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。

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(mén)核準(zhǔn)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目建議書(shū)，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(shū)外，有一些依據(jù)需由相鄰專(zhuān)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(zhuān)業(yè)按總?cè)蝿?wù)書(shū)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(zhuān)業(yè)按總?cè)蝿?wù)書(shū)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(chē)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?chē)膹S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(lèi)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?chē)膹S房尺寸和圖紙。【地區(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(chē)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(lèi)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(lèi)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(chē)容量和爐外精煉的類(lèi)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

廢鋼是鋼鐵工業(yè)的綠色原料，隨著取締“地條鋼”和國(guó)家對(duì)環(huán)保的嚴(yán)格要求，各大鋼鐵企業(yè)都在大力提高廢鋼比。目前，我國(guó)電爐鋼的比例還不到10%，轉(zhuǎn)爐流程仍是我國(guó)產(chǎn)鋼的主流程，因此有必要開(kāi)發(fā)高效、清潔的轉(zhuǎn)爐流程提高廢鋼比技術(shù)。目前，轉(zhuǎn)爐流程大生產(chǎn)中采用的提高廢鋼比的手段主要有：廢鋼預(yù)熱（鐵水包預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐爐前及爐后預(yù)熱等）、轉(zhuǎn)爐加入補(bǔ)熱劑（焦炭、焦丁、FeSi、SiC等）。但上述兩類(lèi)提高廢鋼比的技術(shù)均有一定的不足：前者需要專(zhuān)門(mén)的加熱設(shè)備，后者往往以犧牲鋼水質(zhì)量為代價(jià)。此外，國(guó)外還開(kāi)發(fā)了KMS工藝，但因存在噴粉元件壽命短等不足，并沒(méi)有在大生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。因此，如何在不污染鋼液的前提下提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比，已成為亟須解決的關(guān)鍵共性難題。此外，單轉(zhuǎn)爐超40%的大廢鋼比技術(shù)也一直是冶金工作者關(guān)注的熱點(diǎn)課題。 轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍是一種在不污染鋼液的前提下提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比的技術(shù)。二次燃燒氧槍是在傳統(tǒng)煉鋼氧槍的基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)計(jì)合理的副孔，使主孔射出氧氣射流進(jìn)行脫碳反應(yīng)，利用副孔射出的氧氣射流與爐內(nèi)一氧化碳燃燒產(chǎn)生大量的熱量，使轉(zhuǎn)爐自身熱量得到較充分利用，進(jìn)而提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比。盡管?chē)?guó)內(nèi)外已對(duì)轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍技術(shù)進(jìn)行了大量研究，且有的已達(dá)到工業(yè)應(yīng)用水平，但目前國(guó)外關(guān)于該技術(shù)在大工業(yè)生產(chǎn)中規(guī)模化應(yīng)用的報(bào)道很少，而國(guó)內(nèi)目前還未見(jiàn)該技術(shù)的大生產(chǎn)規(guī)模化應(yīng)用。因此，有必要對(duì)二次燃燒氧槍技術(shù)進(jìn)行深入研究并使其實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。本文首先進(jìn)行了提高廢鋼比的轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍技術(shù)大生產(chǎn)規(guī)模化應(yīng)用研究；在此基礎(chǔ)上，基于二次燃燒氧槍技術(shù)，研究者提出了一種廢鋼比超過(guò)40%的單轉(zhuǎn)爐大廢鋼比技術(shù)，并通過(guò)大生產(chǎn)試驗(yàn)，驗(yàn)證了其大生產(chǎn)應(yīng)用的可行性，為其大生產(chǎn)規(guī)模化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)有三個(gè)流程，即高爐轉(zhuǎn)爐流程、電爐流程、特種熔煉。高爐、轉(zhuǎn)爐流程稱(chēng)為長(zhǎng)流程，生產(chǎn)的鋼稱(chēng)為轉(zhuǎn)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(zhuǎn)爐冶煉成鋼；電爐流程稱(chēng)為短流程，生產(chǎn)的鋼稱(chēng)為電爐鋼，它以廢鋼為主要原料冶煉成鋼。1工藝技術(shù)的比較分析轉(zhuǎn)爐流程和電爐流程是鋼鐵冶金行業(yè)兩個(gè)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(zhuǎn)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(shí)間，由于廢鋼價(jià)格低，噸鋼利潤(rùn)較高為轉(zhuǎn)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(dá)40%，但存在轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱量不足的問(wèn)題，解決轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱量問(wèn)題是提高廢鋼比的關(guān)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(fù)合金屬料等廢鋼替代品。2) 主要能源不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是鐵水的物理熱和化學(xué)熱；電弧爐煉主要是電弧的物理熱，廢鋼預(yù)熱的物理熱、加鐵水帶來(lái)的部分物理熱和化學(xué)熱。3) 主要操作目標(biāo)不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼是在給定的時(shí)間內(nèi)完成脫碳、脫磷及溫度控制的冶金操作，實(shí)現(xiàn)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(shí)間內(nèi)完成廢鋼的升溫、熔化和過(guò)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(shù)進(jìn)步的方向不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是通過(guò)包括提高供氧強(qiáng)度的高效吹煉技術(shù)、碳及溫度中率的全自動(dòng)化吹煉技術(shù)、不倒?fàn)t出鋼的快速出鋼技術(shù)、采用爐外處理和鐵水預(yù)處理減輕轉(zhuǎn)爐冶金負(fù)荷等措施，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高效化；通過(guò)接近平衡的冶煉工藝、高效脫磷工藝、出鋼擋渣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的潔凈化，通過(guò)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(shù)，實(shí)現(xiàn)低成本及負(fù)能煉鋼。電爐煉鋼主要是通過(guò)強(qiáng)化供能（包括強(qiáng)化供電和輔助能源），采用“環(huán)境友好型” 廢鋼預(yù)熱系統(tǒng)預(yù)熱廢鋼和加鐵水工藝，增加物理熱和化學(xué)熱；采用不開(kāi)爐蓋及出鋼時(shí)仍能通電的連續(xù)冶煉技術(shù)，有效地減少非通電時(shí)間；50%左右或更高的大留鋼量平熔池冶煉技術(shù)，減少冶煉過(guò)程電弧輻射對(duì)耐火材料的損害；降低電極消耗。以上技術(shù)的應(yīng)用，縮短冶煉周期，實(shí)現(xiàn)高效化生產(chǎn)，降低噸鋼能耗。5) 冶金質(zhì)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。

基本概況：在高溫下，用還原劑將鐵礦石還原得到生鐵的生產(chǎn)過(guò)程。煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。鐵礦石有赤鐵礦(Fe2O3)和磁鐵礦(Fe3O4)等。鐵礦石的含鐵量叫做品位，在冶煉前要經(jīng)過(guò)選礦，除去其它雜質(zhì)，提高鐵礦石的品位，然后經(jīng)破碎、磨粉、燒結(jié)，才可以送入高爐冶煉。焦炭的作用是提供熱量并產(chǎn)生還原劑一氧化碳。石灰石是用于造渣除脈石，使冶煉生成的鐵與雜質(zhì)分開(kāi)。煉鐵的主要設(shè)備是高爐。冶煉時(shí)，鐵礦石、焦炭、和石灰石從爐頂進(jìn)料口由上而下加入，同時(shí)將熱空氣從進(jìn)風(fēng)口由下而上鼓入爐內(nèi)，在高溫下，反應(yīng)物充分接觸反應(yīng)得到鐵。玉林專(zhuān)業(yè)轉(zhuǎn)爐爐體上段制作高爐煉鐵是指把鐵礦石和焦炭，一氧化碳，氫氣等燃料及熔劑（從理論上說(shuō)把金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng) 的金屬和礦石混合后高溫也可煉出鐵來(lái)）裝入高爐中冶煉，去掉雜質(zhì)而得到金屬鐵（生鐵）。基本流程:高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規(guī)定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使?fàn)t喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內(nèi)形成交替分層結(jié)構(gòu)。爐前操作一、爐前操作的任務(wù)1、利用開(kāi)口機(jī)、泥炮、堵渣機(jī)等專(zhuān)用設(shè)備和各種工具，按規(guī)定的時(shí)間分別打開(kāi)渣、鐵口（現(xiàn)今渣鐵口合二為一），放出渣、鐵，并經(jīng)渣鐵溝分別流入渣、鐵罐內(nèi)，渣鐵出完后封堵渣、鐵口，以保證高爐生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。2.完成渣、鐵口和各種爐前專(zhuān)用設(shè)備的維護(hù)工作。3、制作和修補(bǔ)撇渣器、出鐵主溝及渣、鐵溝。4、更換風(fēng)、渣口等冷卻設(shè)備及清理渣鐵運(yùn)輸線等一系列與出渣出鐵相關(guān)的工作。高爐基本操作制度:高爐爐況穩(wěn)定順行：一般是指爐內(nèi)的爐料下降與煤氣流上升均勻，爐溫穩(wěn)定充沛，生鐵合格，高產(chǎn)低耗。操作制度：根據(jù)高爐具體條件(如高爐爐型、設(shè)備水平、原料條件、生產(chǎn)計(jì)劃及品種指標(biāo)要求)制定的高爐操作準(zhǔn)則。高爐基本操作制度：裝料制度、送風(fēng)制度、爐缸熱制度和造渣制度。高爐橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹 、爐缸5部分。由于高爐煉鐵技 術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好，工藝 簡(jiǎn)單 ，生產(chǎn)量大，勞動(dòng)生產(chǎn)效率高，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，故這種方法生產(chǎn)的鐵占世界鐵總產(chǎn)量的絕大部分。高爐生產(chǎn)時(shí)從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過(guò)程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵 ，還有副產(chǎn)品高爐渣和高爐煤氣。高爐熱風(fēng)爐熱風(fēng)爐是為高爐加熱鼓風(fēng)的設(shè)備，是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分。提高風(fēng)溫可以通過(guò)提高煤氣熱值、優(yōu)化熱風(fēng)爐及送風(fēng)管道結(jié)構(gòu)、預(yù)熱煤氣和助燃空氣、改善熱風(fēng)爐操作等技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。理論研究和生實(shí)踐表明，采用優(yōu)化的熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)、提高熱風(fēng)爐熱效率、延長(zhǎng)熱風(fēng)爐壽命是提高風(fēng)溫的有效途徑。鐵水罐車(chē)鐵水罐車(chē)用于運(yùn)送鐵水，實(shí)現(xiàn)鐵水在脫硫跨與加料跨之間的轉(zhuǎn)移或放置在混鐵爐下，用于高爐或混鐵爐等出鐵。