我国炉外精炼技术现状及对发展炉外精炼技术的研究①

赵龙飞

(舞阳钢铁有限责任公司第二炼钢厂炼钢车间 河南平顶山 462500)

近些年以来，炉外精炼技术正在日益受到很多的生产企业重视。具体在进行炼钢生产的领域内，企业对于炉外精炼技术需要做到正确予以利用，从而体现了钢铁产能提升的效果[1]。通常情况下，企业如果需要冶炼纯净的钢制品或者超纯精钢，那么可以选择炉外精炼技术作为必要的技术手段支撑。企业通过引进全新的炉外精炼技术，应当能够保证实现良好的炼钢工艺效果，加快炼钢处理的速度并且保障了企业自身的经济效益。

1 炉外精炼技术的基本特性

从基本技术内涵的角度讲，炉外精炼技术的本质在于实现钢铁冶炼操作中的化学热力条件改善，进而达到钢铁冶炼效率与冶炼速度明显提升的效果。钢铁企业对于炉外精炼工艺如果能够正确加以利用，那么将会达到铁水反应进程加快以及传质效果优化的目的。并且，钢铁冶炼企业也能做到随时控制现有的精炼反应进程，确保将智能化手段贯穿于冶炼反应的全过程中[2]。具体而言，炉外精炼技术主要体现为如下的技术特性：

首先是促进了钢渣面积的增大。在冶炼钢铁的全过程中，钢渣乳化的速度能够直接决定冶炼反应的整体效果。经过钢渣搅拌的操作后，钢渣物质将会出现加速乳化的现象。因此，冶炼企业可以将搅拌装置安装于炉外精炼设备的相应部位，确保达到有效完成钢渣聚合反应的目标。经过以上的乳化反应后，一般来讲可以得到液体的钢渣（0.4mm左右半径），并且保证了1m2左右的液态钢渣反应面积，有效促进了钢渣的反应面积扩大。

其次是实现了冶金反应条件的优化。冶炼钢铁的全过程操作能否体现较好的冶炼反应效果，决定于前期设定的冶炼反应条件。为此，炼钢企业对于现有的炉外精炼技术应当逐步予以改进，从而达到冶金反应的整体条件改善目标。炼钢材料在经过脱碳处理与脱氧处理的前提下，通常可以得到生成的气体。因此为了促进化学平衡反应的顺利进行，那么必须实现对于环境气压的合理调整，并且还要求设定合理的生物平衡系数。经过以上的工艺分析，钢铁冶炼企业最好能够改进现有的工艺手段，便于生成更多的平衡反应物质，并且对于真空状态的钢铁冶炼环境予以合理的设计。在多数的情况下，钢铁溶液的气体脱除反应需要依赖特定的外部气压条件，至少需要保证50Pa以上的外部气压条件。

第三是确保顺利进行熔池传质操作以及连铸缓冲操作。炼钢企业能否确保快速完成钢铁冶炼的工艺处理，其直接决定于熔池的传质反应。为了达到熔池传质效率明显提升的目的，那么对于现阶段的炼钢操作必须引进精炼技术，便于随时控制现有的炼钢反应温度，确保达到各个精炼作业流程全面协调的目标。经过熔池传质的工艺改进处理，应当能够保证达到最佳的炼钢工艺处理效果[3]。此外，企业运用精炼生产工艺还可以促进熔化钢水的迅速流动，运用快速搅拌钢水的方式来实现对于钢水传热速度的加快，改善溶体的性能。

2 炉外精炼技术的目前发展现状

早在20世纪的中期，炉外精炼技术就已经产生，而后呈现迅速改进的趋势。进入60年代以后，企业开始尝试将精炼技术运用于真空冶炼钢水的领域，尤其是对于机电企业、特种钢铁企业与军工企业而言。到了20世纪末，炉外精炼技术已经可以运用于多数的钢铁冶炼企业。钢铁冶炼企业对于新型的精炼工艺技术予以全面引进，从而体现了炉外精炼技术的较高市场需求，并且促进了多样的冶炼工艺手段研发。在此基础上，炉外精炼技术具备了更加明显的优质性、规范化与体系化特征。

截止目前，炉外精炼技术已经体现为较高的工艺发展总体水准，此种现状符合了现阶段的技术发展趋向，并且体现了精炼技术运用于钢铁冶炼领域的显著优势。经过全面的工艺改进，现阶段的钢铁冶炼企业已经能够选择新型的钢铁脱硫剂，从而代替了石灰基的传统冶炼脱硫剂，确保钢铁冶炼的操作速度得到加快，便于企业迅速完成对于铁水的操作处理。近些年以来，国内的冶炼企业正在逐步着眼于铁水脱硫工艺与RH精炼工艺的转型，确保钢铁冶炼企业可以做到依托新型技术手段来实现自身的综合实力提升[4]。

3 探析技术发展趋势

对于现阶段的钢铁冶炼企业而言，引进智能化手段有益于企业达到自身生产效益提升的效果，促进了整体的企业实力增长。具体在涉及钢铁冶炼的重要领域中，引进智能技术手段的着眼点主要落实于炉外精炼技术。通过运用智能化的钢铁冶炼工艺手段，炼钢企业应当可以保证更好的冶炼技术效果，并且保证顺利实现对于钢水材料的转化。在此前提下，目前对于炉外精炼技术主要应当关注如下的技术改进要点。

3.1 加快炉外精炼反应的速度

在现阶段的冶炼工艺实践领域内，炼钢企业对于高速化与高效性的炉外精炼手段已经能够做到全面予以引进，进而达到了炼钢生产效率提升的目的，并且保证了炼钢企业能够缩短炼钢操作的反应时间，简化了炉外精炼的具体操作流程。企业目前通过引进高效化的炉外精炼方式，应当能够实现灵活调整炼钢反应节奏的效果，对于炼钢反应的消耗时间也能予以明显的缩短。例如，企业在引进LF炉外精炼工艺的基础上，应当能够实现炼钢反应规模的有效扩大，进而摆脱了连铸操作以及其他炼钢操作的反应速度制约。

3.2 引进智能化手段用于控制钢铁冶炼过程

智能化手段与钢铁冶炼过程的全面结合已经构成现阶段的工艺改进趋势。在智能化手段运用于钢铁冶炼过程的具体实践中，企业主要可以借助实时监控以及多媒体监控的方式来监管炼钢操作的全过程生产，并且运用远程操控的措施来简化炼钢企业现有的炼钢操作步骤。与原有的炼钢生产控制模式相比，建立在智能化控制手段之上的炼钢生产工艺具有更加精确的工艺特性，便于企业实现对于终止钢水精炼流程的有效控制，同时也能确保炼钢企业灵活调整现有的钢水加热温度，顺利完成相应的钢材搅拌操作以及合金温度调节操作。

3.3 结合真空精炼工艺与炉外精炼工艺

炼钢企业如果要实现钢材产品的整体纯度提升效果，那么需要投入相应的技术改进成本，以便于引进真空处理的炉外精炼手段与方式。例如近些年以来，很多的国内炼钢企业对于真空精炼技术都已做到了有效予以引进，并且改进了炉外精炼的传统工艺流程。企业在结合以上两项关键工艺的前提下，确保顺利实现钢材冶炼效果的优化目标。

4 结语

经过以上分析，可见炉外精炼技术对于冶炼生产中的冶金反应条件能够予以明显改善，确保实现熔池传导介质速度加快的目标。炼钢企业通过引进炉外精炼的工艺手段，对于连铸速度以及转炉速度能够进行有效的缓冲处理，在此前提下实现了炼钢品质的提升。因此在该领域的未来技术实践中，关键在于结合炼钢生产的真实状况来引进炉外精炼技术，切实保障钢铁冶炼生产的实效性。