摘要相比较电炉而言，近十年来，我国转炉炼钢生产流程工艺与装备技术的进步幅度是明显的。而未来，这种生产流程结构不尽合理的现象亦会逐步改变。近年来，我国转炉钢产量占粗钢总产量的比例日益增强，2003年我国转炉钢比为82.4%，到2013年这一比例已增至93%，而近十年来，世界转炉钢与电炉钢比例基本保持在7:3的平均水平，我国与之相比转炉钢比过高。未来我国这种钢铁生产流程结构不尽合理的现象会随着我国资源条件、市场需求变化和绿色低碳环境的需求而逐步改变。相比较而言，近十年来，我国转炉生产流程工艺与装备技术的进步幅度更加明显。1、转炉炼钢技术发展现状目前，转炉炼钢仍是世界上最主要的炼钢方法，其钢产量占世界钢总产量的65%以上。由于我国废钢资源短缺，电力缺乏，电价偏高，因此电炉钢的产量增长受到一定程度的制约，而随着生铁资源的充裕也给转炉钢产量的增长提供了良好条件。因此，转炉钢产量近年来获得了快速增长。2905年我国转炉钢产量为3.14亿吨，到2013年提高到7.65亿吨。随着转炉钢产量的增加，转炉炼钢生产工艺技术也得到迅速发展。转炉炼钢技术进步主要体现在以下几个方面。1.1、转炉装备日趋大型化2001年我国100吨以上大型转炉只有30座，产能为3602万吨。至2013年增长到345座，产能超过5.08亿吨，13年间大型转炉的生产能力增长了14倍。其中300吨转炉从3座增加到11座，产能从678万吨增长到2759万吨以上。从数量上来看，我国现有转炉中以100-199吨的转炉数量最多，而200吨及以上的转炉数量最少，我国仍然保有一定数量的30吨以下的转炉。因此，淘汰落后产能任务艰巨。目前，我国100吨及以上转炉的产能约占全部转炉产能的67.5%。随着淘汰落后产能力度的加大，我国转炉将进一步朝着大型化方向发展。1.2、转炉生产工艺进一步优化提高钢材洁净度是21世纪钢材质量发展的重大技术方向。为提高钢材质量且扩大冶炼钢种，我国大、中型转炉炼钢厂都相继增建了铁水脱硫装置和二次精炼装置。近年来新建的转炉炼钢厂大多配置了铁水脱硫装置，并根据冶炼钢种的要求配置了相应的炉外精炼装置，一般多采用LF精炼，有些转炉炼钢厂还配置了Ⅵ）精炼装置，从而为高附加值钢种的生产提供了有利条件。我国自主设计建设的京唐公司300吨转炉采用了国际上最先进的脱磷炉与脱碳炉分工、联合生产的工艺，京唐公司是国际上最早采用这一先进工艺的300吨转炉大型炼钢厂。经过近两年的技术攻关，脱磷炉生产周期28min，脱碳炉32min；单炉班产炉数从7-8炉次提高至16炉次，转炉生产效率提高1倍，出钢温度平均降低20℃。铁水“三脱”预处理比例达到90%；月平均转炉终点[P]为0.006%，P+S]为150×10-6；和炉外精炼相匹配可稳定生产[P+S50×10-6的高洁净钢。石灰总消耗量从传统流程的50kg/t，下降到24.3kg/t，炼钢总渣量由110kg/t下降到的47kg/t，钢铁料消耗降低9.lkg/t，比传统转炉炼钢成本降低37.39元／t钢，标志着我国大型转炉炼钢技术已接近国际领先水平。

炼钢厂设计的依据是甲方或厂家提出的经政府有关部门核准的设计项目建议书，它可能是整个钢铁企业设计内容的一部分，也可能是单独的一个炼钢厂。此外，对于炼钢厂中部分设施，如炼钢炉炉体设备、连铸机等单项工程，也可单独设计。另外，炼钢厂设计的依据，除了项目建议书外，有一些依据需由相邻专业提供，例如对于转炉全连铸钢厂设计来说，主要包括：(1)炼钢的生产规模，要注明一期和二期，或者是否要留有未来发展的余地。(2)产品的品种，包括钢种和产品尺寸形式(此项可由轧钢专业按总任务书转提)。(3)铁水成分，包括铁水中C、Si、Mn、P、S等元素的含量，以及V、Ti、Nb等微量元素的含量(此项可由炼铁专业按总任务书转提)。(4)氧气转炉设备的容量和座数(委托单项转炉设计时要说明，做全车间设计时可作指定；如果转炉是在现有厂房内的改造项目，则尚需提供转炉周围的厂房尺寸和图纸)。(5)连铸机浇铸的各种连铸坯断面尺寸、单机的生产能力、要求的连铸机流数和台数、要求的连铸机类型(如弧形多点矫直，立弯弧形多点矫直等)和基本半径。如果连铸机是在现有厂房内增建或改建项目，则需提供连铸机周围的厂房尺寸和图纸。【地区(6)对于转炉设备全连铸炼钢厂整体设计，需提供到达车间的基本原料(石灰、萤石、富铁矿、氧化铁皮等)的成分和粒度，废钢(尤其是外供废钢)的类型和品质，可供应的各种能源的状况，可供耐火材料(主要是炉衬材料)的类型和品质等，并且提出这些物品的运输方式。(7)对于转炉全连铸炼钢厂整体设计，甲方或厂家的有关具体要求，如采用新技术的水平，已有配套辅助设备的利用，投资的使用和限定，要求选用的有关配套设备如混铁车容量和炉外精炼的类型等，以及该地区的有关风俗习惯等。(8)我国现有的有关工业建设和生产的法律、制度和规定等，尤其是关于钢材的质量品种标准、环境保护法、能源政策、劳动保护法及冶金建设的规定等，必须严格遵守和认真执行

为消除对大气环境的污染，必须进一步做好烟尘处理，积极采用干法除尘技术，节约水资源。回收能源介质的高效利用都有许多项目需要认真研发。大同优质转炉炉体上段厂家努力将炼钢厂建设成为无污染、零排放的绿色工厂3.2、吹炼终点动态控制技术终点控制是炼钢操作的技术关键。国内钢铁企业多采用人工经验控制，无法满足洁净钢和高品质钢种生产的质量要求。因此，尽快采取措施提高炼钢终点的控制精度和命中率已成为当前国内炼钢生产中迫切需要解决的技术问题。提高转炉炼钢终点控制水平的关键技术主要有以下两点。1)优化复吹工艺，促进钢渣平衡，稳定终点操作；　　2)采用计算机终点动态控制技术，转炉炉体上段厂家优质大同实现不倒炉出钢及提高出钢口寿命，缩短出钢时间，进而缩短转炉辅助作业时间，也是提高转炉生产效率的重要技术措施。3.3转炉高效吹炼工艺　　近年来，国内各大钢企陆续开展了提高转炉生产效率，加大供氧强度，实现平稳吹炼的技术研究，并开发出一整套转炉高效冶炼技术，使转炉生产效率大幅提高。采用以下技术有利于进一步提高供氧强度，从而使转炉生产效率得到提高。1)提高我国转炉底吹搅拌强度，优化底吹搅拌工艺，保证全炉役内底吹效果，并结合该工艺进行转炉长寿技术研究；2)大幅减少渣量，对于少渣冶炼转炉，由于渣量减少可大幅提高供氧强度；3)优化改进氧枪结构，加快研发集束氧枪在转炉中应用、CO2和高比例CaCO3在转炉生产中的应用等全新工艺与装备，提高喷枪化渣速度，减少熔池喷溅和避免产生大量FeO粉尘是大幅提高供氧强度的关键。1)我国小型转炉目前还有相当大的比例，转炉炉体上段厂家优质大同与精炼、连铸的匹配关系还有待优化。　　

钢坯夹钳主要由吊梁、连杆、自动闭锁装置、同步器、钳臂、支板和钳牙七部分组成。吊梁吊梁是与天车钩相连的部件，有吊环卸扣式联接、吊索具式联接和吊耳式联接三种结构。吊环卸扣式联接吊轴，使吊具的受力情况改善，同时也避免了装卸钢坯时的脱钩现象，降低了夹具本身的高度，有利于低矮的场所使用。吊索具式联接吊轴，使夹具的受力较好，但吊具自身的高度大，需在高大的场所使用，在挂吊钩时需用人工进行辅助挂钩。吊耳式联接吊轴，可由吊车司机直接挂钩， 但在吊装作业时需使吊具着地，并下放吊钩直至不受力为止，这样，易导致吊车钩脱钩。连杆连杆是吊梁和钳臂的连接件。自动闭锁装置自动闭锁装置有手动抬杆式、（自动）双钩式、（自动）单钩式、（自动）转锁式等形式。自动闭锁装置是实现钢坯夹具自动开闭的机构。 其动作不需要任何外来动力源，靠夹具自身的重力实现夹具的自动开闭。起闭机构的加油润滑：必须定期（2~3天）加润滑油（或机油），然后上下动作几次，直至润滑完全。严禁加过量的润滑脂润滑！同步器同步器是保证夹具各钳臂同步动作的装置。钳臂钳臂是夹具的主要增力部件，通过它把钢坯夹起。支板支板是钢坯夹具的支撑件。支板支在钢坯的上表面以保证钢坯夹具的启闭机构顺利动作。钳牙钳牙有销轴联接式、燕尾联接式和槽形插接式等结构。钳牙是与钢坯直接接触的主要零件， 决定着钢坯夹具夹持钢坯的可靠性。

炼钢是指控制碳含量（一般小于2%），消除P、S、O、N等有害元素，保留或增加Si、Mn、Ni、Cr等有益元素并调整元素之间的比例，获得最佳性能。把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。炼钢过程编辑加料加料：向电炉或转炉内加入铁水或废钢等原材料的操作，是炼钢操作的第一步。造渣：调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过钢铁高炉出渣：电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时，氧化末期须扒氧化渣；用双渣法造还原渣时，原来的氧化渣必须彻底放出，以防回磷等。熔池搅拌：向金属熔池供应能量，使金属液和熔渣产生运动，以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣，能够向金属液面中传递足够的氧，以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下，并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小脱磷减少钢液中含磷量的化学反应。磷是钢中有害杂质之一。含磷较多的钢,在室温或更低的温度下使用时,容易脆裂，称为“冷脆”。钢中含碳越高，磷引起的脆性越严重。一般普通钢中规定含磷量不超过 0.045%，优质钢要求含磷更少。生铁中的磷，主要来自铁矿石中的磷酸盐。氧化磷和氧化铁的热力学稳定性相近。在高炉的还原条件下，炉料中的磷几乎全部被还原并溶入铁水。如选矿不能除去磷的化合物，脱磷就只能在（高）炉外或碱性炼钢炉中进行。铁中脱磷问题的认识和解决，在钢铁生产发展史上具有特殊的重要意义。钢的大规模工业生产开始于1856年贝塞麦(H.Bessemer)发明的酸性转炉炼钢法。但酸性转炉炼钢不能脱磷；而含磷低的铁矿石又很少，严重地阻碍了钢生产的发展。1879年托马斯(S.Thomas)发明了能处理高磷铁水的碱性转炉炼钢法，碱性炉渣的脱磷原理接着被推广到平炉炼钢中去，使大量含磷铁矿石得以用于生产钢铁，对现代钢铁工业的发展作出了重大的贡献。碱性渣的脱磷作用 脱磷反应是在炉渣与含磷铁水的界面上进行的。钢液中的磷 和氧结合成气态P2O5的反应 。电炉底吹：通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化，促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间，降低电耗，改善脱磷、脱硫操作，提高钢中残锰量，提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀，从而改善钢质量，降低成本，提高生产率。熔化期：炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉钢花伴我炼钢忙料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温，并造好熔化期的炉渣。

　我国“负能炼钢”技术的迅速发展得益于以下三方面： 　　一是炼钢工艺结构的优化。随着国内新建100吨以上大、中型转炉的增多，配备了煤气、蒸汽回收与余热发电等设施，为“负能炼钢”打下设备基础；二是“负能炼钢”工艺不断完善，多数钢厂已掌握“负能炼钢”的基本工艺；三是2005年，国家统计局将电力折算系数调整为电热当量值（即1kWh=0.1229kg）替换原来沿用的电煤耗等价值（即1kWh=0.404kg）。炼钢能耗统计值降低，利于实现“负能炼钢”。重点企业转炉煤气吨钢回收量由2010年的平均81m3/t提高到2014年的106m3/t。近几年，我国转炉蒸汽回收量有很大提高，但蒸汽回收量和压力差别较大；先进的回收量已达到100kg/t以上、压力可达2.5-4MPa，用于钢水真空处理、发电或并入蒸汽管网。 　　1.5、转炉使用寿命进一步提高 　　炉龄是转炉炼钢的重要技术指标，提高炉龄在降低生产成本的同时，也提高了转炉生产效率。溅渣护炉的基本原理是利用高速氮气将成分调整后的剩余炉渣喷溅在炉衬表面，形成溅渣层。溅渣层抑制了炉衬表层的氧化，减轻了高温炉渣对砖表面的冲刷侵蚀。采用溅渣护炉工艺后，当炉衬残砖厚度侵蚀至500mm左右时，炉壁冷却与炉内钢渣对炉衬的导热基本实现了动态平衡。此时，炉衬与溅渣层的结合层很难被进一步熔损。在溅渣条件下炉衬基本为“零熔损”，即随炉龄增加，炉衬厚度基本保持不变。国内钢厂据此研发出了长寿转炉生产工艺，进而使转炉炉龄达到30000炉以上，炉役期和产钢量同步增长，耐火材料消耗和吨钢成本也相应降低。