摘要相比較電爐而言，近十年來(lái)，我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)流程工藝與裝備技術(shù)的進(jìn)步幅度是明顯的。而未來(lái)，這種生產(chǎn)流程結(jié)構(gòu)不盡合理的現(xiàn)象亦會(huì)逐步改變。近年來(lái)，我國(guó)轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量占粗鋼總產(chǎn)量的比例日益增強(qiáng)，2003年我國(guó)轉(zhuǎn)爐鋼比為82.4%，到2013年這一比例已增至93%，而近十年來(lái)，世界轉(zhuǎn)爐鋼與電爐鋼比例基本保持在7:3的平均水平，我國(guó)與之相比轉(zhuǎn)爐鋼比過(guò)高。未來(lái)我國(guó)這種鋼鐵生產(chǎn)流程結(jié)構(gòu)不盡合理的現(xiàn)象會(huì)隨著我國(guó)資源條件、市場(chǎng)需求變化和綠色低碳環(huán)境的需求而逐步改變。相比較而言，近十年來(lái)，我國(guó)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)流程工藝與裝備技術(shù)的進(jìn)步幅度更加明顯。1、轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀目前，轉(zhuǎn)爐煉鋼仍是世界上最主要的煉鋼方法，其鋼產(chǎn)量占世界鋼總產(chǎn)量的65%以上。由于我國(guó)廢鋼資源短缺，電力缺乏，電價(jià)偏高，因此電爐鋼的產(chǎn)量增長(zhǎng)受到一定程度的制約，而隨著生鐵資源的充裕也給轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量的增長(zhǎng)提供了良好條件。因此，轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量近年來(lái)獲得了快速增長(zhǎng)。2905年我國(guó)轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量為3.14億噸，到2013年提高到7.65億噸。隨著轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量的增加，轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)也得到迅速發(fā)展。轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)進(jìn)步主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1.1、轉(zhuǎn)爐裝備日趨大型化2001年我國(guó)100噸以上大型轉(zhuǎn)爐只有30座，產(chǎn)能為3602萬(wàn)噸。至2013年增長(zhǎng)到345座，產(chǎn)能超過(guò)5.08億噸，13年間大型轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)能力增長(zhǎng)了14倍。其中300噸轉(zhuǎn)爐從3座增加到11座，產(chǎn)能從678萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2759萬(wàn)噸以上。從數(shù)量上來(lái)看，我國(guó)現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐中以100-199噸的轉(zhuǎn)爐數(shù)量最多，而200噸及以上的轉(zhuǎn)爐數(shù)量最少，我國(guó)仍然保有一定數(shù)量的30噸以下的轉(zhuǎn)爐。因此，淘汰落后產(chǎn)能任務(wù)艱巨。目前，我國(guó)100噸及以上轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)能約占全部轉(zhuǎn)爐產(chǎn)能的67.5%。隨著淘汰落后產(chǎn)能力度的加大，我國(guó)轉(zhuǎn)爐將進(jìn)一步朝著大型化方向發(fā)展。1.2、轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工藝進(jìn)一步優(yōu)化提高鋼材潔凈度是21世紀(jì)鋼材質(zhì)量發(fā)展的重大技術(shù)方向。為提高鋼材質(zhì)量且擴(kuò)大冶煉鋼種，我國(guó)大、中型轉(zhuǎn)爐煉鋼廠都相繼增建了鐵水脫硫裝置和二次精煉裝置。近年來(lái)新建的轉(zhuǎn)爐煉鋼廠大多配置了鐵水脫硫裝置，并根據(jù)冶煉鋼種的要求配置了相應(yīng)的爐外精煉裝置，一般多采用LF精煉，有些轉(zhuǎn)爐煉鋼廠還配置了Ⅵ）精煉裝置，從而為高附加值鋼種的生產(chǎn)提供了有利條件。我國(guó)自主設(shè)計(jì)建設(shè)的京唐公司300噸轉(zhuǎn)爐采用了國(guó)際上最先進(jìn)的脫磷爐與脫碳爐分工、聯(lián)合生產(chǎn)的工藝，京唐公司是國(guó)際上最早采用這一先進(jìn)工藝的300噸轉(zhuǎn)爐大型煉鋼廠。經(jīng)過(guò)近兩年的技術(shù)攻關(guān)，脫磷爐生產(chǎn)周期28min，脫碳爐32min；單爐班產(chǎn)爐數(shù)從7-8爐次提高至16爐次，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率提高1倍，出鋼溫度平均降低20℃。鐵水“三脫”預(yù)處理比例達(dá)到90%；月平均轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)[P]為0.006%，P+S]為150×10-6；和爐外精煉相匹配可穩(wěn)定生產(chǎn)[P+S50×10-6的高潔凈鋼。石灰總消耗量從傳統(tǒng)流程的50kg/t，下降到24.3kg/t，煉鋼總渣量由110kg/t下降到的47kg/t，鋼鐵料消耗降低9.lkg/t，比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼成本降低37.39元／t鋼，標(biāo)志著我國(guó)大型轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)已接近國(guó)際領(lǐng)先水平。

冷卻煙道主要技術(shù)方案是在管道的外壁安裝散熱翅片，在管道外套接外套管，在外套管的一端利用風(fēng)管連接軸流風(fēng)機(jī)，在外套管的另一端設(shè)置排氣口。所述風(fēng)管以傾斜狀與外套管連接，風(fēng)管的出口面對(duì)外套管上安裝有排氣口的一端。在外套管上連接噴嘴組件，噴嘴組件中的噴嘴面向外套管與管道間的空腔，噴嘴組件利用接管與供水管連接。轉(zhuǎn)爐成套工程專業(yè)商丘廠家轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道，包括位于轉(zhuǎn)爐爐口上方的活動(dòng)煙罩，活動(dòng)煙罩上部與爐口固定段煙道下部相連接，爐口固定段煙道上部與中間段煙道下部通過(guò)密封伸縮連接裝置相連接，中間段煙道上部與末端煙道相連接，爐口固定段煙道與中間段煙道之間存在安裝間隙，安裝間隙中設(shè)置有環(huán)形水箱，環(huán)形水箱上設(shè)置有進(jìn)水管和出水管。商丘專業(yè)轉(zhuǎn)爐成套工程廠家上述的轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道中設(shè)置了能遮擋爐口固定段煙道和中間段煙道之間安裝間隙的環(huán)形水箱，使熾熱紅渣不易進(jìn)入由爐口固定段煙道、中間段煙道、密封伸縮連接裝置圍成的腔室中結(jié)渣。

煉鋼廠設(shè)計(jì)的依據(jù)是甲方或廠家提出的經(jīng)政府有關(guān)部門核準(zhǔn)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目建議書，它可能是整個(gè)鋼鐵企業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的一部分，也可能是單獨(dú)的一個(gè)煉鋼廠。此外，對(duì)于煉鋼廠中部分設(shè)施，如煉鋼爐爐體設(shè)備、連鑄機(jī)等單項(xiàng)工程，也可單獨(dú)設(shè)計(jì)。另外，煉鋼廠設(shè)計(jì)的依據(jù)，除了項(xiàng)目建議書外，有一些依據(jù)需由相鄰專業(yè)提供，例如對(duì)于轉(zhuǎn)爐全連鑄鋼廠設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，主要包括：(1)煉鋼的生產(chǎn)規(guī)模，要注明一期和二期，或者是否要留有未來(lái)發(fā)展的余地。(2)產(chǎn)品的品種，包括鋼種和產(chǎn)品尺寸形式(此項(xiàng)可由軋鋼專業(yè)按總?cè)蝿?wù)書轉(zhuǎn)提)。(3)鐵水成分，包括鐵水中C、Si、Mn、P、S等元素的含量，以及V、Ti、Nb等微量元素的含量(此項(xiàng)可由煉鐵專業(yè)按總?cè)蝿?wù)書轉(zhuǎn)提)。(4)氧氣轉(zhuǎn)爐設(shè)備的容量和座數(shù)(委托單項(xiàng)轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)時(shí)要說(shuō)明，做全車間設(shè)計(jì)時(shí)可作指定；如果轉(zhuǎn)爐是在現(xiàn)有廠房?jī)?nèi)的改造項(xiàng)目，則尚需提供轉(zhuǎn)爐周圍的廠房尺寸和圖紙)。(5)連鑄機(jī)澆鑄的各種連鑄坯斷面尺寸、單機(jī)的生產(chǎn)能力、要求的連鑄機(jī)流數(shù)和臺(tái)數(shù)、要求的連鑄機(jī)類型(如弧形多點(diǎn)矯直，立彎弧形多點(diǎn)矯直等)和基本半徑。如果連鑄機(jī)是在現(xiàn)有廠房?jī)?nèi)增建或改建項(xiàng)目，則需提供連鑄機(jī)周圍的廠房尺寸和圖紙?！镜貐^(qū)(6)對(duì)于轉(zhuǎn)爐設(shè)備全連鑄煉鋼廠整體設(shè)計(jì)，需提供到達(dá)車間的基本原料(石灰、螢石、富鐵礦、氧化鐵皮等)的成分和粒度，廢鋼(尤其是外供廢鋼)的類型和品質(zhì)，可供應(yīng)的各種能源的狀況，可供耐火材料(主要是爐襯材料)的類型和品質(zhì)等，并且提出這些物品的運(yùn)輸方式。(7)對(duì)于轉(zhuǎn)爐全連鑄煉鋼廠整體設(shè)計(jì)，甲方或廠家的有關(guān)具體要求，如采用新技術(shù)的水平，已有配套輔助設(shè)備的利用，投資的使用和限定，要求選用的有關(guān)配套設(shè)備如混鐵車容量和爐外精煉的類型等，以及該地區(qū)的有關(guān)風(fēng)俗習(xí)慣等。(8)我國(guó)現(xiàn)有的有關(guān)工業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)的法律、制度和規(guī)定等，尤其是關(guān)于鋼材的質(zhì)量品種標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境保護(hù)法、能源政策、勞動(dòng)保護(hù)法及冶金建設(shè)的規(guī)定等，必須嚴(yán)格遵守和認(rèn)真執(zhí)行

從國(guó)內(nèi)外氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼科技創(chuàng)新的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，以下幾個(gè)方面值得重點(diǎn)關(guān)注。3.1、節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步必須與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。重點(diǎn)研發(fā)各種工藝條件下優(yōu)化“負(fù)能煉鋼”的工藝與裝備技術(shù)，必須采用各種綜合節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“負(fù)能煉鋼”。雖然轉(zhuǎn)爐煉鋼是當(dāng)代鋼鐵生產(chǎn)中耗能最少，且是唯一可以實(shí)現(xiàn)總能耗為“負(fù)值”的工序，但進(jìn)一步降低工序能耗和物耗，更加高效地實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和回收，更加有效地利用二次能源，開(kāi)發(fā)低溫余熱回收利用新途徑等許多問(wèn)題還要進(jìn)行深入研究和優(yōu)化。主要思路有：1)流程優(yōu)化應(yīng)成為煉鋼廠進(jìn)一步節(jié)能的重點(diǎn)流程優(yōu)化主要體現(xiàn)在緊湊、高效、自控三個(gè)方面。流程功能的解析、優(yōu)化重組，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的緊湊化，即工序時(shí)間的最小化、銜接最優(yōu)化，這是最有效的節(jié)能措施；高效化是轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能的重要措施；自動(dòng)化是轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能的重要保證2)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)提高煉鋼能源轉(zhuǎn)換效率煙氣能量的高效轉(zhuǎn)換及回收利用；連鑄坯熱送熱裝是銜接煉鋼、軋鋼兩大工序的重要節(jié)能措施；爐渣余熱回收和利用；冷卻水余熱回收利用技術(shù)是轉(zhuǎn)爐煉鋼廠進(jìn)一步提高能源轉(zhuǎn)換與利用效率的難題。3)進(jìn)一步挖掘煉鋼工序的節(jié)能潛力加大全過(guò)程保溫措施是轉(zhuǎn)爐鋼廠節(jié)能的重要基礎(chǔ)；以穩(wěn)定的工藝操作，實(shí)現(xiàn)全廠低溫制度的運(yùn)行，有效地節(jié)能降耗；在全鋼鐵企業(yè)能源高效轉(zhuǎn)換利用和構(gòu)建能量流網(wǎng)絡(luò)以及優(yōu)化的總體思路下，研究轉(zhuǎn)爐煉鋼廠進(jìn)一步節(jié)能降耗的新措施。

氧槍的結(jié)構(gòu)及性能在很大程度上決定著氧氣煉鋼的效果。特別是對(duì)于頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程，氧槍起著主導(dǎo)全局的作用。它支配著氧氣射流與熔池的接觸面積、氧氣射流的穿透深度、熔池的攪拌狀態(tài)、元素的氧化程度、熔池的升溫速度、渣中氧化鐵含量等重要工藝因素，因而對(duì)化渣、噴濺、雜質(zhì)的去除、轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制以及各項(xiàng)煉鋼技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都起著重要作用。氧槍由噴頭、槍身和槍尾三部分構(gòu)成。噴頭由工業(yè)純銅制造，是氧槍的最重要的部分。是幾種噴頭的結(jié)構(gòu)，a、b、c為氧氣轉(zhuǎn)爐用噴頭，高壓氧（0.6～1.0MPa）由內(nèi)管供入，在噴頭處分流進(jìn)入若干個(gè)先收縮后擴(kuò)張的拉瓦爾型噴嘴，一般中小轉(zhuǎn)爐采用3個(gè)噴嘴，稱為三孔噴頭，大爐子（100t以上）用4～6個(gè)噴嘴。為了使煉鋼產(chǎn)生的CO氣在爐內(nèi)燃燒成CO2（二次燃燒）的比例增大，需應(yīng)用雙流噴頭或分流噴頭。雙流噴頭有利于主氧流和副氧流比值的調(diào)節(jié)，但要在槍身處增加一層副氧流道。平爐和電弧爐所用噴頭，氧氣沿內(nèi)管和中管間的空隙流入，噴嘴為直圓筒形，但孔數(shù)較多，而且和中心線的夾角也大得多。槍身為3根（雙流氧槍為4根）同心的無(wú)縫鋼管，下端連接噴頭，上端和槍尾相連。槍尾包括供氧、進(jìn)水和排水支管及連接法蘭和密封膠圈，通過(guò)槍尾和車間的氧氣管網(wǎng)和高壓水管網(wǎng)相連接。