上的可靠性。从JFE公司东日本制铁所（千叶地区）于2004年3月施工的保水性铺设的验证试验可以确认，刚施工完成后的路面温度降低性能与施工1年后路面温度降低性能基本相同。 ○可以确认没有有害物的溶出，是环境友好型材料。 ◆针对沿海沙化，利用钢铁渣开发海域施肥技术 新日铁以改善沿海沙化为目的，面向利用钢铁渣与腐殖物质构成的混合物的实用化，在北海道增毛町海域进行了施肥试验。 日本沿岸的海带、裙带菜等有用的海藻群落逐渐消失，沿海沙化不断扩大。由于鱼、贝类的生息场所消失，给渔业发展带来了灾害。促进丰富海洋生态系统的再生成为亟待解决的课题。海洋沙化是由于海水温度上升、水质污染等环境变化及有用藻类被海胆啃食糟蹋等各种各样的多重原因造成的。但由于海洋河川上游的乱砍乱伐，腐殖土中氧化铁难以形成，有用海藻类成长所必需的二价铁离子很难供给海洋，也是其中重要原因之一。 定方教授等人在东京大学长年致力于改善海洋沙化的研究，确定钢铁渣等含有二价铁的物质与废木屑发酵，形成的腐植物质的混合物中存在的腐植氧化铁对促进海藻类成长很有效。新日铁与西松建设公司为了确认这种混合物在实际海域的效果，在北海道增毛町渔业协会组织的协作下，2004年11月在同町舍熊海岸的汀线部（波涛冲打的陆地侧）建成了宽约15m、由钢铁渣和腐殖物质混合物构成的施肥基地。从2005年3月开始海中观察。数年来，海底一片苍白的海岸中，从施肥基地到海面上约30m的海域，海带茂密地生长着。由此，首次确认了在实际海域中，含有二价铁的物质与腐殖物质的混合物对改善海洋沙化非常有效。 3、转炉、电炉 ◆原料预热槽直结型电炉的节能操作技术 JFE条钢于11月底在姬路制造厂顺利开始了环境和谐型原料预热槽直结型电炉运行操作，这是将原有150t电炉更新成大型电炉的首次尝试。 本制造工序包括将原料废钢熔制成半成品（方坯）的制造工序与将方坯轧制成型钢产品的轧制工序，所使用能源的80％消费在熔化（电炉）工序上。以前电炉装废钢时，炉盖敞开作业，这样由于高温气体的放散，热损失高达43％。以减少熔化能源消费为目的，回收排放的热能，将电炉改造成废钢预热槽与电炉直接连接的构造。废钢在这个预热槽中充分与废气进行热交换预热。另外，预热槽上部几乎能够连续不断地供给废钢。因此热损失只有约14％，能够减少到原来的1／3。本工艺设备节能效果显著，大幅度降低成本，为2004年度被能源使用合理化援助事业所采用。 另外，通过炉体密封，实现了排气的清洁化。因此，对开始实施的汽车废车全部再循环利用起到了促进作用。 ◆通过炼钢工艺高效化实现节能 住友金属工业与住金钢铁于2005年在和歌山钢铁厂完成了炼钢工艺的高效化。高效化的主要着眼点在于以铁水脱磷专用炉为中心的全量同一工艺，实现高效率操作。其结果与以前相比，如以CO2换算值评估，年内节约能源相当于减少34万t排放量。 和歌山钢铁厂炼钢厂为汽车用外板、电工钢板、油井管、原子力钢管、车轮、车轴等用户提供各种各样的原材料供给。由于各品种制造方法不同等，工序极其复杂，提高制造效率成为课题，因此，自1999年以低磷化为主，对应满足高质量化的同时，开始建设能够实现高效生产的炼钢工厂，实施了各种各样的开发。 实现高效率的技术有以下4点：（1）在世界上首次开发了顶底复吹转炉方式铁水脱磷。（2）可以进行9分钟吹炼、冶炼周期20分钟的世界上最高速的转炉脱碳吹炼。（3）世界上首次实现了根据脱磷炉、转炉布置在工厂内一个方向的物流。（4）确保脱磷炉、转炉的高效运行，实现了脱磷炉20000炉的高寿命化及5．5天的短期炉修。 通过炼钢工艺的高效化，实现了热能损失、能源及生石灰使用量减少。如以CO2换算值评估，年内节约能源相当于减少34万t排放量。另外，通过锌粉尘的分离回收、减少炉渣，实现了环境和谐。并且，通过低磷、极低硫、低氧钢等高质量钢稳定制造体制的确定，增强了满足客户需求的能力，为社会做出了贡献。 4、热轧 ◆高加工性高碳热轧钢板 JFE公司在世界上首次开发了大幅度提高加工性能的高碳热轧钢板（超高弥散度高碳钢板SC），并达到实用化。除齿轮、垫圈等之外，以前冲压成形困难的离合器鼓等汽车变速器部件也使用了这种钢板。自动变速器的圆盘状部件以前使用S35C～S45C级的高碳钢，但由于原材加工性能差，主要以锻造件和切削加工品为主。 超高弥散度高碳钢板是将2003年得到日本大河内纪念技术奖的“通过最大冷却速度在线加速冷却技术”应用到热轧设备上，使用Super－OLACH（热轧在线加速冷却），成功地实现了退火后微观组织的均匀、细微化，所开发的产品具有以下特征：（1）延伸、扩孔性能好，以前困难的复杂形状也能够冲压成形（包括增厚加工）。（2）与以前的材料相比，冲孔性与淬火性提高。（3）由于热处理前抗拉强度达到了440MPa以上，因此即使是非热处理部，也能够确保高强度、高可靠性。 以前材质不同的部件需要个别加工后焊接成型的汽车变速器部件，通过本钢板的使用可以一体成型制造，有助于汽车公司提高自动变速器的功能、可靠性以及实现制造工序的合理化。 ◆中国大型水利发电厂首次采用SUMITEN610F－TMCP厚板 住友金属工业继三峡大坝之后又接受了大型水利发电项目龙滩发电厂的抗拉强度610N／mm2级厚钢板的订货，并完成了这次供货。这种钢板用于从大坝上池到发电机水降落入的水压铁管制造。这种钢板考虑了在隧道内高温多湿环境下进行焊接，增强了优良的焊接性能，确保了耐高压水良好的强度与韧性。 住友金属工业使用独自开发的被称作“形变热处理贝氏体”的 TMCP（热加工控制法）高张力钢板的制造技术受到好评。中国水压铁管首次使用610N／mm2级TMCP钢板（商品名SUMITEN610F－TMC，与JISG3115SPV490相当）。 该发电厂位于中国南部广西壮族自治区正，预计2009年建成投产，发电能力达540万KW，是日本最大的黑部大坝发电量的4倍左右。水压铁管使用厚板总量4000t，住金供应其中的3000t（板厚52mm）。住友金属以此为契机，希望在作为清洁能源的水力发电领域，提供焊接性能优质的SUM－ITEN610F－TMC厚钢板，将这种钢板的应用更上一层楼，为焊接作业负荷及制作成本的消减做出贡献。 ◆油轮油舱用耐腐蚀钢板的开发 住友金属工业开发了油轮油舱内上甲板部及油轮底板部两环境下使用的耐腐蚀优质钢板，并实际应用推广。 从防止船舶重大损伤与海洋污染的观点出发，解决大型油轮的油舱防腐蚀问题迫在眉睫。油舱内为了防爆，吹入惰性气体，再加上来自原油的硫化氢，形成了复杂的腐蚀环境。腐蚀严重的部位是上甲板里面（全面腐蚀）和底板内面（孔蚀）。 住友金属工业以日本造船研究协会第242会议的研究成果为基准，确立了两环境下腐蚀状况能够再现的实验室的试验法，成功开发出两环境下耐腐蚀性能优良的钢板，并开始在实际船舶上使用。本钢板可以采用以前钢板完全相同的施工方法，并且机械性能、焊接性能与以前的钢板相比能够达到相同的水平。另外，本钢板作为主要船级（LR、NK、AB、DNV）的船体用轧制钢材，取得了造船业的认可，尤其是从LR船级社得到了“耐腐蚀性是以前的钢板的2倍以上的优质钢板”这样的认可。 5、棒线材 ◆高耐腐蚀性、高强度不锈钢的开发 大同特殊钢开发了耐腐蚀性优良的高强度不锈钢。对通常要求具有耐腐蚀性与耐磨性的部件，往往广泛使用碳、氮含量高并进行淬火－回火处理以确保硬度的SUS440C等高硬度不锈钢。一般情况下，不锈钢为了得到良好的耐腐蚀性，需要添加铬，而铬在淬火与回火处理后硬度下降，可添加量是有限的。因此，以前高硬度的不锈钢在含有氯化物及海水等环境下，发生腐蚀是不可避免的。 众所周知，氮和铬都能提高钢的耐腐蚀性。添加氮的不锈钢也已开发出许多种。但是，在以前的制造方法中，氮在钢中的溶解度是有限的，高硬度不锈钢氮的添加量只能到达0．1％左右。 这次大同特殊钢在日本独立行政法人新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的协助下，开发了独有的“加压氛围感应溶解铸造法”，成功制造出含氮0．6％以上的新不锈钢。新不锈钢的特性是：与SUS440等高强度不锈钢具有同等硬度（HRC60），同时具有接近耐海水腐蚀用钢SUS316的耐腐蚀性。因此，能够用于要求具有高强度、耐腐蚀的部件，如：汽车、化学工厂设备、海洋构造物、IT产业等的轴承、压力和流量控制阀、刀具、金属模等。 ◆开启连杆用非调质钢的开发 住友金属小仓（以下称住友小仓）与本田技研工业（以下称本田）共同开发了此前尚无的具有高强度开启连杆用的非调质钢。过去采用粉末烧结材料或高碳钢制成的开启连杆在使用过程中存在疲劳强度与加工性能等方面的问题。住友小仓与本田共同开发了能够解决这些问题的高疲劳强度的开启连杆用非调质钢，并达到了实用化。 新开发材料的特征：（1）为了得到良好的开启性能，使钢中含有特殊元素，有效利用析出强化手段。 （2）将含碳量调整到适当的水平，通过复合添加特殊元素，实现高疲劳强度效果。 （3）不含有对环境产生危害的元素铅。以前的材料中含有铅以改善加工性能。住友小仓与本田从保护环境的角度出发，成功开发了不含有铅也能够得到良好的加工性能，实现了材料与加工方法的最优化。（4）通过使用本材料，连杆部件实现了疲劳强度提高30％和13％的轻量化。 ◆纯铁系列软磁性材料（ELCH2／ELCH2S） 神户制铁所开发了提高汽车用电磁部件感应性及省电化，并有助于降低产品制造成本的纯铁系列软磁性材料ELCH2系列。 在近年的汽车领域，为了通过提高便利性与燃油率实现减少环境负荷，螺线管、传动装置等通过电磁控制实现高性能化在迅速发展。以前这些电磁部件电磁回路的铁心使用低碳钢（0．1％C左右）。伴随着电磁控制的惊人进步，各部件必须具有更高的高性能化与低耗电状态。神户制铁所为了满足这些要求，确立了减少对磁特性有害元素及降低析出物，实现无害化的技术，成功开发了具有优秀磁性特性与冷锻造性的纯铁系列软磁性材料ELCH2，并实现了商品化。 另外，针对注重切削加工的电磁部件，神户制铁所有效应用自己特有的特殊钢诀窍，将铅以外的元素在最恰当的条件下分散，开发了改善切削加工的纯铁系列软磁性材料ELCH2S。 ELCH2系列优于JISSUY－1标准的磁性要求，且具有优质的冷锻造性，可省略退火工艺，使复杂形状部件一体成型，能够为各种电磁部件的高性能化与降低制造成本做出贡献。近年来，电磁离合器构件等新的汽车部件采用了这种钢板，估计今后使用范围将会进一步扩大。 6、不锈钢 ◆Ni、Mo替换高耐腐蚀不锈钢JFE443CT 近年来，铁矿石及原油等原材料价格飞涨带来了许多的问题，即使在不锈钢领域，也受到了Ni、Mo等价格高涨的巨大影响。从长期发展来看，不锈钢的代表钢种SUS304（18％Cr－8％Ni）由于Ni原料价格的波动而受冲击。而不添加Ni的Cr系不锈钢SUS436L(18％Cr－1．2％Mo)等，从其高耐腐蚀性来看，可以作为SUS304替代钢使用，但由于Mo价格飞扬，作为替代钢使用也很困难。 为了解决这些问题，开发了“Ni、Mo替换化”，使价格降低。通过将Cr含有量增加到21％，即使不添加Ni、Mo也能够确保与SUS304同等耐腐蚀性的高耐腐蚀性Cr系不锈钢JFE443CT。高Cr不锈钢是很难批量化的钢种，但使用能够有效去除不纯物元素碳、氮的大排气、大容量的VOD炉以及有效利用以SUS447J1（30％Cr－2％Mo）不锈钢为代表的众多制造性难的高Cr系不锈钢制造中积蓄的技术诀窍，可以实现批量化。 这种钢的特征：（1）耐腐蚀性与SUS304相同。（2）由于不添加Ni、Mo，价格比SUS304便宜、性能稳定。（3）加工性与SUS436L相同，比Cr系的代表钢种SUS430（16％Cr）优质，尤其是深冲性比SUS304好。 今后，作为SUS304的替代品，期待着广泛用于厨房机器用品、家电产品、建筑内外装潢材料、建筑金属器具、汽车排气系部件、海上运输用的冷冻柜等领域。 7、实验分析 ◆家电用表面处理钢板的新耐腐蚀性实验法 根据2003年2月生效的RoHS指令，含有6价铬的物质从2006年7月之后不能在产品中使用。从降低家电产品所含环境负荷物质的观点出发，应积极推进家电用表面处理钢板的铬替代化。以前，评价家电用表面处理钢板的耐腐蚀性时，广泛使用盐水喷雾试验（SST）或复合循环试验（CCT）等，但实际使用环境中未必与家电产品腐蚀的实际状况相符。为了对实际使用年限短的替代含铬钢表面处理钢板的恰当评价，立足于实际使用环境，合适的腐蚀试验法是很有必要的。为此，JFE公司与日立制作所共同在世界上首次研究开发出代替以前腐蚀促进试验（SST、CCT）的家电用表面处理钢板的新耐腐蚀实验法ACTE。 2005年，ACTE实验条件公开，针对已逐渐广泛用于家电产品的铬替换表面处理钢板，实际使用环境下耐腐蚀性的适当评价使用，ACTE在家电领域普及推广。ACTE由盐分附着工序与干湿轮回工序构成，其特征是，模拟实际环境的实验条件（使用人工海水、绝对湿度一定）及变化实验条件，通过取得主要腐蚀因子（附着盐分量等）的依赖性数据，可以在大范围的使用环境中推定材料的耐腐蚀寿命。另一方面，ACTE不仅在家电领域，对建材领域使用的各种表面处理钢板的大气暴露试验结果也可以进行良好的评价。 2006年ISOTC／156（金属与金属合金的腐蚀）作为表面处理材料及耐腐蚀材料的大气腐蚀试验法，满足本实验法的ISO规格，开始了实施全国性项目。 ◆金属元素测定用的自动前处理装置的开发 东亚DKK株式会社以工厂排水实验方法（JISK0102）试料的前处理5．1项、5．2项为基准，成功开发了将试料、试药减半的金属元素（Cd、Cr、Ni、Pb等）测定前处理操作的自动机，并实际应用。 该机器自动进行试料计量、试药计量、加热分解、放冷、过滤、分解液计量、洗净等的一系列复杂的前处理工序，与人工操作相比偏差小，实现了稳定的回收率（90％以上）、CV值（5％以下）。主要特征：（1）以JISK01025．1项和5．2项的顺序为基准，准备2种类的处理工序，每个检测体的处理时间在30～40分钟左右。（2）每次将36个检测体组成一组，使用可以转动的转台，处理中可以追加、取消、添加。（3）加热分解部采用在石英玻璃的外侧实施蒸镀的真空镀敷加热器，提高分解效率。(4)安装功能齐全的报警装置，可以实现夜间无人操作运转。 该机器已在实际中应用，被认为与经验丰富的操作人员具有同样的水准，今后将会用于多种分析作业现场，为前处理的自动化、省力化做出贡献。 8、防震 ◆革新防震技术的开发 以前抗震设计的思路以大地震时“确保性命、防止倒塌”为主流，允许建筑物的塑性化、残留变形等破坏。但是，曾经以首都为中心的地震，建筑物破坏财产损失达到数十兆日元，因此强烈要求高层建筑物的抗震性。新日铁使用特殊钢开发了抗震构件“双层构造顶梁”，建筑物使用这种构建可吸收地震能量，减少地震时摇晃，实现地震后“建筑物破坏减小，继续使用”。由以下3个开发要点技术构成：①开发了价格更便宜，且具有稳定的屈服强度和塑性区域的抗疲劳特性，并可吸收地震能量的优质用钢。②为了发挥该钢材的特性，开发了特殊的抗震构件“双层构造顶梁”，可以实现稳定的地震能量吸收性能。③将“双层构造顶梁”构件用于建筑物，可吸收地震能量，降低摇晃，抑制柱梁的损伤，并实际应用了新概念的抗震设计法。 采用本开发技术，实现了建筑物的“建筑物受害降低，可以继续使用”，现在几乎所有高层钢结构建筑物都采用地震能量吸收构件来降低地震损害的思路，并且，通过向美国、中国等公开展示该技术，提供“双层构造顶梁”，为国际抗震技术的提高、普及做出贡献。
您的当前位置: 首页 > 资讯中心 > 行业资讯 > 正文
站内资讯搜索
