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[摘 要]进入21世纪，钢铁企业所面临的机遇和挑战，促使其努力发展高效的生产工艺，降低生产成本，提高产品质量和减轻对环境的污染，这样钢铁企业才能立于不败之地。本文简述并分析了近年来我国转炉炼钢的生产现状，提出了国内冶金转炉炼钢技术未来发展所注意的方面。
[关键词]冶金转炉；炼钢；生产现状；技术应用
中图分类号：TF71 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0046-01
当前，国内转炉钢厂也致力于配套设备升级及节能降耗技术的研究和应用，通过炼钢新流程实现洁净钢的高效率、低成本、稳定生产，更广泛地应用高校脱磷技术、煤气干法除尘技术、少渣炼钢技术等技术。但是，冶金转炉炼钢仍然存在着不少问题，需结合当前转炉炼钢的生产现状进行深入分析，并探讨有效技术措施，以期优化转炉炼钢的工艺流程，建立大批量廉价生产洁净钢的生产体系，实现“零”排放的绿色生态生产。
一、国内冶金转炉炼钢的生产现状
1.转炉钢产量逐年增长
作为转炉炼钢主要炉料的生铁逐年增长，为转炉炼钢钢产量的大幅度增长提供了良好而充裕的原料条件，与世界各主要产钢国家相比，我国铁钢比较高，近年来我国生铁产量在逐年增长，为转炉炼钢钢产量的大幅度增长提供了良好而充裕的原料条件。
2.大中型重点钢铁企业转炉钢产量占主导地位
近年来，由于新建了一批大、中型转炉以及原有小型转炉的扩容改造，使转炉炼钢厂生产规模均有所扩大，因此大、中型转炉钢产量大幅度提高。我国重点大、中型钢铁企业转炉钢产量分布情况的统计表明，全国年产量200万t以上的大中型钢铁企业的产钢量已占全国钢总产量的82 4%。大型钢铁（集团）企业（>500万t/a）数量增多，为发展转炉炼钢提供了有利条件。
3.转炉生产工艺进一步优化
为了提高钢质量和扩大冶炼钢种，原有大、中型转炉炼钢厂都相继增建了铁水脱硫装置及二次精炼装置。近年来新建的转炉炼钢厂普遍配置了全量铁水脱硫装置，并根据冶炼钢种要求配置了炉外精炼装置，一般多选用LF精炼，有些转炉钢厂还设置了VD或RH精炼装置，从而为生产高附加值钢种提供了有利条件。近年来转炉二次精炼比已大幅度提高。
4.转炉自动化水平不断提高
大、中型转炉炼钢厂一般均采用了基础自动化和过程计算机控制系统，有些大中型转炉钢厂还设置了管理计算机系统。另外在一些有条件的大型转炉炼钢厂增设了副枪装置或炉气自动分析仪，藉副枪或炉气分析仪为检测手段，实现了计算机动态模型控制，从而提高了转炉终点命中率，改善了转炉作业指标。
5.转炉消耗指标逐步降低
近年来我国转炉钢铁料消耗逐年下降，随着我国高炉生产能力的大幅度增长，为转炉炼钢提供了充裕的铁水，故转炉炼钢炉料铁水比高，为转炉冶炼纯净钢和提高钢的质量提供了良好条件；转炉工序能耗也有所降；转炉炉龄大幅度提高，耐火材料消耗降低。溅渣护炉技术的普遍推广，炉衬材质的进一步改善，对炉体维护的加强以及转炉操作水平的不断改进，从而使转炉炉龄大幅度提高，耐火材料消耗降低。
二、国内冶金转炉炼钢的技术应用
1.转炉脱磷炼钢技术
当今低磷钢冶炼的主要方法有铁水“三脱”预处理+转炉法、转炉双联法和双渣法。首钢京唐公司是目前国内第一个按“全三脱”冶炼模式设计的炼钢厂，可稳定生产高品质钢水，为生产高端产品奠定了坚实的基础。“全三脱”即指对铁水全量进行脱硫、脱磷、脱硅预处理。宝钢从2002年开始对转炉脱磷一脱碳双联工艺技术（BRP）的自主研究。宝钢炼钢3座300t复吹转炉的双联法设备配置和工艺布置与传统转炉炼钢车间基本一致。每座转炉均具有脱磷和脱碳功能，可采用双联法冶炼，亦可进行常规冶炼，切换灵活，目前采用BRP工艺已经开发了帘线钢、抗HIC的管线钢、IF钢、2Crl3不锈钢、S135钻杆钢之类高难度、高附加值产品。武钢炼钢厂由于没有铁水脱磷预处理工序，无法实现转炉双联法冶炼，自投产以来，一直采用传统的双渣低拉碳转炉冶炼工艺生产，转炉出钢磷含量波动大，出钢碳含量偏低，氧含量较高。通过脱磷反应机理高温实验，氧枪喷头结构改进及转炉冶炼工艺优化，在一座转炉内采用单渣高拉碳工艺，优质高碳钢出钢平均磷的质量分数由0.015%下降为0.011%，出钢平均碳的质量分数由0.097% 提高到0.44%。这一新工艺的采用使转炉炼钢成本大幅下降。
2.转炉高效挡渣技术
转炉高效挡渣技术可以减少转炉出钢到钢包的下渣量，降低精炼过程中钢水的回磷及氧化物夹杂数量，提高钢水清洁度，同时提高合金收得率，减少脱氧剂、合金消耗，降低炼钢成本。转炉高效挡渣技术是在转炉出钢口安装液压滑动水口，配备远红外线下渣监测装置，实现精确自动控制滑板出钢。不仅操作方便、控制精确、自动化程度高，还降低了劳动强度。国内的滑板挡渣效率≥95%，合金收得率提高1%～2%，其钢包下渣厚度<30 mm。三明钢铁、宝钢、京唐等十几个钢厂在超过40座60～300t转炉上先后采用此挡渣技术，应用前景良好。
3.转炉少渣炼钢工艺技术
转炉少渣炼钢工艺技术的核心思路是循环利用脱碳炉渣，即将上一炉脱碳阶段的炉渣留在炉内再供下一炉冶炼使用，改变了传统的转炉冶炼过程在脱碳结束后排出高碱度炉渣的操作；同时，为了确保转炉炉内合理的渣量，在转炉吹炼脱磷结束后排出低碱度炉渣。通过研究，解决了转炉留渣情况下的安全兑铁及高效脱磷、大渣量溅渣护炉等技术难题，并且成功开发了转炉少渣炼钢工艺转炉脱磷、脱碳阶段工艺控制模型，实现了自动控制。2012年，首钢210t转炉通过应用少渣炼钢工艺技术生产的比例达到60%以上，100t转炉的应用比例达到70%。与传统转炉炼钢工艺相比，采用该技术后，吨钢石灰消耗量降低40%，吨钢白灰消耗量降低至22～24 kg；轻烧白云石消耗量降低42%，维持在吨钢7～9 kg；转炉总渣量由吨钢110 kg降低至65。实践证明，此项技术的成功应用不仅大大降低了炼钢工序成本，而且具有显著的社会效益，对节能减排和环境保护将发挥重要的作用。
三、转炉炼钢在技术发展中应注意的问题
我国中、小型转炉炼钢厂（车间）生产量达到6000t以上，与前后工序配套的有小高炉、小连铸、小轧机；已形成一定的综合生产能力。中、小型转炉钢厂是在我国钢铁发展的历史中形成的，今后在一段较长的时间应配合我国钢铁行业的产业结构调整政策和优化工艺及调整产品结构的发展战略，搞好扩容改造挖潜，相应提高技术和装备水平，比如适当增设铁水脱硫设施和根据钢种要求增设炉外精炼装置，以求在增产的同时进一步提高钢的质量，扩大冶炼钢种范围，降低消耗，改善环保条件，在市场竞争中继续求得生存发展。今后应抑制低水平中小型转炉重复建设。在沿海建设大型钢铁企业，应当充分考虑我国的国情和利用优越的海港天然条件，本着设备大型化、现代化原则，选取适合于大型钢铁企业的大型高炉、大型转炉和大型热连轧机、冷连轧机等国内外成熟的工艺技术装备，以满足大规模生产的要求，对一些国外尚处于开发试用阶段或通常适合于中、小型钢铁企业的工艺技术装备一般不宜选用。
总之，我国转炉炼钢技术近年来虽取得了较大的进步，但其生产技术经济指标距欧美、日本等国际先进水平仍存在一定的差距。因此，转炉钢厂必须从实际情况出发，深入开展节能技术的研究及应用，从而达到节能减排，降本增效，提高企业市场竞争力的目的。
参考文献
[1]万雪峰，李德刚等.转炉炉气分析技术的发展及应用[J]. 鞍钢技术， 2009（5）.
[2]王启均，李仕雄.自动化炼钢控制技术分析[J].民营科技，2011（12）.
[3]刘超.中国转炉炼钢技术的发展、创新与展望[J].特钢技术，2013（04）.
[关键词]冶金转炉；炼钢；生产现状；技术应用
中图分类号：TF71 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0046-01
当前，国内转炉钢厂也致力于配套设备升级及节能降耗技术的研究和应用，通过炼钢新流程实现洁净钢的高效率、低成本、稳定生产，更广泛地应用高校脱磷技术、煤气干法除尘技术、少渣炼钢技术等技术。但是，冶金转炉炼钢仍然存在着不少问题，需结合当前转炉炼钢的生产现状进行深入分析，并探讨有效技术措施，以期优化转炉炼钢的工艺流程，建立大批量廉价生产洁净钢的生产体系，实现“零”排放的绿色生态生产。
一、国内冶金转炉炼钢的生产现状
1.转炉钢产量逐年增长
作为转炉炼钢主要炉料的生铁逐年增长，为转炉炼钢钢产量的大幅度增长提供了良好而充裕的原料条件，与世界各主要产钢国家相比，我国铁钢比较高，近年来我国生铁产量在逐年增长，为转炉炼钢钢产量的大幅度增长提供了良好而充裕的原料条件。
2.大中型重点钢铁企业转炉钢产量占主导地位
近年来，由于新建了一批大、中型转炉以及原有小型转炉的扩容改造，使转炉炼钢厂生产规模均有所扩大，因此大、中型转炉钢产量大幅度提高。我国重点大、中型钢铁企业转炉钢产量分布情况的统计表明，全国年产量200万t以上的大中型钢铁企业的产钢量已占全国钢总产量的82 4%。大型钢铁（集团）企业（>500万t/a）数量增多，为发展转炉炼钢提供了有利条件。
3.转炉生产工艺进一步优化
为了提高钢质量和扩大冶炼钢种，原有大、中型转炉炼钢厂都相继增建了铁水脱硫装置及二次精炼装置。近年来新建的转炉炼钢厂普遍配置了全量铁水脱硫装置，并根据冶炼钢种要求配置了炉外精炼装置，一般多选用LF精炼，有些转炉钢厂还设置了VD或RH精炼装置，从而为生产高附加值钢种提供了有利条件。近年来转炉二次精炼比已大幅度提高。
4.转炉自动化水平不断提高
大、中型转炉炼钢厂一般均采用了基础自动化和过程计算机控制系统，有些大中型转炉钢厂还设置了管理计算机系统。另外在一些有条件的大型转炉炼钢厂增设了副枪装置或炉气自动分析仪，藉副枪或炉气分析仪为检测手段，实现了计算机动态模型控制，从而提高了转炉终点命中率，改善了转炉作业指标。
5.转炉消耗指标逐步降低
近年来我国转炉钢铁料消耗逐年下降，随着我国高炉生产能力的大幅度增长，为转炉炼钢提供了充裕的铁水，故转炉炼钢炉料铁水比高，为转炉冶炼纯净钢和提高钢的质量提供了良好条件；转炉工序能耗也有所降；转炉炉龄大幅度提高，耐火材料消耗降低。溅渣护炉技术的普遍推广，炉衬材质的进一步改善，对炉体维护的加强以及转炉操作水平的不断改进，从而使转炉炉龄大幅度提高，耐火材料消耗降低。
二、国内冶金转炉炼钢的技术应用
1.转炉脱磷炼钢技术
当今低磷钢冶炼的主要方法有铁水“三脱”预处理+转炉法、转炉双联法和双渣法。首钢京唐公司是目前国内第一个按“全三脱”冶炼模式设计的炼钢厂，可稳定生产高品质钢水，为生产高端产品奠定了坚实的基础。“全三脱”即指对铁水全量进行脱硫、脱磷、脱硅预处理。宝钢从2002年开始对转炉脱磷一脱碳双联工艺技术（BRP）的自主研究。宝钢炼钢3座300t复吹转炉的双联法设备配置和工艺布置与传统转炉炼钢车间基本一致。每座转炉均具有脱磷和脱碳功能，可采用双联法冶炼，亦可进行常规冶炼，切换灵活，目前采用BRP工艺已经开发了帘线钢、抗HIC的管线钢、IF钢、2Crl3不锈钢、S135钻杆钢之类高难度、高附加值产品。武钢炼钢厂由于没有铁水脱磷预处理工序，无法实现转炉双联法冶炼，自投产以来，一直采用传统的双渣低拉碳转炉冶炼工艺生产，转炉出钢磷含量波动大，出钢碳含量偏低，氧含量较高。通过脱磷反应机理高温实验，氧枪喷头结构改进及转炉冶炼工艺优化，在一座转炉内采用单渣高拉碳工艺，优质高碳钢出钢平均磷的质量分数由0.015%下降为0.011%，出钢平均碳的质量分数由0.097% 提高到0.44%。这一新工艺的采用使转炉炼钢成本大幅下降。
2.转炉高效挡渣技术
转炉高效挡渣技术可以减少转炉出钢到钢包的下渣量，降低精炼过程中钢水的回磷及氧化物夹杂数量，提高钢水清洁度，同时提高合金收得率，减少脱氧剂、合金消耗，降低炼钢成本。转炉高效挡渣技术是在转炉出钢口安装液压滑动水口，配备远红外线下渣监测装置，实现精确自动控制滑板出钢。不仅操作方便、控制精确、自动化程度高，还降低了劳动强度。国内的滑板挡渣效率≥95%，合金收得率提高1%～2%，其钢包下渣厚度<30 mm。三明钢铁、宝钢、京唐等十几个钢厂在超过40座60～300t转炉上先后采用此挡渣技术，应用前景良好。
3.转炉少渣炼钢工艺技术
转炉少渣炼钢工艺技术的核心思路是循环利用脱碳炉渣，即将上一炉脱碳阶段的炉渣留在炉内再供下一炉冶炼使用，改变了传统的转炉冶炼过程在脱碳结束后排出高碱度炉渣的操作；同时，为了确保转炉炉内合理的渣量，在转炉吹炼脱磷结束后排出低碱度炉渣。通过研究，解决了转炉留渣情况下的安全兑铁及高效脱磷、大渣量溅渣护炉等技术难题，并且成功开发了转炉少渣炼钢工艺转炉脱磷、脱碳阶段工艺控制模型，实现了自动控制。2012年，首钢210t转炉通过应用少渣炼钢工艺技术生产的比例达到60%以上，100t转炉的应用比例达到70%。与传统转炉炼钢工艺相比，采用该技术后，吨钢石灰消耗量降低40%，吨钢白灰消耗量降低至22～24 kg；轻烧白云石消耗量降低42%，维持在吨钢7～9 kg；转炉总渣量由吨钢110 kg降低至65。实践证明，此项技术的成功应用不仅大大降低了炼钢工序成本，而且具有显著的社会效益，对节能减排和环境保护将发挥重要的作用。
三、转炉炼钢在技术发展中应注意的问题
我国中、小型转炉炼钢厂（车间）生产量达到6000t以上，与前后工序配套的有小高炉、小连铸、小轧机；已形成一定的综合生产能力。中、小型转炉钢厂是在我国钢铁发展的历史中形成的，今后在一段较长的时间应配合我国钢铁行业的产业结构调整政策和优化工艺及调整产品结构的发展战略，搞好扩容改造挖潜，相应提高技术和装备水平，比如适当增设铁水脱硫设施和根据钢种要求增设炉外精炼装置，以求在增产的同时进一步提高钢的质量，扩大冶炼钢种范围，降低消耗，改善环保条件，在市场竞争中继续求得生存发展。今后应抑制低水平中小型转炉重复建设。在沿海建设大型钢铁企业，应当充分考虑我国的国情和利用优越的海港天然条件，本着设备大型化、现代化原则，选取适合于大型钢铁企业的大型高炉、大型转炉和大型热连轧机、冷连轧机等国内外成熟的工艺技术装备，以满足大规模生产的要求，对一些国外尚处于开发试用阶段或通常适合于中、小型钢铁企业的工艺技术装备一般不宜选用。
总之，我国转炉炼钢技术近年来虽取得了较大的进步，但其生产技术经济指标距欧美、日本等国际先进水平仍存在一定的差距。因此，转炉钢厂必须从实际情况出发，深入开展节能技术的研究及应用，从而达到节能减排，降本增效，提高企业市场竞争力的目的。
参考文献
[1]万雪峰，李德刚等.转炉炉气分析技术的发展及应用[J]. 鞍钢技术， 2009（5）.
[2]王启均，李仕雄.自动化炼钢控制技术分析[J].民营科技，2011（12）.
[3]刘超.中国转炉炼钢技术的发展、创新与展望[J].特钢技术，2013（04）.