摘要：本文立足昆钢炼钢厂现行生产条件，以及公司节铁增钢的生产经营形势，通过理论计算和工艺技术分析，以转炉冶炼热量平衡点确定最佳方案，不断摸索转炉用调温剂弥补炉内热量的试验，采取一系列措施降低铁水消耗，保证了在铁水供应减少的情况下的钢水产量与产品质量。提出在钢铁冶炼市场需求、工艺进步及政策导向下，完善和发展施工技术。
关键词：冶炼工程; 施工技术; 发展
现阶段我国施工技术的发展，正从“技术推动”向“市场拉动”转变，市场需求已成为企业自主创新的主要动力。钢铁冶炼工程施工技术的发展正是源于炼钢、炼铁工业发展过程中对建筑产品的特定需求和工程实际需要。因此，钢铁冶炼施工技术的发展方向必须紧随未来钢铁工业的市场需求和发展变化。，实施节铁增钢方案，尽量减少铁水供应不足对钢产量带来的影响，实现效益最大化。然而，在方案实施中采用降低铁水比增加产能的模式，必会增加产能的模式，必会带来炉内热量欠缺的问题，为了增加炉内热量来源，炼钢厂通过摸索试验，采取适当提高生铁块配比并在炉内添加转炉用调温剂的方法，经过前期初试→多方案批量探索实践→推广应用，成功形成了稳定的操作工艺，为节铁增钢工作提供了保障.向清洁钢铁方向发展，并逐步加强对新材料、新工艺的推广应用。总体来说，国内外钢铁冶炼项目正在向大型化、自动化、高效化、长寿化、节能降耗方向发展。在上述钢铁冶炼市场需求、工艺进步及政策导向下，可以重点从以下几方面发展施工技术。
1.确定弥补转炉热量的途径
要降低转炉炼钢过程的铁水消耗，首要考虑的是转炉冶炼过程中的热平衡。由于转炉炼钢的热量主要来源于铁水的物理热和化学热，随着降低铁水消耗会降低转炉内的热量收入，这部分热量必须靠有效途径来弥补。
1.1 热平衡的概念
热平衡是计算炼钢过程的热量收入（包括铁水的物理热、化学热）与热量支出（包括钢水、熔渣、炉气的物理热，冷却剂熔化和分解热等）之间的平衡关系。
1.2 弥补转炉热量的途径
1.2.1 用部分生铁块替代废钢。
1.2.2 对炉内煤气二次燃烧。
1.2.3 添加碳质发热剂或金属提温剂。
1.2.4 降低热量支出来保证热平衡。
1.3 途径的可行性分析
炉内煤气二次燃烧，从能源的利用率上考虑，并不可取。煤气中的CO 燃烧后，增加了炉气温度，这部分热量除了一小部分能被炉渣吸收外，绝大部分都被除尘风机抽走，不但增加了除尘负担，而且煤气CO含量的下降，使煤气回收量降低。添加金属提温剂在合金价格上涨的形势下，不能为成本控制所接受。用部分生铁块替代废钢既可增加发热元素，又可解决废钢短缺、采购困难的矛盾。
相比金属提温剂碳质转炉用调温剂升温速度较慢，但其资源丰富、价格低廉，反应产物是CO 或CO 2 气体，氧化产物不污染钢液。综上所述，结合炼钢厂现状，决定采取提高铁水入炉温度、优化装入制度以生铁块取代废钢、向炉内添加碳质转炉用调温剂的工艺手段为降低铁水消耗的主要措施，同时在降低热量支出方面改进供氧制度、降低出钢温度、加强科技攻关和工序协调配合以及各项基础管理，实现“低温冶炼”，从而达到节铁增钢的目的。
2.转炉用调温剂升温理论计算
2.1 1kg 转炉用调温剂加入转炉产生的热量计算通常转炉用调温剂含C 量在80～85% ，本文以含C 量80% 计算热量平衡，固态平均质量热熔为0.699kJ?（kg?℃）-1，熔化潜热272 kJ?kg-1，液态或气态平均质量热熔为0.837kJ?（kg?℃）-1；炉渣的熔化潜热209kJ?kg-1，炉渣的液态或气态平均质量热熔为1.247kJ?（kg?℃）-1。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆热量支出：1×[0.699×（1524-25）+272]+1×20%×[1.247×（1650-25）+209] =1047.8+447.8=1495.6(kJ)热量收入：1×80% ×90% ×11637+ 1×80% ×10% ×34824
= 8378.64+2785.92=11164.56(kJ)总热量收入：11164.56-1495.60=9668.96 (kJ)3.4.2 1000kg 钢水升温10℃所需热量计算在转炉冶炼过程中钢水升温10℃所需的热量：1000×0.837×10=8370(kJ)
2.2转炉冶炼增温10℃需加的转炉用调温剂量理论计算在总装入量31.5t不变条件下，转炉冶炼过程中使钢水升高10℃所需加的转炉用调温剂量：8370×31.5÷9668.96=27.268（kg）。
3.讨论：
1）炼钢厂在节铁增钢工作中，在不增加任何设备的情况下，采取炉内添加碳质转炉用调温剂补偿温度的工艺，有效弥补了炉内欠缺的热量，满足了炉内热平衡要求，且对钢水质量无明显负面影响。
（2）铁水消耗显著降低，节铁增钢工作取得一定成效，在技术和管理方面亦有创新，但要进一步降低铁水消耗，既要有技术上的投入，更要有管理和政策上的支持。总的来看，昆钢炼钢厂目前的铁水单耗仍然偏高，与同行业先进水平之间还有很大差距，在应用碳质转炉用调温剂保证热量平衡之外，还有大量工作需要摸索和改进。
（3）提升钢铁冶炼项目改造技术，根据国家公告的淘汰落后钢铁产能名单显示，未来我国势必会进一步挤压多数拥有落后产能的中小型钢铁企业的生存空间，促使其淘汰落后产能、提高钢铁冶炼的装备水平。高炉、转炉等钢铁冶炼项目，由于其历史背景、工艺性质等特点，势必成为改建、扩建和改造的重点( 包括工艺流程的再造) 。而通过技术改造，淘汰落后粗钢、生铁产能，是未来冶金建筑行业面临的重大机遇和517挑战，钢铁冶炼工程既有建筑升级改造技术、既有工艺优化改造技术等都会在未来具有较大市场前景。
（4）研发新工艺钢铁冶炼项目施工技术，低能耗新工艺钢铁冶炼项目具有强有力的增长空间，冶建单位须尽快调整以适应未来新工艺钢铁冶炼项目的施工技术要求，如针对国内外领先的非高炉冶炼技术、热装热送新型高炉技术、铁前工序余热高效利用节能技术等为代表的冶炼项目，进行相应施工技术的研发。
（5）增强钢铁冶炼项目施工过程信息化技术，针对工艺日趋复杂的钢铁冶炼工程，发展建筑信息模型技术( BIM) ，既可有效提高施工项目过程管控技术，又可通过仿真模拟技术进行施工方案优化和设计优化，并改造传统落后施工工艺。通过应用三维漫游检视、碰撞检查等施工模拟技术可以极大提高施工方案的适用性、准确性，特别有助于一些危险性较大专项方案的验证。
（6）完善各类工程承包( EPC，PC，EC) 模式下施工技术，从冶金建筑企业自身发展方面考虑，具备各类工程承包模式( EPC，PC，EC 等) ，将成为承接国内外先进水平大型钢铁联合项目的准入证和通行证; 是提升施工企业核心竞争力，增强企业影响力和企业可持续发展的重要保证。
9 结语
未来我国钢铁冶炼工程施工技术的发展方向需要贯穿钢铁冶炼项目的全寿命周期，既要将施工技术创新由施工阶段向项目设计阶段甚至市场扩展阶段前移，也要将施工技术研发向项目运行阶段直至报废处置阶段深入。既要开拓国内外高端钢铁冶炼项目综合施工技术，也要逐步完善国内已建钢铁冶炼项目的检修技术和改造技术。因为只有以市场为导向，发展符合钢铁冶炼工业全面深层次需求的施工技术，才是未来冶金建筑企业主营业务可持续发展的生存法则，才能跟上并适应未来不断变化的钢铁冶炼项目市场需求。
参考文献
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论文作者:胡志元
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/16
标签：转炉论文; 热量论文; 钢铁论文; 铁水论文; 钢水论文; 项目论文; 施工技术论文; 《防护工程》2018年第1期论文;