高炉低碳冶炼技术

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高炉低碳冶炼技术范文第1篇

【关键词】钢铁业 隐含碳 减排对策

一、中国钢铁业隐含碳排放现状

钢铁行业是我国国民经济的支柱产业，也是工业领域的龙头企业，素来被称为“工业的粮食”，但同时它也是我国能源消费和碳排放大户，它的发展是建立在巨大的化石能源消耗基础上的，并且伴随大量的二氧化碳的排放。自从1996年以来，我国钢产量已连续十多年位居世界第一。2010年我国钢铁产量首次突破6亿吨，约为6.37亿吨，2011年约为6.85亿吨，约比上年增长了7.5，2012年约为7.23亿吨，到2013年我国钢产量达到7.79亿吨，占全球粗钢产量的48.5%。2014年我国粗钢产量82269.8万吨，占全球粗钢产量的49.5%，同比增长0.9%，创历史新高，增幅为2001年以来最低，，比2013年下降0.2个百分点。2015年，全国生产生铁69141.51万吨，同比下降3.45%，生产粗钢80382.26万吨，同比下降2.33%，生产钢材112349.52万吨，同比增长0.56%；平均日产粗钢220.23万吨。随着钢铁产量的增加，二氧化碳的排放趋势也不曾减弱。在我国，钢铁行业二氧化碳的排放量仅次于电力系统和建材行业，居全国第三位。自改革开放以来，中国每年的二氧化碳排放总量都在增加，其中钢铁业二氧化碳排放所占比重甚高，从2002年开始，每年钢铁业排放的二氧化碳数量达5亿吨以上，根据IPCC碳排放系数估算，2009年二氧化碳排放量约为8.5亿吨，2010年碳排放量约为9.01亿吨，约占全球的12%左右，2011年约为9.64亿吨，而2012年碳排放量达到了10十亿吨以上，约为10.02亿吨，2013年约为10.53亿吨。从2012年开始，中国已成为全球第一大碳排放国家，碳排放量约占全球的29%。目前全球每年增加碳排放的65%来自中国。从钢铁业最近几年的碳排放数据可以看出，每年的碳排放总量都在增加，且增加幅度相差不大，这说明我国钢铁行业的碳减排措施仍未达到预期的功效。降低钢铁业二氧化碳的排放，是中国钢铁行业所面临的一个重大问题，这也是我国钢铁冶金业的重要目标之一，是国民经济实现低碳发展、走可持续发展之路的必严要求。

二、中国钢铁业隐含碳排放源头分析

（一）矿床开采过程中碳排放

我国矿床的开采方式有两种：露天开采和地下开采。目前主要采用露天开采方式。在露天开采工艺中，主要的碳排放源自采掘和运输设备以及爆破技术器材。露天开采的主要作业方式有间断式、连续式、半连续式。在这三种作业方式中，采掘和运输所用设备不同，但其在使用过程中或多或少产生碳排放。另外，岩石炸药、铵油炸药等也相继在露天开采爆破技术上得到应用，这些炸药爆破过程中产生的粉尘、含碳、硫等污染性气体，使得矿床周围环境恶化。在地下开采工艺中，主要的碳排放源自采矿方法、凿岩装运两个方面。在这些地下采矿方法中，大多用到爆破技术，其可能产生的碳排放不言而喻。而在凿岩装运上，设备的机械化是其产生碳污染的主要原因。

（二）选别作业中产生的碳气体

开采出来的铁矿石经粉碎后进入选别作业，使其中有用的矿物和脉石分离，或使各种有用矿物彼此分离。在选别方式中，主要有两大类，即物理选和化学选。其中物理选包括拣选、重选、电选、浮选、磁选。在物理选方式中，电选、磁选会需要电力支撑，对电的消耗，会间接产生碳排放。而在化学选中经常要用到萃取剂、浸取剂等使之与矿石发生化学反应，在反应过程中会产生二氧化碳。

（三）产品运输途中产生的碳

这里所指的产品是指钢铁冶炼所需的所有材料以及成型钢材产品。钢铁冶炼不仅需要铁矿石原料还需要燃料，在钢铁厂冶炼之前，这些材料都需要从各地运往冶炼厂，路途有远有近，因钢铁厂的位置而定。另外，在钢铁厂冶炼出各种钢铁产品后，会将其运往所需地方，不论运输工具是汽车或是游轮等等，在运输过程中交通工具排放的尾气中含有二氧化碳气体，这增加了温室效应。钢铁工业是资源密集型产业，钢铁企业每生产1吨钢，厂内运输量将高达5吨。钢铁企业物流实现方式主要包括铁路、公路、水路、辊道、行车、台车和皮带运输等。其中，公路运输占比通常在20%以上，部分中小企业公路运输的占比超过70%。公路运输产生的扬尘，重载货运卡车排放的尾气都会造成污染，一些厂区内，道路路面未硬化处理、散落的物料未及时清理，运输造成的污染更加严重。对于燃料煤炭来说，随着我国煤炭产业主要产区的西移，商品煤的平均运输距离已超过580km，并还在逐渐延长，随着新疆自治区煤炭的大量外运，商品煤运输距离还在加大。

（四）进入高炉冶炼以前所产生的碳排放

铁矿石并不是运往钢铁冶炼厂后就可直接进入高炉冶炼，在此之前还需进行两部分作业。一是进行炼焦煤焦化，二是铁矿石烧结球团。在对炼焦煤焦化前，要对原煤进行清洗，原煤作为燃料，相比较氢气 、天然气、 液化石油气等，污染是最严重的。它含碳、硫、磷等燃烧后生成有污染气体的元素，直接作为燃料供应进行燃烧，产生的危害特别大。提前进行原煤清洗，可以消除部分污染物，能够更清洁高效使用。原煤先集中进行洗选洁净化和均质化后，留下灰分、硫分等污染物，再分散供应市场。此后再进行炼焦，而炼焦释放的污染物也是焦化厂区污染和大气污染的重要来源。在焦化过程中产生的碳颗粒、一氧化碳、二氧化碳等扩散到周围环境中，造成污染。

（五）炼钢、连铸、轧钢过程中碳排放

进入高炉流程以后，主要是炼钢、连铸、轧钢过程，在这些过程中产生的碳污染主要是由于电力的使用所间接引起。钢铁业高炉流程以后主要靠火电厂供电来进行作业，而在我国，84%的火力发电燃烧煤炭，燃煤污染物排放严重，大量粉尘、碳、硫等气体。

三、中国钢铁业低碳策略

（一）引进低碳采矿设备和技术

随着矿业开采规模的扩大，对采矿设备的要求也越加严格。然而不管是露天采矿还是地下采矿，其采矿过程中，因其设备或是技术因素，二氧化碳的排放不可避免，对周围环境造成污染成为惯例。因此，引进低碳采矿设备和技术成为绿色采矿的一个新途径。国外露天采矿设备逐渐大型化、自动化、智能化。我们可以引进国外的先进设备，如大吨位矿用电动轮汽车、电铲斗容、低孔径牙轮钻机钻孔，露天矿大型设备单机载计算机实时监控等等。对于地下采矿设备，实现装备的无轨化、液压化、自动化、微型化、系列化、标准化、通用化。

（二）多采用拣选、重选、浮选方式，减少电选、磁选和化学选使用

为了减少碳排放，在选别作业中应多采用拣选、重选、浮选方式，而相应减少电选、磁选和化学选。拣选方式主要是用于丢除废石，它包括手选和机械拣选。手选是人工拣选，消耗劳动量大，效率低。在这里主要建议采用机械拣选，可以采用光拣选、电性拣选和磁性拣等。重选主要是利用矿石在介质中颗粒比重的不同进行选别，它可以在其他选别方式使用之前对矿石进行预选。这种选别方式成本低、污染少，适合贫矿、细矿的拣选。浮选通常指泡沫浮选，它是指利用各种矿物原料颗粒表面对水的润湿性（疏水性或亲水性）的差异进行选别。它能用于选别各种矿物原料，适用性强，污染小。对于电选、磁选方式，在处理量小颗粒物时，应该尽量少用。化学选分离效果好，成本高，污染大，应努力研制生物化学法，以降低成本减少污染。

（三）优化钢铁工业布局，减少产品运输量

我国钢铁工业总的布局特点是，大型钢铁厂比较接近原料、燃料产地或沿海消费区，中小型钢铁企业布局比较分散，广泛分布于全国各地【5】。由于煤炭和铁矿石是钢铁行业生产的两大必备原料，钢铁业冶炼厂的建设也与这两种原料的产地息息相关。我国重点钢铁企业的布局，按其离原料、燃料产地及消费地区的关系，大致可分为5种类型：及靠近铁矿石基地又靠近煤炭基地，如本刚、攀钢等；靠近铁矿石基地，如鞍钢、马钢等，靠近煤炭基地，如太钢、唐钢、抚钢等；位于交通枢纽，接近消费中心，如首钢、武钢等；远离原料产地，位于消费中心，如上海宝钢、天津各钢厂等。从这五种类型中可以看出，我国大部分钢铁企业选址存在不足，无法兼顾原料、燃料产地和消费地区，造成了大量的时间浪费在运输途中，产生了大量运输废气。又原材料运输占总运输量的73～83，故应将钢铁企业的地址选在靠近原料产地，减少运输路程，即可以降低物流成本又可以减少碳排放。

（四）积极研发“非涉碳”冶金技术

铁矿石从开采到最终轧制成各类钢材产品，需要的不仅仅是原铁矿石，还需要多种辅助材料，煤、焦、水、电、气等。例如在烧结过程中，需要将矿粉、溶剂、燃料按一定比例进行烧结，焦粉、煤粉这些含碳物质的使用，经过燃烧发生化学反应会产生碳气体污染环境。因此在冶炼过程中，尽量减少碳材料的使用，可以减少碳排放，积极研发“非涉碳”冶金技术也就成了钢铁业冶金技术发展的新方向，使用清洁能源冶金可以有效控制碳排放。清洁能源运行可与含碳能源共同运行，也可组成独立制度运行，独立运行的清洁能源钢铁生产系统一般具有高速反应与运行的特征，它可以进行多次能源的高效转化和运行，与含碳能源共同运行可减少二氧化碳排放外，基本上无二氧化碳排放。例如利用风能冶金、太阳能冶金等，完全不涉及碳材料的使用和产生碳的化学反应，从根本上杜绝了二氧化碳的产生。

（五）积极采用清洁能源发电，减少煤炭源电的使用

在钢铁的整个生产过程中，对电力的使用不可避免，而且耗电量大。一般钢铁企业所使用的电力大多来源煤炭发电，这从间接上增加了化石能源的消耗，增加了二氧化碳的排放。因此要想减少碳排放，也可以从减少使用煤炭发电这一点出发，使用清洁能源发电，减少碳排放。目前，清洁能源的种类很多，有太阳能、风能等。对于钢铁企业来说，使用太阳能、生物质能发电较为有利。太阳能能源丰富，免费试用，不需运输，无污染。而生物质能是化废为宝，在冶金过程中产生的工业废弃物，可以利用其中的有机废弃物来发电反过来供钢铁的冶炼。这样即可以减少煤炭的使用，减少二氧化碳的排放，也可以为钢铁业减少冶炼成本。

在清洁能源研究与应用方面，氢还原研究早已开始，如日本焦炉煤气重整后制成高氢含量的煤气输入高炉，加速还原铁矿石等；欧洲也开始利用太阳能进行高温炉研究；韩国POSCO研究院还开展核能制氢氢还原的前沿研究等。鞍钢鲅鱼圈从风能发电供生活用电供轧钢用电供冶炼用电的研究正逐步按计划进行。多家高校、研究院开展氢冶金实验研究。另外，除了使用清洁能源发电外，在钢铁的生产过程中还可以有效利用转炉蒸汽、轧钢加热炉蒸汽和烧结余热等进行发电，确保能源高效回收综合利用。

参考文献：

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[9]程君，姬飞.浅论钢铁企业与循环经济[J].2006.

高炉低碳冶炼技术范文第2篇

关键词：炉壳；焊接；应用

中图分类号：TG333 文献标识码：A

前言

钢铁生产的集中专业化、和设备的大型高效化是现代国内外钢铁工业发展的趋势。高炉大型化是炼铁原料、设备、操作综合发展的结果，同时也是衡量一个国家生产水平的重要指标。作为钢铁生产的主要设备，在生产中承担着主要角色。长时间使用，会影响其使用寿命，降低高炉的安全可靠性。而高炉炉壳局部更换则是解决这一问题的主要途径。当今冶炼事业飞速发展，高炉新旧炉壳焊接，被越来越多的炼钢生产厂家和冶金施工企业所采用。高炉局部更换的恢复性大修比较常见，目前我国没有专门的有关高炉结构、焊接规程和规范，现行相关设计规程和控制标准；相关的科技文献也极少，基本上还是以经验和参照国外设计图纸为主方式进行。

1 高炉炉壳更换

对高炉炉壳局部更换或者焊接，主要还是凭借经验进行操作。采用拆一块、镶补一块的逐块更换施工法，有时炉壳要分成十几块进行更换，这种方法使炉壳的更换质量难以得到保证。施工工期长，不利于高效生产。高炉本体炉壳更换分两种情况：

第一种情况：为满足工艺需要进行的更换。即高炉炉壳在生产中变形超过设计允许的变形范围时；

第二种情况：为满足施工需要进行的炉壳更换。即位现场开控部分而进行的炉壳更换。新炉壳是用新轧制的钢板冷制作出来的，其材质一般选用Q235B，化学成分未发生任何变化。而旧炉壳则在日常炼铁生产中常年处于高温环境，其化学成分已经发生了非常大的变化。通过对两者的成分进行分析，和在新、旧炉壳间的焊接实验证明，新、旧炉壳结合焊接在改进焊接工艺的基础上是可以进行的。

更换高炉炉腰以上的炉壳时，有时采取将需要更换的炉壳以上的炉体及附属部件悬吊处理，从而实现炉壳整圈更换。这样可以加快工期，有利于施工质量。无论采取哪一种更换方式，都存在由于上部炉体在自身重力、新旧炉壳水平缝焊接时的收缩应力和其他因素的作用下，上部炉体会出现下沉现象。因此，必须要有可靠的措施将其下沉量控制在允许范围内。

2 焊接方法

在新、旧炉壳的焊接过程中，要根据新、旧材料的机械性能、化学成分、工作环境等制定撞门焊接工艺，严格对辅助材料进行选择，对焊条要按照规范烘干，对焊接规范、焊接顺序等进行调整。在考虑钢板的进料时，应考虑因制造和安装时需要的对焊缝收缩余量以及气割缝等的加工余量。还应该考虑旧炉壳的制造安装误差和实际生产过程中的可能变形量等因素。炉壳焊缝竖缝时为x型坡口，采用数控自动火焰切割；水平缝时为单面V型坡口，采用机械刨削加工。

为保证新、旧炉壳焊接牢固，密封严密，新、旧炉壳一律打双面K形坡口，双面焊接，坡口角度45°，钝边2mm，对口间隙2mm，坡口形式日下图：

炉壳安装过程中，如果发现旧炉壳变形比较严重，与新炉壳对接焊接错边比较大时，需要用火焰将其烤软，然后用大锤或其他工具进行捶击，使其向相反方向变回初始状态，以便与新路口入对接焊接。所有新、旧结合处焊缝必须都用磨光机将焊道打磨干净，露出金属光泽，并经技术人员检验确认后方可施焊。所有新、旧炉壳的焊接尽量采用CO2气体保护焊，以减小焊接变形，加快焊接速度。焊接过程中，应采用大电流、快速度的方法进行焊接。赶热闹局对缝隙的间隙和板材的厚度，掌握焊缝熔敷系数和焊接的热循环规范参数要求进行施焊。

一般情况下，高炉炉壳的厚度都在3mm以上，所以，要进行多层次的焊接，对每层焊接缝都要清理干净后，方可进行下道焊缝的焊接。在对新、旧炉壳结合吃进行打底焊接、填充焊接的过程中，必须进行分段对称焊接，尽量减小焊缝变形中的残余应力。新、旧炉壳结合焊接也可以采用电焊条进行焊接，此时应根据母材选择焊材，常采用E4316焊条焊接。E4316焊条是低氢型焊条，主要用于焊接重要的低碳钢和低合金钢的结构，如造船、桥梁、压力容器等。焊接参数列表：

结语

按照上述方法焊接后的新、旧炉壳焊缝，表面不会有裂缝、焊瘤、气孔等缺陷，焊缝表面非常平整光滑。焊接完毕对其进行探伤，合格率在100%。随着高炉大修、检修的新探索新实践，新、旧炉壳结合焊接的成功案例越来越多，其独特的技术优势和经济效益越来越明显。此技术既节约了临时支撑的材料用量，同时也节约了制作、安装费用，为今后高炉炉壳检修施工提供了宝贵经验。

参考文献

[1]周勇.大型转炉托圈与炉壳吊板安装施工技术[J].安装，2011(11):21-23.

[2]舒秀海.大型高炉炉壳开裂焊接处理技术的应用[J].科技信息，2011(16):24-26.

高炉低碳冶炼技术范文第3篇

科技创新,事关社会进步和企业发展。对于企业,创新不仅是企业活力和生命力的表现,也是落实科学发展观,实现又好又快发展的基础,是培育品牌、实现品牌增值和溢价的主要途径,也是提高企业核心竞争力的重要战略战术,更是保持可持续发展的关键所在。

6月18日,笔者受邀参加了河北龙凤山铸业有限公司铸造用高纯生铁产品鉴定会。鉴定会由邯郸市科技局主办,河北工业大学及机械科学研究总院等多位领域知名专家参加,对河北龙凤山铸业有限公司研发生产的“LFS”系列铸造用高纯生铁进行了产品鉴定。以河北工业大学教授钱立任主任委员、机械科学研究总院教授级高工曾艺成为副主任委员、邯郸市科技局李冠军局长出席的专业鉴定会一致认为:该产品目前领先国内,而且已经科技查新证实。

河北龙凤山铸业有限公司始建于1999年,由乡镇企业接手改造扩建而成,是一家技术装备现代化、重环保、讲节能、遵循循环经济“3R”原则组织生产的专业化企业,以生产铸造用优质生铁为主营业务。是河北省百强私营企业、邯郸市30强民营企业、武安市重点保护企业,也是河北省铸造协会副理事长单位。公司自成立以来先后荣膺“年创利税超亿元企业”和中铸协“全国优质铸铁生铁生产示范基地”等美誉。

我国是世界铸造大国,也是世界铸造业的发源地,铸件产量连续10年稳居世界首位。但由于工艺技术相对落后等原因,在铸件质量和稳定性方面长期以来一直落后于工业发达国家。其主要原因之一,是铸造用生铁的质量问题。一直以来,我国没有自己的高纯生铁,依赖进口提供高纯生铁。进口高纯生铁的市场价位持续上涨,高成本的原材料进口始终牵绊着我国铸造业。

据资料显示,根据我国目前铸造业的发展现状,每年约需至少100万吨的高纯生铁以满足产业健康发展的需求,且逐年呈倍增趋势上升。龙凤山铸业有限公司负责人给笔者算了一笔帐:如果按国内市场需求年100万吨计算,高纯生铁实现国产化后,可为铸造厂家年节约原材料采购成本和创造效益5亿元以上。因为龙凤山生产的高纯生铁现行市场售价比从加拿大QIT公司南非子公司的进口价每吨低500元。而且经国内部分高端铸件厂生产实践证实,使用龙凤山公司的高纯生铁后,废品率显著降低。按此计算,如果废品率降低2%,以50万吨高纯生铁用于120万吨铸件计,年可减少废品损失2.4万吨,若以每吨1万元市场价计算,则直接减少因废品而损失的价值高达2.4亿元人民币。

高纯生铁中,磷、硫、锰、钛等有害元素含量低,而且,对特定微量元素含量极少的高端铸件专用生铁,业内有“人参铁”之称。主要用于风电铸件、核电铸件、大断面球铁铸件及有低温冲击韧度和抗疲劳性能要求的球铁铸件等工业领域。目前,国际上发达国家大都采用氧化法生产,例如,加拿大QIT公司是以钛磁铁矿为原料,利用高炉还原及另炉氧化吹炼法,使二氧化钛转入炉渣,再经过转化和提取得到贵金属钛,而高纯生铁只是其提取贵金属的一个副产品。

高炉低碳冶炼技术范文第4篇

1．1深入研究转炉低氧位控制技术，实现碳、氧全面降低

转炉低氧位控制技术是指顶底复吹转炉脱碳过程加强动力学条件，实现在1个大气压下碳氧反应平衡均匀进行，降低钢水冶炼终点氧含量，减小炉渣氧化性的一种冶炼技术。该技术采用以下两大控制方法。

1.1.1合理控制炉底涨幅，提高底吹效果

控制炉底涨幅不超过100mm，确保转炉底吹效果。动态掌握底吹供气效果，通过数量判断底吹效果是否满足要求。

1．1．2优化转炉超低碳钢冶炼模式

对转炉冶炼超低碳钢操作过程进行优化:1)转炉造高碱度渣，碱度控制在3.5～4.0;2)采用高硅高温铁水，确保转炉操作热量富裕，过程矿石加入量达到5t以上，确保全程化渣效果;3)终点前加入一批石灰，稠化炉渣;4)终点前，提前测量TSO，根据TSO温度调整供氧量，保证转炉终点温度为1710℃左右，保证进RH炉温度满足生产要求，终点碳的质量分数控制在0.04%～0.05%，保证氧含量满足要求。

1．2优化改质剂配比，实现钢包顶渣改质的最优化

和顶渣低全铁含量控制目标改质剂的主要作用是降低钢包顶渣全铁含量，提高顶渣吸附夹渣的能力，提高钢水的纯净度。因铝镇静钢夹渣主要是Al2O3型，根据Al2O3—CaO—SiO2三元系相图分析，将渣成分控制在CaO饱和区，向低熔点区靠拢，具体做法是将炉渣CaO/Al2O3控制在1．7～1．9。优化前，改质剂中铝的质量分数控制在8%左右，改质后全铁的质量分数较高，达到13%左右，改质效果不明显。为深入研究改质剂配比，对改质剂铝含量进行准确计算:转炉终点炉渣全铁的质量分数按17%计算，改质后炉渣全铁的质量分数按5%计算，钢包顶渣按100mm厚度计算，钢包直径为3.3m，渣密度按3.4g/cm3计算。按照生产DDQ转炉加入改质剂300kg计算，对改质剂中铝配比按87/300=29%进行控制，根据理论计算，对改质剂进行了优化和成分调整，增加铝含量，提高炉渣的碱度。采用铝粒30%、颗粒石灰10%、预熔渣60%的混合配比，提高钢包顶渣改质效果。

1．3优化RH低氧位深脱碳技术，稳定控制钢中碳含量

冶炼SPHE，DDQ级冷轧钢等超低碳钢要求RH进行深脱碳处理，针对低氧位深脱碳技术要求，在保证终点碳含量稳定的前提下，对深脱碳冶炼过程进行低氧位控制，为此建立了RH低氧位深脱碳模型。利用该模型并结合RH气体分析仪，对终点碳含量可以进行准确预判。

1．4实施连铸机全保护浇注，提高铸坯质量

根据莱钢板坯连铸机现场实际情况，采用以下控制技术，对连铸机钢水进行全面保护。

1)设计全新中间包包盖，增加包盖吹氩功能，在浇注料内布有氩气管道。全新包盖设计成弧形，应用后具有防掉料、防变形、使用寿命高、密封效果好的优点。

2)对中间包冲击区进行全面改造，增加活动小包盖，大幅度减小了中间包冲击区与空气接触面积，进一步减少了钢水二次氧化。

3)在包沿与包盖接触处和块与块对接处垫约40mm厚的硅酸铝耐火纤维毡，并在中间包盖各孔处使用纤维盖板预制密封件，以增强中间包盖的密封隔热功能，达到全保护的目的。

4)中间包冲击区采用环形氩气装置。主要是在冲击区钢液面上形成氩气沉淀，防止因钢水造成二次氧化。

2效果

解决了连铸机浇注过程中二次氧化大的问题，浇注过程增氮量明显减少，通过低倍检测分析，DDQ级冷轧料铸坯中心偏析、中心疏松、中间裂纹达到了“零”级。

3结论

1)采用转炉低氧位碳氧积控制技术、钢包顶渣低全铁含量控制技术，解决了超低碳钢钢水氧化性强、钢包顶渣改质效果不稳定等问题，获得了良好的效果。

2)采用精炼RH炉低氧位深脱碳处理模型预判终点碳技术，应用废气分析仪，准确判断终点碳含量，提高超低碳钢终点碳的命中率，缩短了脱碳时间，为生产超低碳钢提供了技术保障。

3)应用连铸机全保护浇注技术，钢水在浇注过程中二次氧化明显减少，过程增氮量减少，保护效果显著。

高炉低碳冶炼技术范文第5篇

关键词：降低 钢铁料消耗 分析 措施

0 引言

近年来酒钢结合炼钢工序的生产和钢铁料实际消耗情况采取了一系列的管理和技术措施，使炼钢工序钢铁料消耗有了大幅度的降低，2014年钢铁料消耗降至1090kg/t钢，提高了市场适应能力，取得了较为显著的经济效益。

1 影响钢铁料消耗的因素

以酒钢120吨转炉冶炼Q345B为例，其主原料中铁水105吨约占83%，华北生铁块19吨约占15%，废钢3吨约占2%。根据数据分析研究，将铁水Si、P、S、渣中带钢、转炉喷溅、氧耗、石灰加入量、石灰加入时机等确定为影响吹损的主要因素

1.1 元素氧化损失（化学成分取平均值计算）

酒钢冶炼Q345B所用金属料的化学成分及终点控制

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根据表计算损失合计%：4.25%，实际冶炼过程受铁水条件，品种的影响，成分存在一定波动。但铁水元素变化尤其是Si元素的变化对钢铁料消耗影响较大。

1.2 铁水P、S含量与吹损的关系 从转炉吹损与铁水P、S含量变化趋势图可看出，转炉吹损与铁水P、S含量均具有正相关性。铁水P、S含量的变化均对转炉吹损具有较大的影响作用，铁水P含量每升高0.01%，则吹损升高1.3kg/t;铁水S每升高0.01%，则吹损升高8.6kg/t。

1.3 转炉渣量、含铁量与吹损的关系 转炉炉渣中Fe2O3及FeO折算成铁损在1.3～1.6%左右，另外炉渣中还悬浮8%左右的金属铁珠。按渣量为金属装入量9%计算，则渣中带走的铁量为2.5左右。

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1.4 喷溅造成的金属损失 转炉喷溅大概在0.5～

3.6%，喷溅量由于人工估量存在一定偏差，转炉的喷溅与造渣料的加入量有关及二批料加入时机有关，伴随着石灰用量的增加，转炉渣量增加，使钢中的C氧化产生的CO气体受转炉炉渣的压制难以排除，积压到一定程度时，将产生爆发性喷溅带出钢液和炉渣，增加转炉吹损。

1.5 钢铁料结构 在钢铁料结构中，存在理论与实际投入的铁量的差异，目前公司转炉消耗的生铁块主要是外购生铁，含硅、锰、硫较高;外购废钢中轻薄废钢较多，成分波动较大。在个别情况下，还存在全铁水冶炼的情况，由于无生铁与废钢降温，需要增加生白云石及石灰用量达到降温目的，渣量大增的同时，导致喷溅、吹损大幅增加。

1.6 造渣料结构 从吹损与石灰单耗变化趋势和线性分析图可看出，转炉吹损随石灰单耗的增大而升高，石灰单耗每增加1kg/t则转炉吹损升高0.32kg/t。

在吹炼前期加入一定量的石灰脱P，转炉内化学反应钢渣之间P存在一定的平衡关系，在达到平衡点时，脱P效果最差，吹氧只能增加Fe的氧化烧损。为达到进一步去磷的目的，中途倒渣，致使FeO随炉渣一起流失，钢中的Fe和渣中的FeO平衡被打破，继续加入石灰吹氧脱P，增加了钢中的Fe的氧化，导致转炉吹损增加。

转炉吹损随石灰单耗的增加而升高，石灰单耗每增加1kg/t则转炉吹损升高0.32kg/t。

2 降低钢铁料消耗的主要措施

2.1 加强管理工作 炼钢保障金属损失主要包括两大部分：脱硫铁损，转炉吹损。完善钢厂钢铁料消耗的控制管理体系，强化工序过程控制。管理上一要加强废钢回收，杜绝废钢流失。炼钢回收废钢包括：铁水预处理区域产生的各类渣铁，转炉区域产生的各类渣钢等。废钢回收量的核定以废钢中转站开具的磅单为准。炼钢各类渣钢计划为：3kg/t，源泉废钢回收5.5kg/t。二是要加强生铁块、废钢的过程质量监控及周、月库存盘点。三是落实各责任岗位钢铁料消耗考核指标，规范炼钢、连铸工序操作， 提高吹炼控制水平，减少折罐、回炉、漏钢等生产事故。

2.2 优化入炉原料 转炉炼钢铁水使用量达到70%以上，近年来铁水带硫增加，而品种钢产量和高质量需求的增加，脱硫比例的不断上升，控制铁水带S量至0.030%。导致脱硫铁损增加。为降低脱硫铁损，要求脱硫渣中Fe含量控制在35%以内。溜槽、铁包粘包损失控制在1.76kg/t以内。调整装入，增加氧化铁皮球、烧结矿等消耗量，平均消耗达到15kg/t以上。利用其化渣效果及与废钢的价格差，不仅可以提前化渣，保护炉衬，提高脱磷效果，也可以提高Fe的回收率高，有效增加钢水量，达到降低钢铁料消耗的目的。

2.3 改进吹炼工艺，减少过程吹损 ①提高转炉终点C、Mn含量，转炉平均化学损控制在47.5kg/t。②提高造渣材料质量，实施少渣冶炼，降低渣中铁量损失。酒钢碳钢厂实施少渣冶炼，减少石灰用量15kg/t，少渣比例达到30以上，综合减少渣量4.5kg/t，转炉渣量控制在110.75kg/t以内。③控制终渣FeO含量 提高终点命中率， 在酒钢碳钢转炉冶炼中要求普碳钢炉渣∑FeO≤15%;薄板坯低合金、低碳钢炉渣∑FeO≤22%;过RH炉转炉炉渣∑FeO≤24%;综合炉渣∑FeO≤17.6%。④提高操作水平，降低喷溅损失。作为优化钢铁料结构的措施，增加了铁矿石用量，但矿石的使用过程中容易出现喷溅，为减少喷溅，吹炼过程中，矿石加入应该分批少量，既要增多批数，减少批量，在冶炼前期分二至三批加入，确保熔池均匀升温，C-O反应平稳，避免因炉膛温度的剧烈变化而导致喷溅。⑤红包受钢，挡渣出钢。出钢温度高会增加铁水烧损及耐材的消耗，降低合金收得率。采用红包受钢可以降低出钢温度15～20°C，不仅有利于减少钢中夹杂和气体，减少回磷及吹损，提高炉衬及钢包寿命。同时也有利于稳定连铸操作。提高拉坯速度。为提高挡渣效果，采用挡渣帽阻挡一次下渣，在出钢即将结束时按照转炉出钢角度，用挡渣锥定位投放阻挡二次下渣，可以有效的减少钢包内炉渣量和钢水回磷量，提高钢水质量和转炉钢水合格率。

2.4 优化连铸工艺 提高连铸金属收得率 减少事故停浇，提高中包包龄，方坯包龄21炉，板坯包龄22炉，薄板坯包龄15.5炉。严格控制中包注余损失量，常规中包注余4吨/次，薄板坯碳中包注余7.5吨/次，薄板坯中包注余8吨/次。合理控制大包注余钢水损失，常规中包注余200kg/t炉，薄板坯普碳中包注余800kg/t，薄板坯普碳低碳注余1200kg/t。提高热注余回收率，CSPQ235B、CSPSPHC-A/B回收比率达到30%以上，综合回收率27%。

3 结论

严格生产管理，增强转炉车间各工序（转炉――精炼――连铸）之间的协调组织能力，做到过程受控，对降低钢厂的钢铁料消耗具有重要影响。加强原料管理与控制，提高铁水及石灰质量并保证其质量的稳定，减少因原料成分波动对操作稳定性的影响。规范吹炼制度稳定操作。终点双命中率的高低取决于炼钢工操作的水平，减少后吹，合理控制吹炼抢位及氧压，控制终点钢水氧化性，提高合金收得率，减少铁损，可有效降低转炉钢水消耗。

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