摘要：对中国来说，因为地广人多，所以造成了我国对钢产量的需求比较高，而且我国也是世界上已知国家之中生产钢最早的之一，但这也只是代表中国是发展钢工业比较早的国家罢了，没有办法表示中国发展工艺的高潮，而实际上，在过去几十年之中，我国在钢上面的发展都是以破坏环境为基础的。本文主要分析探讨了我国炼钢机械工艺的优缺点及发展方向，以供参阅。
关键词：炼钢；机械工艺；发展方向
引言
对中国来说，因为地广人多，所以造成了我国对钢产量的需求比较高，而且我国也是世界上已知国家之中生产钢最早的之一，但这也只是代表中国是发展钢工业比较早的国家罢了，没有办法表示中国发展工艺的高潮，而实际上，在过去几十年之中，我国在钢上面的发展都是以破坏环境为基础的。
1.炼钢的工艺原理
对于炼钢来说，主要的过程就是通过氧化还原反应将生铁之中的杂质去除，而这些过程都是在高温之下进行的，所以这也将造成人工很难对其进行影响。对于炼钢来说，主要的原料是铁水，生铁，废铁。铁水是铁的液体状态，不过含有的碳水平比较高，生铁则是用来锻造的主要材料，至于废铁的存在主要是作为辅助材料加入其中的。除了这些原料以外还需要加入氧化剂，脱氧剂等等材料，只有加入了这些材料，整个过程才能够被称为炼钢工艺，不然的话，只有铁水，生铁，废铁，是不能够被称为工艺的，最多只能算是炼钢而已。在这炼钢工艺之中，看似简单，其实有很多过程，例如供氧吹炼的脱胎、加矿石的进一步锻造、脱炭的精炼等等。其实过程很多，但最后我们所看到的只有一种钢材罢了。在我国现有的水平之上，主要的炼钢炉有平炉、转炉和电炉。但是对于平炉来说，这已经算是十几年前的炼钢炉了，所以现在早就已经被淘汰。
2.炼钢炉的分类
2.1电炉
电炉炼钢是比较笼统的说法，具体的来说电炉炼钢分为电弧炉炼钢、感应炉炼钢和电渣炉炼钢这三种炼钢法。电炉炼钢是利用电能作热源进行冶炼。常用的电炉有电弧炉和感应炉两种，而电弧炉炼钢产量占电炉炼钢产量的绝大部分。一般所说电炉就是指电弧炉，电弧炉可全部用废钢做为金属原料，可冶炼力学性能和化学成分要求严格的钢，如特殊工具钢，航空用钢和不锈刚等。电弧炉按所用的炉衬分为酸性和碱性两种，目前采用的主要是碱性电炉，这种炉子可以有效地祛除钢水中的硫，这是其他炼钢方法所不及的。随着世界钢铁生产的发展，电弧炉炼钢的比例不断提高，目前占世界钢产量的30%左右，而以“电炉-连铸-连轧”为特点的电弧炉短流程工艺的确立，使电弧炉炼钢得到了进一步发展。世界上现有较大型的电炉约1400余座，目前电炉正在向大型、超高功率以及电子计算机自动控制等方面迅速发展，最大电炉容量为400t。国外废钢资源丰富，150吨以上的电炉几乎都用于冶炼普通钢，许多国家电炉钢产量的60～80%均为低碳钢，由于资源的丰富，所以电弧炉炼钢技术发展迅速。转观国内，由于电力和废钢不足，目前主要用于冶炼优质钢和合金钢。20世纪90年代，我国的电弧炉产钢量的得到了大幅度上升，由容量小的电弧炉建设成大容量、高功率电弧炉，如宝钢的150t超高功率电弧炉、抚顺特钢的50t超高功率电弧炉。为提高钢产品的质量，部分工厂引进了LF炉，同时采取全高级连铸生产技术，如天津钢管公司。
2.2转炉工艺
在20世纪中期，我国首钢试验厂建成了我国首个氧气顶吹转炉，为我国以后转炉的研究和建设提供了宝贵的借鉴经验，在现阶段，转炉生产的钢材在我国现阶段钢材使用总量中占据很大一部分，由此可见转炉生产工艺对于我国钢材生产的重要性。在使用转炉工艺炼制钢材的过程中，将含碳量较高的铁水放入混铁炉中进行预热工作，将废钢加入转炉，然后将预热完成的铁水与其结合，进行升温和融化工作，在到达适宜温度时，进入氧化阶段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆转炉通过耐热材料的区别可分为碱性和酸性，依据气体吹入部位可分为顶吹、侧吹和低吹，如果按照气体种类可分为氧气转炉和空气转炉，在我国现阶段普遍使用的是顶底复吹转炉和碱性氧气顶吹，因为这两种转炉具有高效率、高产量、高质量和低成本的特点，满足企业生产质量要求，并且最大限度地减少了资金投入。在我国现阶段对钢材的质量和性能要求逐渐提高，并且钢材的适用范围也在不断扩大，企业对于钢材炼制机械工艺要加大重视。
3.优缺点分析比较
在炼钢过程中，主要的反应是氧化铁水中的碳以降低碳的含量。但一些钢品种含有其他简略氧化的元素。如果过量的氧气被吹进来，其他元素也会被氧化。介绍了电炉炼钢的优点。电炉一般用于出产碳钢和合金钢，转炉用于出产碳钢、合金钢、铜和镍。无论是炼钢方法、原资料还是最终产品，这两个过程都是不同的。从质料看，电炉炼钢以废钢为质料，转炉炼钢以金属资料、非金属资料和煤气为质料。因而，在质料方面，电炉炼钢比转炉炼钢在质料和成本方面更经济。在功率方面，电炉炼钢主要选用外部电源。炉膛清洗后，电弧的热量经过炉渣转移到钢水中，直接加热，热功率低下。而炉子是盆形的，大部分热量经过炉盖和炉壁损失。转炉炼钢主要是根据炉身自身和炉内保温资料来进行的。在功率方面，转炉炼钢优于电炉炼钢。在出产功率方面，电炉炼钢出产工艺少，操作简略，出产功率高于转炉炼钢。综上所述，电炉炼钢优于转炉炼钢。
4.炼钢机械工艺未来发展方向
在我国现阶段虽然炼钢技术有一定的提高，但是与发达国家相比还有一定的距离，所以要加强炼钢机械工艺的发展，使其朝着高效率、低耗能、质量优的方向不断进步和发展。
4.1加强对原材料的控制
原材料直接影响着钢材的质量和产量，所以在我国现阶段，废钢技术的研发和创新对于我国钢材产量的不断增长有着重要的现实意义，对废钢技术的不断创新和炼铁技术的研制，对于原材料的稳定和质量的提升有着重要作用，也对缓解我国资源紧张的现状有着极其深远的影响。
4.2不断创新技术
不断借鉴和学习发达国家的先进技术，并且结合我国自身特点和情况加以创新，研发出适合我国国情的生产技术，不断创新新型炉型，不断培养技术性人才，吸纳炼钢工艺人才。在现阶段对于转炉少渣冶炼技术、转炉高效吹炼技术和电能综合节能技术等技术的研发和创新对于炼钢机械工艺的发展有着重要的现实意义。
4.3能源方向
通过对能源消耗的控制、废气的排放、噪声污染的控制，贯彻落实我国可持续发展政策，不断创新自身技术水平和提升专业人员素养，加强对于化学和物理学人才的培养，充分利用化学能和物理热能提高生产效率，从而在保证钢材质量的前提下最大程度上确保产量最大化，并且降低生产耗能，在一定程度上环节我国资源紧张的现状，降低企业投入资金，提升钢材生产企业效益，也遵循了我国可持续发展战略政策。
结束语
随着我国科学技术的不断创新和可持续发展战略方针的制定，我国现阶段炼钢机械工艺要朝着环保、高效的方向发展，虽然我国不是钢材生产出口大国，但是对于钢材炼制技术的提升和提升高端产品出口率，对于提升国家综合实力有着重要作用。
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论文作者:汪晓龙
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/16
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