现代冶金企业中炼钢工艺参数的优化

张振禄

山东石横特钢集团有限公司  山东省泰安市肥城市  271612

摘要：随着时代的不断发展，我国的钢铁工业也有了长足的进步。炼钢工艺参数优化是提升钢铁生产能力、产品质量的重要途径。优化冶金企业的炼钢工艺参数,不仅可以提高生产效率,还能减少工作强度,降低劳动力成本。基于此,对各个环节出现的问题提出有效解决方法,以缩短各工序时间,在保证产品质量前提下,尽可能节约资源并提高经济效益,提升炼钢工艺参数的优化效果及应用范围,为我国钢铁行业的发展提供新思路。

关键词：冶金企业；炼钢工艺；参数优化

引言

炼钢过程中，容易出现成本相对较高的情况，这样的情况，会影响炼钢的成本，不利于炼钢企业的合理发展。所以，在实际工作中，可以对转炉回余钢炼钢工艺进行开发和应用实践，从而可以发挥转炉回余钢的合理利用，促使效率、寿命等均实现合理提升，从而满足炼钢企业的持续健康发展。

1转炉炼钢技术的发展

1.1托马斯转炉脱磷技术

在世界工业发展历史中，钢铁生产制造工艺的起源很早。工业革命期间，英国贝塞麦首先发现了一种能够改进转炉熔炼的酸性气体，从而使现代钢铁工业取得了新的进展。由于主要元素对于转炉的促进是一种酸性反应，这样的工艺并不能够实现脱磷。随着时代发展，英国的发明家托马斯研制出了可以制造出碱性渣的转炉方式，实现了脱磷的目标，进一步促进了钢铁工业的发展。

1.2氧气底吹转炉脱磷技术

制氧技术在钢铁工业生产制造的运用，主要体现在钢铁冶炼时实现了氧气转炉。萨伍德里发明的同心套管喷嘴，是技术的又一突破，这使得氧气转炉变得越来越成熟。与早期的托马斯转炉技术相比，实现了热量的守护。氧气转炉减少了空气中氮气对热量的裹挟，从而进一步实现了钢铁的高效生产。氧气转炉应用于两个方面，底吹转炉和顶吹转炉。底吹转炉的优势是冶炼水平比较稳定，获取的效益更大。

在长期发展过程中，氧气底吹工艺的运用领域越来越广泛，实践经验越来越多。在具体操作过程中，石灰粉是较为常用的一种原材料，而且主要操作方式是喷吹。也就是说，当石灰粉作为造渣剂，在操作过程中与氧气一起吹入炉中。采用石灰粉喷吹工艺主要是为了降低喷溅率，这样在与氧气结合的过程中，就可以提高氧气进炉的效率，从而进一步促进脱磷过程的顺利开展。在操作过程中，氧气和金属发生反应形成氧化铁，而氧化铁的生成可以进一步促进细石灰粉的生成，石灰粉与氧化铁就会形成一种常见的炼炉炉渣。这种炉渣的化合力很强，还具有脱磷的作用，炉渣具有很强的悬浮力。在吹炼过程的早期，这样的脱磷炉渣能够使得石灰粉的粒度逐渐变细。

2转炉回余钢炼钢工艺的开发研究

2.1转炉不留渣

结合转炉回余钢炼钢工艺的基本情况，对转炉回余钢炼钢工艺的开发内容进行详细分析，先对转炉不留渣的相应内容进行分析，确保实际工作中，可以对转炉不留渣的相应内容进行分析，具体内容分析如下。转炉终渣中会含有12%~18%的FeO，采用留渣法，则能够有效图四横能前渣中的FeO的含量进行控制，使得前期渣实现有效地熔化，并且促使前期渣的冶金反应能力实现合理的提升，并且有效地对石灰消耗进行控制，促使工艺成本实现合理控制。回余钢炼钢过程中，如果选择留渣法，则渣中会给碳氧反应的速度进行提升，促使炉更容易引起的喷溅事故。所以，在回余钢炼制的构成中，需要对炉内所有的炉渣进行控制，促使炉子能够更好地为转炉回余钢炼钢工艺提供服务，使得工作效率和工作质量实现合理的提升。

2.2倒出部分精炼渣

结合精炼渣的基本情况，需要对精炼渣进行合理的控制，因为精炼渣中，会含有的含量较高的Al2O3等高熔点相，并且当炉内气体不容易排出后，会使得回余钢吹入转炉后，发生结壳的情况，且由于气体排出会受到影响，会在回余钢吹炼的过程中，容易造成喷溅事故的发生。所以，在工艺开发过程中，需要对回余钢中的精炼渣进行倒出，避免精炼渣给转炉回余钢炼钢工艺带来不良影响。

2.3确定合适的铁水、废钢的装入量

为了满足转炉回余钢炼钢工艺的合理开发，需要对铁水、废钢的装入量进行合理控制。因为铁水和废钢可能会给转炉回余钢带来影响，因为，铁水和废钢的配合比需要配置为10∶1~12∶1，回余钢中的碳、硅、锰等合金元素含量会取下限值，低时则会选择上限值。且具体的反应汇总，可以按照：回余钢+铁水+废钢=正常炉次，按照这个公式，可以实现对铁水和的废钢装入量的合理控制，另外，在废钢和铁水控制中，还要注意对装入顺序进行控制，一般情况下，先进行废钢，再进行回余钢、铁水的添加，从而满足转炉回余钢炼钢工艺的开发需求。

3炼钢工艺参数的优化

3.1工艺参数对炼钢效果的影响

冶金企业中转炉炼钢部分的工艺参数主要包括炉容比与炉料结构、铁水与废钢比、造渣料种类及加入、转炉氧枪工艺参数等，这些参数直接影响着炼钢工作的效率和质量。在具体的炼钢过程中，做好比例的调配，对提高炼钢工作的效率和质量具有重要意义，同时也有利于提高企业的经济效益，避免资源浪费。

传统的冶金企业中，各方面因素都会对产品质量产生直接影响，而通过工艺参数的优化，可以提高炼钢效率，减少生产成本。不断优化炉料结构，在提高炉料结构利用率的同时，可对金属进行回收再利用，提高金属的收得率，这对降低生产成本、降低能耗举有积极的推动作用。但是，回收金属的再利用要考虑冶炼过程的脱磷、脱硅，虽然转炉冶炼时可以起到脱磷、脱硅的作用，但随之会产生大量的废渣，废渣会增加转炉的运行负担，对转炉炉衬形成侵蚀，废渣中还会带出金属颗粒，降低转炉的冶炼效率。因此，要高度重视工艺参数优化过程中可能带来的负面影响，避免影响转炉冶炼的顺行和生产率，可从控制原料配比的平衡点入手。

3.2炼钢工艺参数的优化措施

炼钢过程中影响冶金企业安全生产的因素很多，其中包括温度、压力。因此，优化炼钢工艺参数也包括调整和控制炼钢温度、铁水比等，从而使生产符合质量要求。在炼钢工艺中，参数是决定冶金企业能否生产出优质产品的关键，对整个钢铁行业有很大影响。

参数的优化是提高炼钢生产效率、降低产品成本、增强市场竞争力的重要手段。为了最大限度地减少资源消耗、节约能源，首先需要分析不同工序之间的物理、化学性质，提高炼钢的自动化和智能化水平，改善设备结构设计和选型，加强炼钢工艺流程管理；其次，通过改变每一个热处理步骤和操作顺序，设计出最优方案，实现降低耗能、节约资源、节省能源等目的；最后，对每道工序进行合理分析与评价，从而实现降低能耗、提升劳动生产力、减少污染排放量等目标，为企业带来经济效益的同时，获得最理想的冶金生产状态。

结语

金企业是我国国民经济的重要支柱之一，其生产能力与发展速度也在不断提升，但随着市场竞争日益激烈，如何提高钢铁质量、降低产品成本已成为亟待解决的问题。通过分析现代冶金企业炼钢生产过程中存在的问题和不足，提出炼钢工艺优化方案，并对炼钢工艺参数优化方法进行分析和研究，这是一个循序渐进的过程，既要满足产品质量，又要提高生产效率，更要符合安全、环保、节能要求。在实际应用过程中，要结合铁水条件、设备条件进行调整，找到适合自身的工艺参数，促进企业高效、健康发展。

参考文献

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