转炉炼钢的技术进步及新技术应用分析

孙 贺， 李勇强

（河北钢铁股份有限公司承钢分公司， 河北 承德 067002）

转炉炼钢的技术进步及新技术应用分析

孙 贺， 李勇强

（河北钢铁股份有限公司承钢分公司， 河北 承德 067002）

通过对转炉炼钢技术的研究，分析了转炉炼钢技术的发展现状，阐述了转炉炼钢技术的应用，并总结了转炉炼钢技术的发展进步之处。对转炉炼钢新技术的应用进行分析，促进了生产技术的发展以及节能减排的优化，为转炉炼钢技术的成熟和完善提供参考。

转炉炼钢 技术进步 新技术 应用

1 转炉炼钢技术发展现状

根据研究发现，我国的转炉炼钢技术在节能减排上取得了很大的进步，通过炼钢新工艺和新技术的研发，能够进一步实现洁净钢的高生产效率和低投入成本，大部分的炼钢厂已经具备铁水预处理和精炼的条件，能够实现高达72%的精炼比重，但是仍然与发达国家的炼钢技术存在一定的差距，如图1和图2所示，我国在炼钢技术的成本控制上仍然不及其他发达国家，还需要进一步研究和创新技术方法[1]。

图1 国内外矿粉价格比较

洁净钢的生产技术方向在21世纪初发生了改变，洁净钢生产技术的目标是通过经济效益最高、生产效率最高的方法生产洁净钢。我国的相关人员已经研究出了一种全新的洁净钢生产流程，其生产的钢材中，杂质的总量（质量分数）在70×10-6以下，而铁水能够在三脱之后，实现80%的高处理率；同时，平均一天能够产炉55炉，比之前增加了10多炉，效率提高了许多，成本大大降低。洁净钢生产技术的新流程具有独特的工艺特征，铁水“三脱”处理的工艺和深脱硫预处理的工艺在经过脱硫之后，铁水的平均硫含量w（S）＜20×10-6，且钢渣过度氧化的情况能够得到有效地控制，同时在高拉速条件下，恒拉速能够被控制在有效范围[2]。

图2 国内外炼焦煤价格比较

2 转炉炼钢中的技术应用

我国的转炉炼钢技术已经获得了较大的发展，各方面的技术水平和工艺也实现了突破性进展。本文从转炉脱磷炼钢技术、转炉煤气干法除尘技术、转炉少渣炼钢工艺技术、高效挡渣技术这四个方面来分析转炉炼钢中的技术应用[3]。

2.1 转炉脱磷炼钢技术

我国目前常常应用的脱磷方法为铁水“三脱”预处理与转炉法相结合、双渣法、转炉双联法这三种。其中，转炉双联法指的是操作两台转炉，一台进行脱磷，脱磷完毕后，放入另外一台进行脱碳；双渣法指的是操作一台转炉，在一台转炉中进行2次造渣。2002年宝钢开始进行自主研发脱磷脱碳的新工艺，每一台转炉都能够进行脱磷和脱碳，采用双联法进行炼钢。武钢的炼钢厂缺乏相应的铁水脱磷预处理设备和条件，因此双联法不适用于该炼钢厂的冶炼，武钢的炼钢厂采用双渣法的方式进行炼钢。这种方式的出钢量不高，磷含量的变化较大，而且氧含量高。因此该炼钢厂进行了工艺的优化，最终实现了高出钢量和高含碳量，其出钢质量大大提升，使得转炉炼钢的质量有了新的跨越。

2.2 转炉少渣炼钢工艺技术

少渣炼钢工艺的核心是对脱碳炉渣进行重复使用，也就是说，在炼钢过程中，由于上一炉中的脱碳操作会剩下一些炉渣，原有的技术是将这些炉渣清理掉，新技术则不清理，将炉渣留在炉内，为下一炉的炼钢服务，这种方式打破了原有的操作模式。另外，传统的技术方法局限性较为突出，在炉中留渣的前提下，安全兑铁或者高效脱磷等技术问题则无法解决，而少渣炼钢工艺技术能够有效地解决这些问题，实现少渣炼钢工艺的转炉脱磷和脱碳。2012年该技术的应用，大大降低了转炉的整体渣量，减少了转炉炼钢的工艺，节约了成本，同时在保护环境方面发挥了优势[4]。

2.3 转炉煤气干法除尘技术

我国的转炉炼钢中需要进行除尘工作，而目前仍有部分的转炉炼钢采用湿法的除尘方法，这种方式不能够实现良好的节能减排效果，而我国目前的发展甚至将来的许多年，都会更加注重节能减排。因此为了进一步响应国家的号召，满足社会的需求，转炉煤气的除尘技术开始向着节能减排的方向发展，并且有越来越多的企业应用干法除尘技术。这种技术在上世纪末从国外引进，到现在为止，除了少部分的部件以外，其他的部件大多已经实现了国产化的状态。本文对部分使用干法除尘技术的转炉进行了归纳，见表1。

表1 我国部分转炉干法除尘技术的应用

2.4 高效挡渣技术

在转炉从出钢到钢包的过程中，该技术能够有效地减少下渣量，并在精炼时，减少钢水中夹杂的氧化物和回磷情况，让钢水的纯净度更高；另外，该技术的应用能够减少合金以及脱氧剂的使用，让合金的获得率增大，从而实现成本的减少。一般来说，转炉挡渣技术的装置为液压滑动水口，而这个装置通常设置在出钢口的位置，再加上监测下渣数量的红外装置，让滑板能够在自动化的基础上实现精确的出钢量。这种技术方法不仅能够快速地进行操作，而且具有较高的自动化水平，有效减少了人工的投入。

3 转炉炼钢技术的发展进步

转炉炼钢技术的发展主要是生产技术的发展以及节能减排优化方面的进步，本文通过相应的研究，从以下四个方面对转炉炼钢技术的发展进行分析和研究[5]。

3.1 洁净钢生产集成技术

洁净钢的生产集成化，能够提高生产效率，同时减少生产成本。近几年，我国正在极力地推广铁水包多功能化，并将高温高活度的脱硫技术广泛应用于转炉炼钢中，不仅减少了转炉炼钢中的废渣量，同时进一步提升了钢水的质量。其中为了确保炼钢厂生产质量的可靠，将恒速高效连铸技术也广泛应用于转炉炼钢中。

3.2 自动控制智能生产技术

计算机技术和信息技术的发展促使炼钢企业也开始往智能化和自动化的方向发展。而这些自动化控制技术和智能化的水平在本世纪初已经有了较大的发展和突破，并且转炉炼钢全自动控制技术已经得到了广泛的应用。

3.3 节能减排优化技术

节能减排一直受到广泛的关注，转炉负能炼钢的技术方法，能够将转炉煤气和蒸汽进行有效的回收，回收率高达55%，而干法除尘的方法也为我国的节能减排贡献了一份力量，在转炉炼钢中得到了广泛的应用。

3.4 生产工艺的创新技术

炼钢生产工艺在经济的飞速发展中不断创新和发展，社会各界对炼钢生产工艺的技术创新具有很高的关注度，所以需要加强对技术创新的相关研究。而我国在技术方面已经取得了较大的突破，如炼钢中的精炼、连铸、底吹等方面。其中，吹氧时间经过优化，更加快速，如图3所示，这是我国炼钢技术的重点也是关键，更加需要进一步的深入研究。

图3 吹氧时间对比图

4 结语

我国的转炉炼钢技术正在朝着更加智能化和系统化的方向发展，生产技术进步明显，但是仍然与其他的发达国家存在一定的差距，如钢铁的产量过多，利润低等，因此转炉炼钢技术的发展，要更加注重节能减排，提高经济效益和社会效益，让企业在市场中实现更高的竞争力。

[1] 赵迎秋.转炉炼钢自动化技术的研究与发展[J].中国科技纵横，2015（9）：14.

[2] 陈伯瑜，钟良才，黄标彩，等.顶底侧吹转炉炼钢新技术工业实验[C]//第七届中国钢铁年会论文集，2009：1 133-1 138.

[3] 刘闯，韩敏，王心哲，等.基于膜算法进化极限学习机的氧气转炉炼钢终点预报模型[J].大连理工大学学报，2014（1）：124-130.

[4] 王昊，吕罕轶.PLC技术在转炉炼钢自动化系统中的应用研究[J].科技与创新，2016（14）：68.

[5] 刘超.中国转炉炼钢技术的发展、创新与展望[J].特钢技术，2013（4）：6-9.

（编辑：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

孙贺（1985—），男，大专，毕业于河北科技大学，从事冶金工作。