轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝各項指標取決于鐵水的化學成分，而對鐵水的主要要求是含硫量低（低于0.03%），相應要求較高含硅（0.7%-0.9%）及具有優(yōu)化造渣所需的錳量（0.8%-1.0%）。煉鐵煉鋼各階段脫硫過程理化規(guī)律及動力特性分析表明，在動力方面，在鐵水中比在鋼水中更容易保證脫硫反應，因為在含碳量較高及氧化度較低條件下硫具有更高的活性。然而在高爐煉鐵當中很難脫硫，因為在高爐一系列復雜的氧化—還原反應中，深脫硫的各種熱動力條件的能量不可避免地會增高硅含量并因此導致石灰及焦炭消耗的增加及產(chǎn)量的下降。因此，生產(chǎn)低硫鐵需周密策劃工藝，采用含硫最少的爐料及制備高堿度混成渣。在轉(zhuǎn)爐吹煉中脫硫也無效果，因為鋼渣系中達不到平衡狀態(tài)，渣與鋼間的硫分配系數(shù)因熔池氧化度高及碳含量低，僅為2-7。如此低的硫分配系數(shù)使得難以在轉(zhuǎn)爐冶煉中實現(xiàn)深脫硫，并導致煉鋼生產(chǎn)在技術(shù)及經(jīng)濟上的巨大消耗。無論是在高爐煉鐵，還是在轉(zhuǎn)爐煉鋼當中都保證不了金屬有效脫硫所需的熱動力條件，因此進行高爐煉鐵及轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的深脫硫研究，在技術(shù)及經(jīng)濟上都是不可取的。而合理的作法是將脫硫過程從高爐及轉(zhuǎn)爐中分離出來。這就可簡化燒結(jié)—高爐—轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)流程降低生產(chǎn)成本。將脫硫從高爐及轉(zhuǎn)爐中分離出來，使高爐爐外脫硫成為設計大型聯(lián)合鋼廠和重要工藝環(huán)節(jié)，在冶煉低硅鐵的同時不必再為保證轉(zhuǎn)爐中的精煉進行代價很高的高爐爐外脫硅。鐵水原始硅含量低還可降低錳含量。在氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼中錳的作用非常重要，它決定著及早造渣所需的條件并對出鋼前終點鋼水氧化度起調(diào)節(jié)作用，長期實踐證明，需設法使鐵水中錳保持0.8%-1.0%的水平，因而在燒結(jié)混合料中必需補充錳，而這就提高了成本。燒結(jié)—高爐—轉(zhuǎn)爐各流程錳平衡分析表明，上述錳在高爐里還原、然后在轉(zhuǎn)爐里氧化導致錳原料及錳本身不可彌補的巨大損失，而且還給各生產(chǎn)流程操作增加很多麻煩。在碳含量很低（0.05%-0.07%）條件下停止吹煉時，氧化度的影響如此之大，以致會把錳的最終含量定在極窄范圍內(nèi)，實際上已很少再與鐵水原始錳含量相關(guān)。在這種條件下，盡管鐵水原始錳含量達0.5%-1.2%，但鋼的最終錳含量實際上都一樣（0.07%-0.11%）。因此在當代轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝條件下（各爐次都有過吹操作），沒必要在燒結(jié)混合料中使用含錳原料來提高鐵水原始錳含量，更合理的作法是冶煉低錳鐵。同時為節(jié)約低錳鐵在轉(zhuǎn)爐煉鋼中脫氧的用量，研究直接采用錳礦石的效果具有重要意義。對眾多爐次進行工業(yè)平衡計算所得工藝指標的對比表明，冶煉鐵水不添加錳礦石，而在轉(zhuǎn)爐煉鋼中添加錳礦石，與用含錳1.13%的鐵水煉鋼，這兩種煉鋼法相比，前者每噸生鐵可節(jié)省錳礦石15.3kg.此外，還可減少錳鐵1.3kg/t鋼、石灰5kg/t，氧氣2.17m3/t的耗量，并可大大縮短吹煉時間。鐵水中硅、錳含量低及無需脫硫，這些條件會改變造渣機理及動力特性，因為這時石灰消耗下降，渣量減少，渣堿度及氧化度增高。在這樣的條件下，渣的精煉功能只限于鐵水脫磷。這樣就能在轉(zhuǎn)爐冶煉本身中多次利用渣，使渣具有很高的精煉能力。根據(jù)這一原則開發(fā)出轉(zhuǎn)爐煉鋼新工藝，即在轉(zhuǎn)爐煉鋼本身中多次（3-5次）利用后期渣（循環(huán)造渣）。采用這樣的工藝可降低石灰消耗及渣中鐵損。及早造就高堿度氧化渣，及使硅、錳含量低可提供鋼水深脫磷所需的強勁動力。

2)轉(zhuǎn)爐煉鋼原料質(zhì)量有待提高。我國轉(zhuǎn)爐煉鋼用石灰的含硫量比較高，許多鋼廠達0.06%甚至更高，這不僅影響轉(zhuǎn)爐鋼的性能，而且冶煉過程中產(chǎn)生的二氧化硫?qū)Νh(huán)境也會造成嚴重污染。3)我國轉(zhuǎn)爐煉鋼自動化控制水平，特別是動態(tài)控制水平需要進一步提升。目前，歐洲大部分鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)都實現(xiàn)了快速出鋼，即大部分爐次終點不倒爐、不取樣而直接出鋼。國內(nèi)企業(yè)的控制水平與先進指標還有一定差距。4)我國轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)發(fā)展不平衡。無論是自動煉鋼水平、同樣爐齡復吹條件下的碳氧積水平、煤氣蒸汽回收量、對精煉工藝掌握的深度還是供氧強度與冶煉周期等主要技術(shù)經(jīng)濟指標，先進與落后的鋼廠差距較大。5)我國轉(zhuǎn)爐煉鋼終點鋼水氧含量普遍偏高，這大大增加了高品質(zhì)鋼冶煉的難度。高效率低成本的轉(zhuǎn)爐脫[Si]和[P]工藝還未能全面推廣。我國先進企業(yè)全新流程在原料消耗與生產(chǎn)效率上與國外先進企業(yè)還有一定差距。今后，我國鋼鐵企業(yè)還要進一步增強環(huán)保意識，進一步做好煉鋼節(jié)水、節(jié)能和生態(tài)環(huán)境保護等工作。

轉(zhuǎn)爐汽化煙道（也稱為余熱鍋爐）是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要配套設備之一，該設備在工作時要最大限度地收集高溫煙氣，承受最高的爐氣溫度與劇烈頻繁的溫度變化，同時工況最為惡劣，最容易粘結(jié)噴濺的鋼渣。一種煉鋼轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道，包括：活動煙罩、爐口固定段煙道、中間段煙道和末段煙道，活動煙罩置于轉(zhuǎn)爐上方，活動煙罩、爐口固定段煙道、中間段煙道和末段煙道依次順序連接，其特征在于：活動煙罩和爐口固定段煙道的上氣泡和下聯(lián)箱之間的循環(huán)水回路中增置一循環(huán)泵，爐口固定段煙道與中間段煙道之間采用膨脹節(jié)連接，中間段煙道與末段煙道連接處采用小直段斜彎管式連接結(jié)構(gòu)，活動煙罩和爐口固定段煙道內(nèi)表面涂有鎳-鉻涂層。本發(fā)明能使管內(nèi)水流動始終保持充足、在煙道長度方向可以伸縮、能有效解決煙道平直段汽水分層問題和煙道內(nèi)表面粘渣和煙氣沖刷問題。

從國內(nèi)外氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼科技創(chuàng)新的發(fā)展趨勢來看，以下幾個方面值得重點關(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)進步必須與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。重點研發(fā)各種工藝條件下優(yōu)化“負能煉鋼”的工藝與裝備技術(shù)，必須采用各種綜合節(jié)能技術(shù)，實現(xiàn)“負能煉鋼”。雖然轉(zhuǎn)爐煉鋼是當代鋼鐵生產(chǎn)中耗能最少，轉(zhuǎn)爐爐體上段專業(yè)廠家武漢且是唯一可以實現(xiàn)總能耗為“負值”的工序，但進一步降低工序能耗和物耗，更加高效地實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和回收，更加有效地利用二次能源，開發(fā)低溫余熱回收利用新途徑等許多問題還要進行深入研究和優(yōu)化。主要思路有：1)流程優(yōu)化應成為煉鋼廠進一步節(jié)能的重點流程優(yōu)化主要體現(xiàn)在緊湊、高效、自控三個方面。流程功能的解析、優(yōu)化重組，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的緊湊化，即工序時間的最小化、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)爐煉鋼廠進一步提高能源轉(zhuǎn)換與利用效率的難題。3)進一步挖掘煉鋼工序的節(jié)能潛力加大全過程保溫措施是轉(zhuǎn)爐鋼廠節(jié)能的重要基礎；以穩(wěn)定的工藝操作，實現(xiàn)全廠低溫制度的運行，有效地節(jié)能降耗；轉(zhuǎn)爐爐體上段廠家專業(yè)武漢在全鋼鐵企業(yè)能源高效轉(zhuǎn)換利用和構(gòu)建能量流網(wǎng)絡以及優(yōu)化的總體思路下，研究轉(zhuǎn)爐煉鋼廠進一步節(jié)能降耗的新措施。

　1、高溫熔融物爆炸（1）鋼水、鐵水、鋼渣以及煉鋼爐爐底的熔渣都是高溫熔融物，與水接觸就會發(fā)生爆炸。當1 kg水完全變成蒸汽后，其體積要增大約1500倍，破壞力極大。（2）煉鋼爐、鋼水罐、鐵水罐、中間罐、渣罐漏鋼、漏渣及傾翻時發(fā)生爆炸；往潮濕的鋼水罐、鐵水罐、中間罐、渣罐中盛裝鋼水、鐵水、液渣時發(fā)生爆炸；向有潮濕廢物及積水的罐坑、渣坑中放熱罐、放渣、翻渣時引起的爆炸；向煉鋼爐內(nèi)加入潮濕料時引起的爆炸；鑄鋼系統(tǒng)漏鋼與潮濕地面接觸發(fā)生爆炸。2、水冷系統(tǒng)漏水爆炸煉鋼工藝設備多屬高溫作業(yè)，故水冷系統(tǒng)較多，如轉(zhuǎn)爐煙罩、爐口水冷系統(tǒng)、RH水冷系統(tǒng)、連鑄機結(jié)晶器的水冷系統(tǒng)等，易發(fā)的故障是水冷系統(tǒng)泄漏、與高溫液體易發(fā)生爆炸的危險煉鋼廠因為熔融物遇水爆炸的情況主要有：轉(zhuǎn)爐氧槍，轉(zhuǎn)爐的煙罩，連鑄機的結(jié)晶器的高、中壓冷卻水大漏，穿透熔融物而爆炸；煉鋼爐、精煉爐、連鑄結(jié)晶器的水冷件因為回水堵塞，造成繼續(xù)受熱而引起爆炸。

應用焦炭、含鐵礦石(天然富塊礦及燒結(jié)礦和球團礦)和熔劑(石灰石、白云石)在豎式反應器——高爐內(nèi)連續(xù)生產(chǎn)液態(tài)生鐵的方法。它是現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代高爐煉鐵是由古代豎爐煉鐵法改造、發(fā)展起來的。盡管世界各國研究開發(fā)了很多煉鐵方法，但由于此方法工藝相對簡單，產(chǎn)量大，勞動生產(chǎn)率高，能耗低，故高爐煉鐵仍是現(xiàn)代煉鐵的主要方法，其產(chǎn)量占世界生鐵總產(chǎn)量的95%以上。鐵焦技術(shù)編輯鐵焦技術(shù)通過使用價格低廉的非黏結(jié)煤或微黏結(jié)煤用作生產(chǎn)原燃料進行煤礦的生產(chǎn)，將其與鐵礦粉混合，制成塊狀，用連續(xù)式爐進行加熱干餾得到含三成鐵、七成焦的鐵焦 。再經(jīng)過專業(yè)設備加工，最后經(jīng)過冶煉就能得到與原始技術(shù)一樣的煉鐵成果。這一技術(shù)使用較高含量的鐵焦代替原始含量，經(jīng)過實驗表明會節(jié)省大量的焦與主焦煤，也通過這一試驗說明鐵焦具有提高反應速率的作用，證明了在高爐煉鐵中鐵焦含量至少可以達到 30%。這項技術(shù)正在日本的各個工廠進行實際生產(chǎn)，而且取得了一定的成果。但是現(xiàn)階段技術(shù)還未完全成型，還需要大量實驗進行完善。生物質(zhì)編輯生物質(zhì)指的是，動物、植物、微生物通過新陳代謝產(chǎn)生的有機物，這種有機物很適合進行熱解行為，并且可以碳化溫度來實現(xiàn)二氧化碳排放量的減少，算是這一領域的新型能源之一。部分學者通過研究表明，生物質(zhì)和廢塑料很適合應用在高爐煉鐵的某些工藝中，而且不需要額外的人、物力、財力的消耗。生物質(zhì)可以代替煤粉等還原劑進行高爐噴吹。其相較于煤粉還有著一定的優(yōu)勢，例如可以控制二氧化碳的含量，還能提高原料的還原能力，并且使高爐恒溫帶的溫度降低，使氣體得到更好的利用。噴吹焦爐煤氣編輯因為焦爐煤氣的主要成分是氫氣，含有一些其他的碳氫化合物。這樣一來就使得高爐煉鐵的能源更加清潔。而且它可以充當良好的還原劑，不僅如此，還提高了碳氫元素的利用率，降低了化石燃料的使用量，極大的促進了節(jié)能減排的步伐。我國已經(jīng)建設了利用相關(guān)技術(shù)的工廠，并且進行了試生產(chǎn)，通過生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)顯示，對于燃料的需求量明顯降低，這就證明了焦爐煤氣在爐中起到了明顯的作用，調(diào)節(jié)了爐內(nèi)的工作環(huán)境，使高爐的生產(chǎn)得到了保證。噴吹廢塑料編輯這種技術(shù)在德國與日本早就投入到日常的生產(chǎn)之中，早在 1994年德國企業(yè)就在研究這一技術(shù)，在 1995 年了研制出第一臺運用這一技術(shù)的設備，并進行了技術(shù)的完善，為這一技術(shù)投入使用打下了堅實的基礎。而日本則在利用廢舊塑料代替焦炭上面取得了一定成就，根據(jù)數(shù)據(jù)表明，利用廢舊塑料產(chǎn)生的能源有 80% 得到利用，這就表明其可以很好的代替原有材料進行高爐煉鐵 綜合噴吹編輯高爐除塵灰指的是爐前出鐵時產(chǎn)生的粉塵和爐頂主皮帶料頭部放料的過程中產(chǎn)生的粉塵經(jīng)過一定比例的混合制成的，但由于這兩種粉塵的顆粒極為細小，很不利于收集，但通過設想就可得知如果將其收回并完美利用，就是最好的節(jié)能方式之一。這樣不僅可以使煤粉的燃燒效果得到提高，還能回收一部分浪費的鐵元素，通過合理控制其添加量就能有效的提升產(chǎn)量，并且對本來的廢料進行回收，充分的進行了材料的利用，不僅有助于提高產(chǎn)量，還節(jié)省了一部分資金。技術(shù)優(yōu)化編輯粒煤噴吹技術(shù)高爐粒煤噴吹技術(shù)在國外已經(jīng)有很多年的歷史，例如在英、法、美都有大量應用這一技術(shù)的廠區(qū)存在。在我國卻還沒有大量應用，但通過事實證明這一技術(shù)也是可以進行推廣的。與傳統(tǒng)的技術(shù)相比該技術(shù)擁有幾項優(yōu)點，對比粉煤技術(shù)，粒煤技術(shù)更加安全，不容易造成爆炸，而且在制造過程中也會更加節(jié)省能源。粒煤在理論上可以適用于各種技術(shù)，這樣企業(yè)就可根據(jù)自身需要進行選擇，而且在相同的效率前提下，粒煤的設備投資只有粉煤的三成。而且在使用中的成本也比較低，所以這一技術(shù)更值得推廣。合理配煤通過合理配煤，不僅可以減少資金消耗，還可以根據(jù)煤種的特點進行調(diào)整配比，使其性能達到最佳。要想降低能源方面的資金消耗的話就要將眼光放到一些產(chǎn)量高、價格低但性能并不是特別好的煤種上，例如褐煤，這種煤因為煤化較低，導致含有水分較高，燃燒產(chǎn)生的熱量也較少，但其含有的硫元素較少，可磨性也很好，可以滿足高爐噴吹所需煤的要求，在生產(chǎn)中就可以適當?shù)膽?，通過科學的調(diào)整配比，就可以既降低資金的投入又可以減少含水量高帶來的不利影響。提高燃燒效率當前情況下，高爐噴煤技術(shù)已經(jīng)比較熟練，這時考慮如何提高煤粉的燃燒效率就成為優(yōu)化技術(shù)的又一重要突破口。就噴入煤粉之后而言，煤粉在爐內(nèi)發(fā)生燃燒，那么如何提升燃燒速度是要重點考慮的，加入助燃劑和降低煤粉燃點都是比較好的辦法。其中加入助燃劑已經(jīng)處于研究之中的狀態(tài)，根據(jù)實驗結(jié)果表明，加入適當?shù)闹紕┛梢杂行У目s短煤粉的點燃時間，使煤粉的燃燒速率得到顯著提高。