浅谈我国转炉炼钢技术的发展与展望

代海军，甦 震，张建平

（1.酒钢集团榆中钢铁有限责任公司，甘肃 兰州 730104；2.河钢乐亭钢铁有限公司，河北 唐山 063000；3.北京北科中钢工程技术有限公司，北京 100083）

我国钢铁生产总量位居世界第一，钢铁产业作为我国支柱产业，在我国的经济发展中具有不可或缺的作用。我国钢铁生产过程中，大部分钢铁产品都是基于转炉炼钢技术生产而成，转炉炼钢技术是目前钢铁生产的主要技术手段。随着我国转炉炼钢技术的发展，带动了我国钢铁产业的技术进步，为我国现代化炼钢工艺奠定了坚实基础[1]。

1 我国转炉炼钢技术的发展进步

1.1 溅渣护炉工艺

转炉炼钢技术在发展优化中，转炉的炉龄是一项重要的技术指标，有效提高转炉的使用年限，在一定程度上不仅减低纯钢的生产成本，还能提高转炉的钢铁冶炼效率。随着我国转炉炼钢技术的发展，许多先进的工艺不断被优化开发，在提高转炉的炉龄方面，溅渣护炉工艺受到广泛应用，其主要原理是利用高速氮气将调配好的转炉炉渣在炉衬表面，通过喷溅的方式形成炉渣层，这层炉渣层能够有效的防止转炉炉衬表层快速氧化，降低了炼钢过程中，高温炉渣对转炉表面的腐蚀和伤害。采用该工艺后，在转炉炉衬的砖层被腐蚀至一定程度时，转炉的炉壁以及炉内钢渣相互之间的热传导基本实现平衡，这时转炉炉衬达到零溶损的状态，从而有效增加转炉炉龄，降低能耗，提升企业经济效益。

1.2 长寿复吹工艺

长寿复吹转炉冶炼工艺是基于溅渣护炉保护转炉炉衬，进而提升炉龄的工艺而来。应用该技术虽能有效提升转炉炉龄，但在高炉龄的前提下，延长转炉炉底喷嘴的使用寿命，实现完美复吹，是转炉炼钢技术需要重点研究的技术问题。若应用溅渣护炉工艺，炉龄虽然提高但转炉复吹比降低，就要放弃复吹技术，否则难以大规模采用溅渣护炉技术。我国钢铁企业在不断的技术实践中，研发出利用炉渣蘑菇头来对转炉底吹透气砖加以保护的长寿复吹冶炼工艺，有效解决了转炉炉底喷嘴使用寿命的技术问题，应用该技术能确保转炉炉底复吹喷嘴与炉龄完成同步，实现完美复吹比。该工艺在我国转炉炼钢中应用效果较为显著，是我国转炉炼钢技术的一次重要突破，对国际转炉炼钢技术的发展具有重要意义。长寿复吹冶炼工艺降低了转炉炼钢成本，提高了转炉炼钢的生产效率[2-4]。

1.3 转炉吹练工艺

随着我国经济发展，国家基础设施建设以及城市化建设对钢铁的需求越来越多。钢铁企业为提高转炉炼钢的生产效率，在冶炼过程中，通过加大供养强度，开展平稳吹练的关键技术研发，创新开发我国高效的转炉吹练工艺，大幅度提高我国转炉炼钢生产效率。据相关数据统计，我国国内各种规模的炼钢转炉在使用转炉高效吹练工艺后，在生产效率的数据对比方面，小型转炉相较于大、中型转炉的作业率以及利用系数明显要高，主要原因在于国内小型炼钢转炉的辅助作业时间相对较短，便于扩装。在采用转炉高效吹练工艺过程中，为有效提高转炉生产效率，通常采用以下几种技术来提高转炉的供氧强度：①通过大幅度减少炉渣，加大供氧量，提高炉容比；②通过改进供养枪结构，提高供养喷枪的化渣率，降低转炉的熔池喷溅，避免一氧化铁粉尘增加，从而提高供氧强度。③转炉钢渣初熔时，利用底吹强搅拌工艺，使渣钢的炉内反映平衡，从而提升转炉供氧强度[5]。

2 我国钢铁企业转炉炼钢技术的未来发展展望

2.1 加大力度开发转炉降渣炼钢工艺

随着我国钢铁产量的不断提升，我国铁矿资源的供应已经出现较为紧张的态势，同时受生态环境制约，开发先进的降渣节铁技术成为我国转炉炼钢未来必然的技术发展趋势。转炉炼钢减少炉渣能够提升铁水的回收率，减少铁损，有效降低生产成本，提升钢铁企业经济效益。此外，转炉降渣炼钢工艺能够减少转炉炼钢过程中，冶炼污染物和废弃物的排放量，控制钢铁企业周围生态环境的污染程度，便于后续转炉炼钢企业治理周边生态环境，减少治理成本。我国钢铁企业在开发转炉降渣炼钢技术的过程中，需要重点关注以下内容：①优化转炉炼钢的冶炼原料，降低硅含量，提高铁含量，提升入炉提铁矿石的品质；②应尽可能采用高炉低硅冶炼方式；③采用转炉降渣的炼钢技术。

2.2 优化高品质钢种的生产流程及吹练重点控制技术

随着转炉炼钢技术的发展，优化洁净钢以及高品质钢种生产流程成为我国钢铁企业需要迫切解决的问题。根据我国钢材市场需求，在高品质钢材生产过程中，应有机集合钢水处理、炉外冶炼、连铸机以及连轧机等生产流程和设备，有效提升转炉炼钢的生产效率，减少洁净钢的生产时间，提高钢铁企业的产能。在钢铁企业转炉炼钢的生产过程中，应重点提升炼钢的终点控制精度，提高转炉炼钢终点控制水平的关键要素在于，优化转炉吹练工艺，促进炉内钢渣平衡，确保终点控制操作稳定。同时应结合转炉炼钢终点控制的动态技术手段，通过转炉内部的实时信息反馈，实现对转炉炼钢终点的精准控制。

2.3 大力发展降耗节能技术，重视环保生产

我国钢铁企业生产技术的进步，必然离不开环境问题，以往我国钢铁企业在钢铁生产过程中，由于一味的追求产能，忽视了炼钢厂周围的环境问题，导致钢铁生产带来的环境污染问题日益严重。因此，未来钢铁企业应用转炉炼钢技术进行钢铁生产必须要重视环保问题。同时面对我国日益严峻的能源消耗问题，钢铁企业应大力发展降耗节能生产技术，通过综合节能降耗，消除转炉炼钢对大气环境以及炼钢厂周围环境的污染，重视炼钢厂的烟尘处理，采用新型除尘技术和综合环保措施，致力于建设绿色、环保可持续发展的炼钢厂。目前我国在转炉炼钢技术中可应用的环保型生产技术主要有：①采用铁水脱硅工艺，能有效降低炉渣的产出量；②针对转炉炼钢的烟尘，应大力发展干法除尘技术，减少水资源消耗。

3 结语

综上所述，随着我国现代转炉炼钢技术的发展，改变传统转炉炼钢技术的局限性，优化转炉炼钢生产流程，大力发展降耗节能技术和环保生产技术已经成为我国转炉炼钢技术的未来发展趋势。钢铁企业应在发展冶炼技术提高钢铁生产效率的基础上，不断优化转炉炼钢的相关技术工艺，提升我国钢铁企业的市场竞争力，推动钢铁企业更好的发展。