宝钢炼钢的技术进步与展望

摘 要 简要介绍了宝钢炼钢的总体概况、二十多年来钢产量的提高和品种的拓展情况，介绍了宝钢炼钢在铁水预处理、转炉、电炉、二次精炼、连铸、不锈钢和资源综合利用等方面的技术进步，阐述了近年来自主开发集成的纯净钢生产技术、RH真空精炼技术、板坯连铸漏钢预报系统、滚筒法钢渣处理等技术的现状和水平，这些技术的采用为宝钢开发生产高难度、高附加值产品以及资源综合利用创造了良好的条件。提出了宝钢炼钢今后几年的发展方

向和采取的主要措施。

关键词 炼钢；资源综合利用

0 前言

宝钢股份公司宝钢分公司炼钢厂按一、二、三期工程分阶段建设。一期工程所建的一炼钢以日本新日铁君津二炼钢为样板，成套引进设备、技术和管理，以1985年9月投产作为建成标志；二期工程在一炼钢新建了2台板坯连铸机，1989年7月投产；三期工程新建了电炉炼钢厂和二炼钢，分别在1996年12月和1998年4月投产。经过一、二、三期工程的建设和近年来的技术改造，宝钢分公司炼钢厂已建成拥有8个铁水预处理工位，6座300 t转炉，1座150 t双炉壳超高功率直流电弧炉，5台RH、2台CAS、1台KIP、4座LF、1台IR—UT、1台VD精炼设备，6台双流板坯连铸机、1台六流圆方坯兼容连铸机，7条模铸浇注线，目前已经具备年产钢1700万t规模的现代化大型炼钢厂。

宝钢股份不锈钢分公司炼钢厂前身是上钢一厂的第二、三炼钢厂，分别始建于1958年和1959年，2000年8月合并成立炼钢厂(老产线)。新的炼钢厂(新产线)于2001年9月打桩，2003年1月为了顺利进行新、老产线搭接和过渡，炼钢项目组(新产线)与炼钢厂(老产线)合并成立新的炼钢厂。2004年2月和3月新产线的碳钢1#和2#生产线投产，2004年4月新产线的不锈钢1#生产线投产，2005年4月炼钢厂老产线关停，2005年6月炼钢厂的不锈钢2#生产线投产。目前，不锈钢分公司炼钢厂拥有2套铁水搅拌脱硫装置(KR)、2套铁水喷吹脱磷装置，2座150 t转炉，2座100 t电炉，2座120 tAOD炉，1台RH、1台VOD、2座LF、1台LATS精炼设备，4台单流板坯连铸机。具备了年产碳钢230万t、不锈钢150万t的集不锈钢、碳钢于一体的炼钢厂。

宝钢股份梅钢公司炼钢厂于1995年开始建设，按一、二期工程分阶段建设，一期工程于1999年4月投产，二期工程于2 00 3年2月投产。目前梅钢公司炼钢厂拥有1座铁水脱硫站，2座150 t转炉，1台RH、1座LF精炼设备，双流和单流板坯连铸机各1台，具备年产钢290万t的能力。

宝钢股份特殊钢分公司炼钢厂于2001，年7月成立，由原上钢五厂电炉炼钢分厂和第三炼钢分厂及新建的不锈钢长型材生产线合并组建而成，目前已发展为三大生产区域，具备年产116万t特殊钢的生产能力。

宝钢炼钢经过二十多年的发展，坚持走引进、消化、吸收、再创新的道路，不仅在产量上有了很大的提高，而且在品种、质量等方面也有了质的飞跃；不仅自主开发集成了多项关键技术，而且在资源综合利用、节能减排等方面也取得了长足进步。下面就宝钢炼钢的技术进步和今后的展望进行论述。

1产量与品种

1．1产量持续提高

宝钢分公司炼钢厂通过二十多年来的不断建设和发展，钢产量大幅度提高，2007年一炼钢产量达到845．2万t，超过原设计产量648．5万t的30．3％。二炼钢原设计钢产量288万t，2005年达到479．22万t，超过原设计产量的66．4％。二炼钢通过挖潜改造，新增了1座转炉、1座LF、1台RH、1台板坯连铸机，2007年钢产量达到655．41万t。2007年电炉钢产量达到128．23万t，超过原设计产量96万t的33．6％。投产以来宝钢分公司炼钢厂累计产钢19136．07万t。历年钢产量发展趋势见图1。

不锈钢分公司炼钢厂从2004年钢产量147．27万t提高到2007年330．83万t，其中碳钢230．73万t，不锈钢100．10万t。梅钢公司炼钢厂钢产量从1999年38．8万t提高到2007年291．9万t。特殊钢分公司炼钢厂钢产量从1958年0．85万t提高到2007年104．3 5万t。

1．2 品种不断拓展

宝钢分公司炼钢厂为不断满足用户需求，品种不断拓展，已从开工初期30多个牌号拓展到1000多个牌号，并随着炼钢技术的不断进步，积极开发生产高难度、高附加值产品，能够批量生产优质汽车板用钢、家电用钢、镀锡板、电工钢、石油管线钢、耐候钢、帘线钢、钢铰线钢、弹簧钢、T91高压锅炉管、2Crl 3耐腐蚀油管、石油套管、钻杆等高技术含量和高附加值产品。2007年生产品种钢930．13万t，占总产量的57．1％。

不锈钢分公司炼钢厂自2004年2月投产以来，在品种拓展方面有了长足的进步，碳钢从最初的SPHC、SS400已经拓展到目前7大类，23 小类钢种。不锈钢也从最初的304、430、410、420、316等8个钢种，逐步拓展到包含汽车排气系统用钢、水箱用不锈钢、专供BA．板不锈钢、铁路火车用箱板不锈钢、核电专用不锈钢、双相不锈钢、抗菌不锈钢、造币钢等十几类不锈钢。为满足用户需求，提升公司竞争力创造了条件。

梅钢公司炼钢厂1999年投产初期，只能生产8个牌号的钢种，通过技术进步和创新，每年均有新钢种开发生产，2003年以后每年开发新钢种超出10个，到目前为止形成冷成型用钢、结构用钢、汽车结构用钢、耐腐蚀结构用钢、焊接气瓶用钢、花纹板、石油天然气输送管用钢、直缝焊套管用钢等共计8大系列钢种共80个牌号。

特殊钢分公司炼钢厂从原先单一的模铸产品，且品种大类不齐全，目前已发展为模铸品种从φ690一35t计28种锭型，以及140方一220方四种连铸坯，品种大类推广到除钛合金以外，几乎所有特殊钢品种的生产。日前在建的特种合金板带生产线，产品品种进一步拓展，具备了镍基、钛、精密合金、特殊不锈及其他合金钢的模铸和1300 mm板坯连铸机生产能力，使炼钢厂成为全能的特大型现代化特殊钢精品生产基地。

2 炼钢各工序的技术进步

2．1铁水预处理

宝钢分公司炼钢厂铁水预处理从投产初期到1996年均采用混铁车喷吹脱硫处理，其设计脱硫处理比例为71％，采用石灰粉和电石粉进行脱硫处理，铁水经过脱硫处理后硫含量可以达到0．005％以下，最低硫含量可以达到0．002％。随着品种钢的开发和低硫钢的生产，一炼钢在1996年和2005年分别进行了地面铁水包喷吹脱硫和受铁坑内铁水包双枪喷吹脱硫的技术改造，采用喷吹镁粉和石灰粉的复合喷吹脱硫技术，处理后硫含量可以达到0．001％，为批量生产低硫钢创造了条件。二炼钢铁水预处理1998年投入使用，除了具有脱硫功能以外，还具有脱硅、脱磷的功能，铁水磷含量可以从0．090％脱至0．015％以下，为转炉批量生产低磷钢种创造了条件。为了提高铁水脱硫效率，装备了混铁车前、后扒渣工位，减少了铁水包内的渣量，抑制了回硫现象的发生。目前转炉产线使用的铁水脱硫比例从1985年12．5％提高到100％，处理后铁水硫含量平均值也从1985年的0．0231％下降到2007年0．0037％。见图2。

为了提高铁水的脱硫效率，不仅对铁水脱硫剂成分进行了优化，而且加强了混铁车前扒渣的管理，混铁车脱硫效率有了明显的提高。由于一、二炼钢混铁车脱硫采用的工艺不同，脱硫效率也有较大差别，其中一炼钢混铁车脱硫效率波动在80％左右，二炼钢混铁车脱硫效率从1998年投产初期76．0％提高到目前92．5％。由于一炼钢采用的倒“T”型喷吹法，二炼钢采用的斜枪喷吹法，而斜枪喷吹法有利于混铁车脱硫的搅拌，减少了搅拌的死区，因此，其脱硫效率明显高于倒“T”型喷吹法。

不锈钢炼钢厂铁水脱硫采用铁水机械搅拌法(KR)，经过铁水包脱硫前后的扒渣处理，提高了脱硫效率，处理后铁水硫含量可以达到0．001％，目前达到全量铁水脱硫处理。梅钢炼钢厂采用铁水包喷吹法进行脱硫处理，混合喷吹镁粉和石灰粉，处理后硫含量可以达到0．002％以下，但由于只有1座脱硫站，其脱硫能力明显不足，处理比例只能达到70％。

2．2 转炉

2．2．1高效转炉吹炼

为了提高转炉的作业效率，缩短转炉吹炼时间是一种有效的方法，宝钢分公司炼钢厂从1985年投产以来，在300t转炉上主要进行了2次较大幅度提高供氧流量的研究和应用。1994年转炉供氧流量从投产初期的50000 m3／h提高到60000m3／h，平均吹炼时间从18．7 min缩短到16．6 min。2005年开始，300t转炉进行了更大供氧强度的研究和试验，最大供氧流量可以达到69000 m3／h，平均吹炼时间可以缩短到14.2 min，为进一步缩短转炉冶炼周期，提高转炉的生产效率创造了条件。与此同时，通过不断优化转炉冶炼工艺，加强转炉化渣操作，减少喷溅，提高了转炉终点成分的保障能力，降低了转炉的再吹率，缩短了转炉镇静时间，从而达到了转炉不等成分直接出钢，转炉冶炼周期时间也从投产初期60．4min缩短到34min以下，转炉再吹率从1985年21．4％下降到2％以下。

2．2．2转炉复吹技术

宝钢300t转炉在1990年6月开始采用顶底复吹技术，底吹气体为N2和Ar，目前底吹供气强度为0．022～0．25 m3／(min．t)。通过对该技术的引进消化和改进创新，对底吹风口的选择、风口布置结构进行了优化，开发了底吹风口的富氧复通技术和热更换技术，努力提高底吹风口寿命和复吹比例，强调底吹风口裸露，提高底吹效果，并逐步形成了具有宝钢特色的转炉复吹技术。转炉复吹技术不仅为宝钢创造了良好的经济效益，而且为提高宝钢产品的质量创造了条件，特别是为宝钢开发高难度高附加值的新钢种提供了良好的条件，如宝钢近年来开发生产的抗氢致裂纹X60、X65管线钢，均采用了宝钢自主开发的BRP技术［1］，该技术的关键之一就是转炉复吹技术。

2．2．3炉龄控制技术

宝钢分公司炼钢厂自1985年9月开工投产以来，转炉耐材的材质、炉衬结构、维护方式均发生了根本的变化，期间大致经历了五个发展阶段。第一阶段(1985～1988年)，耐材以进口镁白云石烧成油浸砖为主组织生产。1986年开始进行镁白云石砖的国产化工作，采用综合砌筑方式，以均衡炉衬熔损。1988年平均炉龄达到899炉，使用部分镁碳砖的炉龄达1050炉。第二阶段(1989～1990年)，耐材以镁碳砖和镁白云石砖综合砌筑为主，并不断提高镁碳砖比例。为了监控炉衬侵蚀状况，1988年使用了激光测厚仪。此阶段炉龄有提高但增加不多。第三阶段(1991～1996年)，耐材以100％镁碳砖综合砌筑，耐材结构从两段变为一段，炉龄不断提高，平均炉龄以每年500炉递增。第四阶段(1997～1999年)，开始实施转炉溅渣护炉工艺技术，该技术对提高转炉炉龄产生了积极作用，转炉炉龄有了质的飞跃。1998年5月，1#转炉炉龄达到14001次，1998年平均炉龄达到9908次，耐火材料消耗下降到0．368 kg／t。第五阶段(2000年～现在)，炼钢厂以提高复吹炉龄为攻关目标，在溅渣护炉条件下研究经济炉龄，实现转炉复吹同步，耐材综合成本大幅下降。历年来转炉平均炉龄见图3。

2．2．4低磷低硫低氮工艺技术

为了满足高难度、高附加值钢种的开发和生产，转炉对脱磷、脱硫、脱氮等工艺技术进行了研究和开发，形成了转炉低磷、低硫、低氮冶炼工艺技术。通过采用三脱铁水或BRP脱磷铁水，采用低磷冶炼工艺使转炉吹炼终点钢水中的磷含量达到20×10－4％以下。通过铁水脱硫、铁水包扒渣等手段，采用低硫冶炼工艺可以使转炉吹炼终点钢水中的硫含量小于30×10－4％。应用转炉低氮冶炼工艺可以使转炉终点钢水中的氮含量达到10×10－4％以下。转炉这些工艺技术为炼钢新钢种的开发和生产打下了坚实的基础。

2．3 电炉

宝钢分公司炼钢厂150 t超高功率双炉体直流电弧炉于1996年底投产。通过不断消化、改进和创新，电炉各项指标有了很大的进步。1998年3月开始，电炉的兑铁方式采用打开炉盖后用铁水包直接将铁水从炉子上方倾倒人炉，即改变原来先通电穿井再兑铁水的方式，而采用废钢人炉后直接兑铁水的方式，缩短冶炼周期10min以上，更为重要的效果是可以实现双炉同时吹炼，从而真正体现一电双炉的优势。为了进一步缩短冶炼时间，2004年11月进行了多功能氧枪的改造，将原供氧设备改为Cojet多功能氧枪，电炉冶炼周期、吨钢能耗和电极消耗等指标有了显著改善。近年来电炉冶炼周期和电耗情况见图4，电炉冶炼周期从1998年105．8min缩短到2007年平均56．7 min，吨钢电耗也从366．9 kWh下降到2007年220．6 kWh。与此同时，电炉电极消耗也有大幅度下降，从1998年平均2．1 kg／t下降到2007年0．8 kg

2．4 二次精炼

2．4．1 装备水平不断提高

宝钢分公司炼钢厂在1985年投产初期，二次精炼设备只有1#RH和KST两套，由于当时的1#RH尚未配备喂线装置，KST只作为顶吹氩搅拌使用，因此，精炼手段比较简单，生产的品种和质量受到很大制约。1989年引进了CAS、KIP精炼装置，具备了喷粉脱硫功能和夹杂物变性处理功能；1991年又在CAS上自主开发增设了OB升温装置，随后又在1#RH增设了喂线装置，使钢种得到拓展、质量得到提高，精炼工艺路径更加合理，生产组织更加便利。1996年后，三期炼钢项目陆续投产，先后增设了150t LF和VD、250 t RH—KTB、IR—UT，二次精炼设备和工艺得到明显改善。通过不断消化、改进和创新，宝钢在一炼钢又自主集成了300 t LF和RH—MFB，2004年对1#R H进行了技术改造，2006年二炼钢5#R H、LF投人使用，2007年一炼钢4#R H和2#LF投产，至此，宝钢分公司炼钢厂拥有各种精炼设备14套，精炼处理能力达到2300万t。这些设备对宝钢提高钢质量、开发新品种、生产高附加值产品以及提高产品的市场竞争力打下了坚实的基础。表1为宝钢分公司具备的二次精炼设备和功能。

2．4．2 主要工艺技术

(1)钢包喷粉及喂线工艺技术

宝钢具备钢包喷粉功能的二次精炼设备包括KIP和IR—UT，主要用于喷吹CaO／CaF2粉或CaSi粉，对钢液进行脱硫或改善夹杂物形态。经过喷粉处理，能够使钢水中硫含量降至20×10－4％以下。由于钢包喷粉的喷吹量大、温度损失大，存在对钢液增氢、增氮等问题，使钢包喷粉设备的使用受到限制，随着铁水硫含量的降低以及喂线工艺的发展，喷粉脱硫的使用也越来越少。

与钢包喷粉工艺相比，钢包喂线设备和工艺简单，对钢液的扰动较小，降低了钢液的热损失并减少了钢液的增氢和增氮，而且钢包喂线可提高合金的收得率，因此，钢包喂线工艺已经普遍应用于二次精炼，目前宝钢在RH、CAS、LF、VD等精炼设备上均配备了喂线设备，具有合金化和夹杂物变性处理等功能。

(2)真空脱气精炼设备和工艺

宝钢具备的真空脱气精炼设备包括5台RH和1台VD处理设备。最早投产的1#RH主要用于钢水的循环脱气处理，经过RH脱氢处理后，钢水中的氢含量可以达到1．5～10－4％以下。随着超低碳钢生产的需要，开发了RH的脱碳功能。经过十几年的研究和开发，R H真空处理技术不断进步和完善，后又开发了RH脱硫工艺。应用顶枪在真空室喷粉脱硫，其脱硫效率可以达到80％以上，极低硫可以低10×10－4％，为超低硫钢的生产开辟了一条新的途径。针对一些对硫含量要求高的硅钢，开发了R H—KTB脱硫新工艺，在RH—KTB脱碳和脱氧以后，再对钢水进行脱硫处理，可使硅钢的硫含量降至10×10－4％以下，满足了高牌号硅钢的生产。

与150t电炉和LF相匹配的VD装置，主要完成对钢水的脱氢、脱氮、脱氧、脱硫、合金微调、促使夹杂物聚集上浮等功能。经VD处理后钢水的脱硫效率可以达到40％左右，极低硫达到5×10叫％以下。对于中碳和高碳钢，VD的脱氮效率为40％～60％，VD处理结束后钢中氮含量达到35×10叫％左右，氢可以达到2×10－4％以下。

近年来宝钢分公司炼钢厂RH真空处理比例和电炉VD处理比例见图5。RH处理比例从1998年33．4％提高到2007年63．6％，VD处理比例也从40．1％提高到84．5％。

(3)钢水的渣精炼及再加热设备工艺技术

目前宝钢分公司炼钢厂具备300t钢包炉(LF)3座和150 t钢包炉1座，主要完成钢水的加热升温、脱氧、脱硫、促使夹杂物上浮去除以及合金成分调整等任务。近几年研究开发了适合宝钢。150 t和300 t LF的精炼基础渣和精炼埋弧渣，既能很好地完成脱氧、脱硫等冶金功能，又能实现LF的全程埋弧操作。目前，经过LF处理的钢水，脱硫效率可以达到60％～80％，极低硫钢中硫含量可达到10×10－4％以下，最低达到4×10一4％，为批量生产极低硫钢种创造了条件。

此外，CAS－OB、IR－UT、RH等精炼设备也具有升温功能，这些均是通过铝或硅的氧化反应放热来实现的。根据不同升温工艺，其升温速度为5～10℃／min。它们所具有的升温功能对于生产组织、物流顺畅起到了良好的作用。

2．5 浇铸

2．5．1 模铸

宝钢分公司炼钢厂1985年投产时采用全模铸浇钢，共有4个浇注跨8条浇注线，设计能力312万t。随着1989年连铸的投产以及连铸产量的逐步提高，模铸产量逐渐下降，2007年下降到114．9万t。虽然模铸产量在降低，但近几年通过对模铸保护渣的优化，保护浇注技术的开发，其生产的钢种附加值较高，目前模铸主要浇注钢帘线钢、弹簧钢、T91高压锅炉管、2Crl3耐腐蚀油管、特厚板等钢种。

2．5．2 连铸

(1)主要装备和功能

宝钢分公司炼钢厂1#、2#1 930 mm板坯连铸机在1989年7月投产，其设计产量400万t，通过不断优化连铸保护渣、提高浇铸速度和连浇炉数、采用异钢种连浇等技术，这2台连铸机的产能得到很大的提高，2004年达到最大产量544．1万t，连铸作业率达到93．2 ％。为了进一步提升产品质量和满足下工序不断提高的板坯质量要求，2005年4月对2#板坯连铸机进行了综合技术改造，2005年6月一次热负荷投产成功，2005年7月产量月达标。

1998年二炼钢2台1450mm板坯连铸机投产，设计产能288万t，2006年达到476万t，连铸机采用H型中间包，中间包配备了等离子加热装置，为连铸恒速浇注创造了条件。

为了提高连铸比例，一炼钢新增3#板坯连铸机于2004年12月投产，主要为厚板厂提供厚板铸坯。随着2 0 0 6年二炼钢4#板坯连铸机投产，炼钢厂的连铸产能有了很大提高。连铸总产量从1989年30万t提高到2007年1513．92万t，连铸比从8．2％提高到92．9％。2007年在条钢厂年修期间，炼钢厂实现15天全连铸生产，创投产以来全连铸生产时间最长的纪录。

(2)新技术的使用

随着连铸技术的进步，宝钢积极跟踪、使用连铸新技术，在3#连铸机的建设和2#连铸机综合技术改造中，主要采用的新技术有：钢包倾斜3。、结晶器电磁搅拌、结晶器在线高速调宽、结晶器液压振动、小辊密排、二冷无级幅切、动态二冷和动态轻压下控制等技术，这些技术的采用，对板坯表面和内部质量有较大的改进。如采用的钢包倾斜3°，可降低钢包残钢I t。冷轧向低碳铝镇静钢使用结晶器电磁搅拌的分析结果见表2，从表中可以看出：板坯表面和皮下针孑L(表面至皮下2．5 mm)、夹杂(皮下10 mm以内)的改进效果非常明显。

采用轻压下技术后，可以明显改善板坯的中心偏析，见表3。

2．6 不锈钢生严技术

不锈钢分公司炼钢厂在不锈钢产线开工初期，以外商提供的技术资料为依据，形成了自己的不锈钢生产工艺标准，保证了生产初期不锈钢产品的质量。生产稳定后，针对和样板厂在原料条件和装备水平上的差异，对不锈钢生产工艺技术进行提炼和优化。根据不锈钢分公司具备高炉铁水的特点，以全铁水冶炼为切人点，自主开发了全铁水冶炼铁素体不锈钢技术、AOD全铁水直接冶炼奥氏体不锈钢技术、铁素体不锈钢母液冶炼方法等不锈钢生产关键技术，形成了具有宝钢特色的不锈钢冶炼工艺体系。

宝钢自主开发的电炉热装脱磷铁水冶炼不锈钢工艺，其电炉炉料合金比例高达22％～30％，其中20％～25％为难熔化易氧化铬铁合金。通过近几年的研究和开发，形成了电炉热装铁水冶炼不锈钢高合金比条件下冶炼技术、电炉热装铁水冶炼400系列不锈钢新技术、电炉合理供电以及阻抗系数调整技术、电炉采用高硅炉料铬铁熔炼技术、电炉铬氧化控制技术、电炉造渣以及炉渣有效发泡技术等。通过这些技术的应用，电炉冶炼不锈钢铬的收得率达到94．9％，镍的收得率达到98．9％；电炉冶炼电耗降低到312．1 kWh／t，电炉炉龄达到450炉，电炉冶炼不锈钢主要技术经济指标基本达到世界先进水平。

2．7资源综合利用

改变原有炼钢过程产生大量废弃物的概念，将炼钢过程产生的液态、固态和气态的物质定义为炼钢过程副产品加以利用。

2．7．1 钢渣的综合利用

宝钢钢渣返回烧结利用开始于1996年，烧结矿中配加钢渣代替熔剂，不仅回收利用了钢渣中残钢、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化锰等有益成分，而且成了烧结矿的增强剂，提高了烧结矿的质量和产量。目前烧结矿中的钢渣配比为1．2％左右，年使用量稳定在17万t以上。

宝钢开发利用BRP工艺技术以后，由于脱磷负荷主要由脱磷炉分担，因此脱碳炉的钢渣磷含量比较低(见表4)，因而可以返回转炉利用。目前，宝钢已经成功进行了转炉D渣、铸余渣及脱碳炉的钢渣返回转炉利用的试验，结果表明，通过适当的工艺将钢渣返回转炉利用，可以有效地促进转炉冶炼过程的前期化渣，降低副原料的消耗，达到降本增效的目的。2005年8月开始，钢渣返回转炉利用已经在一炼钢系统全钢种推开，预计推广至二炼钢及电炉单元使用后，每年可利用钢渣8万t左右。

宝钢钢渣除了少部分返回烧结和转炉利用之外，主要还是用于道路工程，如钢渣用于地基回填和软土地基加固、钢渣用作混凝土掺和料等，其次还用于做钢渣水泥以及用于做新型建筑材料，如人行道砖、人造大理石等人造建材以及用于耐海水腐蚀、防海藻附着的海岸混凝土砌块等。

宝钢对含金属铁较多的铁渣和钢渣进行了渣、金属铁的分离，把富含金属铁的渣铁和渣钢返回到转炉和电炉加以利用。研究渣钢、渣铁的回收利用分别始于1996年和2001年，经过近几年的实践，目前已经实现了渣钢、渣铁全量回收利用。

2．7．2蒸汽煤气的回收利用

转炉炼钢产生大量的高温烟气，OG系统或LT、系统承担了转炉蒸汽和煤气的回收工作。由于回收了大量的煤气和蒸汽，300 t转炉工序从1991年开始连续17年实现负能炼钢，最低达到吨钢－11．3 kgce(1 kgce＝29．27 MJ)，2007年为一8．0 kgce／t；250t转炉工序从投产第3年开始实现负能炼钢，最低达到吨钢一7．6kgce，2007年为一4．3 kgce／t。转炉工序能耗情况见图6。

3 自主开发集成的主要技术

宝钢炼钢厂从投产以来，经历了引进、消化、吸收、改进和创新的过程，近年来自主开发了多项工艺技术，促进了炼钢生产技术的不断进步和发展，为宝钢生产高附加值和高难度新钢种创造了有利条件。自主开发集成的主要技术有纯净钢生产技术、宝钢BRP工艺技术、RH真空精炼技术、宝钢板坯连铸漏钢预报系统(BBPS)［2］和滚筒法钢渣处理技术[3叫]等。

3．1 纯净钢生产技术

宝钢从20世纪90年代初开始进行纯净钢生产技术的研究，特别是1993年至1995年期间进行了超纯净钢的生产试验，生产出了磷、硫、氧、氮、氢5个元素含量总和达到80~10－4％的超纯净钢[5]，通过超纯净钢的生产试验，逐步了解和掌握了各工序的控制要点，在此以后又以管线钢和IF钢为对象钢种进行纯净钢生产技术的研究和开发，目前已经形成了宝钢纯净钢的生产工艺技术［6－7］，采用该技术生产的纯净管线钢和IF钢在不同阶段成品成分达到的水平见表5，并在2004年进行的批量超纯净管线钢生产试验中，硫、磷、氧、氮、氢5个元素总含量最小达到了71×10－4％。

3．2 宝钢BRP工艺技术

为了批量生产极低磷钢，炼钢厂经过1年多的设备改造和工艺试验，于2002年11月成功开发出宝钢BRP工艺技术并正式用于炼钢生产，目前已经采用该技术生产了1800多炉钢，包括管线钢、IF钢、帘线钢、钻杆钢以及2Crl3不锈钢等，成品磷含量均比常规炼钢有大幅度下降，如批量生产的X65抗HIC管线钢成品磷含量低于60×10－4％。该技术的开发应用为宝钢批量生产极低磷钢创造了很好的条件，超纯净管线钢的生产也采用了该技术。图7是采用BRP技术生产与采用常规技术生产的X70管线钢和帘线钢的成品磷含量对比情况。由图可见，采用BRP技术生产的钢种成品磷含量有较大幅度的常规技术生产的×70降低。

3．3 RH真空精炼技术

宝钢投产初期R H真空精炼装置主要用于需要脱氢处理钢种的生产，1987年宝钢开始研究开发RH真空脱碳技术，开发了RH超低碳冶炼模式以及钢包渣的改质和还原技术，1992年开始批量生产超低碳IF钢。经过十几年的不断研究开发，目前已经形成比较完善的IF钢生产技术，其碳含量从初期的50×10－4％下降到目前15×1 0－4％以下，2005年试验生产了碳含量小于10×10－4％的IF钢，最低碳含量达到6×10－4 ％。目前已经能够批量生产碳小。 10×l 0－4％的IF钢。

在RH高效真空处理技术方面取得了明显的进步，2006年投产的宝钢分公司5＃RH具有2个处理工位和3个待机位，有效降低了RH真空处理的辅助作业时间，使钢水在RH的处理周期达到28min，生产效率大幅提高，满足了钢水快速精炼的需要。

除了RH真空精炼处理技术以外，1999年和2006年还分别自主集成了2#RH真空精炼装置和4#RH真空精炼装置并一次投产成功，2004年用42 d时间成功对1#RH真空精炼装置进行了改造，目前宝钢已经形成集生产、技术、设计、施工等为一体的自主集成的RH真空精炼技术。

3．4 宝钢板坯连铸漏钢预报系统(BBPS)

宝钢1930mm板坯连铸机原配备的逻辑漏钢预报系统是全套引进技术。随着宝钢连铸的不断发展，新开发的钢种越来越多，加之工况条件的变化，这套引进的基于逻辑判断原理的漏钢预报系统越来越不适应宝钢的连铸生产，主要表现在误报大幅度增多，并有漏报发生，操作界面落后，操作程序较为繁琐，操作人员无法快速查看热电偶温度的曲线特征，急降速、停车等异常情况频频发生，给质量和产量都带来不良的后果，严重影响了连铸机产能的充分发挥。为了解决这个难题，宝钢于1999年自主开发研制了一套新的漏钢预报系统BBPS(Baosteel Breakout Prediction System，简称为BBPS)应用于2#板坯连铸机，以取代原来引进的漏钢预报系统。

由于BBPS综合采用了逻辑判断、神经元网络技术以及空间网络判断模型，误报警大幅度减少，误报指数仅为0．09％，漏报次数为0，报警准确率有很大的提高。投人现场应用以来，减少了漏钢事故的发生和铸坯废品量，改善了连铸坯的质量，同时使连铸机的产能得到充分发挥。表6为BBPS与国外先进指标的比较情况。

3．5滚筒法钢渣处理技术

为了清洁生产和资源利用、走可持续发展道路，钢渣的处理技术一直是炼钢重要的关注点。宝钢从1995年开始着手研究滚筒法钢渣处理技术，并于1999年首先在二炼钢实现工业化应用，形成了宝钢独特的具有自主知识产权的钢渣处理技术。该技术主要特点为：流程短，设备体积小，占地少，钢渣的冷却、破碎、处理一次完成，省去了传统工艺的堆放陈化和多级破碎、分选，因此流程简洁，占地面积不到传统工艺的1／10；处理后渣子粒度均匀(1～10 mm占80％)，性能稳定，游离氧化钙(fCaO)含量低，不需要长期堆放陈化，粒渣性能稳定，可直接利用；污染小，蒸汽集中排放，排放蒸汽的含尘量小于100 mg／m3；投资省、费用低。一次性投资、备品备件和操作费用都比浅盘法、水淬法低很多；渣钢分离良好，回收废钢的金属化率大于90％，综合效益明显。

由于滚筒法渣处理技术的优势，2005年宝钢一炼钢ISC浅盘法渣处理工艺已全部改造为滚筒法渣处理工艺，在电炉也已经建成投产1台滚筒法渣处理设备，目前宝钢已经有8台滚筒渣处理装置应用于生产。

4展望

面对快速发展的中国钢铁业和El益激烈的市场环境，为了提高宝钢炼钢的整体实力，使宝钢成为品种钢的生产基地，增强宝钢产品在市场中的竞争力，今后几年炼钢采取的主要措施有：

(1)继续提高产能规模。宝钢分公司炼钢厂随着2008年电炉大方坯项目的投产，2009年将形成具备年产1800万t规模的超大型炼钢厂。梅钢炼钢厂将在2009年完成350万t技改项目，形成3座转炉、2座LF和1台RH、2台连铸机生产线；在2010年底完成BSP项目，新建2座220 t转炉、1台双流BSP连铸机，形成年产钢600万t的生产规模。浦钢罗泾钢厂一期工程2007年11月已经投产，二期工程2010年投产后，形成年产钢300万t的生产规模。

(2)提高装备水平，生产纯净钢种。宝钢分公司炼钢厂电炉大方坯投产后，将大大提高帘线钢、弹簧钢等

品种的质量。同时，模铸产线的T91高压锅炉管、2Crl3耐腐蚀油管等钢种将转移到电炉大方坯产线生产，

不仅提高了综合成材率，而且还提高了钢质水平。梅钢炼钢厂将在2009年新增1套铁水脱硫装置、1座LF炉，实现全量铁水脱硫处理和钢水精炼处理，提高钢水纯净度。

(3)优化和完善炼钢新工艺、新技术，不断拓展品种，提高质量。推广炼钢纯净钢生产技术的应用；完善铁水包喷吹脱硫工艺技术，稳定脱硫效果；优化转炉复吹技术，提高复吹比例和底吹效果；优化转炉挡渣技术，减少钢包渣量；进一步完善钢水快速精炼技术和10－4％以下极低碳钢生产技术；完善连铸电磁搅拌技术和轻压下技术，改善铸坯质量；优化完善硅钢生产工艺技术，以批量、稳定、合理成本为下工序提供取向和高牌号硅钢铸坯。

(4)提高自动化控制水平。随着计算机技术的发展，炼钢模型的开发和利用也有了长足进步。模型和自动化的应用对稳定生产操作、提高劳动生产率、减少质量波动、设备的维护和管理等方面有促进作用。因此，今后一段时间要继续优化和完善冶金模型，进一步提高模型控制的精度，推进自动化的应用，在铁水预处理、转炉、精炼和连铸工序提高模型自动化控制水平。

(5)建立高效转炉、精炼、连铸生产系统，为炼钢在定修、炉修期间保持公司的物流创造良好的条件。现代化的炼钢生产不仅要提高各工序的作业效率，更重要的是提高整条生产线的作业效率，其中各工序的设备功能完好是建立高效转炉、精炼、连铸生产系统的基础。

(6)根据炼钢品种的特点，建立专用生产线。专用生产线的优点在于：操作人员易于掌握钢种特性和操作要领，容易积累经验，有利于稳定和提高产品质量；生产品种相对比较单一，有利于减少操作事故；便于发挥设备的优势功能，减少异钢种连浇产生的工艺废品，有利于降低生产成本。

(7)环保和资源回收利用。随着人们对环境要求以及国家对排放标准的不断提高，对炼钢也提出了更高要求。为了进一步减少对周边环境的不利影响，炼钢在除尘方面还要做大量的工作，除了减少粉尘的产生以外，还要有效控制粉尘的排放，防止对大气的污染。今后几年始终要坚持科学发展观，依靠科技进步，推进循环经济发展，加大对资源利用、节能降耗、清洁生产、污染控制等方面的技术研究，使炼钢成为走可持续发展的样板。