当前国内外炼钢技术的进步主要围绕着高效率、高质量、低成本、低能耗、少环境污染，炼钢一连铸整体流程优化展开。

　 福建三明钢铁集团闽光股份有限公司炼钢厂(以下简称三钢炼钢厂)现装备15t氧气顶吹转炉4座，匹配3台3机3流和1台4机4流(2002年由3流改成4流)的150 mm ×150 rnm的连铸机。面对钢材市场激烈的竞争形势，炼钢系统只有依靠技术进步，优化工艺，才能实现“高产、低耗、高效、环保”的目标。

1炼钢厂的技术进步及工艺优化

　 近年来炼钢厂通过完善溅渣护炉、低铁水比冶炼、高效转炉、低耐材消耗、高效连铸、铸坯热送热装等技术，达到了转炉炼钢厂生产工艺的优化组合。

1.1溅渣护炉技术

　 1997年炼钢厂将溅渣技术应用在15t转炉上，对氮气管网、炉渣改性等溅渣工艺进行优化设计，在解决了炉壳变形，汽化冷却烟道、炉口水箱漏水等难题后，开发出适合小转炉应用的溅渣护炉技术。该技术具有炉龄长、生产率高、耐火材料消耗少等优点。

　 近年来三钢炼钢厂在溅渣护炉技术的基础上，着重进行增强溅渣层的抗侵蚀能力的研究，使转炉炉龄不断提高，耐材消耗不断降低。其中1号转炉单炉炉役从2001年1月到2002年12月使用两年，炉龄33542次，创造了当时转炉炉龄的新纪录。

该技术的成功应用使转炉炉龄与补炉料(低档镁碳砖、大面料及喷补料)消耗逐年减少，转炉作业率大为提高，如表1。

表1　1998-2003年转炉指标情况

年份	炉龄/（炉·套-1）	作业率/%	炉衬消耗/（㎏·t-1）
1988	4966	70.84	3.31
1999	11859	85.51	1.29
2000	15321	89.21	0.49
2001	18001	66.66	0.29
2002	20600	86.71	0.23
2003	17245	93.68	0.29

1.2低铁水比冶炼技术

　 由于铁水资源有限，为了扩大规模效益，在不增加投资的情况下，较好的办法是降低每吨钢铁水比。

由于铁水装入量少，带入的热量少，冶炼前期成渣较慢，冶炼过程炉渣易“返干”，终点易造成低温，冶炼较难控制。

　 通过对吹炼过程熔池的主要化学反应、成渣过程的研究及热平衡和物料平衡计算，制定冶炼及相关工艺制度，保证了热量的平衡和冶炼过程中炉渣的流动性，最终实现低铁水消耗比冶炼(见图1)。

图1 1998～2003年铁水消耗指标

1.3高效转炉冶炼技术

1.3.1增加转炉炉膛的有效容积

　 转炉炉壳直径从原来的3560 mm增大至3700 mm，炉衬厚度从原来的600mm减少至500 mm，炉膛的有效容积从原来的18 m³增至22.57m³。

1.3.2氧枪系统改造

　 氧枪外管径由φ127 mm改为φ152 mm,3孔喷头喉口由φ22 mm改为φ 23.5～25 mm，改大后的氧枪氧气流量超过7500 m³ /h，氧气压力为0.85 MPa，供氧强度从3.0 m³ /t·min可提高到4.0 m³/t · min以上。高强度的供氧技术，缩短了冶炼时间，加快了生产节奏.达到了单位时间内多产钢的目的。

1.3.3氧枪横移系统改造

　 用交流变频电机行走机构的氧枪横移系统取代了原有的螺杆式氧枪横移系统，实现了氧枪离线检修，提高了转炉的作业率。　　　

　 通过转炉的高效化改造，提高了生产效率，转炉日历利用系数逐年提高（见图2）。

图2 1998～2003年转炉日历利用系数

1.4降低浇钢耐材消耗

　 耐材直接同钢水接触，因而降低浇钢耐材的消耗量对于提高钢水的纯净度，提高钢坯内在质量，降低生产成本具有十分重要的意义。

成功应用钢包整体浇注技术和钢包二次浇注技术，大幅提高了钢包使用寿命，降低了耐材消耗(见图3)。

图3 1998年～2003年三钢炼钢厂的钢包寿命

　 通过中间包水口手动快换技术与中间包耐材优化技术的应用，中间包寿命逐年提高(见图4)。

图4 1998年～2003年中间包寿命

1.5高效连铸技术

　 高效连铸机是指以保证铸坯质量为前提，以高拉速、高作业率为基本手段的高产量连铸机.高效连铸技术不仅需要有先进的连铸设备，还要有炼钢厂先进的生产管理、工艺技术及设备管理，以及良好的供水系统，优质的耐火材料。1996年7月16日三钢炼钢厂实现了全国首家小转炉匹配小方坯的全连铸。2002年完成了连铸机高效化改造，主要采用了以下技术:

　 (1)强化一冷。3号机采用的铜管由810㎜长改为900 mm,1号、2号机采用的铜管由700 mm长改为812 mm，都用3.5 mm窄水缝导流不锈钢水套，结晶器水流速达12 m/s以上。

　 (2)优化二冷。二冷区冷却采用较大的冷却水冷却，比水量达2.0 L/kg以上，加长二冷区冷却长度，采用3段式冷却，同时在零段增加角部冷却，减少角部漏钢;

　 (3)采用高精度仿弧运动的振动台，仿弧精度达0.002 mm;

　 (4)采用渐进式矫直拉矫机替代原来的单点矫直拉矫机;

　 (5)二冷水采用自动配水技术，可按钢种、断面根据拉速自动调节水量;

　 (6)采用结晶器Cs-137液面自动控制技术;

　 (7)二冷水采用以色列高效自清式过滤器并有两道管道过滤器，以减少喷嘴堵塞;

　 (8)采用红外测温技术，较准确地反应铸坯表面温度，精度达± 20 ℃，参与自动配水，可根据铸坯表面温度自动在± 25%范围内调整配水量;

　 (9)全部连铸机的在线设备均采用西门子公司的6ES7-30。系列PLC控制。整个铸机分由4个PLC站和1个计算机操作站、1个编码站组成;

　 (10)中间包钢水连续测温。

中间包钢水连续测温动态、直观、及时反馈中间包内钢液的温度变化，为钢包浇钢工控制液面提供即时的参数，同时连续测温的温度参数用于自动配水，保持连铸热坯温度稳定。

经上述改造后连铸指标逐年提高(表2)。

　 2003年在实现了在线快速更换连铸结晶器的技术后，铸机平均连浇炉数大幅提高(见图5),并且创下三钢一次单组连浇炉数为2105炉/次的新纪录。

图5 1998年～2003年连浇炉数指标

1.6连铸坯热送热装技术

　 连铸坯热送热装的前提是无缺陷铸坯的生产，追求尽可能高的热送温度和热装比，因而，要求炼钢、连铸、轧钢和质量部门密切配合，共同提高，以期实现最大的效益。

1998年初三钢小方坯热送热装技术改造项目正式立项，经论证、设计、施工、安装和调试。2号、1号连铸机分别于1998年12月15日和1999年3月16日正式向棒材轧钢厂热送小方坯，铸坯热送率逐年提高(见图6).

图6 1999年～2003年棒材用坯热送率

　 此后在2003年初4号机铸坯也实现了辊道热送高线二厂，目前热送率稳定在60%左右。

2注重环境的综合治理

2.1改造除尘系统

　 将除尘风机由D750改为D850，并对“二文一脱”进行改造，改造后除尘效果良好，消除了长期笼罩在三钢上空的“红龙”，还给三明市一片蓝天。

2.2污水闭路循环技术

　 转炉煤气洗涤水外排既浪费水资源又污染环境，1998年底进一步完善污水处理，增建一座粗沙沉淀池，完善闭路管网后，在环循水中添加水质校定剂，1999年3月转炉污水处理闭路循环系统实现零排放。

2.3连铸水质处理技术

　 2000年两个连铸车间工业用水进行水质加药处理，处理后水的腐蚀性降低，设备、管道的结垢、腐蚀降至允许范围内。实现了连铸工业用水闭路循环，达到污水零排放。

2.4煤气自动分析回收并网技术

　 2002年12月炼钢转炉煤气扩容并网工程开工，在原10000m³柜的基础上新建成50000m³柜，安装可以自动分析转炉煤气一氧化碳和氧含量的ZZK系列转炉煤气自动回收分析控制装置，从而保证了系统安全及煤气质量，同时与全厂煤气管联网，弥补50000m³柜小的不足，转炉煤气每炉平均回收时间约5 min，每吨钢回收量约60 m³，热值平均约为6000 kJ/m³.

2.5转炉系统蒸气并网

　 2000年5月转炉系统蒸气并网引人高炉区，拆除了热力车间两台20 t工业蒸汽锅炉，充分地利用了蒸气热能，消除了蒸气放散造成的嗓声污染，年节省开支400万元。

2.6转炉污泥泵送烧结

　 从直径为10 m, l l m的立式沉淀池分离出来的污泥由泵送到浓缩池，通过管道送到烧结厂作为烧结矿的配料，有效地利用了含铁量高的污泥，改善了环境，目前污泥泵送率稳定在85%以上。

2.7转炉钢渣的回收利用

　 通过对钢渣的破碎与筛选，将钢与渣进行分离，钢渣的回收率已达80%，全部配加到烧结矿中。

3优化工艺技术的综合效果

　 1998年三钢炼钢厂钢产量只有107万t，各项技术经济指标处于全国同类型企业的中等水平，如表3所示。　　　

表3 1998主要经济技术指标

铁水消耗/(㎏·t-1)	平均炉龄/炉	转炉利用系数/(t·t-1·d-1)	连浇炉数	连铸流产量/(万t·a-1)	普碳坯工序成本/(元·t-1)
887	4966	65.18	11.6	8.93	445.75

通过优化工艺技术，2003年主要技术经济指标有大幅度提高，如表4所示。

表4　 2003主要经济技术指标

铁水消耗/(㎏·t-1)	平均炉龄/炉	转炉利用系数/(t·t-1·d-1)	连浇炉数	连铸流产量/(万t·a-1)	普碳坯工序成本/(元·t-1)
737	17245	101.5	153.64	16.21	204.64

　 钢产量从1999年起以每年20多万t的幅度递增(见图7)。普碳坯成本不断下降(见图8).

图7 1998年～2003年钢产量统计

图8 1998年～2003年炼钢工序成本

　 2003年6月三钢顺利通过ISO14001环境管理体系认证。

4结语

　 三钢炼钢厂依靠科技进步，优化工艺技术，使炼钢厂技术经济指标不断提高，达到了“高产、低耗、高效、环保”的目的。