摘要相比較電爐而言，近十年來，我國轉爐煉鋼生產流程工藝與裝備技術的進步幅度是明顯的。而未來，這種生產流程結構不盡合理的現象亦會逐步改變。近年來，我國轉爐鋼產量占粗鋼總產量的比例日益增強，2003年我國轉爐鋼比為82.4%，到2013年這一比例已增至93%，而近十年來，世界轉爐鋼與電爐鋼比例基本保持在7:3的平均水平，我國與之相比轉爐鋼比過高。未來我國這種鋼鐵生產流程結構不盡合理的現象會隨著我國資源條件、市場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，我國轉爐生產流程工藝與裝備技術的進步幅度更加明顯。1、轉爐煉鋼技術發(fā)展現狀目前，轉爐煉鋼仍是世界上最主要的煉鋼方法，其鋼產量占世界鋼總產量的65%以上。由于我國廢鋼資源短缺，電力缺乏，電價偏高，因此電爐鋼的產量增長受到一定程度的制約，而隨著生鐵資源的充裕也給轉爐鋼產量的增長提供了良好條件。因此，轉爐鋼產量近年來獲得了快速增長。2905年我國轉爐鋼產量為3.14億噸，到2013年提高到7.65億噸。隨著轉爐鋼產量的增加，轉爐煉鋼生產工藝技術也得到迅速發(fā)展。轉爐煉鋼技術進步主要體現在以下幾個方面。1.1、轉爐裝備日趨大型化2001年我國100噸以上大型轉爐只有30座，產能為3602萬噸。至2013年增長到345座，產能超過5.08億噸，13年間大型轉爐的生產能力增長了14倍。其中300噸轉爐從3座增加到11座，產能從678萬噸增長到2759萬噸以上。從數量上來看，我國現有轉爐中以100-199噸的轉爐數量最多，而200噸及以上的轉爐數量最少，我國仍然保有一定數量的30噸以下的轉爐。因此，淘汰落后產能任務艱巨。目前，我國100噸及以上轉爐的產能約占全部轉爐產能的67.5%。隨著淘汰落后產能力度的加大，我國轉爐將進一步朝著大型化方向發(fā)展。1.2、轉爐生產工藝進一步優(yōu)化提高鋼材潔凈度是21世紀鋼材質量發(fā)展的重大技術方向。為提高鋼材質量且擴大冶煉鋼種，我國大、中型轉爐煉鋼廠都相繼增建了鐵水脫硫裝置和二次精煉裝置。近年來新建的轉爐煉鋼廠大多配置了鐵水脫硫裝置，并根據冶煉鋼種的要求配置了相應的爐外精煉裝置，一般多采用LF精煉，有些轉爐煉鋼廠還配置了Ⅵ）精煉裝置，從而為高附加值鋼種的生產提供了有利條件。我國自主設計建設的京唐公司300噸轉爐采用了國際上最先進的脫磷爐與脫碳爐分工、聯合生產的工藝，京唐公司是國際上最早采用這一先進工藝的300噸轉爐大型煉鋼廠。經過近兩年的技術攻關，脫磷爐生產周期28min，脫碳爐32min；單爐班產爐數從7-8爐次提高至16爐次，轉爐生產效率提高1倍，出鋼溫度平均降低20℃。鐵水“三脫”預處理比例達到90%；月平均轉爐終點[P]為0.006%，P+S]為150×10-6；和爐外精煉相匹配可穩(wěn)定生產[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)轉爐煉鋼成本降低37.39元／t鋼，標志著我國大型轉爐煉鋼技術已接近國際領先水平。

高爐的機械維護與保養(yǎng)高爐是冶金企業(yè)，尤其是鋼鐵生產企業(yè)的主要煉鋼設備，其性能的優(yōu)劣直接影響到鋼鐵的品質，因此，對于如何提高高爐的維護與保養(yǎng)水平，實現高爐高性能運轉時間的最大化，一直是冶金企業(yè)重點抓的頭等大事。目前，高爐在使用過程中，主要的故障與問題集中在冷卻壁破損，造成冷卻壁破損的原因有很多，而且由于高爐內部結構復雜，一旦發(fā)生故障，維修技術難度大，將嚴重影響企業(yè)的正常生產，因此，對于高爐的維護與保養(yǎng)，就顯得異常重要。在日常的生產中，對于高爐設備的維護保養(yǎng)，主要集中在如何預防冷卻壁的破損方面，對此，以下一些措施可以在實際中加以應用，以提高高爐設備的維護保養(yǎng)水平：（1）增大冷卻水量，提高水流速度，加大冷卻強度；（2）抑制邊緣煤氣流，發(fā)展中心，控制十字測溫，使邊緣煤氣溫度不大于100℃；（3）采用有效的爐外噴淋措施，保持合理的爐外冷卻，減少溫度場發(fā)生的變化，避免爐皮燒紅；（4）根據風壓調整水量，以達到對冷卻壁的養(yǎng)護；（5）嚴格控制軟水溫度。軟水進水溫度嚴格控制在40士2℃，相對提高冷卻強度，減少冷卻壁峰值熱流時的損壞幾率，保證脫氣罐、膨脹罐工作正常，減少水中溶解氧對水管的腐蝕，延長冷卻壁壽命；（6）穩(wěn)定爐溫，減小溫度波動幅度與頻率，降低對冷卻壁的熱震；保持堿度穩(wěn)定，防止軟熔帶的波動；杜絕集中加硅石和集中加焦操作，避免影響造渣制度和減少爐溫波動；（7）日常操作中，穩(wěn)定造渣制度與熱制度，形成合理的軟熔帶，是維護冷卻壁完好的基本措施；（8）發(fā)揮多環(huán)布料作用，開放中心氣流，兼顧邊緣氣流，是實現冷卻壁安全平穩(wěn)運行的重要手段；

鼓入空氣或工業(yè)純氧，使氧氣與液態(tài)鐵水中的碳、硅、錳等元素氧化，以調整鋼水的化學成分，并利用氧化時產生的熱量來煉鋼的設備。鼓入空氣的轉爐，因煉出的鋼質量差,已較少應用。圖2為轉爐的外形及其配套機械。煉鋼所需的造渣劑可從爐頂料倉卸下，經稱量后通過密封料倉和流槽加入轉爐內。呂梁專業(yè)轉爐爐體中段制作整個轉爐爐體由圓環(huán)形托圈支承，托圈兩端的軸由軸承支承。托圈軸與傳動機構聯接后能使爐體繞軸線作360°回轉,以適應轉爐加料、出鋼、出渣等工藝要求。轉爐傳動機構的結構形式有落地式、半懸掛式或全懸掛的多點嚙合式等，以全懸掛的多點嚙合式較為普遍。為了提高轉爐爐座利用率，轉爐爐體也可做成更換式的。為了防止環(huán)境污染和節(jié)約能源，在冶煉時從轉爐爐口逸出的、含有較多煙塵和大量CO高溫爐氣，經余熱利用煙道生產蒸汽，又經過能回收CO和降低煙氣含塵量的除塵系統(tǒng)，使煙氣符合排放標準。轉爐依氧氣噴口在爐體的位置不同可分為頂吹、底吹和側吹幾種，但側吹轉爐應用較少。氧氣頂吹轉爐在爐口插入水冷氧槍（噴口）供工業(yè)純氧，并以超音速氣流噴入熔池進行攪拌和反應。頂吹轉爐的容量已達400噸,并有更大型的轉爐正在籌建中。底吹轉爐的噴口設置在爐底，噴口數目可根據工藝要求而定。 　噴口型式有透氣（或毛細管式）耐火磚和同心套管式兩種。為延長同心套管式噴口壽命，套管之間的環(huán)縫可噴入碳氫化合物作為冷卻介質，噴口也可在噴入氧氣流時帶入粉狀造渣劑提前化渣去除硫、磷。底吹轉爐較適用于高磷鐵水的冶煉。在頂吹轉爐上結合底吹轉爐的優(yōu)點，將部分氧氣或惰性氣體從爐底噴入，便成為頂底復合吹煉的轉爐，效果較好。為了適應氧化轉爐快速操作和環(huán)境保護的要求，現代轉爐還配有相應的裝料、出鋼、出渣、渣處理、煙氣凈化、污水處理和綜合利用等配套設備，同時也采用計算機控制，以提高生產的經濟效益。

應用焦炭、含鐵礦石(天然富塊礦及燒結礦和球團礦)和熔劑(石灰石、白云石)在豎式反應器——高爐內連續(xù)生產液態(tài)生鐵的方法。它是現代鋼鐵生產的重要環(huán)節(jié)?，F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，產量大，勞動生產率高，能耗低，故高爐煉鐵仍是現代煉鐵的主要方法，其產量占世界生鐵總產量的95%以上。鐵焦技術編輯鐵焦技術通過使用價格低廉的非黏結煤或微黏結煤用作生產原燃料進行煤礦的生產，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 。再經過專業(yè)設備加工，最后經過冶煉就能得到與原始技術一樣的煉鐵成果。這一技術使用較高含量的鐵焦代替原始含量，經過實驗表明會節(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%。這項技術正在日本的各個工廠進行實際生產，而且取得了一定的成果。但是現階段技術還未完全成型，還需要大量實驗進行完善。生物質編輯生物質指的是，動物、植物、微生物通過新陳代謝產生的有機物，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。我國已經建設了利用相關技術的工廠，并且進行了試生產，通過生產過程的數據顯示，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，調節(jié)了爐內的工作環(huán)境，使高爐的生產得到了保證。噴吹廢塑料編輯這種技術在德國與日本早就投入到日常的生產之中，早在 1994年德國企業(yè)就在研究這一技術，在 1995 年了研制出第一臺運用這一技術的設備，并進行了技術的完善，為這一技術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，根據數據表明，利用廢舊塑料產生的能源有 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生的粉塵和爐頂主皮帶料頭部放料的過程中產生的粉塵經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，不僅有助于提高產量，還節(jié)省了一部分資金。技術優(yōu)化編輯粒煤噴吹技術高爐粒煤噴吹技術在國外已經有很多年的歷史，例如在英、法、美都有大量應用這一技術的廠區(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也是可以進行推廣的。與傳統(tǒng)的技術相比該技術擁有幾項優(yōu)點，對比粉煤技術，粒煤技術更加安全，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，這樣企業(yè)就可根據自身需要進行選擇，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，還可以根據煤種的特點進行調整配比，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，在生產中就可以適當的應用，通過科學的調整配比，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，高爐噴煤技術已經比較熟練，這時考慮如何提高煤粉的燃燒效率就成為優(yōu)化技術的又一重要突破口。就噴入煤粉之后而言，煤粉在爐內發(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處于研究之中的狀態(tài)，根據實驗結果表明，加入適當的助燃劑可以有效的縮短煤粉的點燃時間，使煤粉的燃燒速率得到顯著提高。

鋼鐵行業(yè)的生產有三個流程，即高爐轉爐流程、電爐流程、特種熔煉。高爐、轉爐流程稱為長流程，生產的鋼稱為轉爐鋼，它是以鐵礦(590, -14.50, -2.40%)石和焦炭(1872, -37.50, -1.96%)為主要原料冶煉成鐵水，再由轉爐冶煉成鋼；電爐流程稱為短流程，生產的鋼稱為電爐鋼，它以廢鋼為主要原料冶煉成鋼。1工藝技術的比較分析轉爐流程和電爐流程是鋼鐵冶金行業(yè)兩個主要流程，其在煉鋼方面的主要差別在于：1) 所用主要鋼鐵料不同。轉爐煉鋼主要以鐵水為主要原料，還有一般15%左右的廢鋼，近一年多時間，由于廢鋼價格低，噸鋼利潤較高為轉爐煉鋼用高比例的廢鋼消耗提供了條件，廢鋼消耗比例大幅提高，有的甚至高達40%，但存在轉爐內熱量不足的問題，解決轉爐內熱量問題是提高廢鋼比的關鍵；電爐煉鋼主要以廢鋼為主要原料，還有鐵水(生鐵)、直接還原鐵，脫碳粒鐵、碳化鐵及復合金屬料等廢鋼替代品。2) 主要能源不同。轉爐煉鋼主要是鐵水的物理熱和化學熱；電弧爐煉主要是電弧的物理熱，廢鋼預熱的物理熱、加鐵水帶來的部分物理熱和化學熱。3) 主要操作目標不同。轉爐煉鋼是在給定的時間內完成脫碳、脫磷及溫度控制的冶金操作，實現成份（碳、磷）及溫度的命中；電爐煉鋼是在全廢鋼的條件下，在給定的時間內完成廢鋼的升溫、熔化和過熱等，加鐵水等廢鋼替代品的情況下，也有部分脫碳的要求。另外電弧爐煉鋼可分別控制成分和溫度。4) 工藝技術進步的方向不同。轉爐煉鋼主要是通過包括提高供氧強度的高效吹煉技術、碳及溫度中率的全自動化吹煉技術、不倒爐出鋼的快速出鋼技術、采用爐外處理和鐵水預處理減輕轉爐冶金負荷等措施，實現轉爐生產高效化；通過接近平衡的冶煉工藝、高效脫磷工藝、出鋼擋渣技術，實現產品的潔凈化，通過少渣冶煉與爐渣返回、使用合金元素熔融還原(Cr、Mn)礦、干法除塵用水減量化,煤氣余熱回收等技術，實現低成本及負能煉鋼。電爐煉鋼主要是通過強化供能（包括強化供電和輔助能源），采用“環(huán)境友好型” 廢鋼預熱系統(tǒng)預熱廢鋼和加鐵水工藝，增加物理熱和化學熱；采用不開爐蓋及出鋼時仍能通電的連續(xù)冶煉技術，有效地減少非通電時間；50%左右或更高的大留鋼量平熔池冶煉技術，減少冶煉過程電弧輻射對耐火材料的損害；降低電極消耗。以上技術的應用，縮短冶煉周期，實現高效化生產，降低噸鋼能耗。5) 冶金質量方面的差異。鋼中的殘余元素(Cu、Ni、Mo、As、Sb、Bi、Sn)不同，電弧爐煉鋼由于廢鋼多次循環(huán)使用，造成鋼中殘余元素含量高；鋼中氮含量不同，電弧爐煉鋼由于電弧區(qū)空氣電離增氮及原料中氮含量高，造成鋼中氮含量高。