第一篇：煉鋼技術(shù)發(fā)展

轉(zhuǎn)爐、電爐、平爐煉鋼各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？煉鋼技術(shù)有哪些新

發(fā)展？

煉鋼的方法有很多種，其基本原理是相同的，所不同的是在冶煉過程中需要的氧和熱能來源不同，所用的設(shè)備和操作方法不同。目前各國采用的煉鋼方法有轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼和平爐煉鋼等，而主要發(fā)展趨勢(shì)為純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼。至1976年，轉(zhuǎn)爐鋼已占世界鋼總產(chǎn)量的70％。

（1）純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法

這種方法是1952年以后發(fā)展起來的新技術(shù)，它是目前世界上采用較多也是較先進(jìn)的一種方法。純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼有以下優(yōu)點(diǎn)：

（i）生產(chǎn)速度快 由于用純氧吹煉，就會(huì)高速降碳，快速提溫，大大縮短冶煉時(shí)間。一座300t轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)間不到20min，包括輔助工作時(shí)間在內(nèi)，一共不超過1h。

（ii）品種多、質(zhì)量好純氧頂吹轉(zhuǎn)爐既能煉普通鋼，也能煉普通低碳鋼。如首都鋼廠采用這種方法成功地試煉了一百多種鋼材。由于用純氧吹煉，鋼中氮、氫等有害氣體含量較低。

（iii）基建投資和生產(chǎn)費(fèi)用低 純氧頂吹轉(zhuǎn)爐的基建投資相當(dāng)于同樣生產(chǎn)量的平爐車間的60～70％，生產(chǎn)費(fèi)用也低于平爐。

目前純氧頂吹轉(zhuǎn)爐隨著氧槍的多孔噴頭的研制成功，大大提高了單位時(shí)間內(nèi)的供氧量，并由于操作技術(shù)上的革新（例如，用電子計(jì)算技術(shù)來調(diào)節(jié)、控制冶煉過程），不論轉(zhuǎn)爐容量的大小，吹煉時(shí)間基本上相差不多，即使300t轉(zhuǎn)爐，凈吹氧時(shí)時(shí)也可縮短到12min左右。在一定限度內(nèi)，爐容量越大，經(jīng)濟(jì)效果越好，因此頂吹轉(zhuǎn)爐迅速走向大型化。現(xiàn)在世界上最大的轉(zhuǎn)爐為350t，并且正在研究建造400～450t轉(zhuǎn)爐。

（2）電爐煉鋼法

電爐煉鋼法主要利用電弧熱，在電弧作用區(qū)，溫度高達(dá)4000℃。冶煉過程一般分為熔化期、氧化期和還原期，在爐內(nèi)不僅能造成氧化氣氛，還能造成還原氣氛，因此脫磷、脫硫的效率很高。

以廢鋼為原料的電爐煉鋼，比之高爐轉(zhuǎn)爐法基建投資少，同時(shí)由于直接還原的發(fā)展，為電爐提供金屬化球團(tuán)代替大部分廢鋼，因此就大大地推動(dòng)了電爐煉鋼。世界上現(xiàn)有較大型的電爐約1400座，目前電爐正在向大型、超高功率以及電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制等方面發(fā)展，最大電爐容量為400t。

國外150t以上的電爐幾乎都用于冶煉普通鋼，許多國家電爐鋼產(chǎn)量的60～80％均為低碳鋼。我國由于電力和廢鋼不足，目前主要用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼。

（3）平爐煉鋼法

五十年代以前，平爐鋼占世界鋼產(chǎn)量的85％。近年來，除澆鑄大型鑄件或供水壓機(jī)等成材的大鋼錠，平爐煉鋼仍在發(fā)揮其作用外，由于純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)爐鋼的產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng)，世界各國平爐鋼產(chǎn)量才逐年下降。平爐煉鋼法的最大缺點(diǎn)是冶煉時(shí)間長(zhǎng)（一般需要6～8h），燃料耗損大（熱能的利用只有20～25％），基建投資和生產(chǎn)費(fèi)用高。一個(gè)年產(chǎn)1200萬噸鋼的鋼廠，只要建成六個(gè)250～300t的純氧頂吹轉(zhuǎn)爐就夠了，如果修建平爐卻需要500t的大型平爐30～40座。雖然目前世界上仍在生產(chǎn)的平爐已普遍采用氧氣煉鋼，生產(chǎn)率有較大的提高，但除塵系統(tǒng)復(fù)雜，投資高昂，因此平爐煉鋼不再發(fā)展，甚至有拆除改建為頂吹或底吹轉(zhuǎn)爐的趨勢(shì)。

第二篇：歐洲煉鋼技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

歐洲煉鋼技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

2012年，27個(gè)歐盟國家的產(chǎn)量為1.685億噸，其中有19個(gè)國家年粗鋼產(chǎn)量超過300萬噸。這些國家主要的工藝路線是轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼，其中轉(zhuǎn)爐煉鋼比例為58.3%，電爐煉鋼為41.7%。但各國工藝路線區(qū)別很大。意大利和西班牙電爐煉鋼比例超過2/3，盧森堡、葡萄牙和斯洛文尼亞這一比例達(dá)到100%。與此相反，在奧地利、荷蘭、捷克、斯洛伐克和匈牙利，轉(zhuǎn)爐煉鋼比例超過90%。在德國，電爐煉鋼比例占32%，轉(zhuǎn)爐煉鋼比例占68%。

轉(zhuǎn)爐與電爐：結(jié)合顯優(yōu)勢(shì)

相比于電爐煉鋼，轉(zhuǎn)爐煉鋼具有更大規(guī)模生產(chǎn)特定鋼種的能力。精細(xì)的鋼種用于供應(yīng)扁平材及長(zhǎng)材產(chǎn)品、半成品、線材、熱軋卷和冷軋卷的生產(chǎn)使用。氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝主要分為3種：頂吹LD爐、底吹BOP爐、為了增加廢鋼比例的頂?shù)讖?fù)吹Q-BOP爐。

1952年~2007年，底吹BOP轉(zhuǎn)爐粗鋼產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于頂吹LD轉(zhuǎn)爐粗鋼產(chǎn)量。許多優(yōu)化LD轉(zhuǎn)爐的工藝和裝備技術(shù)使其在世界范圍內(nèi)得到廣泛使用，其中包括改善工藝自動(dòng)化的副槍技術(shù)、實(shí)現(xiàn)出鋼溫度和成分命中的動(dòng)態(tài)工藝模型的發(fā)展、各種形式的出鋼擋渣系統(tǒng)和通過爐底透氣磚噴吹惰性氣體攪拌熔池實(shí)現(xiàn)頂?shù)讖?fù)吹。

底吹轉(zhuǎn)爐改善了爐渣熔池反應(yīng)和脫碳效果。在出鋼時(shí)具有相似碳含量的情況下，相比于LD轉(zhuǎn)爐，BOP轉(zhuǎn)爐渣中鐵含量降低。

可生產(chǎn)多樣性鋼種是轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼的共同特征。較少種類的高品質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼、耐腐蝕耐熱鋼和工具鋼多采用電爐生產(chǎn)。許多化學(xué)元素可以當(dāng)作合金原料用于生產(chǎn)多種市場(chǎng)所需的鋼材產(chǎn)品以滿足客戶要求。1980年~2011年，歐盟國家電爐煉鋼產(chǎn)粗鋼比例從20%增長(zhǎng)到42%，增幅超過1倍?？沙掷m(xù)發(fā)展是這些數(shù)字背后的驅(qū)動(dòng)力，因?yàn)楦鞣N級(jí)別廢鋼的循環(huán)利用是電爐煉鋼的重要任務(wù)。此外，電爐煉鋼相對(duì)于長(zhǎng)流程煉鋼來說也減少了CO2的絕對(duì)和相對(duì)排放量。

在德國，28座電爐中有3座是直流電爐，分別位于翁特威倫博恩、派尼和喬治瑪林。直流電爐主要具有低噪音、低電耗、長(zhǎng)爐齡、對(duì)電網(wǎng)沖擊小等優(yōu)點(diǎn)。

就電爐煉鋼流程來說，伊斯肯德倫MKK冶金公司擁有300噸容量的電爐（交流電），東京鋼鐵公司擁有420噸容量的電爐（直流電）。這些電爐煉鋼廠粗鋼年產(chǎn)能達(dá)到250萬噸，接近中等規(guī)模轉(zhuǎn)爐煉鋼廠的產(chǎn)能水平。

Conarc工藝代表了轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼技術(shù)的結(jié)合。根據(jù)原材料的不同，兩個(gè)獨(dú)立的熔池可以同時(shí)冶煉或者分別作為轉(zhuǎn)爐和電爐冶煉。原材料可從全鐵水到全廢鋼變化，充分考慮原材料的靈活性是Conarc工藝的特點(diǎn)。

采取改善轉(zhuǎn)爐傳感器技術(shù)和工藝建模等措施的目的在于增加轉(zhuǎn)爐的有效性及保證轉(zhuǎn)爐在換襯和緩沖期的安全準(zhǔn)確維護(hù)。此外，其也有助于改善能量利用率、二次燃燒率、轉(zhuǎn)爐爐氣回收和增加原料廢鋼比等。但是，電爐煉鋼爐氣利用仍然是一個(gè)重要問題。

因?yàn)楦咂焚|(zhì)廢鋼數(shù)量的有限性限制了電爐煉鋼生產(chǎn)粗鋼比例的提升，所以電爐熔化廢鋼和海綿鐵、轉(zhuǎn)爐冶煉鐵水、化石燃料熔煉廢鋼等復(fù)合工藝得到發(fā)展。

目前，用氣體作為還原劑已經(jīng)不僅限于研究階段，奧鋼聯(lián)在德克薩斯投資了新的熱壓塊鐵廠。一些地區(qū)的天然氣價(jià)格較低，使得這項(xiàng)技術(shù)具有重要意義。

爐外精煉：精細(xì)靈活

轉(zhuǎn)爐煉鋼廠典型的爐外精煉工藝開始于出鋼過程中加入合金元素。LF爐可以用電作為能源對(duì)鋼液進(jìn)行加熱，這給煉鋼工人帶來了許多便利且具有其他優(yōu)點(diǎn)：①出于工藝考慮可以降低轉(zhuǎn)爐出鋼溫度，②可以延長(zhǎng)轉(zhuǎn)爐爐襯壽命，③使加入大量合金原料成為可能。

加熱鋼液也可以在HALT或者CAS-OB通過鋁脫氧放熱實(shí)現(xiàn)。VD/VOD或者RH可以進(jìn)行脫氣和脫碳。在鋼包脫氣過程中，利用適宜的爐渣條件可以將鋼中硫含量降至最低值。而RH爐為脫碳提供了最適宜的條件。

鋼種的多樣性和客戶的需求導(dǎo)致爐外精煉的工藝路線比較復(fù)雜，轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼都是如此，其中考慮到了煉鋼、攪拌、RH和VD/VOD脫氣、LF和化學(xué)升溫等因素。實(shí)際工藝路線的選擇由冶金需求決定，可以同時(shí)采取多種工藝路線，而且這些工藝路線互相關(guān)聯(lián)。因此，煉鋼廠的調(diào)度安排變得越來越重要，這也對(duì)工人操作水平和設(shè)備有了更高的要求。

客戶需求和產(chǎn)品種類決定了所需要的爐外精煉裝備。通常來講，滿足殘余元素或者微量元素的下限與生產(chǎn)有合金元素上限的鋼種是兩個(gè)不同的任務(wù)和工藝。此外，從不同元素的需求來看，LF爐的關(guān)鍵地位是顯而易見的。鋼種合金元素總體含量越高，采用LF精煉就越重要。這是由于工藝所允許的溫度上限有要求，煉鋼時(shí)輸入鋼液的能量不能保證添加大量合金元素的需求。

自20世紀(jì)50年代裝備了第一臺(tái)爐外精煉設(shè)備以來，人們付出了巨大的努力推動(dòng)精細(xì)冶煉工序的發(fā)展，這也可以從鋼中殘余元素最低值要求的變化看出：1960年，鋼中[C]、[S]、[N]、[O]、[H]含量總和為600ppm，到2010年，這一值降低到了70ppm。顯然，這一數(shù)值已經(jīng)沒有必要再向更低的水平發(fā)展了。

現(xiàn)在，爐外精煉的主要類型有VD/VOD和RH。采用RH工藝，鋼液終點(diǎn)碳含量?jī)H為采用VD/VOD工藝終點(diǎn)碳含量的1/3。另一方面，由于VD可以優(yōu)化爐渣成分進(jìn)行脫硫，鋼中硫含量約為RH的1/4。因此，VD在中厚板和管線鋼的生產(chǎn)中扮演著重要角色。

從歐洲1990年~2010年每5年中新建成的脫氣裝置可以看出，主要趨勢(shì)是在轉(zhuǎn)爐煉鋼廠裝備RH，在電爐煉鋼廠裝備VD/VOD。但是，也有不同工序的不同組合。大約50%的RH使用的鋼包容量超過150噸，而大部分VD/VOD使用的鋼包容量都小于150噸。

對(duì)LF工藝技術(shù)來說，可以總結(jié)出以下趨勢(shì)：轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)高合金鋼種是需要LF爐的原因；LF爐可以降低轉(zhuǎn)爐出鋼溫度以降低鋼中磷含量，這也有利于延長(zhǎng)爐襯壽命；開發(fā)出水冷銅元件可以避免結(jié)殼。

預(yù)期LF今后會(huì)在轉(zhuǎn)爐煉鋼中扮演重要的角色。煉鋼工藝需要更高的靈活性與更加精細(xì)鋼種數(shù)量的增加相結(jié)合，這給爐外精煉帶來了一個(gè)新挑戰(zhàn)。煉鋼物質(zhì)流的持續(xù)改善是另一個(gè)主要任務(wù)。在高合金鋼的生產(chǎn)中，合金系統(tǒng)必須升級(jí)到更大效率，同時(shí)保證更好的分析彈性。在線工藝建模的重要性已經(jīng)增加，光學(xué)檢測(cè)和攝像系統(tǒng)配合圖像分析軟件的應(yīng)用是此技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)趨勢(shì)。爐外精煉設(shè)備數(shù)量的穩(wěn)定增加和精細(xì)技術(shù)的投入使用，確保了該工藝操作的最大靈活性，從而有利于更好地滿足當(dāng)今和未來的市場(chǎng)需求。

連鑄：穩(wěn)中求“精”

比較7年間歐洲噸鋼研發(fā)投入與噸鋼附加值之間的關(guān)系和技術(shù)差別可看出，薄帶連鑄仍有很多問題。也就是說高研發(fā)投入?yún)s獲得低附加值。未來幾年工藝優(yōu)化的一個(gè)重要方向可能

是提升薄帶連鑄產(chǎn)品的附加值。薄板坯連鑄處于較好態(tài)勢(shì)，但是要獲得高附加值仍然需要高研發(fā)投入。

當(dāng)今95%的鋼材仍由傳統(tǒng)連鑄工藝生產(chǎn)，因?yàn)槠淠軌蛞暂^低的研發(fā)投入獲得較高的產(chǎn)品附加值。德國厚板廠商迪林格公司正準(zhǔn)備采用一種近終型連鑄工藝，旨在建造一臺(tái)可生產(chǎn)最大厚度500mm板坯的連鑄機(jī)以滿足客戶在厚板市場(chǎng)的需求，預(yù)計(jì)將在2014年投產(chǎn)。

薄板坯連鑄。自1984年紐科公司第一家薄板坯廠在克勞福茲維爾建成以來，這項(xiàng)技術(shù)在高質(zhì)量熱軋板卷的生產(chǎn)中扮演了重要的角色。薄板坯連鑄主要的優(yōu)勢(shì)在于相對(duì)低的能量消耗，約比傳統(tǒng)板坯連鑄-熱軋工藝低一半。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界薄板坯連鑄工藝產(chǎn)能總和達(dá)到8150萬噸。有44家工廠采用CSP工藝，有12家采用FTSC工藝，5家采用其他工藝，如DSP、ESP、ISP。這些技術(shù)在電爐煉鋼廠和轉(zhuǎn)爐煉鋼廠都有使用。這些工廠主要分布在歐洲和北美，也有的部分位于印度、韓國和中國。

目前，歐盟國家有7家薄板坯廠正在運(yùn)營(yíng)，年產(chǎn)能達(dá)到900萬噸，分別采用ESP、ISP、CSP或DSP工藝。為使產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)最大化，這些廠不斷提高連鑄坯拉速。比如克雷莫納廠采用的ESP工藝，最高拉速可達(dá)到8.5m/min；土耳其伊斯肯德倫也有一家工廠采用FTSC工藝。

薄帶連鑄。為了生產(chǎn)厚度為1mm~5mm的近終型產(chǎn)品，雙輥薄帶連鑄工藝被開發(fā)出來。由于產(chǎn)品厚度降低，可以減少軋鋼機(jī)架數(shù)量，從而大幅縮短生產(chǎn)線。相對(duì)于傳統(tǒng)（厚板坯）連鑄-熱軋工藝，雙輥薄帶連鑄工藝能量消耗最多可降低90%；由于鋼液凝固時(shí)間為傳統(tǒng)連鑄的1/700，微觀組織也能得到改善，且可以避免微觀偏析和宏觀偏析，從而允許更高的殘余元素含量。在生產(chǎn)高錳和高鋁含量的鋼種時(shí)，薄帶連鑄具有極大的吸引力。

目前，主要有3家薄帶連鑄廠正在運(yùn)營(yíng)。韓國浦項(xiàng)在2002年建成了一座類似的工廠用于生產(chǎn)不銹鋼和硅鋼。2002年，紐科公司在美國克勞福茲維爾建成一臺(tái)雙輥軋機(jī)，年產(chǎn)能54萬噸。此后，其又在美國布萊斯威爾建成了第2臺(tái)，生產(chǎn)的鋼種包括碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼。

一般來說，表面缺陷不能通過火焰清理和修磨去除，這是雙輥薄帶連鑄技術(shù)的主要問題。該技術(shù)在側(cè)板密封技術(shù)、邊緣板型控制、凝固過程控制和工藝收益率等方面還尚待改進(jìn)優(yōu)化。

德國扁鋼廠商薩爾茨基特公司在世界上首次實(shí)現(xiàn)了BCT薄帶連鑄工業(yè)化，相應(yīng)的試驗(yàn)工廠位于克勞斯塔爾大學(xué)。通過旋轉(zhuǎn)，鋼液從類似于中間包的容器中澆出，冷卻成鋼帶。初級(jí)冷卻主要在連鑄滾帶上進(jìn)行，凝固過程在惰性氣體氣氛下進(jìn)行。澆鑄成的鋼帶厚度在10mm~15mm之間。

相對(duì)于雙輥薄帶連鑄工藝來說，BCT薄帶連鑄工藝表面缺陷沒有那么嚴(yán)重，且具有偏析輕、在線軋制能耗低、軋鋼機(jī)架數(shù)量少等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，由于不用經(jīng)過彎曲和矯直，該工藝避免了熱致裂紋的發(fā)生，可專門用于高錳鋼的生產(chǎn)。

技術(shù)展望。在德國鋼鐵協(xié)會(huì)會(huì)員公司中，當(dāng)前連鑄技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要集中在提升工藝可靠性和工藝穩(wěn)定性、裝備模塊化和改善靈活性方面。對(duì)于傳統(tǒng)連鑄工藝的優(yōu)化策略是根據(jù)產(chǎn)品市場(chǎng)定位來確定進(jìn)一步發(fā)展的方向。短期來看，薄板坯連鑄工藝將會(huì)引起極大關(guān)注；長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，則必須發(fā)展精細(xì)的設(shè)備和工藝流程。然而，未來薄板坯連鑄的發(fā)展也要取決于技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)效益情況。

第三篇：我國煉鋼—連鑄技術(shù)發(fā)展和2010年展望

我國煉鋼—連鑄技術(shù)發(fā)展和2010年展望 殷瑞鈺(鋼鐵研究總院，北京100081)摘要：系統(tǒng)總結(jié)了2000年以來國內(nèi)煉鋼一連鑄技術(shù)的發(fā)展和主要的技術(shù)成果，分析了目前煉鋼－連鑄生產(chǎn)技術(shù)的主要問題，并對(duì)2010年我國煉鋼一連鑄的技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行了系統(tǒng)闡述。為進(jìn)一步提高國內(nèi)煉鋼－連鑄的生產(chǎn)技術(shù)水平，必須確立21世紀(jì)新一代鋼鐵廠的新理念和新目標(biāo)，通過對(duì)煉鋼－連鑄生產(chǎn)過程的系統(tǒng)優(yōu)化、解析與集成，建立起高效、低成本潔凈鋼的生產(chǎn)平臺(tái)。討論了潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)建設(shè)面臨的主要技術(shù)問題、解決方法和具體措施。關(guān)鍵詞：煉鋼；連鑄；爐外精煉；潔凈鋼；流程工程

中圖分類號(hào)：TF7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002一1043(2008)06—0001一12 進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國鋼鐵生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展，鋼產(chǎn)量增加，許多企業(yè)的技術(shù)裝備達(dá)到了國際水平，鋼材品種與質(zhì)量已接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平，說明我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)邁入一個(gè)新的時(shí)代。今后幾年，我國鋼鐵工業(yè)不但應(yīng)在規(guī)模和質(zhì)量等方面達(dá)到國際先進(jìn)水平，而且在鋼鐵生產(chǎn)、工程設(shè)計(jì)、工藝與裝備、節(jié)能減排、環(huán)保等方面的研究開發(fā)、生產(chǎn)運(yùn)行都應(yīng)走向國際前沿。

為了實(shí)現(xiàn)上述戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)，必須認(rèn)真回顧總結(jié)近幾年我國鋼鐵工業(yè)特別是煉鋼連鑄生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的成就，分析目前存在的問題，研究今后煉鋼一連鑄技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和方向，不斷創(chuàng)新，為完善和發(fā)展新一代煉鋼工藝流程做出貢獻(xiàn)。1 煉鋼－連鑄生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展

2000年以來，國內(nèi)煉鋼一連鑄技術(shù)取得明顯的進(jìn)步，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1．1 鋼產(chǎn)量高速增長(zhǎng)

圖1給出2000年以來國內(nèi)鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)趨勢(shì)，粗鋼產(chǎn)量從2000年1．285億t增長(zhǎng)到2007年4．892億t，平均年增長(zhǎng)率為18．2％。

轉(zhuǎn)爐是目前中國最主要的煉鋼方法，轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量從2000年的1．0584億t增長(zhǎng)到2007年的4．4億t，年平均增長(zhǎng)率為19．5％，高于國內(nèi)粗鋼產(chǎn)量的增長(zhǎng)速度。轉(zhuǎn)爐鋼比例相應(yīng)從2000年的82．4％增長(zhǎng)到90％左右。電爐也是目前國內(nèi)主要的煉鋼方法，隨著中國鋼產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)，電爐鋼的生產(chǎn)比例在2003年以前緩慢增長(zhǎng)，最高達(dá)17．6％；2004年以后，由于轉(zhuǎn)爐鋼的快速增長(zhǎng)，電爐鋼比例逐年降低。但電爐鋼的產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，與2000年相比電爐鋼產(chǎn)量翻了一番。

在國內(nèi)鋼產(chǎn)量迅速發(fā)展的同時(shí)，連鑄比也不斷增長(zhǎng)。如圖2所示，2000年全國連鑄坯產(chǎn)量為1．096億t，連鑄比85．3％；2007年全國連鑄坯產(chǎn)量為4．74億t，連鑄比96．95％。隨著連鑄比的提高，成材率也相應(yīng)提高，達(dá)到了96．2％，這說明連鑄技術(shù)的進(jìn)步為我國鋼鐵工業(yè)增產(chǎn)增效、節(jié)能減排作出了重要貢獻(xiàn)。

1．2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷優(yōu)化

國內(nèi)煉鋼一連鑄生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步主要體現(xiàn)在各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷優(yōu)化。表1給出2003年至2007年國內(nèi)轉(zhuǎn)爐、電爐和連鑄的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變化情況。

國內(nèi)轉(zhuǎn)爐煉鋼的技術(shù)進(jìn)步主要體現(xiàn)在：完善濺渣護(hù)爐工藝，提高轉(zhuǎn)爐爐齡；推廣強(qiáng)化供氧技術(shù)，提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率；推廣長(zhǎng)壽復(fù)吹工藝，進(jìn)一步降低鋼鐵料消耗并提高以終點(diǎn)控制為核心的轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化控制水平。

電爐生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生重大變化：采用大型高功率和超高功率電爐淘汰大批30t以下小型電爐；建設(shè)電爐一精煉一連鑄一連軋現(xiàn)代化短流程生產(chǎn)線，采用優(yōu)化配料與供電制度，強(qiáng)化供氧提高化學(xué)能輸入量和部分電爐采用熱裝鐵水等新工藝技術(shù)，達(dá)到降低冶煉電耗，縮短冶煉周期，實(shí)現(xiàn)多爐連澆。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了電爐生產(chǎn)多元化，形成電爐一普鋼長(zhǎng)材、電爐一特殊鋼長(zhǎng)材、電爐一無縫鋼管、電爐一中厚板和電爐一薄板坯連鑄連軋等多種生產(chǎn)線，完善了電爐鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了生產(chǎn)品種。

連鑄繼續(xù)快速發(fā)展，自主開發(fā)的能力進(jìn)一步提高。至2007年已建成板坯連鑄機(jī)(寬度700mm以上)175臺(tái)，237流；薄(中)板坯連鑄機(jī)17臺(tái)，18流；方坯和矩形坯連鑄機(jī)(150mm×150mm以上)437臺(tái)，1323流；小方坯連鑄機(jī)305臺(tái)，1027流；圓坯連鑄機(jī)48臺(tái)，173流。全國總計(jì)連鑄機(jī)996臺(tái)，2806流，年生產(chǎn)能力達(dá)到4．743億t。

隨著國內(nèi)煉鋼一連鑄技術(shù)的進(jìn)步和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的優(yōu)化，獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)2007年國內(nèi)93家大中型企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，年利潤(rùn)達(dá)1479．82億元，比上年同期增長(zhǎng)49．78％。

1．3 建立現(xiàn)代化煉鋼生產(chǎn)流程 2000年以后國內(nèi)鋼鐵企業(yè)重點(diǎn)開展鋼鐵生產(chǎn)流程與工藝結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，基本建立起現(xiàn)代化煉鋼生產(chǎn)工藝流程。

轉(zhuǎn)爐流程：鐵水脫硫預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉→二次精煉→全連鑄； 電爐流程：大型超高功率電爐(兌鐵水)冶煉→二次精煉→全連鑄。

近幾年鐵水脫硫預(yù)處理在國內(nèi)廣泛應(yīng)用。鐵水預(yù)處理的裝備能力逐年提高，至2006年重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)鐵水預(yù)處理比已達(dá)56．7％，寶鋼、武鋼、鞍鋼等大型鋼鐵公司已基本實(shí)現(xiàn)100％鐵水預(yù)處理。

表2給出目前國內(nèi)采用的主要鐵水脫硫工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比，說明國內(nèi)鐵水預(yù)處理工藝已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為鋼廠合理選擇鐵水脫硫預(yù)處理工藝提供了廣泛的空間[1]。

為提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率和擴(kuò)大潔凈鋼生產(chǎn)比例，國內(nèi)大多數(shù)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠綜合采用鐵水預(yù)處理、復(fù)合吹煉、強(qiáng)化供氧、終點(diǎn)動(dòng)態(tài)控制和濺渣護(hù)爐等成套先進(jìn)工藝技術(shù)，較大幅度提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高鋼水的潔凈度。

2000年以前國內(nèi)電爐重點(diǎn)是采用大型超高功率電爐淘汰小型電爐，如2000年我國電爐已從1600多座減少到179座，其中50 t以上的大、中型電爐鋼產(chǎn)量占全國電爐產(chǎn)量61％。2000年以后，國內(nèi)電爐廠綜合采用鐵水熱裝、廢鋼預(yù)熱、優(yōu)化配料供電和供氧等先進(jìn)技術(shù)取得了明顯的效果。如表3所示。大型電爐采用鐵水熱裝工藝冶煉每噸鋼電耗降低約67kWh，減少電極消耗35％，縮短冶煉周期10min。

1．4 鋼材潔凈度與品種質(zhì)量的進(jìn)步

為了滿足市場(chǎng)對(duì)潔凈鋼生產(chǎn)的需求，國內(nèi)鋼廠普遍重視二次精煉工藝，完善二次精煉設(shè)施。國內(nèi)大、中型骨干企業(yè)鋼水二次精煉的比例從2000年不足20％迅速增長(zhǎng)到2007年64％。表4給出2007年國內(nèi)二次精煉設(shè)備的臺(tái)數(shù)和噸位數(shù)據(jù)(不包括吹A(chǔ)r設(shè)備在內(nèi))。

隨著精煉設(shè)備的增長(zhǎng)，二次精煉工藝技術(shù)也取得明顯的進(jìn)步，形成了以擋渣出鋼、合成渣洗、爐渣改質(zhì)、白渣精煉和喂線與鋼中夾雜物形態(tài)控制、鋼水溫度、成分精確控制以及真空脫碳、脫氣、夾雜物上浮分離等核心技術(shù)為基礎(chǔ)的二次精煉工藝技術(shù)，能滿足不同類型產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，達(dá)到超低氧、超低碳和超低硫等高品質(zhì)潔凈鋼的質(zhì)量要求。

二次精煉技術(shù)的發(fā)展使國內(nèi)鋼材的潔凈度得到顯著的提高。15年前國內(nèi)絕大 多數(shù)鋼廠生產(chǎn)的鋼水潔凈度(ω(S+P+T．O+N+H))波動(dòng)在(300～350)×10-6，目前國內(nèi)多數(shù)鋼廠已可以大批量生產(chǎn)鋼水潔凈度250×10-6以下的潔凈鋼，寶鋼、武鋼、鞍鋼和首鋼等大型鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的鋼水潔凈度可以達(dá)到100×10-6以下。從表5可以看出，目前國內(nèi)生產(chǎn)的典型高附加值產(chǎn)品鋼水潔凈度已達(dá)到國際先進(jìn)水平。

鋼材潔凈度的大幅提高使我國鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大改變。如表6所示，近幾年國內(nèi)典型高品質(zhì)鋼種的生產(chǎn)比例迅速增長(zhǎng)，不僅給鋼鐵企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，而且有力地支持了國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)。1．5 節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展近幾年國內(nèi)鋼鐵企業(yè)高度重視節(jié)能減排工作，研究開發(fā)各種節(jié)能環(huán)保技術(shù)。如表7所示。2000年以來隨著國內(nèi)節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，噸鋼綜合能耗和電爐工序能耗逐年降低。與國際先進(jìn)水平(日本每噸鋼轉(zhuǎn)爐工序能耗為－6 kg標(biāo)煤)相比仍有較大差距，說明國內(nèi)轉(zhuǎn)爐工序尚有較大的節(jié)能空間。

實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼的核心是要解決轉(zhuǎn)爐煤氣、蒸汽的回收和有效利用問題。轉(zhuǎn)爐煤氣含硫低、熱值高，適用于生產(chǎn)高品質(zhì)石灰；而大型轉(zhuǎn)爐蒸汽用于RH或VD爐等 真空設(shè)備也具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。這些都是今后技術(shù)改造中應(yīng)提倡的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。

目前國內(nèi)轉(zhuǎn)爐絕大多數(shù)采用OG法除塵工藝，基本解決了轉(zhuǎn)爐煙塵對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染。今后要進(jìn)一步發(fā)展半干法或干法轉(zhuǎn)爐除塵工藝，達(dá)到節(jié)水、節(jié)能和保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。近幾年，太鋼、包鋼等鋼廠推廣采用轉(zhuǎn)爐干法除塵新工藝代替OG法獲得了明顯的效益。如表8所示。

煉鋼渣和煙塵的回收與循環(huán)利用技術(shù)近幾年在國內(nèi)鋼廠也得到充分重視。自主研發(fā)的轉(zhuǎn)爐渣悶渣處理和滾筒法或輪淬法爐渣連續(xù)處理等新工藝，在生產(chǎn)實(shí)踐中取得了較好的應(yīng)用效果。轉(zhuǎn)爐煙塵含鐵高，基本全部利用，作為燒結(jié)礦料或冷卻劑供轉(zhuǎn)爐使用。馬鋼、包鋼等企業(yè)試驗(yàn)噸鋼采用15～20kg的轉(zhuǎn)爐渣作為石灰的替代品返回轉(zhuǎn)爐使用也取得一定成效。為實(shí)現(xiàn)煉鋼廠固體廢棄物“零”排放，提高資源利用率，今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)煉鋼渣和煙塵回收利用技術(shù)的研發(fā)與推廣工作。

連鑄坯熱送熱裝工藝可以大幅度降低加熱爐燃料消耗，已被多數(shù)煉鋼廠采用。今后的工作應(yīng)進(jìn)一步提高鑄坯的熱送溫度和裝入溫度，解決無缺陷鑄坯生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)和熱裝相關(guān)的冶金質(zhì)量問題，進(jìn)一步提高連鑄坯熱送熱裝比例。1．6 裝備大型化與設(shè)備國產(chǎn)化率

近幾年，煉鋼一連鑄生產(chǎn)裝備的大型化與設(shè)備國產(chǎn)化率日益提高。2003年以后國內(nèi)鋼鐵企業(yè)大力建設(shè)100 t以上的大、中型冶煉設(shè)備。至2007年底，國內(nèi)200 t以上的大型轉(zhuǎn)爐已達(dá)到24座，總噸位為6400t，和2003年相比大型轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)能增加1倍。

最近2～3年，為提高鋼材潔凈度，擴(kuò)大高附加值鋼材產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模，大多數(shù)鋼廠在配備LF、CAS和吹氬攪拌等常壓二次精煉設(shè)備的基礎(chǔ)上，針對(duì)板帶材的生產(chǎn)特別是冷軋薄板的生產(chǎn)，又新建了RH和VD等真空精煉設(shè)備。隨著國內(nèi)薄板(特別是冷軋薄板)生產(chǎn)比例的增長(zhǎng)，RH真空精煉設(shè)備的增長(zhǎng)尤為迅速。如圖3所示，2003年以后國內(nèi)已投產(chǎn)的RH由20臺(tái)迅速增長(zhǎng)到59臺(tái)，總噸位達(dá)9070t，比目前整個(gè)歐洲RH的生產(chǎn)能力(總噸位5790t)大56％。二次精煉的發(fā)展促進(jìn)了精煉設(shè)備國產(chǎn)化率的提高。國內(nèi)已掌握了自主設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試大型二次精煉設(shè)備(如：300 t RH)的能力，在精煉設(shè)備工藝布局、工序銜接以及不同產(chǎn)品的精煉工藝等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，而且加強(qiáng)了技術(shù)創(chuàng)新。如武鋼煉鋼總廠四分廠采用RH在線布置工藝，將RH布置在轉(zhuǎn)爐出鋼線上，并采用RH鋼水罐卷揚(yáng)提升裝置、雙室平移交替和真空室整體吊裝等新技術(shù)，取得了良好的效果：可節(jié)約行車運(yùn)行時(shí)問10 min左右，減少吊運(yùn)過程溫降10℃，縮短RH設(shè)備空置時(shí)問5 min，使RH精煉處理比例達(dá)到80％。

國內(nèi)連鑄技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了連鑄機(jī)設(shè)計(jì)和制造能力的提高，已能自主設(shè)計(jì)和制造小方坯、方坯和板坯連鑄機(jī)，并實(shí)現(xiàn)快速達(dá)產(chǎn)。從20世紀(jì)90年代初國產(chǎn)連鑄機(jī)以小方坯為主要機(jī)型的格局，逐步擴(kuò)展到自主設(shè)計(jì)制造適應(yīng)各種品種和規(guī)格的方坯、圓坯及板坯和中薄板坯等多種機(jī)型。

我國自主設(shè)計(jì)和建造的曹妃甸鋼廠是國內(nèi)大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)建設(shè)的范例，首次采用5500m3超大型高爐、300 t鐵水包直裝、全量鐵水“三脫”預(yù)處理與轉(zhuǎn)爐高效冶煉、高拉速連鑄、海水淡化等先進(jìn)技術(shù)，標(biāo)志著國內(nèi)大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)設(shè)計(jì)與設(shè)備制造方面達(dá)到國際先進(jìn)水平。

國內(nèi)煉鋼－連鑄生產(chǎn)設(shè)備大型化與國產(chǎn)化率的提高使鋼鐵廠的建設(shè)投資明顯降低：大型聯(lián)合企業(yè)(含冷軋、涂鍍層、碼頭、電廠在內(nèi))的噸鋼投資已降至6500～6800元；棒線材鋼廠由于工序理順和全面國產(chǎn)化，噸鋼投資降低幅度更大。1．7 重大技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目取得好成績(jī)

科技進(jìn)步是我國鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展的主要推動(dòng)力。近幾年，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)日益重視企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和廣泛開展科技創(chuàng)新活動(dòng)，取得了大量的科技成果。表9給出近幾年國內(nèi)冶金科技獎(jiǎng)中煉鋼一連鑄成果授獎(jiǎng)情況。

最近3～5年國內(nèi)鋼鐵企業(yè)積極研究開發(fā)和推廣以下重大技術(shù)創(chuàng)新成果，取得良好的成績(jī)。

(1)轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐與長(zhǎng)壽復(fù)吹技術(shù)。近10年轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐技術(shù)在國內(nèi)大、中、小型轉(zhuǎn)爐上廣泛推廣，取得了良好的成績(jī)。全國轉(zhuǎn)爐平均爐齡已接近8000爐，最高爐齡已超過30000爐，使我國轉(zhuǎn)爐爐齡達(dá)到國際領(lǐng)先水平。國內(nèi)自主研究開發(fā)的長(zhǎng)壽復(fù)吹轉(zhuǎn)爐技術(shù)利用濺渣過程中形成的透氣性爐渣蘑菇 頭保護(hù)底吹噴嘴，使底吹噴嘴的壽命和濺渣后轉(zhuǎn)爐的爐齡同步，底吹噴嘴最高壽命超過30000爐(武鋼)。目前，鋼鐵研究總院已在國內(nèi)近200座轉(zhuǎn)爐上推廣采用該項(xiàng)新工藝技術(shù)，達(dá)到爐齡10000爐以上，復(fù)吹比100％和終點(diǎn)[％C][％O]≤0．002 7的良好效果，如圖4所示[2]。

(2)轉(zhuǎn)爐高效吹煉工藝。為了提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率，不少轉(zhuǎn)爐將供氧強(qiáng)度從傳統(tǒng)的3．2～3．5m3／(t·min)提高到3．6～4．4 m3／(t·min)，縮短了冶煉周期，加快了轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏，提高了轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率。如表10所示，采用高效供氧技術(shù)使供氧強(qiáng)度平均達(dá)到3．65 m3／(t·min)，冶煉周期縮短到36 min；中型轉(zhuǎn)爐供氧強(qiáng)度平均達(dá)到3．5 m3／(t·min)，冶煉周期縮短到34．5 min；小型轉(zhuǎn)爐供氧強(qiáng)度可達(dá)到4．0m3／(t·min)，冶煉周期縮短到24．7min。隨供氧強(qiáng)度的提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率大幅度提高，氧氣與鋼鐵料消耗略有降低，具有較明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

(3)高效連鑄技術(shù)。2000年以后國內(nèi)鋼廠大力推廣以高拉速為核心的高效連鑄技術(shù)，取得了明顯的進(jìn)步，形成了完整的高效連鑄技術(shù)，主要包括：提高鋼水質(zhì)量，推廣采用大容量中間包全保護(hù)澆注；采用連續(xù)錐度結(jié)晶器提高熱交換效率；采用板簧導(dǎo)向振動(dòng)減小振動(dòng)軌跡誤差；采用多點(diǎn)連續(xù)優(yōu)化二冷配水等工藝技術(shù)。高效連鑄技術(shù)的推廣不僅提高了連鑄機(jī)的產(chǎn)量，而且進(jìn)一步改善了鑄坯的表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量，基本實(shí)現(xiàn)無缺陷坯生產(chǎn)。如表11所示，通過連鑄機(jī)高效化改造后，鑄機(jī)的產(chǎn)量和拉速有明顯提高。

從表11中可以看出，國內(nèi)小方坯高效連鑄技術(shù)已基本接近國際先進(jìn)水平，但板坯高效連鑄技術(shù)尚與國際先進(jìn)水平存在一定差距。今后要在提高板坯拉速和改進(jìn)板坯質(zhì)量，提高鑄機(jī)產(chǎn)量等方面開展更深入的研究工作。

(4)連鑄恒速澆鑄技術(shù)。連鑄澆鑄過程由于鋼水溫度波動(dòng)和鋼水供應(yīng)節(jié)奏的影響造成拉速的波動(dòng)。隨著拉速波動(dòng)量的增大，鑄坯表面縱裂機(jī)率上升，表層卷渣嚴(yán)重，中心偏析惡化，氧、氮含量升高。為解決拉速波動(dòng)引起的鑄坯質(zhì)量問題，武鋼煉鋼廠二分廠開發(fā)出“典型拉速下連鑄恒速澆注”技術(shù)。典型拉速是指不同鋼種在標(biāo)準(zhǔn)澆注溫度下所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)拉速，而恒速澆注是指保持典型拉速恒定不變(拉速允許波動(dòng)±5％)的澆鑄過程。實(shí)現(xiàn)恒速澆注的關(guān)鍵技術(shù)是：優(yōu)化轉(zhuǎn)爐、二次精煉與鑄機(jī)的協(xié)同、匹配，合理確定不同鋼種的典型拉速和澆鋼時(shí)間；加強(qiáng)工序時(shí)間控制，采用計(jì)算機(jī)在線進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度；加強(qiáng)鋼水溫度控制，穩(wěn)定過程溫降，使中間包溫度合格率達(dá)90％以上。通過加強(qiáng)典型拉速達(dá)標(biāo)率的技術(shù)考核(如圖5所示[3])，使典型拉速達(dá)標(biāo)率提高和穩(wěn)定，鑄坯綜合質(zhì)量合格率大幅度提高，更重要的是促進(jìn)了煉鋼廠內(nèi)所有工序的穩(wěn)定運(yùn)行和協(xié)同運(yùn)行，推動(dòng)了從鐵水脫硫直至連鑄機(jī)出坯等所有工序的工藝優(yōu)化和裝備管理優(yōu)化。

(5)薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)工藝達(dá)到國際先進(jìn)水平。我國已建成投產(chǎn)13條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力超過3000萬t／a。其中多項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。珠鋼CSP薄板坯連鑄機(jī)的作業(yè)率高達(dá)91．2％。薄板坯連鑄一連軋的品種開發(fā)也取得重大進(jìn)展，可以大批量生產(chǎn)超高強(qiáng)度集裝箱板(Rm≥770MPa)，2006年珠鋼生產(chǎn)薄規(guī)格(2 mm以下)鋼板的比例達(dá)到53．8％。包鋼在薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)工藝高效化和品種開發(fā)等方面也做出了優(yōu)異的成績(jī)，多年來在提高生產(chǎn)效率、改進(jìn)工藝裝備和產(chǎn)品開發(fā)方面做了大量的、有成效的工作并實(shí)現(xiàn)了技術(shù)輸出[4]。唐鋼、馬鋼、漣鋼、濟(jì)鋼等廠薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線也在不同方面形成了各自的特點(diǎn)和特色。

(6)專線化生產(chǎn)技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定、低成本生產(chǎn)潔凈鋼，寶鋼開發(fā)出煉鋼“專線化生產(chǎn)技術(shù)”，通過合理優(yōu)化工藝布置和差異化的設(shè)備選型將鋼廠生產(chǎn)線按品種進(jìn)行分工，保證某一類鋼種固定在一條專業(yè)化生產(chǎn)線上生產(chǎn)。專線化生產(chǎn)模式與傳統(tǒng)生產(chǎn)的最大區(qū)別是：前者品種鋼生產(chǎn)分工明確，相對(duì)固定，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；而后者品種鋼生產(chǎn)安排是隨機(jī)的和不固定的，一旦發(fā)生生產(chǎn)節(jié)奏波動(dòng)就會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)，工藝穩(wěn)定性差。目前寶鋼煉鋼廠已經(jīng)建成了汽車板、厚板和硅鋼3條專業(yè)化生產(chǎn)線，各生產(chǎn)線的工藝裝備、產(chǎn)品和工藝特點(diǎn)見表12。

通過推進(jìn)專線化生產(chǎn)品種鋼模式，不僅使鋼種質(zhì)量控制能力顯著提高，而且使RH產(chǎn)能得到最大發(fā)揮，連鑄機(jī)拉速進(jìn)一步提高，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性得到顯著改善。(7)轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù)。近5年國內(nèi)轉(zhuǎn)爐噸鋼煉鋼工序能耗平均波動(dòng)在26～28 kg標(biāo)煤，而寶鋼、武鋼、太鋼等近10家鋼廠工序能耗實(shí)現(xiàn)了負(fù)能煉鋼，說明在國內(nèi)推廣轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù)將具有明顯的節(jié)能效果。實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼的技術(shù)關(guān)鍵是采用轉(zhuǎn)爐高效冶煉工藝，進(jìn)一步降低噸鋼氧耗和電耗。同時(shí)應(yīng)努力提高轉(zhuǎn)爐煤氣和蒸汽的回收利用率。如圖6所示，轉(zhuǎn)爐煤氣回收量大于90m3／t(煤氣熱值按7524 kJ／m3計(jì)算)，蒸汽回收量大于60kg／t是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐工序負(fù)能煉鋼的基本條件，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低噸鋼氧、氮、電和燃料的消耗可進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)爐工序能耗。

(8)全自動(dòng)轉(zhuǎn)爐煉鋼與終點(diǎn)控制技術(shù)。隨著國內(nèi)煉鋼一連鑄生產(chǎn)設(shè)備大型化和現(xiàn)代化的發(fā)展，不少鋼廠積極研究開發(fā)和推廣轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化煉鋼工藝技術(shù)，以各生產(chǎn)環(huán)節(jié)準(zhǔn)確計(jì)量為基礎(chǔ)，通過終點(diǎn)副槍動(dòng)態(tài)控制或吹煉過程爐氣分析實(shí)現(xiàn)煉鋼過程計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳和溫度的控制精度與命中率。寶鋼、武鋼、首鋼遷安等大、中型轉(zhuǎn)爐采用副槍終點(diǎn)動(dòng)態(tài)控制技術(shù)取得良好的應(yīng)用效果：轉(zhuǎn)爐全自動(dòng)吹煉控制成功率達(dá)到90％，碳控制精度為±0．02％，溫度控制精度為±12℃時(shí)，碳溫雙命中率達(dá)到93％．補(bǔ)吹率降到5%以下，不倒?fàn)t直接出鋼比例達(dá)到95％以上，達(dá)到國際先進(jìn)水平[5]。馬鋼、本鋼、攀鋼等鋼廠采朋爐氣分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐全自動(dòng)吹煉也取得較好的成效。馬鋼120t轉(zhuǎn)爐在目標(biāo)碳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))在0．03％～0．07％范圍內(nèi)，碳的控制精度可以達(dá)到±0．015％，溫度控制精度為±16℃，碳溫雙命中率達(dá)88．6％，不倒?fàn)t出鋼率提高到92．9％。同時(shí)冶煉周期可縮短3 min噴濺率降低到7．7％[6]。

1．8 目前國內(nèi)煉鋼一連鑄生產(chǎn)中存在的主要問題

在認(rèn)真總結(jié)近幾年國內(nèi)煉鋼連鑄領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，還必須充分注意到目前尚存在的主要技術(shù)問題：

(1)煉鋼廠能耗與國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距；

(2)煉鋼廠環(huán)境治理和廢棄物回收利用與國外先進(jìn)水平相比有較大差距；(3)企業(yè)管理不夠精細(xì)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)廢鋼、石灰等輔料、耐材和鐵合金的分類管理，實(shí)現(xiàn)煉鋼精料，進(jìn)一步減少渣量，減輕轉(zhuǎn)爐回硫，降低生產(chǎn)成本；

(4)鋼水成分控制精確度偏低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性存在差距；

(5)設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)方法創(chuàng)新不多，煉鋼廠平面布置研究不夠，主要生產(chǎn)設(shè)備的差異化選型研究不夠，特別要注意避免精煉丁藝裝備選型和位置的失誤所造成煉鋼一連鑄的混亂運(yùn)行，應(yīng)該深入研究專線化生產(chǎn)品種鋼和動(dòng)態(tài)一有序的運(yùn)行模式。2010年煉鋼一連鑄技術(shù)發(fā)展展望

進(jìn)入21世紀(jì)后，社會(huì)對(duì)鋼鐵廠的需求發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，從過去單純要求鋼鐵廠為社會(huì)進(jìn)步不斷提供低成本、高品質(zhì)的鋼材外，還要求充分發(fā)揮能源轉(zhuǎn)換功能，節(jié)能減排，基本消除自身對(duì)社會(huì)環(huán)境造成的污染，同時(shí)要求鋼鐵廠具有大量處理社會(huì)廢棄物并融人循環(huán)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的功能。由于社會(huì)基本要求的改變，新一代煉鋼工藝流程的興起將成為歷史的必然。

2．1 21世紀(jì)新一代鋼鐵廠的新理念、新目標(biāo)

21世紀(jì)先進(jìn)鋼鐵廠是在20世紀(jì)現(xiàn)代化鋼鐵廠發(fā)展的基礎(chǔ)上，為滿足市場(chǎng)對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的需求和鋼鐵企業(yè)與社會(huì)和諧發(fā)展的要求而建設(shè)的新型鋼鐵廠。其基本技術(shù)特點(diǎn)是：生產(chǎn)高效化、產(chǎn)品潔凈化和對(duì)環(huán)境的無害化。新一代鋼鐵流程將具有高效、低成本、穩(wěn)定生產(chǎn)高品質(zhì)鋼材的鋼鐵產(chǎn)品制造功能；提高資源能源利用效率、顯著降低污染物排放的能源、資源轉(zhuǎn)換功能和大量消納社會(huì)廢棄物的再資源化功能，這是應(yīng)該樹立的新理念。

鋼鐵生產(chǎn)是典型的流程制造業(yè)，因此樹立新理念還必須結(jié)合流程工業(yè)的基本特點(diǎn)：系統(tǒng)復(fù)雜性、生產(chǎn)連續(xù)性、管理協(xié)調(diào)性和發(fā)展整體性，在有限的時(shí)間和空間內(nèi)將復(fù)雜的鋼鐵生產(chǎn)工藝過程有機(jī)地融為一體，真正實(shí)現(xiàn)煉鋼生產(chǎn)過程動(dòng)態(tài)有序，連續(xù)緊湊和高效穩(wěn)定的生產(chǎn)。

在新理念的指導(dǎo)下研究開發(fā)適應(yīng)21世紀(jì)社會(huì)需求的新一代煉鋼流程應(yīng)達(dá)到以下發(fā)展目標(biāo)：

(1)新流程應(yīng)具備高效化的生產(chǎn)特點(diǎn)，可以大批量、低成本、穩(wěn)定地生產(chǎn)各類高品質(zhì)鋼材；

(2)新流程應(yīng)具備資源能源減量化、可循環(huán)和再利用的基本功能，建設(shè)環(huán)境友好型清潔化生產(chǎn)的新流程；

(3)新流程應(yīng)具備社會(huì)大宗廢棄物無害化處理的功能，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部管理信息化、控制智能和生產(chǎn)自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；

(4)新流程的工藝程序、流程網(wǎng)絡(luò)(平面圖等)易于實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)自動(dòng)化、控制智能化和管理信息化。

總之，21世紀(jì)新型鋼鐵廠要實(shí)現(xiàn)鋼鐵廠功能的轉(zhuǎn)變，將鋼鐵生產(chǎn)與能源轉(zhuǎn)換、消納社會(huì)廢棄物三大功能有機(jī)地融為一體。我們應(yīng)該設(shè)想，能否通過3～5年努力使中國煉鋼工藝和裝備水平走到世界前列。2．2 煉鋼廠的解析與集成

煉鋼一連鑄生產(chǎn)過程中各單元生產(chǎn)工序冶金功能的解析與集成是實(shí)現(xiàn)煉鋼工藝流程優(yōu)化的重要方法。如圖7所示。

現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展主要得益于轉(zhuǎn)爐冶煉功能的合理解析。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝包括脫硅、脫碳、脫磷、脫硫和控制鐵的氧化以及去除有害氣體、非金屬夾雜物等基本功能，由于脫硫、脫碳、脫磷、脫硅反應(yīng)是氧化反應(yīng)的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)要求的不同，在同一反應(yīng)容器內(nèi)一起進(jìn)行反應(yīng)往往造成顧此失彼、相互影響甚至相互制約，為此有必要按照不同產(chǎn)品性能的要求，對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉功能進(jìn)行必要的解析和集成。形成絕大多數(shù)國家采用的煉鋼流程：鐵水脫硫一轉(zhuǎn)爐脫硅、脫磷、脫碳。日本為了進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率和冶煉鋼水的潔凈度，提出“分階段冶煉”的工藝思想，將出鐵槽脫硅、鐵水脫硫、脫磷與轉(zhuǎn)爐脫碳相分離，達(dá)到顯著提高鋼水潔凈度和生產(chǎn)效率及減少渣量等優(yōu)點(diǎn)。我國在吸收日本技術(shù)基礎(chǔ)上，提出了先脫硫再脫硅、脫磷一后脫碳、升溫、回收煤氣的新工藝，并將之集成為一個(gè)煉鋼廠生產(chǎn)900萬t／a左右規(guī)模的高效率、低成本、高端薄板產(chǎn)品的潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)，形成了如圖7所示的煉鋼新工藝流程。

流程解析集成是優(yōu)化]二藝流程的重要手段，其特點(diǎn)是進(jìn)一步提高冶金反應(yīng)效率，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本和穩(wěn)定質(zhì)量的目的。在研究開發(fā)新一代煉鋼流程中必須強(qiáng)調(diào)樹立新理念，明確新目標(biāo)，對(duì)煉鋼流程的功能進(jìn)行深入解析與集成研究。

2．3 建立高效、低成本潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái) 建立高效、低成本潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)是今后幾年國內(nèi)各類鋼鐵廠都應(yīng)努力實(shí)現(xiàn)的基本目標(biāo)之一。為了建立高效、低成本潔凈鋼平臺(tái)必須改變傳統(tǒng)的質(zhì)量概念，深入研究以連續(xù)運(yùn)行為基本特點(diǎn)的煉鋼廠，實(shí)現(xiàn)高效、低成本、穩(wěn)定運(yùn)行的生產(chǎn)模式。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為：質(zhì)量問題主要包括產(chǎn)品合格率和產(chǎn)品性能兩個(gè)要求。而廣義的質(zhì)量概念認(rèn)為：效率、成本和性能是產(chǎn)品質(zhì)量的基本要素。效率應(yīng)包括產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、資源和能源利用效率以及系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)化；成本主要包括生產(chǎn)成本、管理成本、銷售成本和資本成本等多種經(jīng)濟(jì)因素；性能應(yīng)包括產(chǎn)品的加工性能、使用性能和可循環(huán)利用等因素。根據(jù)廣義的質(zhì)量概念，鋼鐵廠在考慮品種開發(fā)和質(zhì)量?jī)?yōu)化的過程中應(yīng)綜合考慮效率、成本和性能等因素，達(dá)到高效、優(yōu)質(zhì)和低成本的目標(biāo)。

產(chǎn)品潔凈度是保障鋼鐵產(chǎn)品性能的基本要素，也是煉鋼連鑄生產(chǎn)過程中控制產(chǎn)品性能的基本功能。潔凈鋼是指對(duì)鋼中夾雜物和雜質(zhì)元素含量的控制達(dá)到能夠滿足用戶在鋼材加工過程和使用過程的性能要求。因此，建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)的基本目標(biāo)是保證鋼廠生產(chǎn)的全部鋼材潔凈度能達(dá)到潔凈鋼的基本要求。表13給出典型鋼種的潔凈度控制要求。

建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)還應(yīng)統(tǒng)籌考慮不同品種鋼材生產(chǎn)的技術(shù)難度和市場(chǎng)份額。通常把鋼鐵產(chǎn)品分為普通、中檔、高檔和尖端產(chǎn)品4個(gè)級(jí)別，生產(chǎn)技術(shù)難度可對(duì)應(yīng)分為1～4級(jí)，隨著產(chǎn)品檔次的提高技術(shù)難度增大，而對(duì)應(yīng)的市場(chǎng)份額減?。浩胀óa(chǎn)品約占50％～60％，中檔產(chǎn)品約占30％～35％，高檔產(chǎn)品約占10％左右，尖端產(chǎn)品約為2％～4％。這說明尖端產(chǎn)品雖然反應(yīng)出企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力和質(zhì)量控制水平，但在整個(gè)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中所占比例并不大。因此，建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)不僅著眼于高端產(chǎn)品的研制，更要努力改善量大面廣的中、低檔產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本。

按照廣義的質(zhì)量概念，建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)不是簡(jiǎn)單的脫硫、脫磷、脫氧等工藝技術(shù)問題或品種質(zhì)量問題，而應(yīng)該包括工藝、設(shè)備、技術(shù)管理和生產(chǎn)運(yùn)行等諸多因素，實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)和低成本的目標(biāo)。因此，在煉鋼廠建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)必須建立起與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)、信息軟件系統(tǒng)和管理運(yùn)行系統(tǒng)。如圖8所示。

潔凈鋼生產(chǎn)必須采用高效、穩(wěn)定的運(yùn)行模式。通常煉鋼一連鑄鑄造流程中系統(tǒng)的產(chǎn)能不僅僅決定于各單位工序的產(chǎn)能，還決定于工序問物流的流通能力和效率。連續(xù)運(yùn)行的制造流程中·物流的運(yùn)行動(dòng)力學(xué)決定于上游工序的“推力”、下游工序的“拉力”。對(duì)于某道工序(如轉(zhuǎn)爐)如果前道工序“推力”大于本道工序相應(yīng)的“拉力”則會(huì)發(fā)生物質(zhì)流的擁堵；如果后道工序“拉力”過強(qiáng)也會(huì)引起本工序物質(zhì)流供給不足，影響流程整體能力的l發(fā)揮。為了平衡工序問的“推力”和“拉力”，需要在工序間建立一定能力的緩沖工序以保證各工序問均衡穩(wěn)定的生產(chǎn)。通常在工廠設(shè)計(jì)中大多采用鋼鐵制造流程中物質(zhì)流的均值靜態(tài)運(yùn)行模式，假定各工序間的物流是穩(wěn)定和均衡的。但在實(shí)際生產(chǎn)中物流往往是隨機(jī)的和不穩(wěn)定的．造成各工序間物流的不穩(wěn)定匹配一對(duì)應(yīng)的紊流運(yùn)行動(dòng)力學(xué)模式·其結(jié)果是物流輸入、輸出波動(dòng)，隨機(jī)匹配，可受控性差．物流的流通能力和效率降低，如圖9所示。

為了實(shí)現(xiàn)高效化、穩(wěn)定生產(chǎn)必須建立起鐵水預(yù)處理一煉鋼一二次精煉一連鑄流程中物質(zhì)流的動(dòng)態(tài)一有序、匹配一對(duì)應(yīng)的運(yùn)行動(dòng)力學(xué)模式，特別是要盡可能避免隨機(jī)的無序“紊流”運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)有序“層流”運(yùn)行的動(dòng)力學(xué)機(jī)制，使輸入物流和輸出物流基本穩(wěn)定，整個(gè)流程基本可控，如圖10所示。

2．4 界面技術(shù)與共性技術(shù) 2．4．1 界面技術(shù)

研究高效化快節(jié)奏生產(chǎn)流程中各工序間的工序銜接和穩(wěn)定運(yùn)行規(guī)律，合理確定煉鐵一煉鋼工藝界面和連鑄軋鋼工藝界面中各工序問的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、品質(zhì)要求與溫度控制精度，減少或盡量避免各工序環(huán)節(jié)因生產(chǎn)延誤、設(shè)備故障、安全事故等干擾因素對(duì)全流程正常生產(chǎn)節(jié)奏和平穩(wěn)運(yùn)行的影響。圖11給出現(xiàn)代煉鋼生產(chǎn)流程中最主要的界面技術(shù)，其中包括外部界面(又稱流程界面)和內(nèi)部運(yùn)行界面。如果以煉鋼一連鑄作為一個(gè)整體的生產(chǎn)工序，其外部界面主要是“高爐一轉(zhuǎn)爐界面”和“連鑄一熱軋界面”；內(nèi)部運(yùn)行界面是“煉鋼一連鑄界面”。

界面技術(shù)是保證全流程動(dòng)態(tài)一有序、連續(xù)一緊湊和高效穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。在煉鐵一煉鋼界面應(yīng)重點(diǎn)研究高爐一轉(zhuǎn)爐之間各種物質(zhì)流、能量流動(dòng)態(tài)一有序運(yùn)行的界面技術(shù)。提倡采用以鐵水包多功能化為特點(diǎn)的“一包到底”先進(jìn)工藝，優(yōu)化鐵水運(yùn)輸環(huán)節(jié)，避免重復(fù)倒運(yùn)和不必要的轉(zhuǎn)兌，縮短轉(zhuǎn)運(yùn)周期，減少鐵水溫降，提高鐵水預(yù)處理的效率。在連鑄一熱軋工藝界面重點(diǎn)開發(fā)高效鑄機(jī)高拉速條件下高溫?zé)o缺陷坯生產(chǎn)技術(shù)、熱送與熱裝工藝，提高熱坯輸送速度，完善熱送保溫措施，提高鑄坯人爐溫度。同時(shí)，要認(rèn)真研究高溫鑄坯熱裝與直軋過程中的冶金學(xué)一材料學(xué)問題，研究不同鋼種高溫?zé)嵫b一軋制過程中軋件的相變、組織變化、微細(xì)夾雜物及第二相粒子析出規(guī)律和對(duì)成品材組織與性能的遺傳特性，提出不同鋼種的最佳熱送工藝。探索以“一鋼多級(jí)”為目標(biāo)，研究與不同級(jí)別鋼材性能相適應(yīng)的控軋控冷工藝和煉鋼一二次精煉一連鑄技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煉鋼一軋鋼工藝過程的系統(tǒng)耦合。

二次精煉是煉鋼一連鑄工藝區(qū)段內(nèi)最重要的工序界面，具有保證煉鋼與連鑄兩大生產(chǎn)單元的能力匹配與物流銜接，發(fā)揮時(shí)間節(jié)奏緩沖和鋼水溫度、成分調(diào)節(jié)等重要作用。是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)有序、連續(xù)一緊湊運(yùn)行的重要_T序。今后，隨著鐵水“三脫”和轉(zhuǎn)爐高速吹煉與高效連鑄技術(shù)的發(fā)展，煉鋼與連鑄的生產(chǎn)節(jié)奏加快，生產(chǎn)周期縮短．二次精煉工序?qū)⒊蔀闊掍撘贿B鑄生產(chǎn)過程中的“時(shí)間瓶頸”。因此，研究開發(fā)快速精煉技術(shù)特別是RH快速精煉技術(shù)，大幅度縮短精煉時(shí)問是十分必要的。同時(shí)，對(duì)煉鋼廠內(nèi)物流輸送路線，特別是RH等精煉裝置在平面圖中的合理位置也必須給予高度重視和科學(xué)安排。這些都對(duì)今后實(shí)現(xiàn)煉鋼一連鑄生產(chǎn)節(jié)奏匹配、提高鋼水質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)連鑄機(jī)恒溫、恒拉速的穩(wěn)定化生產(chǎn)工藝具有重要意義。對(duì)加速鋼水周轉(zhuǎn)和提高車間調(diào)度的有效性和生產(chǎn)能力的充分發(fā)揮具有重要作用。2．4．2 共性技術(shù)

從流程優(yōu)化的角度考慮．煉鋼一連鑄區(qū)段內(nèi)的主要共性技術(shù)是：爐機(jī)匹配技術(shù)、鋼水二次精煉的優(yōu)化匹配技術(shù)、連鑄高效化技術(shù)、精料技術(shù)、節(jié)能減排和環(huán)保技術(shù)、過程信息化控制技術(shù)。

(1)爐機(jī)匹配技術(shù)。新一代煉鋼工藝流程應(yīng)在采用先進(jìn)成熟的工藝與裝備技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合若干新開發(fā)的工藝技術(shù)和匹配技術(shù)，通過界面技術(shù)的匹配、協(xié)調(diào)。形成優(yōu)化組合的生產(chǎn)流程。新流程中轉(zhuǎn)爐的容量并非越大越好，而應(yīng)該依據(jù)產(chǎn)品大綱的定位和合理布局的工廠結(jié)構(gòu)，追求最佳的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。煉鋼爐的合理容量不僅要和連鑄機(jī)相匹配，而且還應(yīng)適應(yīng)軋機(jī)及其生產(chǎn)產(chǎn)品的需求，保證軋機(jī)的生產(chǎn)高效化。對(duì)于兩套傳統(tǒng)熱帶連軋機(jī)協(xié)同生產(chǎn)，其鋼材的年生產(chǎn)規(guī)模應(yīng)在800萬t以上，適宜采用3座280～300t大型轉(zhuǎn)爐。同樣規(guī)模的企業(yè)若采用鐵水全“三脫”和轉(zhuǎn)爐高速吹煉新工藝，由于煉鋼節(jié)奏加快、冶煉周期縮短，應(yīng)采用230～250 t的脫碳轉(zhuǎn)爐和相應(yīng)的脫硅、脫磷預(yù)處理轉(zhuǎn)爐。對(duì)于中板年生產(chǎn)規(guī)模在180萬t左右的鋼廠，一般應(yīng)選擇兩座150～180t轉(zhuǎn)爐。對(duì)于年生產(chǎn)規(guī)模在140～180萬t以上的長(zhǎng)型材鋼廠一般可配置兩座50～80t的轉(zhuǎn)爐或兩座80～100t的電爐；對(duì)于薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線為充分發(fā)揮連軋機(jī)的生產(chǎn)能力，選擇兩座120～150t轉(zhuǎn)爐或1座230～250t也可以選擇兩臺(tái)150～180t電爐與兩流薄板坯鑄機(jī)匹配是合理的。合理選擇煉鋼爐的爐容，穩(wěn)定和規(guī)范操作程序，提高設(shè)備自動(dòng)化和智能化的運(yùn)行水平是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高效、穩(wěn)定的基礎(chǔ)條件。

(2)鋼水精煉的優(yōu)化匹配技術(shù)。目前國內(nèi)絕大多數(shù)鋼鐵廠均已配備了鋼水二次精煉設(shè)施，過去配置爐外精煉裝置往往單純從精煉裝備的冶金功能出發(fā)進(jìn)行選擇，而新一代鋼鐵流程要求根據(jù)產(chǎn)品和生產(chǎn)流程動(dòng)態(tài)一有序的特點(diǎn)合理選擇精煉裝置。對(duì)于一般以生產(chǎn)普碳鋼、低合金鋼長(zhǎng)材為主的鋼廠，二次精煉裝置應(yīng)選擇成本低、效率高的爐后吹氬／喂絲裝置或CAS。對(duì)于以中、厚板材為主要產(chǎn)品的鋼廠。應(yīng)采用LF；如需生產(chǎn)部分高端產(chǎn)品，要求脫氫、深脫氧和控制夾雜物，可同時(shí)匹配VD。對(duì)于以生產(chǎn)冷軋薄板為主體的煉鋼廠，由于要大量生產(chǎn)低碳或超低碳鋼材，一般應(yīng)選擇RH真空精煉設(shè)備，并合理配備CAS普通精煉設(shè)施。對(duì)于電爐廠一般應(yīng)以LF爐作為主要精煉設(shè)施，但為了保證高品質(zhì)鋼材生產(chǎn)的需求，可配置VD或RH真空精煉設(shè)施。

(3)連鑄高效化技術(shù)。目前連鑄高效化技術(shù)的主要目標(biāo)是：根據(jù)不同鋼種的特點(diǎn)合理提高拉速、確定典型拉速并穩(wěn)定拉速．實(shí)現(xiàn)恒拉速，保證鑄坯的內(nèi)部和表面質(zhì)量，促進(jìn)連鑄高效化。要根據(jù)軋機(jī)配置的 要求選擇優(yōu)化和固定的連鑄坯斷面尺寸，確定合理的拉速和連澆周期，相應(yīng)確定精煉爐、煉鋼爐的運(yùn)行節(jié)奏和生產(chǎn)能力。進(jìn)一步優(yōu)化煉鋼一連鑄的平面布置，保證物流通暢，縮短調(diào)運(yùn)時(shí)間，減小溫度波動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)連鑄機(jī)定時(shí)、定溫、定速的穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造條件。

鑄機(jī)斷面的合理選擇是實(shí)現(xiàn)全流程高效化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。通常對(duì)于生產(chǎn)薄板的傳統(tǒng)板坯鑄機(jī)，連鑄坯厚度以210～230mm為宜，生產(chǎn)中厚板坯一般可選擇連鑄坯厚度250～300mm，薄板坯連鑄連軋機(jī)組生產(chǎn)的薄鑄坯厚度一般為70～90mm。對(duì)于小方坯連鑄機(jī)生產(chǎn)普碳鋼坯(包括低合金鋼)斷面為150 mrn×150mm為宜。對(duì)于特殊鋼生產(chǎn)連鑄機(jī)斷面可選擇220rnm×220mm～300 mm×300mm或其它相應(yīng)的矩形坯斷面。

(4)精料技術(shù)。這是一個(gè)系統(tǒng)的概念，即所有原材料都要符合冶煉、精煉與質(zhì)量的要求，不但鐵水這一最重要的原料需進(jìn)行預(yù)處理后再使用，其它原材料也都要精料。例如：注重提高鐵合金的質(zhì)量，尤其要注重FeMn的硅、鋁、磷等元素含量，F(xiàn)eCr中的鈦、磷含量，避免對(duì)潔凈鋼水的污染。要進(jìn)一步提高石灰質(zhì)量，提倡用回收的轉(zhuǎn)爐煤氣燒石灰，嚴(yán)格控制石灰中的硫含量和SiO2含量，提高石灰活性度。要加強(qiáng)對(duì)耐火材料的質(zhì)量監(jiān)督和管理工作，積極研究開發(fā)新型連鑄三大件耐火材料；進(jìn)一步降低耐火材料的消耗，并深入研究減輕耐火材料對(duì)鋼水潔凈度的污染。保護(hù)渣的質(zhì)量穩(wěn)定性對(duì)連鑄坯表面質(zhì)量有重要影響，今后不但要加強(qiáng)新型保護(hù)渣的研究開發(fā)工作，而且要加強(qiáng)對(duì)保護(hù)渣質(zhì)量的管理，嚴(yán)格控制保護(hù)渣的加入量，改進(jìn)保護(hù)渣加入技術(shù)，進(jìn)一步提高鑄坯質(zhì)量的穩(wěn)定性。要加強(qiáng)對(duì)廢鋼的成分、塊度分類管理，特別是對(duì)于電爐廠要通過加強(qiáng)廢鋼管理減少加料次數(shù)，進(jìn)一步降低冶煉電耗。

(5)節(jié)能減排和環(huán)保技術(shù)。積極推行轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼工藝，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐工序負(fù)能煉鋼；進(jìn)一步促進(jìn)整個(gè)煉鋼一連鑄工序低能耗運(yùn)行；積極推廣轉(zhuǎn)爐閉罩冶煉、煤氣回收和干法除塵等先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)一步加強(qiáng)煤氣、蒸汽的回收與利用，降低放散率。低硫含量的優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)爐煤氣應(yīng)主要用于生產(chǎn)石灰以降低石灰硫含量，大型轉(zhuǎn)爐回收蒸汽應(yīng)優(yōu)先作為煉鋼車間內(nèi)真空精煉設(shè)備的汽源，以提高能源轉(zhuǎn)換效率，降低真空精煉的成本。要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)爐爐渣、煙氣粉塵和廢棄耐火材料等固體廢棄物的利用與循環(huán)利用技術(shù)的開發(fā)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)煉鋼連鑄生產(chǎn)無公害化的近“零排放”。積極研究開發(fā)低品質(zhì)蒸汽、煤氣發(fā)電等新技術(shù)。

(6)生產(chǎn)信息化與過程智能化控制技術(shù)。隨著社會(huì)信息化的發(fā)展和煉鋼連鑄的生產(chǎn)日趨準(zhǔn)連續(xù)化，煉鋼一連鑄生產(chǎn)過程的信息化建設(shè)和智能化控制技術(shù)的發(fā)展尤為重要。今后應(yīng)大力在國內(nèi)煉鋼廠推廣和完善信息中心和數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)煉鋼一連鑄全流程生產(chǎn)過程的在線監(jiān)控、故障診斷、生產(chǎn)和質(zhì)量預(yù)報(bào)與生產(chǎn)調(diào)度尋優(yōu)等信息管理功能，并開展鐵水預(yù)處理一煉鋼一精煉一連鑄過程的智能控制技術(shù)研究。

多年以來，由于國內(nèi)不少煉鋼一連鑄原、輔材料質(zhì)量不穩(wěn)定，工藝規(guī)程不健全，生產(chǎn)基本沿用人工經(jīng)驗(yàn)控制技術(shù)。因此，生產(chǎn)的穩(wěn)定性往往受到操作者個(gè) 人的體力、精力和經(jīng)驗(yàn)所局限，造成人為的失誤或波動(dòng)，影響了工藝和產(chǎn)品的穩(wěn)定性。今后要在加強(qiáng)生產(chǎn)過程精細(xì)管理和淘汰落后工藝裝備的同時(shí)，積極推廣轉(zhuǎn)爐副槍動(dòng)態(tài)控制、爐氣分析過程控制以及連鑄計(jì)算機(jī)控制等先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)而逐步實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)閉環(huán)在線智能控制，盡可能減少人為干擾，提高物流流量、成分、溫度的控制精度，保證產(chǎn)品性能和生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。

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第四篇：我國煉鋼-連鑄技術(shù)發(fā)展和2010 年展望范文

我國煉鋼-連鑄技術(shù)發(fā)展和2010 年展望 殷瑞鈺

鋼鐵研究總院北京10081 摘要：本文系統(tǒng)總結(jié)了2000 年以來國內(nèi)煉鋼-連鑄技術(shù)的發(fā)展和主要的技術(shù)成果，分析了 目前煉鋼-連鑄生產(chǎn)技術(shù)的主要問題，并對(duì)2010 年我國煉鋼-連鑄的技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行了系 統(tǒng)闡述。為了進(jìn)一步提高國內(nèi)煉鋼-連鑄的生產(chǎn)技術(shù)水平，必須確立21 世紀(jì)新一代鋼鐵廠的 新理念和新目標(biāo)，通過對(duì)煉鋼-連鑄生產(chǎn)過程的系統(tǒng)優(yōu)化、解析與集成，建立起高效、低成 本潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)。討論了潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)建設(shè)面臨的主要技術(shù)問題、解決方法和具體措施。關(guān)鍵詞：煉鋼、連鑄、爐外精煉、潔凈鋼、流程工程 前言

進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國鋼鐵生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展，鋼產(chǎn)量增加，許多企業(yè)的技術(shù)裝 備達(dá)到了國際水平，鋼材品種與質(zhì)量已接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平，上述事實(shí)說明 我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。今后幾年，我國鋼鐵工業(yè)不但應(yīng)在 規(guī)模和質(zhì)量等方面達(dá)到國際先進(jìn)水平，而且在鋼鐵生產(chǎn)、工程設(shè)計(jì)、工藝與裝備、節(jié)能減排、環(huán)保等方面的研究開發(fā)、生產(chǎn)運(yùn)行都應(yīng)走向國際前沿。

為實(shí)現(xiàn)上述戰(zhàn)略目標(biāo)，必須認(rèn)真回顧總結(jié)新世紀(jì)以來我國鋼鐵工業(yè)特別是煉 鋼-連鑄生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的成就，分析存在的問題，研究今后煉鋼-連鑄技術(shù)的發(fā)展 趨勢(shì)和方向，不斷創(chuàng)新，為完善和發(fā)展新一代煉鋼工藝流程做出貢獻(xiàn)。1．煉鋼-連鑄生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展

2000 年以來，國內(nèi)煉鋼-連鑄生產(chǎn)和技術(shù)取得明顯的進(jìn)步，主要表現(xiàn)在以下 幾個(gè)方面：

1.1 鋼產(chǎn)量高速增長(zhǎng)

圖1 給出2000 年以來國內(nèi) 鋼鐵產(chǎn)量增長(zhǎng)趨勢(shì)，粗鋼產(chǎn)量從 2000 年1.285 億噸增長(zhǎng)到2007 年4.892 億噸，平均年增長(zhǎng)率為 18.2%。

轉(zhuǎn)爐是目前中國最主要的

煉鋼方法，轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量從2000 10 80 90 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 0 10000 20000 30000 40000 50000 比例(%)產(chǎn)量(萬噸)年份 粗鋼 轉(zhuǎn)爐鋼 電爐鋼 轉(zhuǎn)爐鋼比例 電爐鋼比例

圖1 2000 年以來國內(nèi)粗鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)與 生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的變化 2 年的1.058 億噸增長(zhǎng)到2007 年的4.4 億噸，平均年增長(zhǎng)率為19.5%，高于國內(nèi)粗 鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)速度。轉(zhuǎn)爐鋼比例相應(yīng)從2000 年的82.4%增長(zhǎng)到90%左右。電爐也是目前國內(nèi)主要煉鋼方法，隨著中國鋼產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)，電爐鋼比例在

2003 年以前緩慢增長(zhǎng)，最高達(dá)17.6%；2004 年以后，由于轉(zhuǎn)爐鋼的快速增長(zhǎng)，電 爐鋼比例逐年降低，但電爐鋼產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，和2000 年相比電爐鋼產(chǎn)量翻了一番。在國內(nèi)鋼產(chǎn)量迅速發(fā) 展的同時(shí)，連鑄比也不斷 增長(zhǎng)。如圖2 所示，2000 年全國連鑄坯產(chǎn)量為 1.096 億噸，連鑄比 85.3%；2007 年全國連鑄 坯產(chǎn)量為4.74 億噸，連鑄 比96.95%。隨著連鑄比的

提高，成材率也相應(yīng)提高，平均達(dá)到了96.2%，說明連鑄技術(shù)的進(jìn)步為我國鋼鐵 工業(yè)增產(chǎn)增效、節(jié)能減排做出了重要貢獻(xiàn)。1.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷優(yōu)化

國內(nèi)煉鋼-連鑄生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步主要體現(xiàn)在各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷優(yōu)化。表1 給出2003 至2007 年國內(nèi)轉(zhuǎn)爐、電爐和連鑄的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變化情況。表1 2003 年以來國內(nèi)大、中型鋼鐵企業(yè)煉鋼-連鑄技術(shù)經(jīng)濟(jì)平均指標(biāo)變化 2003 2004 2005 2006 2007 鋼鐵料消耗，kg/t 1087.66 1091.62 1088.6 1085.9 1085 日歷作業(yè)率，% 77.75 83.88 80.82 83.96 82.68 轉(zhuǎn) 爐

平均爐齡，爐4630 5218 5785 6823 7921 電耗，kWh/t 403.29 422 385.2 352.5 328 電極消耗，kg/t 2.85 3.01 2.81 2.6 2.427 電 爐

冶煉周期，min 107.4 97.2 87.6 103.2 76.2 連鑄比，% 95.22 97.51 97.51 98.53 98.86 日歷作業(yè)率，% 70.99 74.16 64.34 79.87 80.26 連 鑄

連澆爐數(shù)，爐/ 18.64 20.01 20.45 / 國內(nèi)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)進(jìn)步主要體現(xiàn)在：完善濺渣護(hù)爐工藝，提高轉(zhuǎn)爐爐齡；推 廣強(qiáng)化供氧技術(shù)，提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率；推廣長(zhǎng)壽復(fù)吹工藝，進(jìn)一步降低鋼鐵料消耗 并提高以終點(diǎn)控制為核心的轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化控制水平。年來電爐生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生重大變化：采用大型高功率和超高功率電爐淘汰 60 65 70 75 80 85 90 95 100 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 0 10000 20000 30000 40000 50000 連鑄比,成材率 /% 產(chǎn)量/萬噸 年

連鑄坯產(chǎn)量 連鑄比 成材率

圖2 2000 年后連鑄坯產(chǎn)量、連鑄比、成材率的變化 3 大批30 噸以下小型電爐；建設(shè)電爐-精煉-連鑄-連軋現(xiàn)代化短流程生產(chǎn)線，采用 優(yōu)化配料與供電制度，強(qiáng)化供氧提高化學(xué)能輸入量和部分電爐采用熱裝鐵水等新 工藝技術(shù)，達(dá)到降低冶煉電耗，縮短冶煉周期，實(shí)現(xiàn)多爐連澆。在此基礎(chǔ)上，實(shí) 現(xiàn)電爐生產(chǎn)多元化，形成電爐-普鋼長(zhǎng)材、電爐-特殊鋼長(zhǎng)材、電爐-無縫鋼管、電 爐-中厚板和電爐-薄板坯連鑄連軋等多種生產(chǎn)線，完善了電爐鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大 了生產(chǎn)品種。世紀(jì)90 年代，國內(nèi)連鑄基本以小方坯連鑄為主，至2007 年已建成板坯

連鑄機(jī)（寬度700mm 以上）175 臺(tái)，237 流；?。ㄖ校┌迮鬟B鑄機(jī)17 臺(tái)，18 流； 方坯和矩形坯連鑄機(jī)（>150.150mm）437 臺(tái)，1323 流；小方坯連鑄機(jī)305 臺(tái)，1027 流；圓坯連鑄機(jī)48 臺(tái)，173 流。全國總計(jì)連鑄機(jī)996 臺(tái)，2806 流，年生產(chǎn) 能力達(dá)到4.743 億噸。應(yīng)該看到新世紀(jì)以來，我國連鑄呈繼續(xù)快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，而且自主開發(fā)的能力進(jìn)一步提高。

隨著國內(nèi)煉鋼-連鑄技術(shù)的進(jìn)步和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的優(yōu)化，獲得明顯經(jīng)濟(jì)效益： 據(jù)2007 年國內(nèi)93 家大中型企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，年利潤(rùn)達(dá)1479.82 億元，比上年同期增 長(zhǎng)49.78%。

1.3 建立現(xiàn)代化煉鋼生產(chǎn)流程

2000 年以后國內(nèi)鋼鐵企業(yè)重點(diǎn)開展鋼鐵生產(chǎn)流程與工藝結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，基本 建立起現(xiàn)代化煉鋼生產(chǎn)工藝流程：

轉(zhuǎn)爐流程：鐵水脫硫預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉→二次精煉→全連鑄； 電爐流程：大型超高功率電爐（兌鐵水）冶煉→二次精煉→全連鑄。

近幾年鐵水脫硫預(yù)處理技術(shù)在國內(nèi)廣泛應(yīng)用，主要采用KR 法石灰脫硫和噴 吹法脫硫（包括CaO、CaC2 噴吹，純Mg 噴吹和Mg+CaO 噴吹）等方法。鐵水 預(yù)處理的裝備能力逐年提高，至2007 年鐵水脫硫比已接近50%，寶鋼、武鋼、鞍鋼等大型鋼鐵公司已基本實(shí)現(xiàn)100%鐵水預(yù)處理。表2 給出目前國內(nèi)常用的幾 種鐵水脫硫工藝技術(shù)的比較，說明國內(nèi)鐵水脫硫預(yù)處理工藝已經(jīng)積累了比較豐富 的經(jīng)驗(yàn)，為鋼廠合理選擇鐵水脫硫預(yù)處理工藝提供了廣泛的空間。表2 各種脫硫方法的技術(shù)比較

脫硫工藝石灰、CaC2 脫硫Mg 脫硫 脫硫方法KR 脫硫噴粉脫硫純Mg 混合 脫硫劑CaO 粉CaO+CaC2 Mg Mg+CaO 4 終點(diǎn)[S](%)0.001~0.002 0.004~0.008 0.003~0.006 0.003~0.008 處理時(shí)間(min)8~15 23~28 10~15 10~15 處理溫降(℃)25~30 30~35 8~12 10~15 脫硫劑消耗(kg/t)6~8 4(CaC2)~12(CaO)0.5~1.0 1.5~2.0 綜合處理成本(元/t)[1] 17.21 65.03(CaC2)19.34 25.18 為提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率和擴(kuò)大潔凈鋼生產(chǎn)比例，國內(nèi)大多數(shù)轉(zhuǎn)爐煉鋼廠綜合采 用鐵水預(yù)處理、復(fù)合吹煉、強(qiáng)化供氧、終點(diǎn)動(dòng)態(tài)控制和濺渣護(hù)爐等成套先進(jìn)工藝 技術(shù)，較大幅度提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高鋼水的潔凈度。2000 年以前國內(nèi)電爐技術(shù)進(jìn)步的重點(diǎn)是采用大型超高功率電爐淘汰小型電

爐，如2000 年我國電爐座數(shù)已從1600 多座減少到179 座，其中50 噸以上的大、中型電爐占全國電爐鋼產(chǎn)量61%。2000 年以后國內(nèi)電爐廠綜合采用鐵水熱裝、廢鋼預(yù)熱、優(yōu)化配料供電和供氧等先進(jìn)技術(shù)，獲得明顯的效果。如表3 所示，電 爐采用鐵水熱裝工藝冶煉電耗平均降低約67kwh/t 鋼，減少電極消耗35%，縮短 冶煉周期10min。國內(nèi)已有16 座60~150 噸電爐采用鐵水熱裝工藝，其單位公稱 噸的生產(chǎn)率超過了8000 噸/噸·年。

表3 國內(nèi)大型電爐全廢鋼與兌鐵水冶煉工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較 統(tǒng)計(jì)工廠數(shù) /個(gè)

噸位/MVA 生產(chǎn)工藝 鐵水比 % 電耗 kwh/t 氧耗 M3/t 電極消 耗 kg/t 冶煉周 期 min 4 50~120 全廢鋼+預(yù) 熱 0 334.25 36.59 2.57 57.00 10 50~150 廢鋼+鐵水20-30 267.32 43.24 1.67 47.39 1.4 鋼材潔凈度與品種質(zhì)量的進(jìn)步表4 2007 年國內(nèi)二次精煉設(shè)備能力 總匯（不包括吹A(chǔ)r）

為了滿足市場(chǎng)對(duì)潔凈鋼生產(chǎn)的需求，國 內(nèi)鋼廠普遍重視二次精煉工藝，完善二次精 煉設(shè)施。國內(nèi)大、中型骨干企業(yè)鋼水二次精 煉的比例從2000 年不足20%迅速增長(zhǎng)到 2007 年64%。表4 給出2007 年國內(nèi)各種二 次精煉設(shè)備的臺(tái)數(shù)和公稱噸位總計(jì)（不包括 吹A(chǔ)r 在內(nèi)）。

隨著精煉設(shè)備的增長(zhǎng)，二次精煉工藝技術(shù)也取得明顯的進(jìn)步，形成了以擋渣 精煉種類臺(tái)數(shù)/臺(tái)總公稱噸位/噸 RH 61 9040 AOD 43 1712 VOD 27 1475 LF 295 23440 VD 32 2510 CAS-OB 16 2190 合計(jì)474 40367 5 出鋼、合成渣洗、爐渣改質(zhì)、白渣精煉和喂線與鋼中夾雜物形態(tài)控制、鋼水溫度、成分精確控制以及真空脫碳、脫氣、夾雜物上浮分離等核心技術(shù)為基礎(chǔ)的二次精 煉工藝技術(shù)，能滿足不同類型產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，達(dá)到超低氧、超低碳和超低硫等 高品質(zhì)潔凈鋼的質(zhì)量要求。

二次精煉技術(shù)的發(fā)展使國內(nèi)鋼材的潔凈度得到顯著的提高：15 年前國內(nèi)絕

大多數(shù)轉(zhuǎn)爐廠生產(chǎn)的鋼水潔凈度（.(S+P+T.O+N+H)）波動(dòng)在300~350.10-6，目 前國內(nèi)多數(shù)鋼廠已可以大批量生產(chǎn)鋼水潔凈度≤250.10-6 的潔凈鋼，寶鋼、武鋼、鞍鋼和首鋼等大型鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的部分鋼種潔凈度可以達(dá)到≤100.10-6。從表5 可以看出，國內(nèi)生產(chǎn)的典型高附加值產(chǎn)品的潔凈度已達(dá)到國際先進(jìn)水平。表5 國內(nèi)某些高質(zhì)量要求潔凈鋼達(dá)到的水平(.10-6)鋼種[C] [N] [S] [P] T[O] [H] 夾雜物其它 IF 鋼<20 <20 <30 <100 <20 <2 d<20.m 高強(qiáng)度汽車板<50 <50 <100 <30 <2 d<20.m 管線鋼(X80)<50 <10 <80 <20 <1 軸承鋼(GCr15)<50 <100 <10 <1.5 d<10.m [Ti]≤30 簾線鋼<40 <30 <100 <30 <2 d<10.m 無Al2O3 夾雜 高速鐵路鋼軌<40 <30 <100 <15 <1.5 d<20.m [Al]<40 電工鋼(35W230)<24 <20 <10 <100 <15 <2 d<20.m 不銹鋼(409L)<50 <70 <10 <150 <30 <2 d<20.m 鋼材潔凈度的大幅度提高導(dǎo)致我國鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大改變。如表 6 所示，近幾年國內(nèi)典型高品質(zhì)鋼種的生產(chǎn)比例迅速增長(zhǎng)，不僅給鋼鐵企業(yè)帶來 更大的經(jīng)濟(jì)效益，而且有力的支持了國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)。表6 2000~2006 年典型高品質(zhì)鋼種增長(zhǎng)率 鋼種 鐵道 用鋼 大型 型鋼

特厚板中厚板 冷軋 薄板 鍍層板 冷軋電 工鋼板 無縫管

2000 年產(chǎn)量/萬噸158 360 76 1668 495 328 64 415 2006 年產(chǎn)量/萬噸334 917 328 8214 2605 1625 330 1484 增長(zhǎng)率/% 111.4 154.7 331.6 392.4 426.3 395.4 415.6 257.6 1.5 節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展 年份綜合能耗轉(zhuǎn)爐電爐 2000 920 28.88 265.59 2001 876 28.03 230.09 2002 815 24.01 228.94 2003 780 23.56 213.73 表7 國內(nèi)煉鋼工序能耗變化(kgce/t 鋼)6近年來，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)高度重視 節(jié)能減排工作，研究開發(fā)和應(yīng)用各種 先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。如表7 所示，2000 年以來隨著國內(nèi)節(jié)能環(huán)保技術(shù) 的發(fā)展，噸鋼綜合能耗和電爐工序能耗逐年降低。和國際先進(jìn)水平（日本轉(zhuǎn)爐工 序能耗為-6kgce/t）相比仍有較大差距，說明國內(nèi)轉(zhuǎn)爐工序尚有較大的節(jié)能空間。實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼的核心是要解決轉(zhuǎn)爐煤氣、蒸汽的回收和有效利用問題。轉(zhuǎn)爐 煤氣含硫低、熱值高，適用于生產(chǎn)高品質(zhì)石灰；而采用大型轉(zhuǎn)爐蒸汽用于RH 或 VD 爐等真空處理設(shè)備也具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。這些應(yīng)是今后技術(shù)改造中應(yīng)提倡 的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。

目前國內(nèi)轉(zhuǎn)爐絕大多數(shù)采用OG 法除塵工藝，基本解決了轉(zhuǎn)爐煙塵對(duì)環(huán)境的

嚴(yán)重污染。今后要進(jìn)一步發(fā)展半干法或干法轉(zhuǎn)爐除塵工藝，達(dá)到節(jié)水、節(jié)能和保 護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。近幾年，太鋼、包鋼等鋼廠推廣采用轉(zhuǎn)爐干法除塵新工藝代替 OG 法獲得了明顯的效益，如表8 所示。表8 國內(nèi)投產(chǎn)的轉(zhuǎn)爐干法除塵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 工廠投產(chǎn)時(shí)間 除塵水耗 t/t 除塵電耗 kWh/t 煤氣回收 Nm3/t 蒸汽回收 kg/t 作業(yè)率 % 太鋼2006.8 0.01 1.6 103 83 100 包鋼2006.9 0.05 3.54 85 21 100 寶鋼2006.9 0.01 1.25 100.27 70.23 100 萊蕪2004.7 0.01 2.95 76.17 27.72 96 煉鋼渣和煙塵的回收與循環(huán)利用技術(shù)近幾年在國內(nèi)鋼廠也得到充分重視，自 主研究開發(fā)的轉(zhuǎn)爐渣悶渣處理和滾筒法或輪淬法爐渣連續(xù)處理等新工藝，在生產(chǎn) 實(shí)踐中取得較好的應(yīng)用效果。轉(zhuǎn)爐煙塵含鐵高，基本全部利用，作為燒結(jié)礦料或 冷卻劑供轉(zhuǎn)爐使用。馬鋼、包鋼等企業(yè)試驗(yàn)采用15~20kg/t 鋼的轉(zhuǎn)爐渣作為石灰 的替代品返回轉(zhuǎn)爐使用也取得一定成效。為實(shí)現(xiàn)煉鋼廠固體廢棄物“零”排放，提高資源利用率，今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)煉鋼渣和煙塵回收利用技術(shù)的研發(fā)與推廣工作。連鑄坯熱送熱裝工藝可以大幅度降低加熱爐燃料消耗，已被多數(shù)煉鋼廠采

用。今后的工作應(yīng)進(jìn)一步提高鑄坯的熱送溫度和裝入溫度，解決無缺陷鑄坯生產(chǎn) 的關(guān)鍵技術(shù)和熱裝相關(guān)的冶金質(zhì)量問題，進(jìn)一步提高連鑄坯熱送熱裝比例。2004 761 26.57 209.89 2005 747 36.34 201.02 2006* 645 10.11 108.91 注：*按新公布的電折算系數(shù)統(tǒng)計(jì)。7 1.6 裝備大型化與設(shè)備國產(chǎn)化率

近幾年，煉鋼-連鑄生產(chǎn)裝備的大型化 與設(shè)備國產(chǎn)化率日益提高。2003 年以后國 內(nèi)鋼鐵企業(yè)大力建設(shè)100 噸以上的大、中 型冶煉設(shè)備。至2007 年底，國內(nèi)200 噸以 上的大型轉(zhuǎn)爐已達(dá)到24 座，公稱總噸位為 6400 噸，和2003 年相比大型轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)能 增加1 倍。

最近2~3 年，為提高鋼材潔凈度，擴(kuò)大高附加值鋼材產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模，大多 數(shù)鋼廠在配備LF 爐、CAS 和吹氬攪拌等常壓二次精煉設(shè)備的基礎(chǔ)上，針對(duì)板帶 材的生產(chǎn)特別是冷軋薄板的生產(chǎn)，又新建了RH 和VD 等真空精煉設(shè)備。隨著國 內(nèi)薄板（特別是冷軋薄板）生產(chǎn)比例的增長(zhǎng)，RH 真空精煉設(shè)備的增長(zhǎng)尤為迅速。如圖3 所示，2003 年以后國內(nèi)已投產(chǎn)的RH 由20 臺(tái)迅速增長(zhǎng)到59 臺(tái)，總噸位 達(dá)到9070 噸，比目前整個(gè)歐洲RH 的生產(chǎn)能力（總噸位5790 噸）大56%。二次精煉的發(fā)展促進(jìn)了精煉設(shè)備國產(chǎn)化率的提高。國內(nèi)已經(jīng)掌握了自主設(shè)

計(jì)、制造、安裝、調(diào)試大型二次精煉設(shè)備（如300tRH）的能力，在精煉設(shè)備工 藝布局、工序銜接以及不同產(chǎn)品的精煉工藝等方面不僅積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，而且 加強(qiáng)了技術(shù)創(chuàng)新。如武鋼新二煉鋼廠采用RH 在線布置工藝，將RH 布置在轉(zhuǎn)爐 出鋼線上，并采用RH 鋼水罐卷揚(yáng)提升裝置、雙室平移交替和真空室整體吊裝等 新技術(shù)，取得了良好的效果：可節(jié)約行車運(yùn)行時(shí)間10min 左右，減少吊運(yùn)過程溫 降10℃，縮短RH 設(shè)備空置時(shí)間5min，使新二煉鋼的RH 精煉處理比例達(dá)到80%。國內(nèi)連鑄技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了連鑄機(jī)設(shè)計(jì)和制造能力的提高，已能自主設(shè)計(jì)和

制造小方坯、方坯和板坯連鑄機(jī)，并實(shí)現(xiàn)快速達(dá)產(chǎn)。從20 世紀(jì)90 年代初國產(chǎn)連 鑄機(jī)以小方坯為主要機(jī)型的格局，逐步擴(kuò)展到自主設(shè)計(jì)制造適應(yīng)各種品種和規(guī)格 的方坯、圓坯及板坯和中薄板坯等多種機(jī)型。

我國自主設(shè)計(jì)和建造的曹妃甸京唐鋼廠是國內(nèi)大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)建設(shè)的范

例，首次采用5500m3 超大型高爐、300 噸鐵水包直裝、全量鐵水“三脫”預(yù)處 理與轉(zhuǎn)爐高速冶煉、高拉速連鑄和海水淡化等先進(jìn)技術(shù)，標(biāo)志著國內(nèi)大型鋼鐵聯(lián) 合企業(yè)設(shè)計(jì)與設(shè)備制造的綜合水平達(dá)到國際先進(jìn)。0 10 20 30 40 50 60 2009 已投產(chǎn)RH臺(tái) 數(shù)/臺(tái) 年份

1997 1967 1999 2001 2003 2005 2007 圖3 歷年來國內(nèi)投產(chǎn)RH 的增長(zhǎng) 8 國內(nèi)煉鋼-連鑄生產(chǎn)設(shè)備大型化與國產(chǎn)化率的提高促使鋼鐵廠的建設(shè)投資明

顯降低：大型聯(lián)合企業(yè)（含冷軋、涂鍍層、碼頭、電廠在內(nèi)）的噸鋼投資已降至 6500~6800 元；棒線材鋼廠由于工序理順和全面國產(chǎn)化，噸鋼投資降低幅度更大。1.7 重大技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目取得好成績(jī)

科技進(jìn)步是我國鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展的主要推動(dòng)力。近幾年，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)日 益重視企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和廣泛開展科技創(chuàng)新活動(dòng)，取得了大量的科技成果。表9 給出近幾年國內(nèi)冶金科技獎(jiǎng)中煉鋼-連鑄成果獲獎(jiǎng)情況。表9 2005~2007 年冶金科技進(jìn)步獎(jiǎng)煉鋼-連鑄成果獲獎(jiǎng)情況 特等獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)合計(jì) 2005 2 5 6 13 2006 2 3 9 14 2007 1 5 7 13 最近3~5 年國內(nèi)鋼鐵企業(yè)積極研究開發(fā)和推廣以下重大技術(shù)創(chuàng)新成果，取得 良好的成績(jī)。

（1）轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐與長(zhǎng)壽復(fù)吹技術(shù)

近10 年來，轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐技術(shù)在國內(nèi)大、中、小型轉(zhuǎn)爐上廣泛推廣，取得 了良好的成績(jī)。全國轉(zhuǎn)爐平均爐齡已接近8000 爐，最高爐齡已超過30,000 爐，使我國轉(zhuǎn)爐爐齡達(dá)到國際領(lǐng)先水平。國 內(nèi)自主研究開發(fā)的長(zhǎng)壽復(fù)吹轉(zhuǎn)爐技術(shù)，利用濺渣過程中形成的透氣性爐渣蘑菇 頭保護(hù)底吹噴嘴，使底吹噴嘴的壽命和 濺渣后轉(zhuǎn)爐的爐齡同步，底吹噴嘴最高壽 命超過30,000 爐（武鋼）。目前，鋼鐵研究總院已在國內(nèi)近200 座轉(zhuǎn)爐上推廣采 用該項(xiàng)新工藝技術(shù)，達(dá)到爐齡超過10000 爐，復(fù)吹比100%和終點(diǎn)[C][O]≤0.0027 的良好效果，如圖4 所示[2]。（2）轉(zhuǎn)爐高效吹煉工藝

為了提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率，不少轉(zhuǎn)爐將供氧強(qiáng)度從傳統(tǒng)的3.2~3.5Nm3/t.min 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 重鋼 [C][O]=0.00241 本鋼 [C][O]=0.00258 武鋼 [C][O]=0.00262 首鋼 [C][O]=0.00272 [%O] [%C] 圖4 長(zhǎng)壽復(fù)吹轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)C-O平衡 9 提高到3.6~4.4Nm3/t.min，縮短了冶煉周期，加快轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏，提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn) 效率。如表10 所示，采用高效供氧技術(shù)的大型轉(zhuǎn)爐供氧強(qiáng)度平均達(dá)到 3.65Nm3/t.min，冶煉周期縮短到36min ； 中型轉(zhuǎn)爐供氧強(qiáng)度平均達(dá)到

3.5Nm3/t.min，冶煉周期縮短到34.5min；小型轉(zhuǎn)爐供氧強(qiáng)度可達(dá)到4.0Nm3/t.min，冶煉周期縮短到24.7min。隨供氧強(qiáng)度的提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率大幅度提高，氧氣與鋼 鐵料消耗略有降低，具有較明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

表10 國內(nèi)大、中、小型轉(zhuǎn)爐高效吹煉工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 爐型 爐容量 噸 統(tǒng)計(jì) 爐數(shù) 爐容 比 M3/t 供氧強(qiáng)度 Nm3/t.min 底吹強(qiáng)度 Nm3/t.min 鋼鐵料 消耗 kg/t 氧耗 Nm3/t 冶煉 周期 min 爐齡 爐 日歷 作業(yè) 率 % 大型轉(zhuǎn)爐200~300 14 0.86 3.65 0.03~0.15 1086.86 56.71 36.14 8199.00 60.61 中型轉(zhuǎn)爐80~180 26 0.83 3.49 0.03~0.15 1093.95 56.67 34.52 15488.80 75.43 小型轉(zhuǎn)爐<80 33 0.92 4.0 1079.5 58.9 24.7 10316 85.91（3）高效連鑄技術(shù)

2000 年以后國內(nèi)鋼廠大力推廣以高拉速為核心的高效連鑄技術(shù)，取得了明

顯的進(jìn)步，形成了完整的高效連鑄技術(shù)，主要包括：提高鋼水質(zhì)量，推廣采用大 容量中間包全保護(hù)澆注；采用連續(xù)錐度結(jié)晶器提高熱交換效率；采用板簧導(dǎo)向振 動(dòng)減小振動(dòng)軌跡誤差；采用多點(diǎn)連續(xù)矯直，適當(dāng)增加冶金長(zhǎng)度；推廣結(jié)晶器電磁 攪拌和優(yōu)化二冷配水等工藝技術(shù)。高速連鑄技術(shù)的推廣不僅提高了連鑄機(jī)的產(chǎn) 量，而且進(jìn)一步改善了鑄坯的表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量，基本實(shí)現(xiàn)無缺陷坯生產(chǎn)。如 表11 所示，通過連鑄機(jī)高效化改造后，鑄機(jī)的產(chǎn)量和拉速均有明顯提高。表11 連鑄機(jī)高效化改造前后技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比 改造前改造后國際先進(jìn) 坯形單流產(chǎn)量(萬噸/年)拉速(m/min)單流產(chǎn)量(萬噸/年)拉速(m/min)單流產(chǎn)量(萬噸/年)拉速(m/min)小方坯5~8 1.5~2.0 12~15 2.5~3.0 / 3~3.5 板坯50 1.2 100 1.8 150~200 2~2.5 從表中可以看出，國內(nèi)小方坯高效連鑄技術(shù)已基本接近國際先進(jìn)水平，但板坯高 效連鑄技術(shù)尚與國際先進(jìn)水平存在一定差距。今后要在提高板坯平均拉速和改進(jìn) 板坯質(zhì)量，提高鑄機(jī)產(chǎn)量等方面開展更深入的研究工作。（4）連鑄恒速澆注技術(shù) 10 連鑄澆注過程由于鋼水溫度波動(dòng)和供鋼節(jié)奏的影響造成拉速的波動(dòng)。隨著拉 速波動(dòng)量的增大，鑄坯表面縱裂機(jī)率上升，表層卷渣嚴(yán)重，中心偏析惡化，氧、氮含量升高。為解決拉速波 動(dòng)引起的鑄坯質(zhì)量問題，武 鋼煉鋼廠開發(fā)出“典型拉速 下連鑄恒速澆注”技術(shù)。典 型拉速是指不同鋼種在標(biāo)準(zhǔn) 澆注溫度下所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)拉

速，而恒速澆注是指保持典型拉速恒定不變（拉速允許波動(dòng).5%）的澆注過程。實(shí)現(xiàn)恒速澆注的關(guān)鍵技術(shù)是：○1 優(yōu)化轉(zhuǎn)爐與鑄機(jī)的匹配，合理確定不同鋼種的典 型拉速和澆鋼時(shí)間；○2 加強(qiáng)工序時(shí)間控制，采用計(jì)算機(jī)在線進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度；○3 加 強(qiáng)鋼水溫度控制，穩(wěn)定過程溫降，使中間包溫度合格率≥90%。通過加強(qiáng)典型拉 速達(dá)標(biāo)率的技術(shù)考核（如圖5 所示[3]），使典型拉速達(dá)標(biāo)率提高和穩(wěn)定，鑄坯綜 合質(zhì)量合格率大幅度提高，更重要的是促進(jìn)了煉鋼廠內(nèi)所有工序的穩(wěn)定運(yùn)行和協(xié) 同運(yùn)行，推動(dòng)了從鐵水脫硫直至連鑄機(jī)出坯等所有工序的工藝優(yōu)化和裝備管理優(yōu) 化。

（5）薄板坯連鑄-連軋生產(chǎn)工藝達(dá)到國際先進(jìn)水平

我國已建成13 條薄板坯連鑄-連軋生產(chǎn)線（其中2 條為中厚度鑄機(jī)），生產(chǎn) 能力超過3000 萬噸/年。其中多項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。珠鋼CSP 薄板坯連鑄機(jī)的作業(yè)率高達(dá)91.2%，薄板坯連鑄-連軋的品種開發(fā)也取得重大進(jìn) 展，可以大批量生產(chǎn)超高強(qiáng)度集裝箱板（Re≥700MPa），2006 年珠鋼生產(chǎn)薄規(guī)格（≤2mm）鋼板的比例達(dá)到53.8%。包鋼在薄板坯連鑄-連軋生產(chǎn)工藝高效化和品 種開發(fā)等方面也做出了優(yōu)異成績(jī)，多年來在提高生產(chǎn)效率、改進(jìn)工藝裝備和產(chǎn)品 開發(fā)方面做了大量的、有成效的工作并實(shí)現(xiàn)了技術(shù)輸出。唐鋼雙流薄板坯連鑄-連軋生產(chǎn)線2005 年產(chǎn)量曾達(dá)300 萬噸，最高連澆爐數(shù)達(dá)到34 爐。馬鋼CSP 生產(chǎn) 線在生產(chǎn)低碳冷軋料方面獲得明顯的進(jìn)步，打通了鐵水預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐冶煉-二次精 煉-薄板坯連鑄-熱軋-冷軋-鍍鋅-彩涂生產(chǎn)流程，2006 年產(chǎn)品冷軋比達(dá)到

69.2%，而且通過CSP 線成功地試制了無取向硅鋼。漣鋼在轉(zhuǎn)爐噸位較小的情況 下克服種種困難，薄板坯連鑄-連軋工藝也取得了優(yōu)異的成績(jī)，特別是≤2mm 熱 圖5 二分廠典型拉率與綜合質(zhì)量合格率對(duì) 比 0.0 4 0.0 5 0.0 6 0.0 7 0.0 8 0.0 9 0.0 1 0 0.0 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 9 9.6 0 9 9.6 5 9 9.7 0 9 9.7 5 9 9.8 0 9 9.8 5 9 9.9 0 典型拉率，% 綜合質(zhì)量合格率% 11 軋薄規(guī)格生產(chǎn)和通過RH 生產(chǎn)冷軋薄板和半無頭軋制等方面取得了新的突破。濟(jì) 鋼采用中等厚度板坯連鑄機(jī)的最高連澆爐數(shù)達(dá)到86 爐。（6）專線化生產(chǎn)技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定、低成本生產(chǎn)潔凈鋼，寶鋼開發(fā)出煉鋼“專線化生產(chǎn)技術(shù)”，通過合理優(yōu)化工藝布置和差異化的設(shè)備選型將鋼廠生產(chǎn)線按品種進(jìn)行分工，保證 某一類鋼種固定在一條專業(yè)化產(chǎn)線上生產(chǎn)。專線化生產(chǎn)模式與傳統(tǒng)生產(chǎn)的最大區(qū) 別在于：前者品種鋼生產(chǎn)分工明確，相對(duì)固定，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；而 后者品種鋼生產(chǎn)安排是隨機(jī)的和不固定的，一旦發(fā)生生產(chǎn)節(jié)奏波動(dòng)就會(huì)造成產(chǎn)品 質(zhì)量的波動(dòng)，工藝穩(wěn)定性差。

目前寶鋼煉鋼廠已經(jīng)建立了汽車板、厚板和硅鋼三條專業(yè)化生產(chǎn)線，各生產(chǎn) 線的工藝裝備、產(chǎn)品和工藝特點(diǎn)詳表12。

表12 寶鋼煉鋼專線化生產(chǎn)的分工與產(chǎn)品、工藝特點(diǎn) 鋼種主要工藝裝備產(chǎn)品特點(diǎn)工藝特點(diǎn) 汽車板鐵水包脫硫/混鐵車脫硫－300 噸 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐－2#RH－2#板坯鑄機(jī) 碳低[C]≤13.10-6 表面質(zhì)量要求嚴(yán)格

提高RH 抽氣能力和循環(huán)流量 結(jié)晶器電磁攪拌

厚板鐵水包脫硫/混鐵車脫硫－300 噸 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐－4#RH－3#板坯鑄機(jī) 潔凈度高，S、P、H 要求嚴(yán)格 板坯厚度規(guī)格大

大環(huán)流、高抽氣量RH 連鑄采用小輥密排、輕壓下

硅鋼混鐵車（三脫、脫錳）－250 噸復(fù) 吹轉(zhuǎn)爐－3#RH－6#板坯鑄機(jī) 極低的C、S 含量，成份準(zhǔn)確 抑制連鑄發(fā)達(dá)的柱狀晶 鐵水“三脫”,RH 噴粉脫硫 中間包等離子加熱 連鑄扇形段電磁攪拌

通過推進(jìn)專線化生產(chǎn)品種鋼模式，不僅使鋼種質(zhì)量控制能力顯著提高，而且 使RH 產(chǎn)能得到最大發(fā)揮，連鑄機(jī)拉速進(jìn)一步提高，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性得到顯著 改善。

（7）轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù)

近5 年國內(nèi)轉(zhuǎn)爐平均煉鋼工序能耗波

動(dòng)在23~36kgce/t 鋼，而寶鋼、武鋼、太鋼 等10 余家鋼廠轉(zhuǎn)爐煉鋼工序?qū)崿F(xiàn)了負(fù)能 煉鋼，說明在國內(nèi)推廣轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù) 將具有明顯的節(jié)能效果。

實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼的技術(shù)關(guān)鍵是采用 轉(zhuǎn)爐高效冶煉工藝，進(jìn)一步降低噸鋼氧耗

和電耗，同時(shí)應(yīng)努力提高轉(zhuǎn)爐煤氣和蒸汽的回收利用率。如圖6 所示，轉(zhuǎn)爐煤氣 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 05 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 ε =-0.43Q+39.02 ε : 轉(zhuǎn)爐工序能耗 Q:煤氣回收量

轉(zhuǎn)爐工序能耗(kgce/t)煤氣回收量(m 3/t)寶鋼 萊鋼 武鋼 馬鋼 鞍鋼

日本君津廠

圖6 轉(zhuǎn)爐煤氣回收量與工序能耗 的關(guān)系 12 回收量>90m3/t 鋼（煤氣熱值按7524kJ/m3 計(jì)算），蒸汽回收量>60kg/t 鋼是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn) 爐工序負(fù)能煉鋼的基本條件，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低噸鋼氧、氮、電和燃料的消 耗，可進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)爐工序能耗。（8）全自動(dòng)轉(zhuǎn)爐煉鋼與終點(diǎn)控制技術(shù)

隨著國內(nèi)煉鋼-連鑄生產(chǎn)設(shè)備大型化和現(xiàn)代化的發(fā)展，不少鋼廠積極研究開

發(fā)和推廣轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化煉鋼工藝技術(shù)，以各生產(chǎn)環(huán)節(jié)準(zhǔn)確計(jì)量為基礎(chǔ)，通過終點(diǎn)副 槍動(dòng)態(tài)控制或吹煉過程爐氣分析實(shí)現(xiàn)煉鋼過程計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)爐 終點(diǎn)碳和溫度的控制精度與命中率。寶鋼、武鋼、首鋼遷安等大、中型轉(zhuǎn)爐采用 副槍終點(diǎn)動(dòng)態(tài)控制技術(shù)取得良好的應(yīng)用效果：轉(zhuǎn)爐全自動(dòng)吹煉控制成功率達(dá)到

90%，碳控制精度為±0.02%，溫度控制精度為±12℃時(shí)，碳溫雙命中率達(dá)到93%，補(bǔ)吹率降到5%以下，不倒?fàn)t直接出鋼比例達(dá)到95%以上，達(dá)到國際先進(jìn)水平[5]。馬鋼、本鋼、攀鋼等鋼廠采用爐氣分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐自動(dòng)吹煉也取得較好的成效。馬鋼120t 轉(zhuǎn)爐在目標(biāo)碳含量0.03~0.07%范圍內(nèi)，碳的控制精度可以達(dá)到± 0.015%，溫度控制精度為±16℃，碳溫雙命中率達(dá)88.6%，不倒?fàn)t出鋼率提高到 92.9%，同時(shí)冶煉周期可縮短3min，噴濺率降低到7.7%[6]。1.8 煉鋼-連鑄生產(chǎn)中存在的主要問題

在認(rèn)真總結(jié)近幾年國內(nèi)煉鋼-連鑄過程技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，還必須充分注意到 目前尚存在的主要生產(chǎn)技術(shù)問題：

（1）煉鋼廠能耗與國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距；

（2）煉鋼廠環(huán)境治理和廢棄物回收利用與國外先進(jìn)水平相比有較大差距；（3）企業(yè)管理不夠精細(xì)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)廢鋼、石灰等輔料、耐材和鐵合金的分 類管理，實(shí)現(xiàn)煉鋼精料，進(jìn)一步減少渣量，減輕轉(zhuǎn)爐回硫，降低生產(chǎn)成本；（4）鋼水成分控制精確度偏低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性存在差距；

（5）設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)方法創(chuàng)新不多，煉鋼廠平面布置研究不夠，主要生產(chǎn)

設(shè)備的差異化選型研究不夠，特別要注意避免精煉工藝裝備選型和位置的失誤所 造成煉鋼-連鑄的混亂運(yùn)行，應(yīng)該深入研究專線化生產(chǎn)品種鋼和動(dòng)態(tài)-有序的運(yùn)行 模式。

2．2010 年煉鋼-連鑄技術(shù)發(fā)展展望

進(jìn)入21 世紀(jì)后，社會(huì)對(duì)鋼鐵廠的要求發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，從過去單純要求鋼 13 鐵廠為社會(huì)進(jìn)步不斷提供低成本、高品質(zhì)的鋼材外，還要求充分發(fā)揮能源轉(zhuǎn)換功 能節(jié)能減排，基本消除自身對(duì)社會(huì)環(huán)境造成的污染，同時(shí)要求鋼鐵廠具有大量處 理社會(huì)廢棄物并融入循環(huán)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的功能。由于社會(huì)基本要求的改變，新一代煉 鋼工藝流程的興起將成為歷史的必然。

2.1 21 世紀(jì)新一代鋼鐵廠的新理念、新目標(biāo) 世紀(jì)先進(jìn)鋼鐵廠是在20 世紀(jì)現(xiàn)代化鋼鐵廠發(fā)展的基礎(chǔ)上，為滿足市場(chǎng)對(duì) 鋼鐵產(chǎn)品的需求和鋼鐵企業(yè)與社會(huì)和諧發(fā)展的要求而建設(shè)的新型鋼鐵廠，其基本 特點(diǎn)是：生產(chǎn)高效化、產(chǎn)品潔凈化和對(duì)環(huán)境的無害化。

新一代鋼鐵流程將具有高效、低成本、穩(wěn)定生產(chǎn)高品質(zhì)鋼材的鋼鐵產(chǎn)品制造 功能；提高資源能源利用效率、顯著降低污染物排放的能源、資源轉(zhuǎn)換功能和大 量消納社會(huì)廢棄物的再資源化功能，這是應(yīng)該樹立的新理念。

鋼鐵生產(chǎn)是典型的流程制造業(yè)，因此樹立新理念還必須結(jié)合流程工業(yè)的基本 特點(diǎn)：系統(tǒng)復(fù)雜性、生產(chǎn)連續(xù)性、管理協(xié)調(diào)性和發(fā)展整體性，在有限的時(shí)間和空 間內(nèi)將復(fù)雜的鋼鐵生產(chǎn)工藝過程有機(jī)地融為一體，實(shí)現(xiàn)煉鋼-連鑄生產(chǎn)過程動(dòng)態(tài) 有序、連續(xù)緊湊和高效穩(wěn)定的生產(chǎn)。

在新理念的指導(dǎo)下，研究開發(fā)適應(yīng)21 世紀(jì)社會(huì)要求的新一代煉鋼-連鑄流程 應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下發(fā)展目標(biāo)：

.新流程應(yīng)具備高效化的生產(chǎn)特點(diǎn)，可以大批量、低成本、穩(wěn)定地生產(chǎn)各 類不同品質(zhì)的鋼材；

.新流程應(yīng)具備資源能源減量化、可循環(huán)和再利用的基本功能，建設(shè)環(huán)境 友好型清潔生產(chǎn)的新流程；

.新流程應(yīng)具備社會(huì)大宗廢棄物無害化、資源化處理的功能，實(shí)現(xiàn)鋼鐵工 業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；

.新流程的工藝程序、流程網(wǎng)絡(luò)（平面圖等）易于實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)自動(dòng) 化、控制智能化和管理信息化。

總之，21 世紀(jì)新型鋼鐵廠要實(shí)現(xiàn)鋼鐵廠功能的轉(zhuǎn)變，將鋼鐵生產(chǎn)與能源轉(zhuǎn) 換、消納社會(huì)廢棄物三大功能有機(jī)地融為一體。我們應(yīng)該設(shè)想，能否通過3~5 年努力使中國煉鋼工藝和裝備水平走到世界前列。2.2 煉鋼廠的解析與集成 14 煉鋼-連鑄生產(chǎn)過程中各單元生產(chǎn)工序冶金功能的解析與集成是實(shí)現(xiàn)煉鋼-連鑄工藝流程優(yōu)化的重要方法。如圖7 所示，現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展主要得益 于轉(zhuǎn)爐冶煉功能的合理解析。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝包括脫硅、脫碳、脫磷、脫硫和 控制鐵的氧化以及去除有害氣體、非金屬夾雜物等基本功能，由于脫硫、脫碳、脫磷、脫硅反應(yīng)的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)要求的不同，在同一反應(yīng)容器內(nèi)一起進(jìn)行反應(yīng) 往往造成顧此失彼、相互影響甚至相互制約，為此有必要按照不同產(chǎn)品性能的要 求，對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉功能進(jìn)行必要的解析和集成。形成了絕大多數(shù)國家采用的煉鋼流 程：鐵水脫硫-轉(zhuǎn)爐脫硅、脫磷、脫碳。圖7 現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼的功能解析

日本為了進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率和冶煉鋼水的潔凈度，提出“分階段冶煉” 的工藝思想，將出鐵槽脫硅、鐵水脫硫、脫磷與轉(zhuǎn)爐脫碳相分離，達(dá)到顯著提高 鋼水潔凈度和生產(chǎn)效率及減少渣量等優(yōu)點(diǎn)。我國在吸收日本技術(shù)基礎(chǔ)上，提出了 先脫硫-再脫硅、脫磷-后脫碳、升溫、回收煤氣的新工藝，并將之集成為一個(gè)煉 鋼廠生產(chǎn)900 萬噸/年左右規(guī)模的高效率、低成本、高端薄板產(chǎn)品的潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)，形成了如圖7 所示的煉鋼新工藝流程。

流程解析集成是優(yōu)化工藝流程的重要手段，其特點(diǎn)是進(jìn)一步提高冶金反應(yīng)效 率，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本和穩(wěn)定質(zhì)量的目的。在研究開發(fā)新一代煉 鋼流程中必須強(qiáng)調(diào)樹立新理念，明確新目標(biāo)，對(duì)煉鋼流程的功能進(jìn)行深入解析與 集成研究。

2.3 建立高效、低成本潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)

建立高效、低成本潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)是今后幾年國內(nèi)各類鋼鐵廠都應(yīng)努力實(shí)現(xiàn) 高爐混鐵車轉(zhuǎn)爐連鑄 脫 硫 脫 硅 脫 磷 脫 碳 脫 氧

高爐鐵水包 連鑄 R H 爐渣返回 傳統(tǒng)流程 新流程 15 的基本目標(biāo)之一。為了建立高效、低成本潔凈鋼平臺(tái)必須改變傳統(tǒng)的質(zhì)量概念，深入研究以連續(xù)運(yùn)行為基本特點(diǎn)的煉鋼廠，實(shí)現(xiàn)高效、低成本、穩(wěn)定運(yùn)行的生產(chǎn) 模式。

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為：質(zhì)量問題主要包括產(chǎn)品合格率和產(chǎn)品性能兩個(gè)要求。而廣義 的質(zhì)量概念認(rèn)為：效率、成本和性能是產(chǎn)品質(zhì)量的基本要素。效率應(yīng)包括產(chǎn)品的 生產(chǎn)效率、資源和能源利用效率以及系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)化；成本主要包括生產(chǎn)成本、管理成本、銷售成本和資本成本等多種經(jīng)濟(jì)因素；性能應(yīng)包括產(chǎn)品的加工性能、使用性能和可循環(huán)利用等因素。根據(jù)廣義的質(zhì)量概念，鋼鐵廠在考慮品種開發(fā)和 質(zhì)量?jī)?yōu)化的過程中應(yīng)綜合考慮效率、成本和性能等因素，達(dá)到高效、優(yōu)質(zhì)和低成 本的目標(biāo)。

產(chǎn)品潔凈度是保障鋼鐵產(chǎn)品性能的基本要素，也是煉鋼-連鑄生產(chǎn)過程中控

制產(chǎn)品性能的基本功能。潔凈鋼是指對(duì)鋼中夾雜物和雜質(zhì)元素含量的控制達(dá)到能 夠滿足用戶在鋼材加工過程和使用過程的性能要求。因此，建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái) 的基本目標(biāo)是保證鋼廠生產(chǎn)的全部鋼材潔凈度能達(dá)到潔凈鋼的基本要求，表13 給出典型鋼種的潔凈度控制要求。

建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)還應(yīng)統(tǒng)籌考慮不同品種鋼材生產(chǎn)的技術(shù)難度和市場(chǎng)份

額。通?？砂唁撹F產(chǎn)品分為普通、中檔、高檔和尖端商品四個(gè)級(jí)別，生產(chǎn)技術(shù)難 度可對(duì)應(yīng)分為I~IV 級(jí)，隨著產(chǎn)品檔次的提高技術(shù)難度增大，而對(duì)應(yīng)的市場(chǎng)份額 減?。浩胀ㄉ唐芳s占50~60%，中檔商品約占30~35%，高檔商品約占10%左右，尖端商品約為2~4%。這說明尖端產(chǎn)品雖然反應(yīng)出企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力和質(zhì)量控 制水平，但在整個(gè)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中所占比重并不大。因此，建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)不能僅著眼于高端產(chǎn)品的研制，更要努力改善量大面廣的中、低檔商品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本。

表13 典型鋼種潔凈度的建議控制水平雜質(zhì)元素控制 鋼材類型

[S]/% [P]/% [N]/% [H]/.10-6 T[O/]% 夾雜物控制

普通建筑用≤0.035 ≤0.040 / / ≤0.004 齒輪、軸件等* 0.002~0.025 ≤0.012 ≤0.008 / ≤0.0012 B、D 類 棒 材

軸承* 0.005~0.010 ≤0.012 ≤0.007 ≤2 ≤0.0008 B、D 類和TiN 普通建筑用≤0.030 ≤0.040 / / ≤0.004 硬線* ≤0.008 ≤0.015 ≤0.008 / ≤0.0025 尺寸≤25.m 線 材

彈簧* ≤0.012 ≤0.012 ≤0.008 ≤2 ≤0.0012 B、D 類 16 超低碳鋼([C]≤25ppm)≤0.012 ≤0.015 ≤0.003 / ≤0.0025 尺寸≤100.m★ 低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼≤0.012 ≤0.015 ≤0.004 / ≤0.0025 尺寸≤100.m★ 冷 軋

板無取向電工鋼板≤0.003 ≤0.04 ≤0.002 / ≤0.0025 / 普通碳鋼≤0.008 ≤0.02 ≤0.008 / ≤0.003 / 低合金鋼≤0.005 ≤0.015 ≤0.008 / ≤0.003 A、B 類 高強(qiáng)度管* ≤0.002 ≤0.015 ≤0.005 / ≤0.002 A、B 類 熱 軋 板 管

線抗HIC 管* ≤0.001 ≤0.007 ≤0.005 / ≤0.002 A、B 類

造船板、橋梁板等* ≤0.005 ≤0.015 ≤0.007 / ≤0.0025 A、B 類 高強(qiáng)度厚壁管* ≤0.002 ≤0.012 ≤0.005 ≤2 ≤0.002 A、B 類 低溫管線* ≤0.002 ≤0.012 ≤0.005 ≤2.5 ≤0.002 A、B 類 管 線

抗HIC 管線* ≤0.001 ≤0.007 ≤0.005 ≤2 ≤0.002 A、B 類 普 通 碳 鋼

海洋平臺(tái)* ≤0.002 ≤0.005 ≤0.005 ≤2 ≤0.002 A、B 類

注：*表示要求嚴(yán)格控制連鑄坯的中心偏析，/表示不做要求?！镆裕喝毡捐F鋼協(xié)會(huì)高溫プロセ ス部會(huì)，日本學(xué)術(shù)振興會(huì)制鋼第 19 委員會(huì)反應(yīng)プロセス研究會(huì)，“ 大量生產(chǎn)規(guī)模における不純物元素

の精煉限界 ”，1996 年 3 月，p.2 按照廣義的質(zhì)量概念建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)不是簡(jiǎn)單的脫硫、脫磷、脫氧等工 藝技術(shù)問題或品種質(zhì)量問題，而應(yīng)該包括工藝、設(shè)備、技術(shù)管理和生產(chǎn)運(yùn)行等諸 多因素，實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)和低成本的目標(biāo)。因此，如圖8 所示，在煉鋼廠內(nèi)建立潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)必 須建立起與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)、信息軟件系統(tǒng)和管理運(yùn)行系統(tǒng)。

潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)必須采用高效、穩(wěn)定的運(yùn)行 模式。通常煉鋼-連鑄制造流程中系統(tǒng)的產(chǎn)能不 僅僅決定于各單元工序的產(chǎn)能，還決定于工序間 物流的流通能力和效率。連續(xù)運(yùn)行的制造流程 中，物流的運(yùn)行動(dòng)力學(xué)決定于上游工序的“推力”、下游工序的“拉力”。對(duì)于某 道工序（如轉(zhuǎn)爐）如果前道工序推力大于本道工序相應(yīng)的“拉力”則會(huì)發(fā)生物質(zhì) 流的擁堵，如果后道工序拉力過強(qiáng)也會(huì)引起本工序物質(zhì)流供給不足，影響流程整 體能力的發(fā)揮。為了平衡工序間的“推力”和“拉力”，需要在工序間建立一定 能力的緩沖工序以保證各工序間均衡穩(wěn)定的生產(chǎn)。通常在工廠設(shè)計(jì)中大多采用鋼 鐵制造流程中物質(zhì)流的均值靜態(tài)運(yùn)行模式，假定各工序間的物流是穩(wěn)定和均衡 的。但在實(shí)際生產(chǎn)中物流往往是隨機(jī)的和不穩(wěn)定的，造成各工序間物流的不穩(wěn)定 匹配-對(duì)應(yīng)的紊流運(yùn)行動(dòng)力學(xué)模式，其結(jié)果是物流輸入、輸出波動(dòng)，隨機(jī)匹配，可受控性差，物流的流通能力和效率降低，如圖9 所示。圖8 潔凈鋼生產(chǎn)平臺(tái)涉及的系統(tǒng) 17 例如：工序1—工序2 [)3 ')] 1 2 1 1 1 1 t..t、（t..t、（t..t [()3 ')] 2 2 2 1 2 2 t..t..t、t、（t..t [()()3 ] 3 2 3 1 ' 3 3 t..t..t、t..t、t.:通過系數(shù)<1 或<0.7 圖9 鋼鐵制造流程物質(zhì)流隨機(jī)不穩(wěn)定匹配-對(duì)應(yīng)的紊流運(yùn)行模式

為了實(shí)現(xiàn)高效化、穩(wěn)定生產(chǎn)必須建立起鐵水預(yù)處理-煉鋼-二次精煉-連鑄流程 中物質(zhì)流的動(dòng)態(tài)-有序、匹配-對(duì)應(yīng)的運(yùn)行動(dòng)力學(xué)模式，特別是要盡可能避免隨機(jī) 的無序“紊流”運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)有序“層流”運(yùn)行的動(dòng)力學(xué)機(jī)制，使輸入物流和輸出 物流基本穩(wěn)定，整個(gè)流程基本可控，如圖10 所示。

圖10 鋼鐵制造流程物質(zhì)流動(dòng)態(tài)-有序、匹配-對(duì)應(yīng)的層流運(yùn)行模式 2.4 界面技術(shù)與共性技術(shù) 2.4.1 界面技術(shù)

研究高效化快節(jié)奏生產(chǎn)流程中各工序間的銜接和穩(wěn)定運(yùn)行規(guī)律，合理確定煉 鐵-煉鋼工藝界面和連鑄-軋鋼工藝界面中各工序間的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、品質(zhì)要求與溫度 控制精度，減少或盡量避免各工序環(huán)節(jié)因生產(chǎn)延誤、設(shè)備故障、安全事故等干擾 因素對(duì)全流程正常生產(chǎn)節(jié)奏和平穩(wěn)運(yùn)行的影響。圖11 給出現(xiàn)代煉鋼生產(chǎn)流程中 18 最主要的界面技術(shù)，其中包括外部界面（又稱流程界面）和內(nèi)部運(yùn)行界面。如果 以煉鋼-連鑄作為一個(gè)整體的生產(chǎn)工序，其外部界面主要是“高爐-轉(zhuǎn)爐界面”和 “連鑄-熱軋界面”；內(nèi)部運(yùn)行界面是“煉鋼-連鑄界面”。單 元 工 藝

煉鐵煉鋼-連鑄連軋 燒結(jié) 焦?fàn)t

高爐轉(zhuǎn)爐連鑄 熱連軋冷連軋

“ 一包到底” 加熱爐 內(nèi)部 界面 流程 界面 R H 系統(tǒng) 運(yùn)行 技術(shù)

以大型化為基礎(chǔ)的高 效化生產(chǎn)運(yùn)行技術(shù) 以快節(jié)奏為基礎(chǔ)的高 效化生產(chǎn)運(yùn)行技術(shù) 以連續(xù)化為基礎(chǔ)的高 效化生產(chǎn)運(yùn)行技術(shù)

計(jì)劃調(diào)度采購供應(yīng)儲(chǔ)運(yùn)銷售 生產(chǎn)指揮系統(tǒng)

圖11 現(xiàn)代煉鋼生產(chǎn)流程中的界面技術(shù)

界面技術(shù)是保證全流程動(dòng)態(tài)-有序、連續(xù)-緊湊和高效-穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。在煉鐵-煉鋼界面應(yīng)重點(diǎn)研究高爐-轉(zhuǎn)爐之間各種物質(zhì)流、能量流動(dòng)態(tài)-有序運(yùn)行的 界面技術(shù)。提倡采用以鐵水包多功能化為特點(diǎn)的“一包到底”先進(jìn)工藝，優(yōu)化鐵 水運(yùn)輸環(huán)節(jié)，避免重復(fù)倒運(yùn)和不必要的轉(zhuǎn)兌，縮短轉(zhuǎn)運(yùn)周期，減少鐵水溫降，提 高鐵水預(yù)處理的效率。在連鑄-熱軋工藝界面重點(diǎn)開發(fā)高效鑄機(jī)高拉速條件下高 溫?zé)o缺陷坯生產(chǎn)技術(shù)、熱送與熱裝工藝，提高熱坯輸送速度，完善熱送保溫措施，提高鑄坯入爐溫度。同時(shí)，要認(rèn)真研究高溫鑄坯熱裝與直軋過程中的冶金學(xué)-材 料學(xué)問題，研究不同鋼種高溫?zé)嵫b-軋制過程中軋件的相變、組織變化、微細(xì)夾 雜物及第二相粒子析出規(guī)律和對(duì)成品材組織與性能的遺傳特性，提出不同鋼種的 最佳熱送工藝。探索以“一鋼多級(jí)”為目標(biāo)，研究與不同級(jí)別鋼材性能相適應(yīng)的 控軋-控冷工藝和煉鋼-二次精煉-連鑄技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煉鋼-軋鋼工藝過程的系統(tǒng)耦合。二次精煉是煉鋼-連鑄工藝區(qū)段內(nèi)最重要的工序界面，具有保證煉鋼與連鑄 兩大生產(chǎn)單元能力匹配與物流銜接，發(fā)揮時(shí)間節(jié)奏緩沖和鋼水溫度、成分調(diào)節(jié)等 重要作用，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)-有序、連續(xù)-緊湊運(yùn)行的重要工序。今后，隨著鐵水“三 脫”和轉(zhuǎn)爐高速吹煉與高速連鑄技術(shù)的發(fā)展，煉鋼與連鑄的生產(chǎn)節(jié)奏加快，生產(chǎn) 周期縮短，二次精煉工序?qū)⒊蔀闊掍?連鑄生產(chǎn)過程中的“時(shí)間瓶頸”。因此，研 究開發(fā)快速精煉技術(shù)特別是RH 快速精煉技術(shù)，大幅度縮短精煉時(shí)間是十分必要 的。同時(shí)，對(duì)煉鋼廠內(nèi)物流輸送路線，特別是RH 等精煉裝置在平面圖中的合理 19 位置也必須給予高度重視和科學(xué)安排。這些都對(duì)今后的煉鋼-連鑄生產(chǎn)時(shí)間節(jié)奏 匹配、提高鋼水質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)連鑄機(jī)恒溫、恒拉速的穩(wěn)定化生產(chǎn)工藝具有重要意義。對(duì)加速鋼水包周轉(zhuǎn)和提高車間調(diào)度的有效性和生產(chǎn)能力的充分發(fā)揮具有重要作 用。

2.4.2 共性技術(shù)

從流程優(yōu)化的角度考慮，煉鋼-連鑄區(qū)段內(nèi)的主要共性技術(shù)是：爐機(jī)匹配技

術(shù)、鋼水二次精煉的優(yōu)化匹配技術(shù)、連鑄高效化技術(shù)、精料技術(shù)、節(jié)能減排和環(huán) 保技術(shù)、過程信息化控制技術(shù)。（1）爐機(jī)匹配技術(shù)

新一代煉鋼工藝流程應(yīng)在采用先進(jìn)成熟的工藝與裝備技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合若 干新開發(fā)的工藝技術(shù)和匹配技術(shù)，通過界面技術(shù)的匹配、協(xié)調(diào)，形成優(yōu)化組合的 生產(chǎn)流程。在新流程中轉(zhuǎn)爐的容量并非越大越好，而應(yīng)該依據(jù)產(chǎn)品大綱的定位和 合理布局的工廠結(jié)構(gòu)，追求最佳的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。煉鋼爐的合 理容量不僅要和連鑄機(jī)相匹配，而且還應(yīng)適應(yīng)軋機(jī)及其生產(chǎn)產(chǎn)品的需求，保證軋 機(jī)的生產(chǎn)高效化。

對(duì)于兩套傳統(tǒng)熱帶連軋機(jī)協(xié)同生產(chǎn)，其生產(chǎn)鋼材的規(guī)模應(yīng)在800 萬噸/年以

上，適宜采用三座280~300 噸大型轉(zhuǎn)爐。同樣規(guī)模的企業(yè)若采用鐵水全“三脫” 和轉(zhuǎn)爐高速吹煉新工藝，由于煉鋼節(jié)奏加快、冶煉周期縮短，應(yīng)采用230~250 噸的脫碳轉(zhuǎn)爐和相應(yīng)的脫硅、脫磷預(yù)處理轉(zhuǎn)爐。

對(duì)于中板生產(chǎn)規(guī)模在180 萬噸/年左右的轉(zhuǎn)爐廠一般應(yīng)選擇兩座150~180 噸

轉(zhuǎn)爐。對(duì)于生產(chǎn)規(guī)模在140~180 萬噸/年以上的長(zhǎng)型材鋼廠一般可配置兩座50~80 噸的轉(zhuǎn)爐或兩座80~100 噸的電爐。對(duì)于薄板坯連鑄-連軋生產(chǎn)線為充分發(fā)揮連軋 機(jī)的生產(chǎn)能力，選擇兩座120~150 噸轉(zhuǎn)爐或1 座230~250 噸轉(zhuǎn)爐也可以選擇兩臺(tái) 150~180 噸電爐與兩流薄板坯鑄機(jī)匹配是合理的。合理選擇煉鋼爐的噸位，穩(wěn)定 和規(guī)范操作程序，提高設(shè)備自動(dòng)化和智能化的運(yùn)行水平是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高效、穩(wěn)定的 基礎(chǔ)條件。

（2）鋼水二次精煉的優(yōu)化匹配技術(shù)

目前國內(nèi)絕大多數(shù)鋼鐵廠均已配備了鋼液二次精煉設(shè)施，過去配置二次精煉 裝置往往單純從精煉裝備的冶金功能出發(fā)進(jìn)行選擇，而新一代鋼鐵流程要求根據(jù) 20 產(chǎn)品和生產(chǎn)流程動(dòng)態(tài)-有序運(yùn)行的特點(diǎn)合理選擇精煉裝置。也就是說選擇二次精 煉裝置不僅要重視冶金功能，而且還要注意其運(yùn)行節(jié)奏和平面布置的合理安排。對(duì)于一般以生產(chǎn)普碳鋼、低合金鋼長(zhǎng)材為主的鋼廠，二次精煉裝置應(yīng)選擇成本低、效率高的爐后吹氬/喂絲裝置或CAS。對(duì)于以中、厚板材為主要產(chǎn)品的鋼廠，二 次精煉設(shè)備主要應(yīng)采用LF 精煉爐；如需生產(chǎn)部分高端產(chǎn)品，要求脫氫、深脫氧 和控制夾雜物，可同時(shí)匹配VD 真空精煉爐。對(duì)于以生產(chǎn)冷軋薄板為主體的煉鋼 廠，由于要大量生產(chǎn)低碳或超低碳鋼材，一般應(yīng)選擇RH 真空精煉設(shè)備，并合理 配備CAS 普通精煉設(shè)施。對(duì)于電爐廠一般應(yīng)以LF 爐作為主要精煉設(shè)施，但為 了保證高品質(zhì)鋼材生產(chǎn)的需求，可同時(shí)配置VD 或RH 真空精煉設(shè)施。（3）連鑄高效化技術(shù)

目前連鑄高效化技術(shù)的主要目標(biāo)是：根據(jù)不同鋼種的特點(diǎn)合理提高拉速、確 定典型拉速并穩(wěn)定拉速，實(shí)現(xiàn)恒拉速，保證鑄坯的內(nèi)部和表面質(zhì)量，促進(jìn)連鑄高 效化。要根據(jù)軋機(jī)配置的要求選擇優(yōu)化和固定的連鑄坯斷面尺寸，確定合理的拉 速和連澆周期，相應(yīng)確定精煉爐、煉鋼爐的運(yùn)行節(jié)奏和生產(chǎn)能力。進(jìn)一步優(yōu)化煉 鋼-連鑄的平面布置，保證物流通暢，縮短調(diào)運(yùn)時(shí)間，減小溫度波動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)連 鑄機(jī)定時(shí)、定溫、定速的穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造條件。

鑄機(jī)斷面的合理選擇是實(shí)現(xiàn)全流程高效化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。通常對(duì)于生產(chǎn)薄板的 傳統(tǒng)板坯鑄機(jī)，連鑄坯厚度以210~230mm 為宜，生產(chǎn)中厚板坯一般可選擇連鑄 坯厚度250~300mm，薄板坯連鑄-連軋機(jī)組生產(chǎn)的薄鑄坯厚度一般為70~90mm。對(duì)于小方坯連鑄機(jī)生產(chǎn)普碳鋼坯（包括低合金鋼）斷面為150mm.150mm 為宜，對(duì)于特殊鋼生產(chǎn)連鑄機(jī)斷面可選擇220mm.220mm~300mm.300mm 或其它相應(yīng) 的矩形坯斷面。（4）精料技術(shù)

這是一個(gè)系統(tǒng)的概念，即所有原材料都要符合冶煉、精煉與質(zhì)量的要求，不

但鐵水這一最重要的原料需進(jìn)行預(yù)處理后再使用，其它原材料也都要精料，例如： 注重提高鐵合金的質(zhì)量，尤其要注重FeMn 的硅、鋁、磷等元素含量，F(xiàn)eCr 中 的鈦、磷含量，避免對(duì)潔凈鋼水的污染。要進(jìn)一步提高石灰質(zhì)量，提倡用回收的 轉(zhuǎn)爐煤氣燒石灰，嚴(yán)格控制石灰中的硫含量和SiO2 含量，提高石灰活性度。要 加強(qiáng)對(duì)耐火材料的質(zhì)量監(jiān)督和管理工作，積極研究開發(fā)新型連鑄三大件耐火材 21 料；進(jìn)一步降低耐火材料的消耗，并深入研究減輕耐火材料對(duì)鋼水潔凈度的污染。保護(hù)渣的質(zhì)量穩(wěn)定性對(duì)連鑄坯表面質(zhì)量有重要影響，今后不但要加強(qiáng)新型保護(hù)渣 的研究開發(fā)工作，而且要加強(qiáng)對(duì)保護(hù)渣質(zhì)量的管理，嚴(yán)格控制保護(hù)渣的加入量，改進(jìn)保護(hù)渣加入技術(shù)，進(jìn)一步提高鑄坯質(zhì)量的穩(wěn)定性。要加強(qiáng)對(duì)廢鋼的成份、塊 度分類管理，特別是對(duì)于電爐廠要通過加強(qiáng)廢鋼管理減少加料次數(shù)，進(jìn)一步降低 冶煉電耗。

（5）節(jié)能減排和環(huán)保技術(shù)

積極推行轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼工藝，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐工序負(fù)能煉鋼；進(jìn)一步促進(jìn)整個(gè) 煉鋼-連鑄工序低能耗運(yùn)行；積極推廣轉(zhuǎn)爐閉罩冶煉、煤氣回收和干法除塵等先 進(jìn)技術(shù)，進(jìn)一步加強(qiáng)煤氣、蒸汽的回收與利用，降低放散率。低硫含量的優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn) 爐煤氣應(yīng)主要用于生產(chǎn)石灰以降低石灰硫含量，大型轉(zhuǎn)爐回收蒸汽應(yīng)優(yōu)先作為煉 鋼車間內(nèi)真空精煉設(shè)備的汽源，以提高能源轉(zhuǎn)換效率，降低真空精煉的成本。要 進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)爐爐渣、煙氣粉塵和廢棄耐火材料等固體廢棄物的利用與循環(huán)利 用技術(shù)的開發(fā)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)煉鋼-連鑄生產(chǎn)無公害化的近“零排放”。積極研究開發(fā) 低品質(zhì)蒸汽、煤氣發(fā)電等新技術(shù)。

（6）生產(chǎn)信息化與過程智能化控制技術(shù)

隨著社會(huì)信息化的發(fā)展和煉鋼-連鑄的生產(chǎn)日趨準(zhǔn)連續(xù)化，煉鋼-連鑄生產(chǎn)過 程的信息化建設(shè)和智能化控制技術(shù)的發(fā)展尤為重要。今后應(yīng)大力在國內(nèi)煉鋼廠推 廣和完善信息中心和數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)煉鋼-連鑄全流程生產(chǎn)過程的 在線監(jiān)控、故障診斷、生產(chǎn)和質(zhì)量預(yù)報(bào)與生產(chǎn)調(diào)度尋優(yōu)等信息管理功能，并開展 鐵水預(yù)處理-煉鋼-精煉-連鑄過程的智能控制技術(shù)研究。

多年以來，由于國內(nèi)不少煉鋼-連鑄原、輔材料質(zhì)量不穩(wěn)定，工藝規(guī)程不健

全，生產(chǎn)基本沿用人工經(jīng)驗(yàn)控制技術(shù)。因此，生產(chǎn)的穩(wěn)定性往往受到操作者個(gè)人 的體力、精力和經(jīng)驗(yàn)所局限，造成人為的失誤或波動(dòng)，影響了工藝和產(chǎn)品的穩(wěn)定 性。今后要在加強(qiáng)生產(chǎn)過程精細(xì)管理和淘汰落后工藝裝備的同時(shí)，積極推廣轉(zhuǎn)爐 副槍動(dòng)態(tài)控制、爐氣分析過程控制以及連鑄計(jì)算機(jī)控制等先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)而逐步實(shí) 現(xiàn)計(jì)算機(jī)閉環(huán)在線智能控制，盡可能減少人為干擾，提高物流流量、成分、溫度 的控制精度，保證產(chǎn)品性能和生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。

今年是2008 年，是奧運(yùn)會(huì)即將勝利召開的一年，現(xiàn)在我們召開全國煉鋼-22 連鑄工作會(huì)議，目的是要總結(jié)成績(jī)、樹立新理念、明確新目標(biāo)，研究和開發(fā)新的 煉鋼工藝流程，我們的目光是要看到2010 年以后戰(zhàn)略目標(biāo)的措施，并結(jié)合各單 位的實(shí)際情況積極探索進(jìn)展。我們應(yīng)該有抱負(fù)、有信心將中國的煉鋼-連鑄水平推向世界一流水平。參考文獻(xiàn) [1] 姜曉東，徐安軍，田乃媛等，噴吹法和攪拌法鐵水脫硫工藝成本的綜合評(píng)估，煉鋼，2006, Vol.22, No.4, P55-58.[2] 劉瀏, 蘇天森, 李鳳喜, Technical Progress of Long Life Combined Blowing Converter Steelmaking in China, 第10 屆日中鋼鐵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集, 2004, P106-115.[3] 李鳳喜, 李具中, 連鑄“典型拉速下恒拉速”的生產(chǎn)實(shí)踐, 第四界發(fā)展中國家連鑄國際會(huì)

議（CCC’08）, 2008.[4] 殷瑞鈺, 中國薄板坯連鑄連軋的發(fā)展特點(diǎn)和方向, 鋼鐵, 2007, Vol.42, No.1, P1~7.[5] 余志祥, 劉路長(zhǎng), 肖文斌等.武鋼三煉鋼計(jì)算機(jī)煉鋼技術(shù)的新進(jìn)展[C], 第一屆中德（歐）

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第五篇：煉鋼總結(jié)

時(shí)光荏苒，歲月如梭。在進(jìn)廠的一年中，在領(lǐng)導(dǎo)及同事們的關(guān)心和幫助下，學(xué)到了許多寶貴的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，從對(duì)煉鋼廠一無所知到現(xiàn)在有所了解；從對(duì)煉鋼一竅不通到如今對(duì)部門事務(wù)的熟悉；從涉世之初的懵懵懂懂,到今天的沉著自信地應(yīng)對(duì)一切事情，這是一個(gè)難得可貴的學(xué)習(xí)過程，同時(shí)，也有因不足帶來的遺憾和愧疚。

進(jìn)公司后，分廠給我安排了輪崗學(xué)習(xí)，在此期間分別在轉(zhuǎn)爐、精煉爐、連鑄工序進(jìn)行工藝、操作、以及設(shè)備使用學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)期間，經(jīng)過自己的不懈努力，不斷的查閱資料和現(xiàn)場(chǎng)觀察記錄，以及向老師傅們請(qǐng)教，漸漸地對(duì)煉鋼作業(yè)有了比較深的了解。

對(duì)于煉鋼的生產(chǎn)流程，可以總結(jié)為轉(zhuǎn)爐（AOD）—精煉（LF）—連鑄（CCM），其中有鋼種進(jìn)行VD真空精煉爐。轉(zhuǎn)爐是以鐵水為主要原料，然后經(jīng)過頂吹吹煉，達(dá)到脫碳和脫硫的目的，同時(shí)使鋼水達(dá)到不同鋼種出鋼時(shí)要求的成分和溫度,最后在出鋼時(shí)，按照不同的鋼種加入所需合金材料。LF爐是鋼鐵生產(chǎn)中主要的爐外精煉設(shè)備，精煉過程中同時(shí)加入所需物料，使鋼水達(dá)到脫硫、溫度調(diào)節(jié)、成分微調(diào)和提純目的，從而進(jìn)一步的使不同鋼種的成分及狀態(tài)達(dá)到目標(biāo)值。VD精煉爐是在真空環(huán)境下，氧化效率高，可降低合金鐵使用量。連鑄就是將精煉后的鋼水連續(xù)鑄造成不同類型、不同規(guī)格的鋼坯的過程。

經(jīng)過了輪崗學(xué)習(xí)，我對(duì)自己有了新的認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)自己還有很多的不足之處，需要不斷地學(xué)習(xí)，在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)中得到進(jìn)步。

一、工作需要注重細(xì)節(jié)。有句話說的是細(xì)節(jié)決定成敗，可見細(xì)節(jié)的重要性。因此我每天都反復(fù)地告誡自己更加嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)心地工作，不允許出現(xiàn)任何的錯(cuò)誤。

二、做事要有自己的思路。當(dāng)事情繁多時(shí)，有些人自然會(huì)感覺無從下手，這個(gè)時(shí)候要是能自己理清思路，對(duì)自己的工作有一個(gè)明了的步驟，做那件事先，什么時(shí)候需要完成哪些工作，都有一個(gè)自己的思路，當(dāng)然還包括其他計(jì)劃方面。

三、提高自己思考問題，分析問題和解決問題的能力。對(duì)于比較棘手的問題，要懂得分析其脈絡(luò)，對(duì)各個(gè)難點(diǎn)逐個(gè)擊破，不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和磨練中，培養(yǎng)出全面分析問題和尋求最優(yōu)方法解決問題的能力。簡(jiǎn)單說就是“復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化，簡(jiǎn)單問題標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)問題科學(xué)化?！?/p>

這段期間，我雖然取得一定的進(jìn)步和些許的成績(jī)，但離領(lǐng)導(dǎo)的要求尚有一定差距我會(huì)為自己制定工作計(jì)劃和目標(biāo)，開拓進(jìn)取，在不懈的努力中完善自己，為公司的發(fā)展和個(gè)人價(jià)值的實(shí)現(xiàn)而不懈努力。