代海軍,甦 震,張建平
(1.酒鋼集團(tuán)榆中鋼鐵有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730104;2.河鋼樂(lè)亭鋼鐵有限公司,河北 唐山 063000;3.北京北科中鋼工程技術(shù)有限公司,北京 100083)
我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)總量位居世界第一,鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)支柱產(chǎn)業(yè),在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有不可或缺的作用。我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中,大部分鋼鐵產(chǎn)品都是基于轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)生產(chǎn)而成,轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)是目前鋼鐵生產(chǎn)的主要技術(shù)手段。隨著我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展,帶動(dòng)了我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,為我國(guó)現(xiàn)代化煉鋼工藝奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[1]。
轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)在發(fā)展優(yōu)化中,轉(zhuǎn)爐的爐齡是一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo),有效提高轉(zhuǎn)爐的使用年限,在一定程度上不僅減低純鋼的生產(chǎn)成本,還能提高轉(zhuǎn)爐的鋼鐵冶煉效率。隨著我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展,許多先進(jìn)的工藝不斷被優(yōu)化開(kāi)發(fā),在提高轉(zhuǎn)爐的爐齡方面,濺渣護(hù)爐工藝受到廣泛應(yīng)用,其主要原理是利用高速氮?dú)鈱⒄{(diào)配好的轉(zhuǎn)爐爐渣在爐襯表面,通過(guò)噴濺的方式形成爐渣層,這層爐渣層能夠有效的防止轉(zhuǎn)爐爐襯表層快速氧化,降低了煉鋼過(guò)程中,高溫爐渣對(duì)轉(zhuǎn)爐表面的腐蝕和傷害。采用該工藝后,在轉(zhuǎn)爐爐襯的磚層被腐蝕至一定程度時(shí),轉(zhuǎn)爐的爐壁以及爐內(nèi)鋼渣相互之間的熱傳導(dǎo)基本實(shí)現(xiàn)平衡,這時(shí)轉(zhuǎn)爐爐襯達(dá)到零溶損的狀態(tài),從而有效增加轉(zhuǎn)爐爐齡,降低能耗,提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
長(zhǎng)壽復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉工藝是基于濺渣護(hù)爐保護(hù)轉(zhuǎn)爐爐襯,進(jìn)而提升爐齡的工藝而來(lái)。應(yīng)用該技術(shù)雖能有效提升轉(zhuǎn)爐爐齡,但在高爐齡的前提下,延長(zhǎng)轉(zhuǎn)爐爐底噴嘴的使用壽命,實(shí)現(xiàn)完美復(fù)吹,是轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)需要重點(diǎn)研究的技術(shù)問(wèn)題。若應(yīng)用濺渣護(hù)爐工藝,爐齡雖然提高但轉(zhuǎn)爐復(fù)吹比降低,就要放棄復(fù)吹技術(shù),否則難以大規(guī)模采用濺渣護(hù)爐技術(shù)。我國(guó)鋼鐵企業(yè)在不斷的技術(shù)實(shí)踐中,研發(fā)出利用爐渣蘑菇頭來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)爐底吹透氣磚加以保護(hù)的長(zhǎng)壽復(fù)吹冶煉工藝,有效解決了轉(zhuǎn)爐爐底噴嘴使用壽命的技術(shù)問(wèn)題,應(yīng)用該技術(shù)能確保轉(zhuǎn)爐爐底復(fù)吹噴嘴與爐齡完成同步,實(shí)現(xiàn)完美復(fù)吹比。該工藝在我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼中應(yīng)用效果較為顯著,是我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的一次重要突破,對(duì)國(guó)際轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。長(zhǎng)壽復(fù)吹冶煉工藝降低了轉(zhuǎn)爐煉鋼成本,提高了轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)效率[2-4]。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及城市化建設(shè)對(duì)鋼鐵的需求越來(lái)越多。鋼鐵企業(yè)為提高轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)效率,在冶煉過(guò)程中,通過(guò)加大供養(yǎng)強(qiáng)度,開(kāi)展平穩(wěn)吹練的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),創(chuàng)新開(kāi)發(fā)我國(guó)高效的轉(zhuǎn)爐吹練工藝,大幅度提高我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)效率。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)國(guó)內(nèi)各種規(guī)模的煉鋼轉(zhuǎn)爐在使用轉(zhuǎn)爐高效吹練工藝后,在生產(chǎn)效率的數(shù)據(jù)對(duì)比方面,小型轉(zhuǎn)爐相較于大、中型轉(zhuǎn)爐的作業(yè)率以及利用系數(shù)明顯要高,主要原因在于國(guó)內(nèi)小型煉鋼轉(zhuǎn)爐的輔助作業(yè)時(shí)間相對(duì)較短,便于擴(kuò)裝。在采用轉(zhuǎn)爐高效吹練工藝過(guò)程中,為有效提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率,通常采用以下幾種技術(shù)來(lái)提高轉(zhuǎn)爐的供氧強(qiáng)度:①通過(guò)大幅度減少爐渣,加大供氧量,提高爐容比;②通過(guò)改進(jìn)供養(yǎng)槍結(jié)構(gòu),提高供養(yǎng)噴槍的化渣率,降低轉(zhuǎn)爐的熔池噴濺,避免一氧化鐵粉塵增加,從而提高供氧強(qiáng)度。③轉(zhuǎn)爐鋼渣初熔時(shí),利用底吹強(qiáng)攪拌工藝,使渣鋼的爐內(nèi)反映平衡,從而提升轉(zhuǎn)爐供氧強(qiáng)度[5]。
隨著我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量的不斷提升,我國(guó)鐵礦資源的供應(yīng)已經(jīng)出現(xiàn)較為緊張的態(tài)勢(shì),同時(shí)受生態(tài)環(huán)境制約,開(kāi)發(fā)先進(jìn)的降渣節(jié)鐵技術(shù)成為我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼未來(lái)必然的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。轉(zhuǎn)爐煉鋼減少爐渣能夠提升鐵水的回收率,減少鐵損,有效降低生產(chǎn)成本,提升鋼鐵企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。此外,轉(zhuǎn)爐降渣煉鋼工藝能夠減少轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中,冶煉污染物和廢棄物的排放量,控制鋼鐵企業(yè)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境的污染程度,便于后續(xù)轉(zhuǎn)爐煉鋼企業(yè)治理周邊生態(tài)環(huán)境,減少治理成本。我國(guó)鋼鐵企業(yè)在開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)爐降渣煉鋼技術(shù)的過(guò)程中,需要重點(diǎn)關(guān)注以下內(nèi)容:①優(yōu)化轉(zhuǎn)爐煉鋼的冶煉原料,降低硅含量,提高鐵含量,提升入爐提鐵礦石的品質(zhì);②應(yīng)盡可能采用高爐低硅冶煉方式;③采用轉(zhuǎn)爐降渣的煉鋼技術(shù)。
隨著轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展,優(yōu)化潔凈鋼以及高品質(zhì)鋼種生產(chǎn)流程成為我國(guó)鋼鐵企業(yè)需要迫切解決的問(wèn)題。根據(jù)我國(guó)鋼材市場(chǎng)需求,在高品質(zhì)鋼材生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)有機(jī)集合鋼水處理、爐外冶煉、連鑄機(jī)以及連軋機(jī)等生產(chǎn)流程和設(shè)備,有效提升轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)效率,減少潔凈鋼的生產(chǎn)時(shí)間,提高鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)能。在鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)重點(diǎn)提升煉鋼的終點(diǎn)控制精度,提高轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制水平的關(guān)鍵要素在于,優(yōu)化轉(zhuǎn)爐吹練工藝,促進(jìn)爐內(nèi)鋼渣平衡,確保終點(diǎn)控制操作穩(wěn)定。同時(shí)應(yīng)結(jié)合轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制的動(dòng)態(tài)技術(shù)手段,通過(guò)轉(zhuǎn)爐內(nèi)部的實(shí)時(shí)信息反饋,實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)的精準(zhǔn)控制。
我國(guó)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步,必然離不開(kāi)環(huán)境問(wèn)題,以往我國(guó)鋼鐵企業(yè)在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中,由于一味的追求產(chǎn)能,忽視了煉鋼廠周?chē)沫h(huán)境問(wèn)題,導(dǎo)致鋼鐵生產(chǎn)帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。因此,未來(lái)鋼鐵企業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)進(jìn)行鋼鐵生產(chǎn)必須要重視環(huán)保問(wèn)題。同時(shí)面對(duì)我國(guó)日益嚴(yán)峻的能源消耗問(wèn)題,鋼鐵企業(yè)應(yīng)大力發(fā)展降耗節(jié)能生產(chǎn)技術(shù),通過(guò)綜合節(jié)能降耗,消除轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)大氣環(huán)境以及煉鋼廠周?chē)h(huán)境的污染,重視煉鋼廠的煙塵處理,采用新型除塵技術(shù)和綜合環(huán)保措施,致力于建設(shè)綠色、環(huán)保可持續(xù)發(fā)展的煉鋼廠。目前我國(guó)在轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)中可應(yīng)用的環(huán)保型生產(chǎn)技術(shù)主要有:①采用鐵水脫硅工藝,能有效降低爐渣的產(chǎn)出量;②針對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼的煙塵,應(yīng)大力發(fā)展干法除塵技術(shù),減少水資源消耗。
綜上所述,隨著我國(guó)現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展,改變傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的局限性,優(yōu)化轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)流程,大力發(fā)展降耗節(jié)能技術(shù)和環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。鋼鐵企業(yè)應(yīng)在發(fā)展冶煉技術(shù)提高鋼鐵生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上,不斷優(yōu)化轉(zhuǎn)爐煉鋼的相關(guān)技術(shù)工藝,提升我國(guó)鋼鐵企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,推動(dòng)鋼鐵企業(yè)更好的發(fā)展。