我國爐外精練技術(shù)的發(fā)展前景和趨勢分析

馮亞男

摘 要：爐外精煉技術(shù)是我國當(dāng)前煉鋼流程中較為重要的環(huán)節(jié)，使用此項(xiàng)技術(shù)可以有效提升鋼材質(zhì)量和產(chǎn)量，在煉鋼企業(yè)當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用。本文將針對爐外精煉技術(shù)特點(diǎn)、發(fā)展過程，未來的前景和趨勢進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：爐外精煉;煉鋼技術(shù);質(zhì)量提升;發(fā)展趨勢

我廠主要產(chǎn)品包括為SPHC系列，MRT馬口鐵系列，高端點(diǎn)的有700MPa汽車板，家電板，烘烤硬化鋼，焊絲鋼等。主要設(shè)備包括2 座100 t 和1座80t轉(zhuǎn)爐，3座100t LF精煉爐、1座110t RH精煉爐，3臺(tái)直弧形1機(jī)1流板坯連鑄機(jī)。年產(chǎn)量可以達(dá)到300萬t以上。在工藝技術(shù)方面已經(jīng)較為成熟，通過對爐外精煉技術(shù)進(jìn)行研究和應(yīng)用，可以進(jìn)一步提升產(chǎn)品質(zhì)量和總產(chǎn)量，為企業(yè)發(fā)展提供推進(jìn)力量。

1 爐外精煉技術(shù)特點(diǎn)分析

爐外精煉技術(shù)比較適合超純精鋼和類純凈剛的冶煉，可以有效提升冶煉精度和效率，同時(shí)可以改善化學(xué)熱力反應(yīng)條件，提升熔傳質(zhì)速度，精確反應(yīng)條件和增加渣鋼的反應(yīng)面積等優(yōu)勢。結(jié)合智能化控制，可以更好的提升設(shè)備運(yùn)行狀況。爐外精煉技術(shù)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1.1 改變冶金反應(yīng)條件

煉鋼脫氧、脫碳后，反應(yīng)產(chǎn)物為氣體，在化學(xué)平衡方面分析，生物平衡系數(shù)要超過反應(yīng)物系數(shù)，所以能夠利用降級(jí)反應(yīng)環(huán)境氣象氣壓來保證平衡反應(yīng)進(jìn)行。結(jié)合這一原理，可以將精煉環(huán)境設(shè)置為真空狀態(tài)，從而促進(jìn)平衡反應(yīng)的生成物產(chǎn)生。通常情況下應(yīng)保證氣壓高于50Pa，有利于鋼液的脫氣反應(yīng)發(fā)生。

1.2 增大渣鋼反應(yīng)面積

精煉設(shè)備當(dāng)中包含攪拌裝置，攪拌可促進(jìn)鋼渣乳化，在氣泡帶動(dòng)下發(fā)生融化于聚合反應(yīng)。正常情況，每噸鋼液渣鋼反應(yīng)面積約在0.85-1.3m2之間，當(dāng)渣鋼原渣量剩余6%以后，鋼渣經(jīng)乳化后會(huì)產(chǎn)生半徑0.3mm的渣滴，所以反應(yīng)截面將增加到原來的一千倍。

1.3 加快熔池傳質(zhì)速度

熔池傳質(zhì)速度回直接影響鋼材冶煉速度，精煉通過使用不同的攪拌方式來加快系統(tǒng)當(dāng)中熔體的流動(dòng)速度，促進(jìn)溶體內(nèi)傳熱性能和傳質(zhì)速度，從而達(dá)到充分?jǐn)嚢璧哪康摹?/p>

1.4 緩沖轉(zhuǎn)爐和連鑄之間速度

精煉技術(shù)的靈活性較強(qiáng)，在應(yīng)用過程中可以有效協(xié)調(diào)作業(yè)時(shí)間，并且能夠?qū)囟冗M(jìn)行控制。同連鑄過程能夠流暢的進(jìn)行連通，使生產(chǎn)流程更加順利。

2 我國爐外精煉技術(shù)發(fā)展過程分析

我國爐外精煉技術(shù)起步于五十年代后期。通過使用高堿合成渣在進(jìn)行出鋼時(shí)對鋼材進(jìn)行脫硫處理，使用與軸承鋼的精煉當(dāng)中。使用靜態(tài)脫氣技術(shù)和真空處理設(shè)備進(jìn)行電工硅鋼等鋼種的精煉。發(fā)展到六十年代后期，我國的特種鋼企業(yè)與機(jī)電、軍工鋼水精煉技術(shù)得到了很好的發(fā)展，通過引進(jìn)一系列的真空精煉設(shè)備，開始嘗試制作并應(yīng)用了一些國產(chǎn)設(shè)備，其中，鋼水吹氬精煉技術(shù)也得到了首次應(yīng)用，并取得了良好效果。精煉技術(shù)發(fā)展到八十年代后，國產(chǎn)LF鋼包精煉爐、合金包芯線位線技術(shù)和設(shè)備、噴射冶金鋼水精煉技術(shù)和退稅噴粉脫硫技術(shù)處于初期發(fā)展階段，在這個(gè)階段內(nèi)，寶鋼通過引進(jìn)RH裝置、KIP噴粉裝置，齊齊哈爾通過引進(jìn)了SL噴射冶金設(shè)備及相關(guān)技術(shù)，同時(shí)還有鐵水三脫技術(shù)的應(yīng)用，在高質(zhì)量鋼材品種優(yōu)化及鋼鐵質(zhì)量提升方面發(fā)揮了重要作用，為我國鋼鐵精煉技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展打下了良好基礎(chǔ)。九十年代初期，隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，市場當(dāng)中對鋼材產(chǎn)品的需求量也越來越大，促進(jìn)了鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步也同時(shí)促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，爐外精煉技術(shù)開始呈現(xiàn)出規(guī)范化、優(yōu)質(zhì)化和系統(tǒng)化的良好形態(tài)。九二年召開的煉鋼連鑄工作會(huì)議中明確表示，連鑄鋼的生產(chǎn)需要實(shí)現(xiàn)爐外鋼材處理、鋼材精煉和鋼材生產(chǎn)的優(yōu)化組合模式。并且對如何深化技術(shù)改革和技術(shù)發(fā)展方向指明道路。進(jìn)入新世紀(jì)之后，我國鋼材產(chǎn)量得到迅猛正價(jià)，同時(shí)路外鋼煉技術(shù)優(yōu)勢凸顯出來，石灰基脫硫劑被朝鎂基脫硫劑逐漸取代，鐵水的處理速度得到明顯提升。直到今天，我國RH、LF精煉技術(shù)，鐵水脫硫技術(shù)均具備在世界立足的水平，有效提升了我國鋼材相關(guān)企業(yè)在國際市場中的競爭力。

3 爐外精煉技術(shù)未來發(fā)展前景及趨勢分析

3.1 逐步實(shí)現(xiàn)爐外精煉技術(shù)的控制智能化

隨著科技的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域，逐漸改變了人們的生產(chǎn)方式，促進(jìn)各行各業(yè)快速發(fā)展，通過使用通訊技術(shù)、多媒體技術(shù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)和遠(yuǎn)程操控技術(shù)，爐外精煉也將逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化控制。主要的發(fā)展方向包括：對鋼水精煉終止點(diǎn)成分即可溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，選擇最為科學(xué)的精煉技術(shù)有針對性的生菜鋼材產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對精煉全過程的操控，包括攪拌作業(yè)、加料作業(yè)、鋼水加熱、溫度調(diào)節(jié)與合金調(diào)整等操作，達(dá)到整個(gè)精煉流程智能化的目的。

3.2 逐步提升爐外精煉技術(shù)的高效化和高速化

當(dāng)前，連鑄工藝和轉(zhuǎn)爐工藝的發(fā)展，都將提高生產(chǎn)速度作為主要目標(biāo)，通過選擇高速吹煉獄高拉速工藝來提升生產(chǎn)效率，對生產(chǎn)節(jié)奏進(jìn)行調(diào)整，從而有效的縮短生產(chǎn)周期，提高整體產(chǎn)量。以此發(fā)展情況為背景，精煉技術(shù)逐漸成為煉鋼生產(chǎn)過程中的阻礙，影響了速度的提升。尤其是當(dāng)前得到廣泛應(yīng)用的LF工藝，由于受到生產(chǎn)中溫度與速度的限制，所以生產(chǎn)節(jié)奏無法有效適應(yīng)高校轉(zhuǎn)爐和連鑄基本要求。針對這一問題，如何提升高爐外處理設(shè)備的加熱功率，提升鋼材精煉速度成為爐外精煉技術(shù)發(fā)展的必要方向和重要要求。

3.3 逐步實(shí)現(xiàn)爐外精煉技術(shù)與真空精煉技術(shù)的完美結(jié)合

應(yīng)用真空處理技術(shù)，能夠顯著提升鋼材的純凈程度，從而滿足市場對鋼材質(zhì)量的要求，所以，爐外精煉技術(shù)在未來的發(fā)展當(dāng)中，應(yīng)該將真空處理技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，提高爐外精煉技術(shù)與真空精煉技術(shù)的完美融合，為提高鋼材質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

隨著我國鋼鐵制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，爐外精煉技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了不銹鋼企業(yè)得到進(jìn)一步發(fā)展。通過在實(shí)踐當(dāng)中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用效果也得到明顯提升，未來，隨著科技的發(fā)展，爐外精煉技術(shù)必然會(huì)為煉鋼行業(yè)提供更加高質(zhì)量的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

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