轉(zhuǎn)爐煉鋼的技術(shù)進(jìn)步及新技術(shù)應(yīng)用分析

孫 賀， 李勇強(qiáng)

（河北鋼鐵股份有限公司承鋼分公司， 河北 承德 067002）

轉(zhuǎn)爐煉鋼的技術(shù)進(jìn)步及新技術(shù)應(yīng)用分析

孫 賀， 李勇強(qiáng)

（河北鋼鐵股份有限公司承鋼分公司， 河北 承德 067002）

通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的研究，分析了轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的應(yīng)用，并總結(jié)了轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步之處。對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼新技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，促進(jìn)了生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展以及節(jié)能減排的優(yōu)化，為轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的成熟和完善提供參考。

轉(zhuǎn)爐煉鋼 技術(shù)進(jìn)步 新技術(shù) 應(yīng)用

1 轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)在節(jié)能減排上取得了很大的進(jìn)步，通過(guò)煉鋼新工藝和新技術(shù)的研發(fā)，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)潔凈鋼的高生產(chǎn)效率和低投入成本，大部分的煉鋼廠已經(jīng)具備鐵水預(yù)處理和精煉的條件，能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)72%的精煉比重，但是仍然與發(fā)達(dá)國(guó)家的煉鋼技術(shù)存在一定的差距，如圖1和圖2所示，我國(guó)在煉鋼技術(shù)的成本控制上仍然不及其他發(fā)達(dá)國(guó)家，還需要進(jìn)一步研究和創(chuàng)新技術(shù)方法[1]。

圖1 國(guó)內(nèi)外礦粉價(jià)格比較

潔凈鋼的生產(chǎn)技術(shù)方向在21世紀(jì)初發(fā)生了改變，潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)的目標(biāo)是通過(guò)經(jīng)濟(jì)效益最高、生產(chǎn)效率最高的方法生產(chǎn)潔凈鋼。我國(guó)的相關(guān)人員已經(jīng)研究出了一種全新的潔凈鋼生產(chǎn)流程，其生產(chǎn)的鋼材中，雜質(zhì)的總量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）在70×10-6以下，而鐵水能夠在三脫之后，實(shí)現(xiàn)80%的高處理率；同時(shí)，平均一天能夠產(chǎn)爐55爐，比之前增加了10多爐，效率提高了許多，成本大大降低。潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)的新流程具有獨(dú)特的工藝特征，鐵水“三脫”處理的工藝和深脫硫預(yù)處理的工藝在經(jīng)過(guò)脫硫之后，鐵水的平均硫含量w（S）＜20×10-6，且鋼渣過(guò)度氧化的情況能夠得到有效地控制，同時(shí)在高拉速條件下，恒拉速能夠被控制在有效范圍[2]。

圖2 國(guó)內(nèi)外煉焦煤價(jià)格比較

2 轉(zhuǎn)爐煉鋼中的技術(shù)應(yīng)用

我國(guó)的轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)已經(jīng)獲得了較大的發(fā)展，各方面的技術(shù)水平和工藝也實(shí)現(xiàn)了突破性進(jìn)展。本文從轉(zhuǎn)爐脫磷煉鋼技術(shù)、轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵技術(shù)、轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼工藝技術(shù)、高效擋渣技術(shù)這四個(gè)方面來(lái)分析轉(zhuǎn)爐煉鋼中的技術(shù)應(yīng)用[3]。

2.1 轉(zhuǎn)爐脫磷煉鋼技術(shù)

我國(guó)目前常常應(yīng)用的脫磷方法為鐵水“三脫”預(yù)處理與轉(zhuǎn)爐法相結(jié)合、雙渣法、轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法這三種。其中，轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法指的是操作兩臺(tái)轉(zhuǎn)爐，一臺(tái)進(jìn)行脫磷，脫磷完畢后，放入另外一臺(tái)進(jìn)行脫碳；雙渣法指的是操作一臺(tái)轉(zhuǎn)爐，在一臺(tái)轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行2次造渣。2002年寶鋼開(kāi)始進(jìn)行自主研發(fā)脫磷脫碳的新工藝，每一臺(tái)轉(zhuǎn)爐都能夠進(jìn)行脫磷和脫碳，采用雙聯(lián)法進(jìn)行煉鋼。武鋼的煉鋼廠缺乏相應(yīng)的鐵水脫磷預(yù)處理設(shè)備和條件，因此雙聯(lián)法不適用于該煉鋼廠的冶煉，武鋼的煉鋼廠采用雙渣法的方式進(jìn)行煉鋼。這種方式的出鋼量不高，磷含量的變化較大，而且氧含量高。因此該煉鋼廠進(jìn)行了工藝的優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)了高出鋼量和高含碳量，其出鋼質(zhì)量大大提升，使得轉(zhuǎn)爐煉鋼的質(zhì)量有了新的跨越。

2.2 轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼工藝技術(shù)

少渣煉鋼工藝的核心是對(duì)脫碳爐渣進(jìn)行重復(fù)使用，也就是說(shuō)，在煉鋼過(guò)程中，由于上一爐中的脫碳操作會(huì)剩下一些爐渣，原有的技術(shù)是將這些爐渣清理掉，新技術(shù)則不清理，將爐渣留在爐內(nèi)，為下一爐的煉鋼服務(wù)，這種方式打破了原有的操作模式。另外，傳統(tǒng)的技術(shù)方法局限性較為突出，在爐中留渣的前提下，安全兌鐵或者高效脫磷等技術(shù)問(wèn)題則無(wú)法解決，而少渣煉鋼工藝技術(shù)能夠有效地解決這些問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)少渣煉鋼工藝的轉(zhuǎn)爐脫磷和脫碳。2012年該技術(shù)的應(yīng)用，大大降低了轉(zhuǎn)爐的整體渣量，減少了轉(zhuǎn)爐煉鋼的工藝，節(jié)約了成本，同時(shí)在保護(hù)環(huán)境方面發(fā)揮了優(yōu)勢(shì)[4]。

2.3 轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵技術(shù)

我國(guó)的轉(zhuǎn)爐煉鋼中需要進(jìn)行除塵工作，而目前仍有部分的轉(zhuǎn)爐煉鋼采用濕法的除塵方法，這種方式不能夠?qū)崿F(xiàn)良好的節(jié)能減排效果，而我國(guó)目前的發(fā)展甚至將來(lái)的許多年，都會(huì)更加注重節(jié)能減排。因此為了進(jìn)一步響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召，滿足社會(huì)的需求，轉(zhuǎn)爐煤氣的除塵技術(shù)開(kāi)始向著節(jié)能減排的方向發(fā)展，并且有越來(lái)越多的企業(yè)應(yīng)用干法除塵技術(shù)。這種技術(shù)在上世紀(jì)末從國(guó)外引進(jìn)，到現(xiàn)在為止，除了少部分的部件以外，其他的部件大多已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化的狀態(tài)。本文對(duì)部分使用干法除塵技術(shù)的轉(zhuǎn)爐進(jìn)行了歸納，見(jiàn)表1。

表1 我國(guó)部分轉(zhuǎn)爐干法除塵技術(shù)的應(yīng)用

2.4 高效擋渣技術(shù)

在轉(zhuǎn)爐從出鋼到鋼包的過(guò)程中，該技術(shù)能夠有效地減少下渣量，并在精煉時(shí)，減少鋼水中夾雜的氧化物和回磷情況，讓鋼水的純凈度更高；另外，該技術(shù)的應(yīng)用能夠減少合金以及脫氧劑的使用，讓合金的獲得率增大，從而實(shí)現(xiàn)成本的減少。一般來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)爐擋渣技術(shù)的裝置為液壓滑動(dòng)水口，而這個(gè)裝置通常設(shè)置在出鋼口的位置，再加上監(jiān)測(cè)下渣數(shù)量的紅外裝置，讓滑板能夠在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)精確的出鋼量。這種技術(shù)方法不僅能夠快速地進(jìn)行操作，而且具有較高的自動(dòng)化水平，有效減少了人工的投入。

3 轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步

轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展主要是生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展以及節(jié)能減排優(yōu)化方面的進(jìn)步，本文通過(guò)相應(yīng)的研究，從以下四個(gè)方面對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行分析和研究[5]。

3.1 潔凈鋼生產(chǎn)集成技術(shù)

潔凈鋼的生產(chǎn)集成化，能夠提高生產(chǎn)效率，同時(shí)減少生產(chǎn)成本。近幾年，我國(guó)正在極力地推廣鐵水包多功能化，并將高溫高活度的脫硫技術(shù)廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐煉鋼中，不僅減少了轉(zhuǎn)爐煉鋼中的廢渣量，同時(shí)進(jìn)一步提升了鋼水的質(zhì)量。其中為了確保煉鋼廠生產(chǎn)質(zhì)量的可靠，將恒速高效連鑄技術(shù)也廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐煉鋼中。

3.2 自動(dòng)控制智能生產(chǎn)技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展促使煉鋼企業(yè)也開(kāi)始往智能化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。而這些自動(dòng)化控制技術(shù)和智能化的水平在本世紀(jì)初已經(jīng)有了較大的發(fā)展和突破，并且轉(zhuǎn)爐煉鋼全自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。

3.3 節(jié)能減排優(yōu)化技術(shù)

節(jié)能減排一直受到廣泛的關(guān)注，轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼的技術(shù)方法，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)爐煤氣和蒸汽進(jìn)行有效的回收，回收率高達(dá)55%，而干法除塵的方法也為我國(guó)的節(jié)能減排貢獻(xiàn)了一份力量，在轉(zhuǎn)爐煉鋼中得到了廣泛的應(yīng)用。

3.4 生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新技術(shù)

煉鋼生產(chǎn)工藝在經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展中不斷創(chuàng)新和發(fā)展，社會(huì)各界對(duì)煉鋼生產(chǎn)工藝的技術(shù)創(chuàng)新具有很高的關(guān)注度，所以需要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的相關(guān)研究。而我國(guó)在技術(shù)方面已經(jīng)取得了較大的突破，如煉鋼中的精煉、連鑄、底吹等方面。其中，吹氧時(shí)間經(jīng)過(guò)優(yōu)化，更加快速，如圖3所示，這是我國(guó)煉鋼技術(shù)的重點(diǎn)也是關(guān)鍵，更加需要進(jìn)一步的深入研究。

圖3 吹氧時(shí)間對(duì)比圖

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)正在朝著更加智能化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步明顯，但是仍然與其他的發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定的差距，如鋼鐵的產(chǎn)量過(guò)多，利潤(rùn)低等，因此轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展，要更加注重節(jié)能減排，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，讓企業(yè)在市場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)更高的競(jìng)爭(zhēng)力。

[1] 趙迎秋.轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化技術(shù)的研究與發(fā)展[J].中國(guó)科技縱橫，2015（9）：14.

[2] 陳伯瑜，鐘良才，黃標(biāo)彩，等.頂?shù)讉?cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼新技術(shù)工業(yè)實(shí)驗(yàn)[C]//第七屆中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集，2009：1 133-1 138.

[3] 劉闖，韓敏，王心哲，等.基于膜算法進(jìn)化極限學(xué)習(xí)機(jī)的氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)預(yù)報(bào)模型[J].大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（1）：124-130.

[4] 王昊，呂罕軼.PLC技術(shù)在轉(zhuǎn)爐煉鋼自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].科技與創(chuàng)新，2016（14）：68.

[5] 劉超.中國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展、創(chuàng)新與展望[J].特鋼技術(shù)，2013（4）：6-9.

（編輯：王瑾）

Technical Progress of Converter Steelmaking and Application Analysis of New Technology

Sun He,Li Yongqiang
（HBIS Group Chengsteel Company,Chengde Hebei 067002）

Based on the research of converter steelmaking technology，this paper analyzes the present situation of converter steelmaking technology development，expounds the application of converter steelmaking technology，finally summarizes the development and progress of converter steelmaking technology.The application of new technology in converter steelmaking is analyzed,and the development of production technology and the optimization of energy saving and emission reduction are promoted，providing a reference for mature and perfect converter steelmaking technology.

converter steelmaking,technological progress,new technology,application

TF711

A

1672-1152（2017）04-0055-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.04.21

2017-06-21

孫賀（1985—），男，大專，畢業(yè)于河北科技大學(xué)，從事冶金工作。