国内外炼钢、连铸专利技术发展趋势

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1、国内外炼钢、连铸专利技术发展趋势1前言　　加入WTO后，我国钢铁企业面对全球钢铁业的竞争。近几年国外在中国公开的冶金技术专利不断增加，2001年中国公开的连铸专利中，国外专利占公开量的47%。2000年以来，国内外炼钢、连铸专利申请情况参见表1。　　表1　2000年以来国内外炼钢、连铸技术专利统计中国日本/新日铁浦项宝钢武钢其它企业合计铁水三脱102728130/6615脱磷002267/325脱硫00252541/268挡渣出钢0114152/00少渣出钢00002/20LF炉10127/01RH炉10235/11VD炉001127/00喂丝00558/00中间包101

2、41554/2220结晶器振动004419/02轻压下000025/121保护渣009956/63保护浇注005547/1115薄板坯连铸00111174/5727　　由表1可见，日本各大钢铁公司和韩国浦项在铁水三脱、VD炉、中间包冶金、结晶器振动、保护渣、保护浇注和薄板坯连铸等方面的专利较多，其中专利最多的是铁水三脱，可见多数专利是围绕提高钢的洁净度和产品质量，生产高附加值产品。　　2铁水预处理　　铁水预处理分为普通和特殊两大类。普通铁水预处理包括：①铁水脱硫；②铁水脱硅和脱磷；③铁水同时脱硅、脱磷、脱硫（即“三脱”）。特殊铁水预处理是针对铁水中的特殊元素进行提纯精炼或

3、资源综合利用，如铁水提钒、提铌、脱铬等。　　从日本铁水预处理技术专利可以看出，该工艺已作为重要的关键生产工艺之一，并向“全量铁水预处理”的方向发展。　　2.1铁水脱硫　　铁水脱硫多数专利内容为①铁水脱硫方法②铁水预处理容器（混铁车、铁水罐、铁水包）。发展趋势是采用铁水包作为铁水预处理的容器。③铁水脱硫剂的选择，工业中常用的脱硫剂有：CaO系、CaO+CaC2系、CaC2、CaO+Mg系、Mg等。用不含镁脱硫剂处理时，铁水中硫含量可降至50×10-6，采用含镁脱硫剂可稳定地深脱硫。在一定工艺参数和技术条件下，用粒状镁可使硫降至10～20×10-6，并可回收镁，从而降低成本。

4、　　2.2铁水脱硅、脱磷　　铁水脱硅是脱磷的必要条件，预脱硅的工业方法有两种：①铁水沟连续脱硅，分为一段法和两段法；②铁水罐脱硅。　　铁水脱磷的方法有四种：　　①混铁车同时脱硫脱磷工艺；　　②铁水罐同时脱硫脱磷工艺；　　③铁水包同时脱硫脱磷工艺；　　④转炉铁水脱磷工艺。　　对于铁水包、铁水罐或混铁车等铁水运输设备作为“三脱”预处理反应容器的铁水“三脱”工艺方法，受限于反应容器的自由空间，一般采用喷粉工艺，造高碱度渣，低气/固氧比同时脱硫脱磷工艺。此处理过程温降较大，铁水运输能力严重削弱，年处理量不易扩大。而采用转炉作为预处理容器，高气/固比，中等碱度，炉容比大有利于钢渣反

5、应，是预脱磷的发展方向。　　目前日本发明的转炉预处理工艺主要有SRP法（住友）、ORP法（新日铁）、NRP法（NKK）、H炉工艺（神户）、MURC法（室兰厂）等方法。　　上述几种转炉铁水预处理工艺，操作方法上有一定区别，但实质上都是采用渣-钢反应进行脱磷脱硫，而未采用喷粉工艺。以氧气为主向熔池供氧添加废钢控制反应温度。据统计，采用脱碳转炉渣作为脱磷转炉脱磷剂的“双联法”生产1t铁水的铁耗比传统转炉减少25kg；石灰消耗减少40%（包括脱硅消耗）；吨钢成本降低约65元。采用“双联”工艺，适于大量地、经济地生产超纯净钢。　　3钢包炉外精炼　　70年代初，是钢液真空处理技术开发

6、的高峰期，80年代是钢水炉外精炼快速发展期，参见表2。目前炉外精炼技术已经成熟，2000年以来的新专利并不多，各大钢铁厂根据生产钢种及其具体条件的不同采用适当的二次精炼方法。80年代以来，国际上应用最多的精炼装置是RH、VOD、VD、，其中VOD主要用于超低碳钢的精炼，日本的VOD-PB喷吹氧化粉剂法，可将碳脱至3×10-6。RH与VD相比，更适合于超低碳深冲钢、镀层钢板的生产。为了将钢水中碳脱到50×10-6以下，国外发展了RH-OB、RH-KTB、RH-PTB、RH-PB、VOD-PB等吹氧、喷粉强制脱碳的方法,参见表3。　　二次精炼还是生产超低硫钢的必要手段，采用方

7、法主要为喷粉、真空处理、加热造渣、喂丝、吹气搅拌，实践中往往几种手段综合采用。应当指出的是日本是世界炉外精炼专利最多的国家之一。　　4中间包冶金与保护浇注　　中间包冶金的目的是尽可能排除初生的脱氧产物和外来夹杂，进一步净化钢水，防止钢水再污染。　　主要技术有：钢包到中间包、中间包到结晶器惰性气体保护浇注，中间包吹氩实现惰性气氛浇注，中间包密封或真空浇注等；钢包、中间包下渣检测，中间包采用防涡流技术；钢包全自动开浇和浸入式开浇技术；中间包使用挡墙、坝、阻流器控制钢水流动，使用过滤器、电磁旋转离心器或底吹氩减少夹杂，使用高碱度覆盖