国内领先水平的煤调湿工艺技术
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《科技信息》
和容量、气体搅拌和中间包流场控制以及浇铸过渡
等问题。
（１）中间包覆盖剂。常用的中间包覆盖剂是碳
化稻壳，价格便宜，绝热效果好，覆盖良好并且不
结壳。但是稻壳的ＳｉＯ含量高，会成为夹杂物的一种
来源，而且含有灰尘，碳含量高，可能污染超低碳
钢等钢种。碱性覆盖剂理论上优于稻壳，可以使中
间包内钢水保持低氧含量，但实际应用表明，碱性
覆盖剂容易在表面结壳，导致在浇铸时钢包长水口
周围形成无渣的敞开区域，这不仅会造成严重的二
次氧化，而且产生大量的热辐射。为避免这些问题，
有钢厂采用双层渣，底层为低熔点的碱性保护渣用
来吸收夹杂，顶层为碳化稻壳用来隔热，效果较好。
（２）中间包深度、容量和流场控制。大容量的
深中间包可增加钢水和颗粒的停留时间，有利于夹
杂物的去除，还可以防止漩涡形成，在换包时有更
长的过渡时间可以防止卷渣。另外，中间包底部吹
人惰性气体可以使钢水均匀，并促进夹杂物的碰撞
和去除。使用这项技术可使中间包内钢中氧化物减 少２５％。不过，这种技术的不利之处是吸附夹杂物
的气泡有可能卷人铸坯中而造成缺陷。
（３）浇铸过渡期间的杂质控制。一种改进换钢
包过渡阶段质量的操作方法是关闭进入结晶器的钢
流直至中间包充满，并且通过塞棒吹入气体促进夹
杂物上浮。另一种改进方法是在打开新换钢包时采
用浸入式开浇。试验表明，采用这种方法可使总氧
量降至３０×１０ ，明显改善了浇铸过渡段的铸坯质量。
（４）套管保护与氩气保护。在钢水传递操作中，
从钢包到结晶器的全过程，均采用最佳的套管保护
系统，可以显著减少二次氧化。惰性气体在很多方
面也能够保护钢水不受二次氧化，为防止开浇初期
卷入空气，在钢包水口打开之前，可以对中间包充
入惰性气以驱除空气，能够降低开浇时期的总氧含
量和吸氮量。
１Ｉ ±炉泡沫渣高度控制技术
转炉吹炼过程中末期泡沫渣高度的控制技术，
主要有温差法、微波法、声学法、炉气分析法。
１、温差法
ＪＦＥ公司开发了该技术，利用钢水和炉渣导热系
数的不同，测温副枪快速上升到钢一渣界面时，当温
・５８・ 度突变时，该突变点被确定为钢一渣界面。温度最大
值以及温度突变点对应的枪位间的距离即为炉渣厚
度。基于所测定的渣厚、炉底面积和密度还可以推
算炉渣重量。
２、微波法
住友金属开发了该技术，利用转炉上方设置的
天线向炉内发射微波，然后测定由炉渣表面发射波
和入射波混合成的微波波段拍波。计算出天线一渣表
面间距离。微波法测量渣厚具有可行性，特别是在
防止喷溅方面。住友金属工业公司应用，喷溅频率
降低了１／３，脱磷能力得到提高，同时具有全程在线
测厚的优点。
３、声学法
实际检测过程中，泡沫渣保持正常转态，噪声
强度最低时恰恰是碳氧反应最剧烈、熔池运动最活
跃的时候。可以推断，超音速氧气流是产生吹炼噪
声的最主要的噪声源。泡沫厚度可以通过氧气流股
在取声电测得的直达声场强度推断得到。基于声强
曲线在线监测泡沫渣高度。新日铁Ｈｉｒｏｈａｔａ钢厂采用
该技术做了生产低氮钢的目的。
４、炉气分析法
ＪＦＥ开发了该技术，使用质谱仪在线分析转炉炉
气组成等信息，喷溅发生时，过剩的ＣＯ会放出，排
出到炉外，通过炉气分析模型监视脱碳氧气效率，
当降低到一定值时，发出警报，向炉内添加防喷溅
剂，达到控制喷溅目的。
ｌ 内领先水平的煤调湿工艺技术
Ｉ二 ｌ太钢煤调湿项目投产后，经过一年的运行，不
仅创造了可观的经济效益，同时又实现了环保效益
和社会效益，煤调湿项目整体工艺技术也达到国内
领先水平。
煤调湿工艺是国际炼焦行业的发展方向。目前，
国内没有成熟的煤调湿工艺技术，国际上虽然有成
熟的技术，但一些国家对技术的垄断，只有少数国
家应用煤调湿工艺技术。为降低氨水排放，优化配
置，满足改善环境要求，实现资源有效利用，推进
企业可持续发展，太钢经过充分论证和研究后，于
２００８年实施了煤调湿项目。
太钢的煤调湿工艺主要是利用干熄焦蒸汽发电
后的中压蒸汽作为热载体，对装炉煤料进行干燥，
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降低人炉煤的水分或对人炉煤水分进行调节。采用
此工艺可降低炼焦耗热量，减排焦化废水，改善焦 炉操作，提高焦炭质量及扩大弱粘结性煤用量。
太钢实施的煤调湿项目，其整套设备由太钢自
主设计制造，实现了煤调湿大型关键设备的创新，
在国内煤调湿工艺上首次研发了干燥机制造技术。
同时，还实现了关键环节及工序的技术突破，开发
了载气除尘器的防火、防爆、防结露及防堵料技术。
此外，还实现了工艺技术的最优化，弱粘结性煤的
比例增加了５％，焦炉标准温度降低了３０￣Ｃ，煤气、
焦油、氨水质量得到有效控制。
目前，煤调湿项目经过一年的运行，该项目整
体技术已经达到国内领先水平。煤调湿处理能力每
小时达到４００ｔ，配合煤水分从１０％降至８％左右；焦
炭产量提高了３．２％；弱粘结性煤配比增加５％；炼焦
耗热量降低２３Ｋ．Ｉ／Ｋｇ；小时减少；凝液全部回收。 太钢煤调湿项目实施后，不仅创造了经济效益、
社会效益，也推动了钢铁工业节能环保技术的进步。
乏知制钢还原渣再循环工艺（ＡＮＲＰ）
爱知制钢公司在炼钢一轧制一精整工序实施工艺
改革，如炼钢工序推进了环保型工艺，更新了废钢
装入吊车，使该公司独创的还原渣再循环工艺
（ＡｉｃｈｉＮｅｗＨｏｔＳｌａｇＲｅｃｙｃｌｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓ，简称ＡＮＲＰ）投入
使用。
在开坯大型轧制工程中，新设计了最新型的节
能加热炉，在集约了旧加热炉・旧均热炉功能的同
时，扩大了热坯从炼钢连铸工序的直送。在钢材精
整过程中，利用业界最早的水冷装置实现了轧制与
精整间的直行化，保证了高性能质量作业线从订货
到交货的间隔时间减半，从而强化了立即交货体制；
还因在世界上最先采用遥控设备自动去除钢材缺
陷，从而改善了作业环境。由于一系列改革而造成
的直行化，实现了同一场地内搬运损失的最小化，
从而对ｃ０：减排贡献很大；并且使２００５年的钢材产
量比２００４年增加１０％。
该公司钢材生产中的副产物每年约为２６万ｔ，
其中６０％为炼钢渣。现有的渣处理方法是将渣粉
碎・分级调整粒度，再进行蒸汽陈化（消化）处理后，
被作为路基材料使用。然而，近年因公共工程减少， 加之仅有的工程又优先使用建设废材，故对炼钢渣
路基的需求在减少。
在上述背景下，从１９９８年起，就以减少炼钢渣
（产生）量为目标，大力推行了炼钢还原渣转人电炉再
循环利用。即：在连铸完毕，将钢包内残存的还原渣
倒人渣盆后，再转入电炉内进行再循环利用。但这
样的周转降温使还原渣易冷却凝固，凝固渣在电炉
中不仅是绝缘体，而且在熔化废钢时，电极与固态
渣块接触易折断。为此，开发了还原渣直接再循环
利用的ＡＮＲＰ工艺，并于应用于３号电炉。ＡＮＲＰ法
是把连铸完毕后的钢包吊运至电炉上方，将包中的
还原熔渣直接（无需渣盆转运）倒人电炉内进行炼钢
再循环利用。这样一来，吊运和翻转钢包的吊车还
要用于向电炉内装入废钢，造成其热负荷增大，为 此更新了吊车，使吊车具有防热功能以满足实施
ＡＮＲＰ工艺的要求。
结果，２００７年渣的产生量比２００６年减少了１万
ｔ，石灰用量减少了４０００ｔ、热能消耗减少了１４００×
１０６ｋｃａｌ。因此，实施ＡＮＲＰ工艺可节省资源和能源，
并减排ＣＯｚ。
现在，该公司正在进行连铸工序的工艺改革，
目标是到２０１５年将ＣＯ：排放量在目前的基础上减少
２０％
工取向电工钢的钢质成分控制
一一，Ｌ＿▲电工钢是含碳很低的硅铁软磁合金，是电力、
电子和军事工业中不可缺少的重要材料。据统
计，２０００年全世界电工钢的总产量为６７１．４万ｔ，到 ２００５年已经超过了８００万ｔ。目前国内市场的消费量
已远超过３００万ｔ。其中，无取向硅钢是在旋转磁场 中工作的电动机和发电机转子的铁芯材料，要求良
好的磁性能和工艺性能。近年来，随着电机高速化
和小型化的发展，对无取向硅钢的性能要求提出了
更高的要求，如在高频下具有低铁损和高磁感强度
等。
由于电工钢制造工艺和设备复杂，成分控制严
格，因此，企业都视电工钢的制造技术为生命，以
专利形式加以保护。电工钢的制造技术和产品质量
已经成为衡量一个国家钢铁科技发展水平的重要标
志之一。
・５９・
