当代转炉炼钢技术的发展

狄巨伟，钱丹丹

（河钢唐钢第二钢轧厂，河北 唐山 063000）

中国已经有近百年的转炉炼钢历史。截至如今，中国大陆的钢铁生产或哦的那个表现出的特点在于钢材市场存在“供大于求”的供需不平衡状态――其原因在于总体产能表现出的“过剩”状况。就传统的转炉炼钢活动来说，其主要工序无非是“熔化→氧化→还原”这一“三步走”活动，因为炼钢活动的过程中最后一个“工序”为具备一定时间长度的“还原期”，故而其在特殊钢冶炼这一角度上有着很大的优势。在上世纪，中国的炼钢技术获得了空前发展，尤其是转炉炼钢技术在上世纪中期之后逐步成熟，其技术特征中包括了“熔氧合并”、“薄渣吹氧”、“还原期缩短”之类，到了上世纪中后期，生产活动中成功运用了“弧形连铸机”这一层面的技术。

1 现代转炉炼钢存在的问题

截至如今，中国的现代转炉炼钢活动中依旧有着很明显的问题。

第一，废钢资源问题是其中“首当其冲”者，目前中国大陆的钢材回收周期由于各种原因而显得较长，并没有足够大的“废钢生成量”，加之“转炉再炼钢”这一活动中不可避免的消耗等问题，以至于废钢一直没有获得足够高的转化率，相比于国外，整体上废钢量少了很多，价值众多原因造成的不充分利用废钢资源的情况，造成了中国大陆长期以来一直处于“废钢资源匮乏”的状态下。

第二，转炉炼钢也会造成不容忽视的环保问题。众所周知，这一活动往往会造成很大的粉灰污染，而在近期内呈现出的环保监控状况，也会造成炼钢成本持续上升的问题，虽然中国大陆有着不断上升的除尘设备，并且各种除尘系统不断完善，但国民的生活、国民经济之类都体现出了“与日俱增”的环保需求。故而就整体而言，中国大陆的转炉炼钢依旧面临着严峻的考验。

第三，炼钢除尘中的环境问题。80年代末，国内外大转炉炼钢技术得到了迅猛发展，随着大转炉设备和技术的不断改进，装备水平的不断提高，我国的转炉除尘技术相应地也有了较大幅度的提高。进入21世纪，炼钢除尘得到了越来越广泛的重视。同时，如何解决炼钢除尘过程中的环境问题，也引起了广泛的关注。八钢于1999年建成70吨超高功率电弧炉,在其后近10年的使用中,也不断完善和开发了新的除尘方式,不断提高外排指标,降低外排浓度,减少其对环境的影响。

150吨转炉主要是通过用废钢、铁合金和部分渣料进行配料冶炼，根据不同的钢种要求，接受脱磷铁水，然后熔制出各种成分的碳钢供连铸用。在炼钢时由于要融化油脂类可燃物质，去除钢中的氧和硫等物质，所以产生种种高温烟气和烟尘，在这种情况下，转炉除尘就显得尤为重要。在近两年的除尘改造中,通过增加汽化冷却烟道,使用兑铁水罩,采用密闭罩冶炼方式和新建旋转式布袋除尘器以增加除尘过滤面积等措施,有效控制了外排烟尘的浓度,降低了对环境的影响。

2 转炉炼钢技术的发展

在历史上，“钢铁产能过剩”这一问题曾经发生过无数次，其中具备代表性的包括1973年发生的“第一次石油危机”中，美国就曾面临钢铁产能过剩，在上世纪后期发生的“钢铁工业危机”时期，欧洲的钢铁工业同样也曾面临产能过剩问题。尽管中国大陆现代转炉炼钢的历史和发达国家/地区相比并不是很长，但其起点较高，发展也显得较快。上世纪末期，中国大陆所兴建的大型转炉（100t以上）一般都是来自进口，具备国际先进水平（当时）。其发展过程中的一系列实施也都体现出：现代转炉炼钢技术是包括中国大陆在内的整个国际社会摆脱“产能过剩”束缚的最好办法之一。因为转炉炼钢本身具备诸如能耗低、投资小之类众多优势，使得其在短期内获得了颇为迅速的增长。近段时间以来，现代转炉炼钢技术也获得了颇大的提升空间。

中国大陆在对“中国特色”转炉炼钢技术的自主创新、自主研发性这一层面获得了为数众多的创新成果，也由此获得了长足的进步。首先，其体现为“转炉加铁水”这一全新冶炼技术的开发，长期以来，中国的炼钢工业面临的最大瓶颈问题就在于铁耗成本和环保成本所表现出的“双高”。若想在炼钢方面有效降低成本并将冶炼周期加以最大程度缩短，其最好办法就在于以部分铁水的加入来有效地对冶炼周期加以缩短，从而最大程度上降低转炉钢成本，提升其生产率。此外还应讲究强化用氧、提高配碳量之类――在此方面，最好的办法无非是在其间加入生铁，而这一种“加部分铁水”的转炉冶炼办法，实际上就是将原有的冷生铁以热铁水取代――这可以说是一种“立竿见影”的节能技术。如今，中国大陆已经广泛应用的这一技术，可以称得上对现代转炉技术这一领域做出的一个不可忽视的贡献。

其次，“低氮转炉钢”这一新生产技术的开发和应用。中国大陆相应研究者对“钢液脱氮吸氮”这一理论做出了颇为系统的深入研究，其所获得的一系列陈国实际上都很大程度上对低氮转炉钢生产活动起到了有效的促进过程。而这样的情况，必然会将废钢利用率提升到一个新的高度上，对成本也有所降低，从而使得炼钢技术获得进一步的进步。

第三，研发了为数众多的新产品。不管什么行业或什么领域，其能够获得长久发展的最好办法便是开发各种形式的新产品。在投产了“珠钢转炉-CSP”这一生产线之后，在研究低碳高强度钢的“强化机理”这一活动中，研究者发现了“纳米第二相析出”这一碳素钢的新性能，并由此提出了“综合控制”钢的组织性能这一层面的理论。

第四，采用密闭罩排烟方式。采用密闭罩排烟方式，可以将转炉和车间隔离开来，转炉冶炼时产生的二次烟气被控制在罩内，而且又不受车间横向气流的干扰。所以密闭罩排烟方式可以捕集转炉二次烟气，而且对超高功率转炉产生的弧光、强噪音和强辐射等的吸收和遮挡，都有很好的效果，它可以使转炉密闭罩外周围的的噪音由原115dB(A)下降到85dB(A)，从而有效减少转炉冶炼中对车间的辐射热。

3 转炉炼钢发展前景

近段时间中，技术的进步体现为：“二次精炼”以充分利用钢材技术的进步；“全连铸化”的凝固成型；产品专业系列化（基于连续轧制）等。从而使得转炉流程工艺结构技术愈发优化，效率也更高。为数不少的新型转炉炼钢技术很大程度上“撼动”转炉在目前的统治地位，从而展示出转炉技术中交、直流相互竞争这一积极局面。

在将来，转炉炼钢这一领域的发展重点依旧是有效地降低操作成本、缩短冶炼周期，按照中国大陆的目前状况，高附加值优质钢的制造必将成为这一领域的重点所在，尽管其成本会有所上升，但其售价的升高也会给企业带来相应效益。但是，提高炼钢技术依然是压缩成本关键所在。如今，中国大陆的转炉炼钢行业依然有着广阔的发展前景，为响应“节能环保”这一国际社会呼吁，合理利用资源已经成为了诸多行业的“重点关注对象”，对于炼钢为代表的重工业企业依旧是经济发展中的“重头戏”。

4 结语

作为当代“普遍炼钢技术”的转炉炼钢这一技术，其特点在于有效地吸取了先前各种炼钢技术的成功和失败经验，并以之为蓝本来不断改进其技术、成本之类内容，以至于其在国际、国内等诸多层面都取得了一定的发展，从节能环保角度说，转炉炼钢的节能化、高质化、信息化是其未来发展的方向。要解决转炉冶炼除尘过程中产生的种种环境问题具有多种措施，我们工作人员必须结合实际情况，对症下药，才能取得理想的解决效果，促进转炉冶炼技术的可持续发展！