吳悠
摘要:在當(dāng)下,國(guó)內(nèi)的煉鋼廠紛紛致力于升級(jí)配套設(shè)備、積極研究應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù),借助先進(jìn)的、科學(xué)的轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的低成本高效率鋼鐵生產(chǎn),主要包括轉(zhuǎn)爐脫磷、煤氣干法除塵、轉(zhuǎn)爐少渣、高效擋渣等煉鋼技術(shù),并且轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)處于不斷發(fā)展和更新的狀態(tài),前景廣闊,促使鋼鐵生產(chǎn)走上真正意義上的環(huán)保節(jié)能道路。本文主要分析探討了轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展與展望情況,以供參閱。
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù);發(fā)展;展望
轉(zhuǎn)爐是主要用于生產(chǎn)碳鋼、合金鋼、銅、鎳等金屬材料的冶煉設(shè)備。其主要原料有鐵水、廢鋼和鐵合金等,煉鋼過程中的熱量來(lái)源是靠鐵液本身物理熱以及鐵液各組分間化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量,無(wú)需外界附加能源。我國(guó)使用最為普遍的煉鋼設(shè)備為堿性氧氣頂吹和頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐,因其具有成本低、單爐產(chǎn)量高、投資少、生產(chǎn)速度快等優(yōu)點(diǎn),被我國(guó)鋼鐵企業(yè)所廣泛應(yīng)用。
1我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的應(yīng)用
1.1潔凈鋼新流程的應(yīng)用
在21世紀(jì)的發(fā)展形勢(shì)下,我國(guó)鋼鐵工業(yè)中對(duì)潔凈鋼的生產(chǎn)已經(jīng)成為重點(diǎn),而潔凈鋼的生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)就是采取最經(jīng)濟(jì)的手段來(lái)使生產(chǎn)效率大幅提高,從而形成大規(guī)模的生產(chǎn)。當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)創(chuàng)新出了新的煉鋼流程來(lái)對(duì)潔凈鋼進(jìn)行生產(chǎn),并且已經(jīng)在部分煉鋼企業(yè)中得到了初步的應(yīng)用。潔凈鋼新流程能夠?qū)︿撝械碾s質(zhì)進(jìn)行有效的“三脫”處理,使其處理比例達(dá)到更高,并且轉(zhuǎn)爐日產(chǎn)數(shù)也增加了將近一倍,極大提高了潔凈鋼的生產(chǎn)效率,相比于傳統(tǒng)的潔凈鋼流程,生產(chǎn)成本也要低的多。
1.2轉(zhuǎn)爐脫磷煉鋼技術(shù)的應(yīng)用
在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)中,常用脫磷技術(shù)方法包括結(jié)合鐵水三脫預(yù)處理和轉(zhuǎn)爐法、轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法、雙渣法。其中雙渣法是指操作一臺(tái)轉(zhuǎn)爐,實(shí)行2次造渣,轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法是指操作2臺(tái)轉(zhuǎn)爐,一臺(tái)脫磷,完成脫磷之后在另一臺(tái)脫碳。大型鋼鐵廠通過自主研發(fā)、應(yīng)用脫磷脫碳新工藝,促使每一臺(tái)轉(zhuǎn)爐都可以脫磷、脫碳,應(yīng)用雙聯(lián)技術(shù)煉鋼。一些煉鋼廠由于缺乏鐵水脫磷預(yù)處理的條件與設(shè)備,應(yīng)用雙渣法煉鋼,但出鋼量不高,且磷含量有較大變化,氧氣含量較高。通過不斷優(yōu)化轉(zhuǎn)爐脫磷煉鋼技術(shù),提高出鋼量與含碳量,保證出鋼質(zhì)量,提高轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)水平。
1.3干法除塵技術(shù)的應(yīng)用
當(dāng)前我國(guó)絕大部分的煉鋼廠的轉(zhuǎn)爐依舊采取著傳統(tǒng)的濕法除塵技術(shù),隨著我國(guó)對(duì)節(jié)能減排有了明確的要求以后,對(duì)干法除塵技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為了主要趨勢(shì),當(dāng)前,干法除塵技術(shù)已經(jīng)得到了應(yīng)用,并且所采用的設(shè)備和系統(tǒng)已經(jīng)能進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化的生產(chǎn)。這種干法除塵技術(shù)的應(yīng)用利于節(jié)能減排,實(shí)現(xiàn)了煉鋼生產(chǎn)的節(jié)能化、綠色化。
1.4轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼技術(shù)的應(yīng)用
轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼技術(shù)在當(dāng)前的鋼鐵工業(yè)煉鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛,它實(shí)際上就是循環(huán)使用脫碳爐渣的一項(xiàng)技術(shù),把上一爐經(jīng)過脫碳處理的爐渣保留下來(lái),將其放入下一爐繼續(xù)使用。該技術(shù)能促使傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐冶煉在實(shí)行脫碳處理之后才可以排出高堿度爐渣的排出方式發(fā)生改變,確保轉(zhuǎn)爐里面存在一定量的爐渣,在結(jié)束脫磷以后使其排出低堿度爐渣。通過應(yīng)用轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼技術(shù),鋼鐵廠能實(shí)現(xiàn)安全脫鐵操作以及高效脫磷處理,解決大渣量濺渣護(hù)爐問題,針對(duì)轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼技術(shù)建立起脫磷脫碳技術(shù)控制模型,達(dá)到自動(dòng)化控制目的。
1.5高效擋渣技術(shù)的應(yīng)用
高效擋渣技術(shù)的應(yīng)用前景非常廣闊,它可以有效降低轉(zhuǎn)爐出鋼到鋼包的下渣量,并對(duì)鋼水回磷和氧化物所產(chǎn)生的夾雜進(jìn)行有效減少,以此確保鋼水的清潔度得到顯著提高,使合金的收得率明顯上升,并且減少了脫氧劑的使用,減少了對(duì)合金的損耗,并且還能顯著減少煉鋼的成本。高效擋渣技術(shù)的操作非常簡(jiǎn)便,并且利于控制,精確度也較高,適合自動(dòng)化控制,從而有效減少了煉鋼工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
2轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)未來(lái)的發(fā)展與展望
2.1開發(fā)轉(zhuǎn)爐少渣冶煉工藝
我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量迅猛增長(zhǎng)必然會(huì)受到資源、能源及環(huán)境的制約。研發(fā)各種節(jié)鐵技術(shù),將會(huì)緩解國(guó)內(nèi)鐵礦資源緊張的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)爐采用少渣冶煉工藝可大幅提高鐵水收得率,降低生產(chǎn)成本,獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。少渣冶煉技術(shù)應(yīng)包括更廣泛的內(nèi)容:(1)煉鐵原料結(jié)構(gòu)優(yōu)化,降Si提Fe,提高入爐礦石品位;(2)高爐低Si冶煉;(3)轉(zhuǎn)爐少渣冶煉。
2.2努力降本增效,減少污染
近年來(lái),工業(yè)生產(chǎn)所帶來(lái)的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,我們不能單純追求經(jīng)濟(jì)利益而罔顧環(huán)境的危害。所以,國(guó)家對(duì)鋼鐵工業(yè)向著節(jié)能減排,降低環(huán)境污染方面也提出了要求。在鋼鐵生產(chǎn)的過程中,重視煙塵的處理,降低鐵損運(yùn)用轉(zhuǎn)爐少渣工藝,節(jié)能減排等,以及通過眾多環(huán)保措施,促使我國(guó)鋼鐵工業(yè)逐步在更加綠色、高效、安全、環(huán)保的方向上不斷前進(jìn)。
2.3持續(xù)完善潔凈鋼生產(chǎn)體系
在鋼鐵生產(chǎn)工業(yè)應(yīng)建立并持續(xù)完善大規(guī)模低成本潔凈鋼生產(chǎn)體系,更好的實(shí)現(xiàn)潔凈鋼生產(chǎn),保證大幅度降低潔凈鋼生產(chǎn)成本。在生產(chǎn)體系的建立與完善中要注重確立發(fā)展目標(biāo),在條件允許的情況下應(yīng)用三脫鐵水少渣冶煉技術(shù),促進(jìn)轉(zhuǎn)爐高效化生產(chǎn),確立低成本大規(guī)模潔凈鋼生產(chǎn),把它作為技術(shù)核心以及基本保障。
2.4吹煉終點(diǎn)動(dòng)態(tài)控制技術(shù)
終點(diǎn)控制是煉鋼操作的技術(shù)關(guān)鍵。目前,國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)多采用人工經(jīng)驗(yàn)控制,無(wú)法滿足潔凈鋼和高品質(zhì)鋼種生產(chǎn)的質(zhì)量要求。因此,盡快采取措施提高煉鋼終點(diǎn)的控制精度和命中率已成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)煉鋼生產(chǎn)中迫切需要解決的技術(shù)問題。提高轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制水平的技術(shù)關(guān)鍵主要有以下兩點(diǎn):(1)優(yōu)化復(fù)吹工藝,促進(jìn)鋼渣平衡,穩(wěn)定終點(diǎn)操作;(2)采用終點(diǎn)動(dòng)態(tài)控制技術(shù),根據(jù)爐內(nèi)反饋信息來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)煉鋼終點(diǎn)的精確控制。
3結(jié)束語(yǔ)
總而言之,我國(guó)的轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)雖然進(jìn)步較大,但生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)仍與國(guó)際先進(jìn)水平有不小差距。鋼鐵產(chǎn)能過剩,鋼鐵企業(yè)利潤(rùn)低甚至虧損的格局在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法改變,轉(zhuǎn)爐煉鋼由于是生產(chǎn)粗鋼的主要生產(chǎn)工藝,所以在能源、礦產(chǎn)儲(chǔ)量等多方面受到較大限制,而生產(chǎn)的粗鋼價(jià)格相對(duì)低廉,故轉(zhuǎn)爐鋼廠應(yīng)大力開展節(jié)能降耗,節(jié)約成本,提高產(chǎn)率,才能進(jìn)一步提高我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼企業(yè)在鋼鐵生產(chǎn)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。
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(作者單位:河鋼集團(tuán)邯鄲鋼鐵公司一煉鋼廠)