試析轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展與展望

黃勐

摘要：在我國占據(jù)主要地位的鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)依然是轉(zhuǎn)爐煉鋼，這符合我國的國情，即廢鋼資源緊缺和巨大的人口紅利，電費高昂等特點。諸多因素促使之下，使得轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)在我國進(jìn)一步發(fā)展。本文主要分析探討了轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展與展望情況，以供同業(yè)者參考。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù);發(fā)展;展望

轉(zhuǎn)爐是主要用于生產(chǎn)碳鋼、合金鋼、銅、鎳等金屬材料的冶煉設(shè)備。其主要原料有鐵水、廢鋼和鐵合金等，煉鋼過程中的熱量來源是靠鐵液本身物理熱以及鐵液各組分間化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，無需外界附加能源。我國使用最為普遍的煉鋼設(shè)備為堿性氧氣頂吹和頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，因其具有成本低、單爐產(chǎn)量高、投資少、生產(chǎn)速度快等優(yōu)點，被我國鋼鐵企業(yè)所廣泛應(yīng)用。

1我國轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的應(yīng)用

1.1潔凈鋼新流程的應(yīng)用

在21世紀(jì)的發(fā)展形勢下，我國鋼鐵工業(yè)中對潔凈鋼的生產(chǎn)已經(jīng)成為重點，而潔凈鋼的生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)就是采取最經(jīng)濟的手段來使生產(chǎn)效率大幅提高，從而形成大規(guī)模的生產(chǎn)。當(dāng)前我國已經(jīng)創(chuàng)新出了新的煉鋼流程來對潔凈鋼進(jìn)行生產(chǎn)，并且已經(jīng)在部分煉鋼企業(yè)中得到了初步的應(yīng)用。潔凈鋼新流程能夠?qū)︿撝械碾s質(zhì)進(jìn)行有效的“三脫”處理，使其處理比例達(dá)到更高，并且轉(zhuǎn)爐日產(chǎn)數(shù)也增加了將近一倍，極大提高了潔凈鋼的生產(chǎn)效率，相比于傳統(tǒng)的潔凈鋼流程，生產(chǎn)成本也要低的多。

1.2轉(zhuǎn)爐脫磷煉鋼技術(shù)的應(yīng)用

在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中，常用脫磷技術(shù)方法包括結(jié)合鐵水三脫預(yù)處理和轉(zhuǎn)爐法、轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法、雙渣法。其中雙渣法是指操作一臺轉(zhuǎn)爐，實行2次造渣，轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法是指操作2臺轉(zhuǎn)爐，一臺脫磷，完成脫磷之后在另一臺脫碳。大型鋼鐵廠通過自主研發(fā)、應(yīng)用脫磷脫碳新工藝，促使每一臺轉(zhuǎn)爐都可以脫磷、脫碳，應(yīng)用雙聯(lián)技術(shù)煉鋼。一些煉鋼廠由于缺乏鐵水脫磷預(yù)處理的條件與設(shè)備，應(yīng)用雙渣法煉鋼，但出鋼量不高，且磷含量有較大變化，氧氣含量較高。通過不斷優(yōu)化轉(zhuǎn)爐脫磷煉鋼技術(shù)，提高出鋼量與含碳量，保證出鋼質(zhì)量，提高轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)水平。

1.3干法除塵技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前我國絕大部分的煉鋼廠的轉(zhuǎn)爐依舊采取著傳統(tǒng)的濕法除塵技術(shù)，隨著我國對節(jié)能減排有了明確的要求以后，對干法除塵技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為了主要趨勢，當(dāng)前，干法除塵技術(shù)已經(jīng)得到了應(yīng)用，并且所采用的設(shè)備和系統(tǒng)已經(jīng)能進(jìn)行國產(chǎn)化的生產(chǎn)。這種干法除塵技術(shù)的應(yīng)用利于節(jié)能減排。

1.4轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼技術(shù)的應(yīng)用

轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼技術(shù)在當(dāng)前的鋼鐵工業(yè)煉鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛，它實際上就是循環(huán)使用脫碳爐渣的一項技術(shù)，把上一爐經(jīng)過脫碳處理的爐渣保留下來，將其放入下一爐繼續(xù)使用。該技術(shù)能促使傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉在實行脫碳處理之后才可以排出高堿度爐渣的排出方式發(fā)生改變，確保轉(zhuǎn)爐里面存在一定量的爐渣，在結(jié)束脫磷以后使其排出低堿度爐渣。通過應(yīng)用轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼技術(shù)，鋼鐵廠能實現(xiàn)安全脫鐵操作以及高效脫磷處理，解決大渣量濺渣護(hù)爐問題，針對轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼技術(shù)建立起脫磷脫碳技術(shù)控制模型，達(dá)到自動化控制目的。

1.5高效擋渣技術(shù)的應(yīng)用

高效擋渣技術(shù)的應(yīng)用前景非常廣闊，它可以有效降低轉(zhuǎn)爐出鋼到鋼包的下渣量，并對鋼水回磷和氧化物所產(chǎn)生的夾雜進(jìn)行有效減少，以此確保鋼水的清潔度得到顯著提高，使合金的收得率明顯上升，并且減少了脫氧劑的使用，減少了對合金的損耗，并且還能顯著減少煉鋼的成本。高效擋渣技術(shù)的操作非常簡便，并且利于控制，精確度也較高，適合自動化控制，從而有效減少了煉鋼工人的勞動強度。

2轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)未來的發(fā)展與展望

現(xiàn)如今轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)在生產(chǎn)過程中仍存在一些問題，比如，還未能全面普及鐵水“三脫”預(yù)處理技術(shù)，使轉(zhuǎn)爐回硫成為亟待解決的嚴(yán)重問題，未能高效的釋放鐵水預(yù)處理的功能。伴隨著國內(nèi)市場對于鋼材的需求與日俱增，并且對純凈鋼、清潔鋼的要求也愈來愈高，這就更加要求國內(nèi)煉鋼企業(yè)在轉(zhuǎn)爐煉鋼方面進(jìn)一步發(fā)展，綜合優(yōu)化，建立起大規(guī)模的生產(chǎn)體系。

2.1開發(fā)轉(zhuǎn)爐少渣冶煉工藝

我國鋼鐵產(chǎn)量迅猛增長必然會受到資源、能源及環(huán)境的制約。研發(fā)各種節(jié)鐵技術(shù)，將會緩解國內(nèi)鐵礦資源緊張的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)爐采用少渣冶煉工藝可大幅提高鐵水收得率，降低生產(chǎn)成本，獲得良好的經(jīng)濟效益。少渣冶煉技術(shù)應(yīng)包括更廣泛的內(nèi)容：（1）煉鐵原料結(jié)構(gòu)優(yōu)化，降Si提Fe，提高入爐礦石品位;（2）高爐低Si冶煉;（3）轉(zhuǎn)爐少渣冶煉。

2.2努力降本增效，減少污染

近年來，工業(yè)生產(chǎn)所帶來的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，我們不能單純追求經(jīng)濟利益而罔顧環(huán)境的危害。所以，國家對鋼鐵工業(yè)向著節(jié)能減排，降低環(huán)境污染方面也提出了要求。在鋼鐵生產(chǎn)的過程中，重視煙塵的處理，降低鐵損運用轉(zhuǎn)爐少渣工藝，節(jié)能減排等，以及通過眾多環(huán)保措施，促使我國鋼鐵工業(yè)逐步在更加綠色、高效、安全、環(huán)保的方向上不斷前進(jìn)。

2.3持續(xù)完善潔凈鋼生產(chǎn)體系

在鋼鐵生產(chǎn)工業(yè)應(yīng)建立并持續(xù)完善大規(guī)模低成本潔凈鋼生產(chǎn)體系，更好的實現(xiàn)潔凈鋼生產(chǎn)，保證大幅度降低潔凈鋼生產(chǎn)成本。在生產(chǎn)體系的建立與完善中要注重確立發(fā)展目標(biāo)，在條件允許的情況下應(yīng)用三脫鐵水少渣冶煉技術(shù)，促進(jìn)轉(zhuǎn)爐高效化生產(chǎn)，確立低成本大規(guī)模潔凈鋼生產(chǎn)，把它作為技術(shù)核心以及基本保障。

2.4吹煉終點動態(tài)控制技術(shù)

終點控制是煉鋼操作的技術(shù)關(guān)鍵。目前，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)多采用人工經(jīng)驗控制，無法滿足潔凈鋼和高品質(zhì)鋼種生產(chǎn)的質(zhì)量要求。因此，盡快采取措施提高煉鋼終點的控制精度和命中率已成為當(dāng)前國內(nèi)煉鋼生產(chǎn)中迫切需要解決的技術(shù)問題。提高轉(zhuǎn)爐煉鋼終點控制水平的技術(shù)關(guān)鍵主要有以下兩點：（1）優(yōu)化復(fù)吹工藝，促進(jìn)鋼渣平衡，穩(wěn)定終點操作;（2）采用終點動態(tài)控制技術(shù)，根據(jù)爐內(nèi)反饋信息來實現(xiàn)對煉鋼終點的精確控制。

3結(jié)束語

總而言之，在當(dāng)下，國內(nèi)的煉鋼廠紛紛致力于升級配套設(shè)備、積極研究應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)，借助先進(jìn)的、科學(xué)的轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)實現(xiàn)穩(wěn)定的低成本高效率鋼鐵生產(chǎn)，主要包括轉(zhuǎn)爐脫磷、煤氣干法除塵、轉(zhuǎn)爐少渣、高效擋渣等煉鋼技術(shù)，并且轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)處于不斷發(fā)展和更新的狀態(tài)，前景廣闊，促使鋼鐵生產(chǎn)走上真正意義上的環(huán)保節(jié)能道路。我國的轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)雖然進(jìn)步較大，但生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)仍與國際先進(jìn)水平有不小差距。

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（作者單位：天津鐵廠有限公司）