淺談我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展與展望

代海軍，甦 震，張建平

（1.酒鋼集團(tuán)榆中鋼鐵有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730104；2.河鋼樂(lè)亭鋼鐵有限公司，河北 唐山 063000；3.北京北科中鋼工程技術(shù)有限公司，北京 100083）

我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)總量位居世界第一，鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)，在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有不可或缺的作用。我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中，大部分鋼鐵產(chǎn)品都是基于轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)生產(chǎn)而成，轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)是目前鋼鐵生產(chǎn)的主要技術(shù)手段。隨著我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展，帶動(dòng)了我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，為我國(guó)現(xiàn)代化煉鋼工藝奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[1]。

1 我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步

1.1 濺渣護(hù)爐工藝

轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)在發(fā)展優(yōu)化中，轉(zhuǎn)爐的爐齡是一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)，有效提高轉(zhuǎn)爐的使用年限，在一定程度上不僅減低純鋼的生產(chǎn)成本，還能提高轉(zhuǎn)爐的鋼鐵冶煉效率。隨著我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展，許多先進(jìn)的工藝不斷被優(yōu)化開(kāi)發(fā)，在提高轉(zhuǎn)爐的爐齡方面，濺渣護(hù)爐工藝受到廣泛應(yīng)用，其主要原理是利用高速氮?dú)鈱⒄{(diào)配好的轉(zhuǎn)爐爐渣在爐襯表面，通過(guò)噴濺的方式形成爐渣層，這層爐渣層能夠有效的防止轉(zhuǎn)爐爐襯表層快速氧化，降低了煉鋼過(guò)程中，高溫爐渣對(duì)轉(zhuǎn)爐表面的腐蝕和傷害。采用該工藝后，在轉(zhuǎn)爐爐襯的磚層被腐蝕至一定程度時(shí)，轉(zhuǎn)爐的爐壁以及爐內(nèi)鋼渣相互之間的熱傳導(dǎo)基本實(shí)現(xiàn)平衡，這時(shí)轉(zhuǎn)爐爐襯達(dá)到零溶損的狀態(tài)，從而有效增加轉(zhuǎn)爐爐齡，降低能耗，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 長(zhǎng)壽復(fù)吹工藝

長(zhǎng)壽復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉工藝是基于濺渣護(hù)爐保護(hù)轉(zhuǎn)爐爐襯，進(jìn)而提升爐齡的工藝而來(lái)。應(yīng)用該技術(shù)雖能有效提升轉(zhuǎn)爐爐齡，但在高爐齡的前提下，延長(zhǎng)轉(zhuǎn)爐爐底噴嘴的使用壽命，實(shí)現(xiàn)完美復(fù)吹，是轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)需要重點(diǎn)研究的技術(shù)問(wèn)題。若應(yīng)用濺渣護(hù)爐工藝，爐齡雖然提高但轉(zhuǎn)爐復(fù)吹比降低，就要放棄復(fù)吹技術(shù)，否則難以大規(guī)模采用濺渣護(hù)爐技術(shù)。我國(guó)鋼鐵企業(yè)在不斷的技術(shù)實(shí)踐中，研發(fā)出利用爐渣蘑菇頭來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)爐底吹透氣磚加以保護(hù)的長(zhǎng)壽復(fù)吹冶煉工藝，有效解決了轉(zhuǎn)爐爐底噴嘴使用壽命的技術(shù)問(wèn)題，應(yīng)用該技術(shù)能確保轉(zhuǎn)爐爐底復(fù)吹噴嘴與爐齡完成同步，實(shí)現(xiàn)完美復(fù)吹比。該工藝在我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼中應(yīng)用效果較為顯著，是我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的一次重要突破，對(duì)國(guó)際轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。長(zhǎng)壽復(fù)吹冶煉工藝降低了轉(zhuǎn)爐煉鋼成本，提高了轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)效率[2-4]。

1.3 轉(zhuǎn)爐吹練工藝

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及城市化建設(shè)對(duì)鋼鐵的需求越來(lái)越多。鋼鐵企業(yè)為提高轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)效率，在冶煉過(guò)程中，通過(guò)加大供養(yǎng)強(qiáng)度，開(kāi)展平穩(wěn)吹練的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)我國(guó)高效的轉(zhuǎn)爐吹練工藝，大幅度提高我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)效率。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)國(guó)內(nèi)各種規(guī)模的煉鋼轉(zhuǎn)爐在使用轉(zhuǎn)爐高效吹練工藝后，在生產(chǎn)效率的數(shù)據(jù)對(duì)比方面，小型轉(zhuǎn)爐相較于大、中型轉(zhuǎn)爐的作業(yè)率以及利用系數(shù)明顯要高，主要原因在于國(guó)內(nèi)小型煉鋼轉(zhuǎn)爐的輔助作業(yè)時(shí)間相對(duì)較短，便于擴(kuò)裝。在采用轉(zhuǎn)爐高效吹練工藝過(guò)程中，為有效提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率，通常采用以下幾種技術(shù)來(lái)提高轉(zhuǎn)爐的供氧強(qiáng)度：①通過(guò)大幅度減少爐渣，加大供氧量，提高爐容比；②通過(guò)改進(jìn)供養(yǎng)槍結(jié)構(gòu)，提高供養(yǎng)噴槍的化渣率，降低轉(zhuǎn)爐的熔池噴濺，避免一氧化鐵粉塵增加，從而提高供氧強(qiáng)度。③轉(zhuǎn)爐鋼渣初熔時(shí)，利用底吹強(qiáng)攪拌工藝，使渣鋼的爐內(nèi)反映平衡，從而提升轉(zhuǎn)爐供氧強(qiáng)度[5]。

2 我國(guó)鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的未來(lái)發(fā)展展望

2.1 加大力度開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)爐降渣煉鋼工藝

隨著我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量的不斷提升，我國(guó)鐵礦資源的供應(yīng)已經(jīng)出現(xiàn)較為緊張的態(tài)勢(shì)，同時(shí)受生態(tài)環(huán)境制約，開(kāi)發(fā)先進(jìn)的降渣節(jié)鐵技術(shù)成為我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼未來(lái)必然的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。轉(zhuǎn)爐煉鋼減少爐渣能夠提升鐵水的回收率，減少鐵損，有效降低生產(chǎn)成本，提升鋼鐵企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。此外，轉(zhuǎn)爐降渣煉鋼工藝能夠減少轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中，冶煉污染物和廢棄物的排放量，控制鋼鐵企業(yè)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境的污染程度，便于后續(xù)轉(zhuǎn)爐煉鋼企業(yè)治理周邊生態(tài)環(huán)境，減少治理成本。我國(guó)鋼鐵企業(yè)在開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)爐降渣煉鋼技術(shù)的過(guò)程中，需要重點(diǎn)關(guān)注以下內(nèi)容：①優(yōu)化轉(zhuǎn)爐煉鋼的冶煉原料，降低硅含量，提高鐵含量，提升入爐提鐵礦石的品質(zhì)；②應(yīng)盡可能采用高爐低硅冶煉方式；③采用轉(zhuǎn)爐降渣的煉鋼技術(shù)。

2.2 優(yōu)化高品質(zhì)鋼種的生產(chǎn)流程及吹練重點(diǎn)控制技術(shù)

隨著轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展，優(yōu)化潔凈鋼以及高品質(zhì)鋼種生產(chǎn)流程成為我國(guó)鋼鐵企業(yè)需要迫切解決的問(wèn)題。根據(jù)我國(guó)鋼材市場(chǎng)需求，在高品質(zhì)鋼材生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)有機(jī)集合鋼水處理、爐外冶煉、連鑄機(jī)以及連軋機(jī)等生產(chǎn)流程和設(shè)備，有效提升轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)效率，減少潔凈鋼的生產(chǎn)時(shí)間，提高鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)能。在鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)提升煉鋼的終點(diǎn)控制精度，提高轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制水平的關(guān)鍵要素在于，優(yōu)化轉(zhuǎn)爐吹練工藝，促進(jìn)爐內(nèi)鋼渣平衡，確保終點(diǎn)控制操作穩(wěn)定。同時(shí)應(yīng)結(jié)合轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制的動(dòng)態(tài)技術(shù)手段，通過(guò)轉(zhuǎn)爐內(nèi)部的實(shí)時(shí)信息反饋，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)的精準(zhǔn)控制。

2.3 大力發(fā)展降耗節(jié)能技術(shù)，重視環(huán)保生產(chǎn)

我國(guó)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，必然離不開(kāi)環(huán)境問(wèn)題，以往我國(guó)鋼鐵企業(yè)在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中，由于一味的追求產(chǎn)能，忽視了煉鋼廠周?chē)沫h(huán)境問(wèn)題，導(dǎo)致鋼鐵生產(chǎn)帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。因此，未來(lái)鋼鐵企業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)進(jìn)行鋼鐵生產(chǎn)必須要重視環(huán)保問(wèn)題。同時(shí)面對(duì)我國(guó)日益嚴(yán)峻的能源消耗問(wèn)題，鋼鐵企業(yè)應(yīng)大力發(fā)展降耗節(jié)能生產(chǎn)技術(shù)，通過(guò)綜合節(jié)能降耗，消除轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)大氣環(huán)境以及煉鋼廠周?chē)h(huán)境的污染，重視煉鋼廠的煙塵處理，采用新型除塵技術(shù)和綜合環(huán)保措施，致力于建設(shè)綠色、環(huán)保可持續(xù)發(fā)展的煉鋼廠。目前我國(guó)在轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)中可應(yīng)用的環(huán)保型生產(chǎn)技術(shù)主要有：①采用鐵水脫硅工藝，能有效降低爐渣的產(chǎn)出量；②針對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼的煙塵，應(yīng)大力發(fā)展干法除塵技術(shù)，減少水資源消耗。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展，改變傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的局限性，優(yōu)化轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)流程，大力發(fā)展降耗節(jié)能技術(shù)和環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。鋼鐵企業(yè)應(yīng)在發(fā)展冶煉技術(shù)提高鋼鐵生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化轉(zhuǎn)爐煉鋼的相關(guān)技術(shù)工藝，提升我國(guó)鋼鐵企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)鋼鐵企業(yè)更好的發(fā)展。