廢鋼是鋼鐵工業(yè)的綠色原料，隨著取締“地條鋼”和國家對環(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，我國電爐鋼的比例還不到10%，轉(zhuǎn)爐流程仍是我國產(chǎn)鋼的主流程，因此有必要開發(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）。但上述兩類提高廢鋼比的技術(shù)均有一定的不足：前者需要專門的加熱設(shè)備，后者往往以犧牲鋼水質(zhì)量為代價。此外，國外還開發(fā)了KMS工藝，但因存在噴粉元件壽命短等不足，并沒有在大生產(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，通過設(shè)計合理的副孔，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。盡管國內(nèi)外已對轉(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)用的報道很少，而國內(nèi)目前還未見該技術(shù)的大生產(chǎn)規(guī)模化應(yīng)用。因此，有必要對二次燃燒氧槍技術(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40%的單轉(zhuǎn)爐大廢鋼比技術(shù)，并通過大生產(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)。

有觀點(diǎn)認(rèn)為，由于標(biāo)準(zhǔn)比較高，不排除一些企業(yè)知難而退，如果企業(yè)的規(guī)模效益不足以覆蓋改造的投入，可能退出市場，這在一定程度上意味著鋼鐵行業(yè)的重新洗牌。我國煉鋼技術(shù)的巨大變革離不開技術(shù)創(chuàng)新。幾十年來，我國鋼鐵工業(yè)始終遵循引進(jìn)、消化、再創(chuàng)新的科技發(fā)展方針大力開展煉鋼工藝技術(shù)創(chuàng)新，通過引進(jìn)國外先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，消化吸收國外先進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，逐步建立起新的技術(shù)理念，并結(jié)合國內(nèi)實(shí)際情況和各鋼廠的具體實(shí)踐進(jìn)行再創(chuàng)新。一是濺渣護(hù)爐與長壽復(fù)吹工藝。濺渣護(hù)爐是美國發(fā)明的一項(xiàng)重大工藝技術(shù)，將轉(zhuǎn)爐爐齡從2000爐提高到10000爐以上。我國是全世界最早引進(jìn)該項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的國家，并在全國范圍內(nèi)大量推廣。國內(nèi)學(xué)者首先研究證明不同煉鋼產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝所形成的濺渣層及與爐襯相結(jié)合的機(jī)理完全不同，由此提出低碳高FeO高M(jìn)gO爐渣（美國發(fā)明）和高碳低FeO高堿度爐渣兩種濺渣工藝，分別適合于低碳鋼和中高碳鋼冶煉，完善并發(fā)展了濺渣護(hù)爐工藝；進(jìn)一步優(yōu)化大中小各類轉(zhuǎn)爐的濺渣操作，解決了爐膛變形和爐口大量粘渣的技術(shù)難題。我國自主研發(fā)了利用濺渣護(hù)爐形成透氣性蘑菇頭保護(hù)復(fù)吹轉(zhuǎn)爐底部噴嘴的工藝技術(shù)，解決了復(fù)吹轉(zhuǎn)爐底部噴嘴壽命無法與濺渣后轉(zhuǎn)爐壽命同步的世界性難題。通過這些技術(shù)創(chuàng)新，我國轉(zhuǎn)爐爐齡普遍超過10000爐，最高達(dá)到30000爐，底吹噴嘴壽命基本與濺渣后轉(zhuǎn)爐壽命同步，整個爐役期內(nèi)終點(diǎn)鋼水[C]·[O]在0.0023%~0.0027%波動。

鋼鐵是工業(yè)上最常用才材料。俗話說，百煉成鋼，也有一本書名為《鋼鐵是怎樣煉成的》描述其主人公經(jīng)歷的坎坷歷程，也間接反應(yīng)了鋼鐵煉制過程的困難。那么，鋼鐵究竟是怎樣煉成的呢？鋼鐵煉制用的原料是廢鐵或鐵礦石，廢鐵是回收得到的，而鐵礦石來自大自然，不同原料煉制方法也不一樣，但大體需要經(jīng)過的歷程都基本相似。電爐（或高爐）煉鋼，這過程是把廢鐵或鐵礦石化成鋼水，以便后續(xù)加工。轉(zhuǎn)爐煉鋼，這過程是把電爐（或高爐）煉鋼得到的鋼水提純，去除雜質(zhì)，得到較為純凈的鋼水。精煉爐煉鋼，這過程是調(diào)節(jié)鋼水成分，加入其它金屬或非金屬元素，保證鋼材質(zhì)量。連鑄機(jī)澆鑄鋼坯，通過上述過程煉制出來的鋼水，澆入鑄模冷卻凝固后即得到鋼坯，現(xiàn)代工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)鋼鐵一般使用連鑄機(jī)，可連續(xù)澆注鋼水，不斷輸出鋼坯，此時就已經(jīng)完成了煉鋼過程了。得到的鋼坯根據(jù)其用途經(jīng)過軋制、拉拔或機(jī)加工，得到各種形狀的鋼材，這時的鋼材就是市場上常用的鋼鐵原材料了

環(huán)渤海新聞網(wǎng)專稿 (本報記者 黃巖)從租借生產(chǎn)車間做機(jī)加工配件起步，到勇敢接受挑戰(zhàn)獲得突破性進(jìn)展，到國內(nèi)知名鋼鐵設(shè)備成套生產(chǎn)企業(yè)，到國家級高新技術(shù)研究示范基地，憑借勇于探索、鍥而不舍的自主創(chuàng)新精神，南寧專業(yè)轉(zhuǎn)爐爐體制作唐山市三川鋼鐵機(jī)械制造有限公司在冀東平原上成長起來、壯大起來。由他們自主研發(fā)并投入使用的顆粒阻尼減振降噪技術(shù)，經(jīng)中國科學(xué)院過程工程研究所廣泛性實(shí)踐與理論性總結(jié)后，認(rèn)為在大型機(jī)床應(yīng)用上效果良好、技術(shù)可行，是一項(xiàng)具有突破性貢獻(xiàn)的科研成果，在節(jié)能減排、改善環(huán)境方面意義重大，適宜在同行業(yè)廣泛推廣。這個認(rèn)定標(biāo)志了唐山市三川鋼鐵機(jī)械制造有限公司在技術(shù)裝備上居于國內(nèi)領(lǐng)先水平。借窩下蛋開啟逐夢之旅1999年春天，懷揣著理想，攜帶著zhuanli，50歲的邊賀川辭別了工作10多年的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，和幾個志同道合的伙伴租下了一家企業(yè)的4間廠房，開啟了逐夢之旅。依靠多年積累的人脈和良好的商業(yè)信譽(yù)，他們的機(jī)加工冶金配件很快打開了市場之門。隨著企業(yè)的小有名氣，機(jī)遇在悄然間降臨了。2000年，唐山一家鋼鐵公司準(zhǔn)備把3噸轉(zhuǎn)爐改建為10噸。他們找了多家機(jī)械加工企業(yè)，沒有誰樂意干這個活。邊賀川聞訊后主動找上門去，把這個活兒接了下來。但廠內(nèi)的技術(shù)人員卻替他捏了一把汗：我們是做配件加工，從來沒有做過成套的設(shè)備，這一下子就攬了這么個大活兒，能行嗎？邊賀川給大家鼓氣說：“你們不總希望咱們廠快點(diǎn)發(fā)展嗎？這回機(jī)會有了，就大膽地干吧。大家只管按設(shè)計去做，出了問題算我的！”在老板的激勵下，攻關(guān)團(tuán)隊很快組建起來，大家投入到日以繼夜的奮斗中。經(jīng)過半年的努力，夢想之花豁然綻放。一套簇新的10噸轉(zhuǎn)爐設(shè)備交付給對方，煉出了合格的鋼水。三川機(jī)械不僅賺回了建廠以來最大一筆錢，還讓自己的知名度迅速擴(kuò)張。在對產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)的同時，邊賀川將誠信理念植入企業(yè)的血脈之中?！拔疫@個人說話算數(shù)，訂貨的時候怎么說的，就怎么辦。就算遇到市場風(fēng)波，也堅決不漲價，規(guī)規(guī)矩矩地按合同辦事?！闭且揽恐鵀槿苏嬲\、做事規(guī)矩，三川機(jī)械在行業(yè)內(nèi)外樹立了良好的企業(yè)形象。許多客戶有了問題，都是第一時間想到三川機(jī)械。2005年冬天的一個夜晚，唐山瑞豐鋼鐵公司一座轉(zhuǎn)爐的支撐座出現(xiàn)問題，他們向三川機(jī)械緊急求援南寧專業(yè)轉(zhuǎn)爐爐體制作。邊賀川與公司技術(shù)人員連夜趕到現(xiàn)場，經(jīng)過一夜搶修終于排除了故障，通紅的鋼水再次照亮廠房。從此這家企業(yè)重要的備件工程都交給三川機(jī)械。自主研發(fā)迎來嶄新局面進(jìn)入21世紀(jì)后，鋼鐵行業(yè)在唐山及周邊地區(qū)呈現(xiàn)出爆炸式增長的態(tài)勢，這也給三川機(jī)械的發(fā)展帶來巨大的推動力。同時，也讓企業(yè)的研發(fā)、設(shè)計、制造等面臨新的考驗(yàn)。為提高三川機(jī)械的加工能力，添置一臺大型數(shù)控龍門銑床就成了當(dāng)務(wù)之急。這種機(jī)床在當(dāng)年可算是金娃娃，價錢在1400萬元左右。對于流動資金緊張的三川機(jī)械來說，可是個天文數(shù)字?！八懔?，咱們自己鼓搗吧！”邊賀川下決心自己研發(fā)這個大家伙。于是，晚上回家后他就趴在桌子上琢磨著畫圖紙，每天兩個小時雷打不動，就這樣一年時間過去了，他終于完成了全部圖紙的樣稿。從家屬到員工，許多人都好像聽到了一個天方夜譚的故事，可這故事就真的變成了奇跡。一臺完全自主研發(fā)、設(shè)計、制造，用鋼板替代了鑄鐵的重切型龍門移動式數(shù)控鏜銑機(jī)床，雄赳赳地站立在三川機(jī)械的生產(chǎn)車間里，讓前來觀看的人們在驚呼中不住地贊嘆。特別讓業(yè)界振奮的是，為消減機(jī)床在作業(yè)中產(chǎn)生的震動，邊賀川發(fā)明了顆粒阻尼減振技術(shù)。他把機(jī)床的床身、橫梁、立柱、頂梁及加強(qiáng)梁設(shè)計成鋼結(jié)構(gòu)，在其型腔內(nèi)填充顆粒物質(zhì)，通過顆粒之間以及顆粒與結(jié)構(gòu)之間的相對運(yùn)動消化能量，由此產(chǎn)生的阻尼效應(yīng)可以起到減振降噪作用，使得加工出來的部件光潔細(xì)密，質(zhì)量穩(wěn)定。這項(xiàng)新技術(shù)給企業(yè)節(jié)省了大筆資金，開拓了加工領(lǐng)域，擴(kuò)大了生產(chǎn)能力。2011年，三川機(jī)械和中國科學(xué)院唐山高新技術(shù)研究與轉(zhuǎn)化中心合作建立了大型機(jī)床顆粒阻尼減振示范基地，在同行業(yè)中首開先河。同年，中科院與河北省聯(lián)合在唐山三川機(jī)械召開了現(xiàn)場推介會，專家們認(rèn)為：顆粒阻尼zhuanli技術(shù)的完成，將改變我國缺乏成熟可靠大型重切數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀，可促進(jìn)鋼鐵行業(yè)節(jié)能減振目標(biāo)的完成，在機(jī)械裝備行業(yè)推廣后，每年可節(jié)約金屬材料20%至35%。按目前統(tǒng)計，在全國2000臺套大型機(jī)床應(yīng)用后，可以節(jié)省制造成本40億元。在降低生產(chǎn)成本的同時，還可以促進(jìn)中國的環(huán)境保護(hù)工作。

冷卻煙道主要技術(shù)方案是在管道的外壁安裝散熱翅片，在管道外套接外套管，在外套管的一端利用風(fēng)管連接軸流風(fēng)機(jī)，在外套管的另一端設(shè)置排氣口。所述風(fēng)管以傾斜狀與外套管連接，風(fēng)管的出口面對外套管上安裝有排氣口的一端。在外套管上連接噴嘴組件，噴嘴組件中的噴嘴面向外套管與管道間的空腔，噴嘴組件利用接管與供水管連接。轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道，包括位于轉(zhuǎn)爐爐口上方的活動煙罩，活動煙罩上部與爐口固定段煙道下部相連接，爐口固定段煙道上部與中間段煙道下部通過密封伸縮連接裝置相連接，中間段煙道上部與末端煙道相連接，爐口固定段煙道與中間段煙道之間存在安裝間隙，安裝間隙中設(shè)置有環(huán)形水箱，環(huán)形水箱上設(shè)置有進(jìn)水管和出水管。上述的轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道中設(shè)置了能遮擋爐口固定段煙道和中間段煙道之間安裝間隙的環(huán)形水箱，使熾熱紅渣不易進(jìn)入由爐口固定段煙道、中間段煙道、密封伸縮連接裝置圍成的腔室中結(jié)渣。

氧槍的結(jié)構(gòu)及性能在很大程度上決定著氧氣煉鋼的效果。特別是對于頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼過程，氧槍起著主導(dǎo)全局的作用。它支配著氧氣射流與熔池的接觸面積、氧氣射流的穿透深度、熔池的攪拌狀態(tài)、元素的氧化程度、熔池的升溫速度、渣中氧化鐵含量等重要工藝因素，因而對化渣、噴濺、雜質(zhì)的去除、轉(zhuǎn)爐煉鋼終點(diǎn)控制以及各項(xiàng)煉鋼技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都起著重要作用。氧槍由噴頭、槍身和槍尾三部分構(gòu)成。噴頭由工業(yè)純銅制造，是氧槍的最重要的部分。是幾種噴頭的結(jié)構(gòu)，a、b、c為氧氣轉(zhuǎn)爐用噴頭，高壓氧（0.6～1.0MPa）由內(nèi)管供入，在噴頭處分流進(jìn)入若干個先收縮后擴(kuò)張的拉瓦爾型噴嘴，一般中小轉(zhuǎn)爐采用3個噴嘴，稱為三孔噴頭，大爐子（100t以上）用4～6個噴嘴。為了使煉鋼產(chǎn)生的CO氣在爐內(nèi)燃燒成CO2（二次燃燒）的比例增大，需應(yīng)用雙流噴頭或分流噴頭。雙流噴頭有利于主氧流和副氧流比值的調(diào)節(jié)，但要在槍身處增加一層副氧流道。平爐和電弧爐所用噴頭，氧氣沿內(nèi)管和中管間的空隙流入，噴嘴為直圓筒形，但孔數(shù)較多，而且和中心線的夾角也大得多。槍身為3根（雙流氧槍為4根）同心的無縫鋼管，下端連接噴頭，上端和槍尾相連。槍尾包括供氧、進(jìn)水和排水支管及連接法蘭和密封膠圈，通過槍尾和車間的氧氣管網(wǎng)和高壓水管網(wǎng)相連接。