煉鋼技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)煉鋼工藝優(yōu)化是指標(biāo)的基礎(chǔ)

為進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益，2000年煉鋼廠在吸取以往經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，在確保冶煉初期爐渣化早、化好、堿度合理、渣中氧化鐵和MgO含量較高、有利于去除P、S，有利于保護(hù)爐襯的條件下，對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉的全過(guò)程進(jìn)行了優(yōu)化。

1 原料系統(tǒng)優(yōu)化

原料系統(tǒng)優(yōu)化主要有三個(gè)方面：一是嚴(yán)格控制和掌握鐵水成份、溫度的波動(dòng)，強(qiáng)化對(duì)廢鋼、生鐵塊、鐵合金的管理。對(duì)各類原材料的成份、清潔度等均應(yīng)做到心中有數(shù)；二是以輕燒白云石代替菱鎂球和生白云石造渣；三是在沒(méi)有活性石灰的情況下，盡量穩(wěn)定石灰中CaO的有效成份，嚴(yán)格控制生過(guò)燒率。

2 裝入制度的優(yōu)化

裝入量的大小對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響較大。裝入量過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致造渣困難、噴濺嚴(yán)重、冶煉時(shí)間延長(zhǎng)、爐齡降低等危害；裝入量過(guò)小，爐底易受氧氣流股沖擊導(dǎo)致?lián)p壞。為此，通過(guò)大量實(shí)踐，對(duì)裝入量的優(yōu)化主要從以下三個(gè)方面著手。

（1）合理確定廢鋼比

在穩(wěn)定鐵水溫度及鐵水成份Si、P含量的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算，將2000年前憑經(jīng)驗(yàn)確定的廢鋼比15～20%優(yōu)化為～15% 。

（2） 合理確定爐容比

為有利成渣和減少噴濺，將過(guò)去片面強(qiáng)調(diào)爐產(chǎn)量而確定的爐容比0．65m3/t鋼優(yōu)化為0．8 m]/t鋼。

（3）穩(wěn)定裝入量

為穩(wěn)定生產(chǎn)組織，穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐和連鑄操作，在整個(gè)爐役期均采用定量裝入制度，并將其精確度由過(guò)去的±1.0t/爐優(yōu)化為±0．3t/爐。從2000年5月起，將裝入量的合格率納入獎(jiǎng)懲條例。其合格率由2000年5～1 2月的69．32%提高到2001年的99．38%。

3 造渣制度的優(yōu)化

常言說(shuō)：煉鋼即煉渣，所以，冶煉的整個(gè)過(guò)程就是為了煉好爐渣，以利于有效去除S、P，合理調(diào)節(jié)鋼的成份。

（1）爐渣堿度

在確保初渣早化、過(guò)程渣化好、終渣作粘的前提下，將爐渣堿度由過(guò)去的3-3．5優(yōu)化為2．6-3．0，終渣Mgo控制由過(guò)去的6-8%優(yōu)化為8 12%。終渣中FeO從小于23%降至小于18%。

（2） 螢石

螢石雖有促進(jìn)石灰快速熔解、提高爐渣流動(dòng)性等特點(diǎn)，但其用量過(guò)大，卻增加噴濺，加速爐渣對(duì)爐襯的侵蝕。為此，對(duì)螢石用量從過(guò)去的噸鋼小于8kg優(yōu)化為噸鋼小于3kg。

（3）用輕燒白云石取代菱鎂球造渣

白云石造渣雖有利于早化渣和減輕初渣對(duì)爐襯侵蝕的作用，但其能耗大，且易引起爐底上漲；用輕燒菱鎂球效果好，但其成本較高。改用輕燒白云石造渣后效果更佳。終渣Mgo含量在9-12% ，可直接濺渣護(hù)爐，對(duì)降低成本意義更大。

4 供氧制度的優(yōu)化

（1） 合理確定供氧強(qiáng)度

在不造成過(guò)大噴濺的條件下，為有利于化渣和縮短純供氧時(shí)間，將供氧強(qiáng)度由過(guò)去的3．5-3．8m3/t．rain優(yōu)化為4．0 4．5 m3/t．min。

（2） 改進(jìn)槍頭及其參數(shù)

為達(dá)到操作過(guò)程穩(wěn)定順行的目的，對(duì)氧槍的槍頭及其工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。氧槍喉口直徑由24．5mm優(yōu)化為26．5mm，出口直徑由30．5mm優(yōu)化為34ram，馬赫數(shù)由1．97調(diào)節(jié)為1．98。

（3） 氧槍操作制度的優(yōu)化

為確保氧氣流股對(duì)金屬熔池既要有一定的沖擊面積，又要有一定的沖擊深度，為此，必須尋求最佳的氧槍操作制度。槍位與氧壓的優(yōu)化配合，使其冶煉達(dá)到適時(shí)化渣，減少噴濺，縮短供氧時(shí)間，準(zhǔn)確拉碳的目的。氧槍操作制度優(yōu)化后，轉(zhuǎn)爐的冶煉周期由過(guò)去28min/爐縮短為21—22min/爐。

5 終點(diǎn)鋼水成分控制上的優(yōu)化

由于小轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)節(jié)奏快，爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)迅速且很復(fù)雜，鋼水成分大多依賴快速分析和人工憑操作經(jīng)驗(yàn)予以控制。因此，終點(diǎn)C和FeO的控制成為冶煉中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

（1）改增碳法控制

為拉碳法控制為提高終點(diǎn)碳含量，降低鋼水氧化性和鋼中夾雜物含量，以提高合金和金屬收得率，提高爐襯壽命，減少鐵合金和增碳劑的消耗。經(jīng)過(guò)反復(fù)的對(duì)比試驗(yàn)，從2000年5月起，將增碳法冶煉優(yōu)化為拉碳法控制，將其終點(diǎn)碳由過(guò)去的0．02—0．08% 提高到0．08 0．14% ，終渣FeO由過(guò)去的18 23%降到16%左右。

（2）脫氧工藝的優(yōu)化

脫氧工藝優(yōu)化主要有二個(gè)方面：一是為保證合金收得率的穩(wěn)定，出鋼初期使用一定量的多功能脫氧劑；二是對(duì)部分鋼種增加si、ca、Ba復(fù)合脫氧劑及其用量。

2001年，水城鋼鐵公司煉鋼廠在三座15t轉(zhuǎn)爐進(jìn)行逐個(gè)擴(kuò)容和3臺(tái)三機(jī)三流小方坯連鑄機(jī)進(jìn)行高效化改造，影響煉鋼生產(chǎn)125天的情況下，產(chǎn)鋼127萬(wàn)t。并在三座轉(zhuǎn)爐爐襯未達(dá)預(yù)期壽命和在2001年9月底才開(kāi)始實(shí)施濺渣護(hù)爐的前提下，使平均爐齡從2000年的7946爐提高到11705爐。在因礦石運(yùn)距長(zhǎng)、鐵水單價(jià)達(dá)960元/t的前提下，煉鋼成本2000年為1305．29元/t，2001年1300．89元/t，較1999年的生產(chǎn)成本分別降低33．04元/t和37．44元/t，因成本降低為公司創(chuàng)效分別為4866．8萬(wàn)元和4766萬(wàn)元。這些成績(jī)?nèi)〉玫年P(guān)鍵是近兩年來(lái)煉鋼廠對(duì)冶煉工藝、鋼水溫度控制、科學(xué)管理實(shí)施全面優(yōu)化的結(jié)果 。

為有效控制轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中熱量的合理收入和支出，通過(guò)熱平衡計(jì)算，對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉及各工序過(guò)程中的鋼水溫度進(jìn)行全方位的優(yōu)化控制。

1 冶煉過(guò)程中溫度的優(yōu)化控制

科學(xué)控制冶煉過(guò)程中爐內(nèi)溫度的變化是提質(zhì)降耗的關(guān)鍵。2000年5月以前，出鋼溫度雖已控制在1670℃以下，但其第一次倒?fàn)t溫度還經(jīng)常高達(dá)1680-1720℃，鐵耗仍然較高，爐齡仍然較低。1999年鋼鐵料消耗達(dá)1089kg/t，爐齡才5202爐/役。第一次倒?fàn)t溫度優(yōu)化為1600-1650℃后，并納入生產(chǎn)考核后，2001年其合格率達(dá)到98% 以上，鋼鐵料消耗降至1078kg/t，爐齡達(dá)11705爐/役。

2 出鋼溫度及其相關(guān)工序的優(yōu)化

（1）出鋼溫度的優(yōu)化

1999年4月以前，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度一直居高不下，1998年出鋼溫度平均高達(dá)1723℃ ，大于1739℃ 的比例曾高達(dá)26% ，給煉鋼、連鑄帶來(lái)不少的麻煩。對(duì)相關(guān)工序科學(xué)優(yōu)化后，將出鋼溫度降低到：普碳鋼1640℃-1660℃ ，20MnSi鋼1650-1670℃ ，較過(guò)去降低50-100℃。經(jīng)過(guò)近3年的實(shí)踐，2000年低溫出鋼合格率達(dá)98．75%，2001年達(dá)到99．12% 。

（2）出鋼工藝的優(yōu)化

出鋼口采用整體更換碳芯的工藝技術(shù)，并保持出鋼口大小和形狀的穩(wěn)定。出鋼時(shí)確保鋼水不散流。出鋼時(shí)間由過(guò)去的2．5-4．5min降至1．5-2．5rain，使出鋼溫降較過(guò)去減少約lO℃ 。

（3）鐵合金烘烤工序的優(yōu)化

原有鐵合金烘烤爐因其布置不合理和數(shù)量不足，加之運(yùn)距較長(zhǎng)，導(dǎo)致鐵合金的入爐溫度較低，甚至達(dá)常溫。優(yōu)化后烘烤爐由原3個(gè)增加為6個(gè)，合金從烘烤爐放出到加入鋼包由過(guò)去10-15rain降為5-8min，加入溫度可達(dá)400-60O℃ ，減少鋼水溫降約15-25℃ 。

（4） 鋼包管理及其烘烤工藝的優(yōu)化

為確保紅包出鋼工藝的高溫、穩(wěn)定，對(duì)其進(jìn)行了工藝技術(shù)上的優(yōu)化。

① 完善鋼包烘烤設(shè)備在原有8臺(tái)小火烘烤器、3臺(tái)臥式快速烘烤設(shè)備的基礎(chǔ)上，新增設(shè)3臺(tái)鋼包在線快速烘烤器，使鋼包內(nèi)襯可以在15rain內(nèi)由800℃左右快速加熱到1200℃。

② 建立科學(xué)的鋼包烘烤制度對(duì)新筑的鋼包，必須按其規(guī)定程序和烘烤制度進(jìn)行烘烤，使其達(dá)到800℃后再予以快速烘烤。

③加快鋼包周轉(zhuǎn)，縮短空包等待時(shí)間通過(guò)強(qiáng)化管理，控制裝包時(shí)間，使鋼包周轉(zhuǎn)個(gè)數(shù)由過(guò)去的3O多個(gè)降到l2個(gè)，鋼包空隙時(shí)間由過(guò)去的40 50rain縮短到1520rain。

（5） 鋼包吹氬工藝技術(shù)的優(yōu)化

吹氬工藝的優(yōu)化主要有兩個(gè)方面：一是

改頂吹為底吹，以減少因吹氬棒吸熱導(dǎo)致鋼水溫降；二是實(shí)現(xiàn)出鋼過(guò)程吹氬，這不僅使合金成份得以均勻，又縮短了過(guò)程溫降時(shí)間，可減少鋼水溫降約8-10℃。

（6） 鋼水鎮(zhèn)靜時(shí)間的優(yōu)化

強(qiáng)化調(diào)度管理后，鋼水鎮(zhèn)靜時(shí)間由以往的8-30rain降為8-12rain，鎮(zhèn)靜期溫降由10-40℃下降為10-l5℃。

（7） 鋼包保溫工序的優(yōu)化

保溫工序優(yōu)化有二個(gè)方面：一是出鋼完畢后分階段加足保溫劑，以減少鋼水輻射熱損；二是對(duì)鋼包和中間包堅(jiān)持加保溫蓋，這樣可確保澆注期溫降在0.5-0.7℃/rain以內(nèi)。

3 連鑄工藝技術(shù)的優(yōu)化

（1）澆注過(guò)熱度的優(yōu)化

連鑄中間包鋼水熱度的確定原則由過(guò)去重產(chǎn)量轉(zhuǎn)變?yōu)橹刭|(zhì)量、重市場(chǎng)，為有利鋼質(zhì)的提高，盡可能減少鑄坯中心疏松、中心偏析和縮孔，盡可能抑制柱狀晶生長(zhǎng)，擴(kuò)大鑄坯中心等軸晶。為此，我們將中間包鋼水過(guò)熱度由過(guò)去的20-50℃降為l0-2O℃ ，以實(shí)現(xiàn)真正的低過(guò)熱度澆注。

（2）中間包鋼液凈化技術(shù)的優(yōu)化

為確保鋼水在中間包內(nèi)有足夠的凈化時(shí)間，以利于夾雜物的上浮和溫度的均勻，對(duì)中間包容量和液面高度進(jìn)行了優(yōu)化：容量由早期的4．5t擴(kuò)大到14t，最大達(dá)到16t；液面高度由400mm加高到700ram，最大達(dá)到900ram。

（3）中間包內(nèi)襯保溫措施的優(yōu)化

為減少中間包包襯的散熱損失，將其內(nèi)襯由打結(jié)層加鎂質(zhì)涂抹層優(yōu)化為保溫層加打結(jié)層，再加可烘烤的鎂質(zhì)絕熱板層 。

系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)施三年以來(lái)，煉鋼技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)迅速提高，經(jīng)濟(jì)效果十分顯著。

1 鋼產(chǎn)量成倍增加

鋼產(chǎn)量從1997年的56．17萬(wàn)t，迅速提高到2000年的147．2萬(wàn)t，提高近3倍。

2 綜合合格率提高

綜合合格率從1997年的99．12%提高到2000年的99．81% ，2001年的99．86%。與國(guó)內(nèi)同類型廠家相比，排名從原21名上升到第4名。

3 鋼鐵料消耗及鐵合金消耗大幅降低

鋼鐵料消耗從1997年的1162kg/t降至2000年的1076kg/t，2001年的4 1078kg/t。鐵合金消耗從1999年的23．99kg/t鋼降至2000年的22．55kg/t鋼、2001年的18．66kg/t鋼。相應(yīng)的鐵合金成本從75．57元/t鋼降至2000年的70．97元/t鋼和2001年的61．62元/t鋼。

4 爐齡高、爐襯消耗低

轉(zhuǎn)爐爐齡從1997年的1363爐/役提高到2000年的8742爐/役、2001年的11705爐/役。相應(yīng)的爐襯消耗從30．62kg/t鋼降到2000年的7．79kg/t鋼和2001年的6．64kg/t鋼，爐襯費(fèi)用從10．9元/t鋼降到2000年的5．9元/t鋼和2001年的5．6元/t鋼。

5 石灰消耗降低

石灰消耗由1997年的136kg/t鋼降到2000年的65kg/t鋼、2001年的61kg/t鋼。相應(yīng)的石灰費(fèi)用從l2．8元/t鋼降到2000年的5．33元/t鋼和2001年的5．00元/t鋼。

6 成本大幅降低，效益顯著提高

噸鋼成本從1997年的1664．59元/t降至2000年的1305．29元/t、2001年的l300．89元/t。降幅分別達(dá)359．3元/t和363．7元/t。成本降低總費(fèi)用2000年達(dá)52853萬(wàn)元，2001年達(dá)46226萬(wàn)元。

7 產(chǎn)品質(zhì)量大幅提高

隨著低溫出鋼、低過(guò)熱度澆注和系統(tǒng)工藝技術(shù)優(yōu)化的實(shí)施，鑄坯表面和內(nèi)在質(zhì)量大幅提高。2000年7月，對(duì)其冶煉的500爐HRB335 20MnSi螺紋鋼力學(xué)性能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，共性能指標(biāo)平均達(dá)HRB400，其中抗拉強(qiáng)度平均達(dá)580MPa，屈服強(qiáng)度平均410MPa，延伸率平均為28% ，力學(xué)性能合格率達(dá)100% 。2100433B

礦山技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是衡量礦山企業(yè)經(jīng)營(yíng)效果、生產(chǎn)技術(shù)、管理水平的重要依據(jù)。在復(fù)雜多變的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，礦山企業(yè)的生產(chǎn)成本、產(chǎn)品價(jià)格和銷售狀況等都隨市場(chǎng)波動(dòng)而變化，礦山技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也應(yīng)隨之動(dòng)態(tài)變化，各指標(biāo)之間又彼此相關(guān)、制約，從而構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，所以技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的合理確定關(guān)系到礦山的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益 。

試驗(yàn)初期，有人根據(jù)國(guó)外氧氣頂吹和氧氣底吹轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)氧流方向必須平行和基木對(duì)稱于滬子垂直中心線的原則，指出轉(zhuǎn)爐用全氧側(cè)吹法煉鋼“不科學(xué)”，“爐齡難于過(guò)關(guān)”。

三年來(lái)的實(shí)踐證明上述判斷是錯(cuò)誤的。從迄今已經(jīng)達(dá)到的爐齡水平以及對(duì)全氧側(cè)吹轉(zhuǎn)爐爐襯工作實(shí)際狀況的觀測(cè)和分析，可以認(rèn)為，在所有氧氣轉(zhuǎn)爐中，全氧側(cè)吹轉(zhuǎn)爐提高爐齡的潛力較大。這一點(diǎn)可以從唐鋼二煉8噸全氧側(cè)吹轉(zhuǎn)爐創(chuàng)造1043爐和國(guó)內(nèi)30噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐創(chuàng)造1029爐各自的最高紀(jì)錄的基本差別得到證實(shí)。將這兩座爐子的投產(chǎn)到破千爐的時(shí)間、鐵水條件、爐襯材質(zhì)、補(bǔ)爐情況及破損數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。由表內(nèi)資料可見(jiàn)，兩座爐子的提高爐齡潛力，全氧側(cè)吹轉(zhuǎn)爐更大。說(shuō)明在全氧側(cè)吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)，存在著比氧氣頂吹和氧氣底吹更有利于提高爐齡的某些因素 。

煉鋼出版發(fā)行

據(jù)2020年3月14日中國(guó)知網(wǎng)顯示，《煉鋼》共出版文獻(xiàn)3512篇 。

據(jù)2020年3月14日萬(wàn)方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)顯示，《煉鋼》共載文2182篇、基金論文量為287篇 。

煉鋼收錄情況

《煉鋼》是CA化學(xué)文摘（美）（2014）來(lái)源期刊、北京大學(xué)《中文核心期刊要目總覽》來(lái)源期刊（1992年第一版，1996年第二版，2000年版，2004年版，2008年版，2011年版，2014年版，2017年版）、中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤版）來(lái)源期刊、中國(guó)治金類中文核心期刊、美國(guó)劍橋科學(xué)文摘（CSA）核心期刊、美國(guó)烏利希期刊指南收錄期刊，是中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)收錄期刊 。

煉鋼影響因子

據(jù)2020年3月14日中國(guó)知網(wǎng)顯示，《煉鋼》總被下載485899次、總被引17621次，（2019版）復(fù)合影響因子為0.759、（2019版）綜合影響因子為0.627 。

據(jù)2020年3月14日萬(wàn)方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)顯示，《煉鋼》被引量為12834次、下載量為89687次；據(jù)2017年中國(guó)期刊引證報(bào)告（擴(kuò)刊版）數(shù)據(jù)顯示，該刊影響因子為0.8（機(jī)械制造工藝與設(shè)備刊均影響因子為0.42），在全部統(tǒng)計(jì)源期刊（6670種）中排第2012名 。

煉鋼榮譽(yù)表彰

《煉鋼》雜志被評(píng)為中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)優(yōu)秀期刊、第五屆湖北省優(yōu)秀期刊。

《煉鋼》雜志曾獲得中國(guó)金屬學(xué)會(huì)優(yōu)秀期刊三等獎(jiǎng)（2002年） 。