侯安贵 蒋晓放
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。
包装箱制作
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产量持续提高控水系统
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2
30．73万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
搅拌头
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，二炼钢采用的斜喷吹法，而斜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，降低了转炉的再吹大型设备包装箱
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技术测向天线［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。
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