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轉(zhuǎn)爐煉鋼是我國(guó)鋼鐵企業(yè)的主要煉鋼工藝，轉(zhuǎn)爐在吹煉過程中產(chǎn)生以一氧化碳為主體、含少量二氧化碳和其他微量成分的氣體，其中還夾帶著大量氧化鐵、金屬鐵粒和其他細(xì)小顆粒固體塵埃，對(duì)大氣和車間環(huán)境污染嚴(yán)重。其污染物的特點(diǎn)為：煙氣中含塵濃度高、粒度細(xì)，污染嚴(yán)重；煙氣溫度高，廢氣治理工藝中復(fù)雜性增加；廢氣治理中的熱能、一氧化碳和煙塵中的含鐵量都符合回收綜合利用的條件。 自今年1月1日起，鋼鐵工業(yè)大氣污染物新排放標(biāo)準(zhǔn)的緩沖期結(jié)束，所有鋼鐵企業(yè)都執(zhí)行新建企業(yè)污染物排放限值，重點(diǎn)區(qū)域的鋼鐵企業(yè)執(zhí)行更加嚴(yán)格的特別排放限值。因此，提高我國(guó)轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)技術(shù)水平，有效控制和減少煉鋼大氣污染物排放量是當(dāng)前亟待解決的問題。 濕法除塵不斷改良發(fā)展 現(xiàn)階段的轉(zhuǎn)爐除塵工藝主要由汽化冷卻系統(tǒng)、一次煙氣除塵系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)三部分組成，通常分為濕法除塵、干法除塵兩大類。其中，濕法除塵工藝以O(shè)G法為代表，干法除塵工藝以LT法為代表。我國(guó)現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐煙氣除塵工藝多采用濕法除塵。 傳統(tǒng)OG工藝。其工藝流程為：轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)活動(dòng)煙罩收集，氣化冷卻道冷卻，然后進(jìn)入一級(jí)溢流式固定喉口文氏管粗除塵、脫水器脫水，再經(jīng)二級(jí)可調(diào)翻板文氏管精除塵、脫水器脫水，最后通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入三通閥，回收或放散。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，系統(tǒng)阻力??；缺點(diǎn)是排放濃度偏高，運(yùn)行費(fèi)用和能耗高等。 塔文工藝。其工藝流程為：轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)活動(dòng)煙罩收集，汽化冷卻煙道冷卻，然后進(jìn)入高效除塵塔除塵（由環(huán)縫文氏管和洗滌塔組合），再經(jīng)脫水器脫水，最后通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入三通閥，回收或放散。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)阻力小，凈化效率高，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)機(jī)能耗低；缺點(diǎn)是高效除塵塔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，除塵水用水量偏大，檢修清理不便等。 洗滌塔加文氏管工藝。工藝流程為：轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)活動(dòng)煙罩收集，汽化冷卻煙道冷卻（煙氣溫度由1400℃左右降到800℃左右），然后通過高溫非金屬膨脹節(jié)，再經(jīng)高效噴霧洗滌塔粗除塵、90°彎頭脫水器脫水，上行式環(huán)縫文氏管精除塵、漩流脫水器脫水，最后通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入三通閥，回收或放散。與傳統(tǒng)的濕法工藝相比，該工藝的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省水量，降低電耗和阻力，從源頭上解決了除塵水排出易夾帶煤氣的問題，工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低，設(shè)備故障率降低，風(fēng)機(jī)運(yùn)行壽命延長(zhǎng)。 經(jīng)過改良后的濕法除塵系統(tǒng)，可以滿足當(dāng)前的排放標(biāo)準(zhǔn)，但在能耗方面還存在一定弊端。 干法除塵是未來發(fā)展方向 隨著對(duì)鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排要求的不斷提高，干法除塵技術(shù)受到越來越多鋼鐵企業(yè)的重視，被公認(rèn)為是今后轉(zhuǎn)爐除塵技術(shù)的發(fā)展方向。 LT工藝。20世紀(jì)60年代末德國(guó)的魯奇 (Lurgi)與蒂森(Thyssen)聯(lián)合開發(fā)了最初的轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵工藝，并于1983年將該工藝實(shí)施在Bruckhausen鋼廠的2座400噸轉(zhuǎn)爐上，因此稱其為L(zhǎng)T法。1998年4月份，寶鋼首次引進(jìn)了LT工藝，應(yīng)用于其三期二煉鋼中。 該工藝流程為：當(dāng)轉(zhuǎn)爐煙氣流經(jīng)回收系統(tǒng)的各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)部件（主要包括活動(dòng)煙罩、汽化冷卻煙道和熱回收裝置等）后，其煙氣的溫度會(huì)降到850℃~1000℃，然后通過蒸發(fā)冷卻器，在蒸發(fā)冷卻器內(nèi)部對(duì)煙氣進(jìn)行霧狀噴水，直接將煙氣冷卻。期間，根據(jù)煙氣含熱量來控制噴水量，噴入的霧狀水全部被蒸發(fā)，煙氣始終保持為干煙氣。在蒸發(fā)冷卻器中占煙氣含塵量約40%的粗粉塵團(tuán)聚沉降至其底部，再經(jīng)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)送至粗灰倉(cāng)，蒸發(fā)冷卻器出口的煙氣溫度則降至150℃左右。煙氣再流入圓筒形干式電除塵器，高壓發(fā)電使煙氣電離，細(xì)粒徑的粉塵被捕集下來，再通過鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)送至細(xì)灰倉(cāng)中。經(jīng)過兩次凈化后的轉(zhuǎn)爐煙氣流入切換站進(jìn)行切換，符合標(biāo)準(zhǔn)的煙氣需冷卻降溫到70℃左右后再進(jìn)入煤氣柜回收，不符合標(biāo)準(zhǔn)的煙氣則通過火炬裝置進(jìn)行放散。 與濕法除塵相比，該工藝的優(yōu)點(diǎn)是凈化效率高，煙氣的含塵量通?？梢苑€(wěn)定控制在30mg/Nm3以下，在工藝特殊要求下，可將含塵量降低至5mg/Nm3；系統(tǒng)阻力小，風(fēng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)低，壽命長(zhǎng)；耗水量小，含鐵干粉塵僅需熱壓塊后即可替代轉(zhuǎn)爐煉鋼所需的鐵礦石或廢鋼，無需設(shè)置沉淀池和污泥處理設(shè)施。缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)爐煙氣中一氧化碳和少量氧氣不可避免地同時(shí)進(jìn)入到除塵系統(tǒng)中，兩種氣體一旦混合并達(dá)到一定比例，在遇到明火或火花時(shí)，煙氣會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸。因此，轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)過靜電除塵器時(shí)極易發(fā)生燃燒或爆炸，爆炸發(fā)生后，將迫使轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)停止冶煉。 DDS工藝。該工藝為L(zhǎng)T工藝基礎(chǔ)上的改進(jìn)工藝，針對(duì)回收粉塵中鋅富集帶來的耐火材料壽命縮短、冷卻塔內(nèi)氧化鋅結(jié)塊的問題，增設(shè)了富鋅粉塵分離系統(tǒng)，形成了DDS工藝。該系統(tǒng)通過設(shè)置在線激光測(cè)鋅裝置，當(dāng)煉鋼除塵灰中鋅含量超過20%時(shí)，由除塵灰制成的球團(tuán)不做內(nèi)部循環(huán)，而是外供給制鋅企業(yè)使用，這樣就有效避免了鋅富集的問題。 通過現(xiàn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵技術(shù)的運(yùn)行情況可以看出，現(xiàn)階段較為常用的兩種除塵方法都具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境和工業(yè)生產(chǎn)的協(xié)同發(fā)展，應(yīng)該依據(jù)科學(xué)手段進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煙氣的除塵處理，積極開發(fā)、優(yōu)化轉(zhuǎn)爐除塵技術(shù)，與其它環(huán)保設(shè)施有機(jī)結(jié)合起來，提高轉(zhuǎn)爐除塵效果，降低工藝運(yùn)行能耗，確保生產(chǎn)安全有序進(jìn)行。 轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵器的發(fā)展趨勢(shì) 隨著社會(huì)對(duì)環(huán)保的要求日益提高，鋼鐵企業(yè)的環(huán)保工作已上升到?jīng)Q定企業(yè)生存與否的重要地位，轉(zhuǎn)爐煙氣除塵技術(shù)的研究也將進(jìn)一步深入。干法除塵工藝相比于濕法除塵工藝，其耗能少、耗水量低、除塵效率高等優(yōu)點(diǎn)決定了其為未來轉(zhuǎn)爐除塵的主流技術(shù)。干法除塵的主體除塵器則是決定該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。 超高壓寬間距電除塵器。依據(jù)相關(guān)公式可知，使用超高壓電源以及加寬電極間距將提高除塵灰的有效驅(qū)進(jìn)速度，因此，在減少極板數(shù)量的同時(shí)，能達(dá)到同等的除塵效率。目前，我國(guó)已經(jīng)研制出一種電除塵器具備超高壓寬間距的性質(zhì)，通過超高壓電場(chǎng)來增大電除塵器適用的粉塵比電阻范圍，有效地解決煙氣含塵量超標(biāo)情況下依舊保持除塵效率的問題。該除塵器能在滿足轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵的要求下，長(zhǎng)時(shí)間安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。 電袋一體化除塵器。電袋一體化除塵器是一種將電除塵器與布袋除塵器有機(jī)結(jié)合在一起的高效除塵器。煙氣先經(jīng)過電除塵區(qū)再進(jìn)入布袋除塵區(qū)，通過前期電除塵器的捕集，使煙氣中的含塵量大幅降低；再利用粉塵的荷電性和同性相斥、異性相吸的特性而產(chǎn)生的電排斥，以及細(xì)微粒子電凝聚現(xiàn)象，使濾料表面粉塵松散堆結(jié)，濾料阻力降低。 電袋一體化除塵器既能有效克服靜電除塵器對(duì)超細(xì)顆?？刂菩Ч畹娜秉c(diǎn)，又能克服袋式除塵器不適宜高濕、高溫、黏結(jié)性強(qiáng)的粉塵而無法應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐一次除塵的缺點(diǎn)。此外，電袋一體化除塵器還能與脫硫裝置一起使用，從而實(shí)現(xiàn)除塵脫硫一體化。煙氣經(jīng)電除塵預(yù)除塵，再進(jìn)入脫硫塔進(jìn)行脫硫，最后，利用低壓旋轉(zhuǎn)脈沖布袋除塵器除去余下的細(xì)小粉塵。該方法應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，將取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

煉鋼過程使用螢石作為造渣劑，由螢石分離出的F-能縮小爐渣中硅酸鹽復(fù)合陰離子團(tuán)的鏈長(zhǎng)，顯著降低熔渣黏度，還可以降低2CaO·SiO2的熔點(diǎn)，縮小2CaO·SiO2的固相區(qū)，從而有利于石灰的熔解，以增加爐渣的流動(dòng)性，使之易于脫硫、脫磷，但轉(zhuǎn)爐渣中氟化鈣是侵蝕爐襯、包襯的重要因素。此外，使用螢石產(chǎn)生的大量氟離子，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生污染。長(zhǎng)期以來，使用的礦石、螢石質(zhì)量不穩(wěn)定，造成化渣困難，加入量大，增加了消耗，也加劇了對(duì)爐襯、包襯等侵蝕及對(duì)環(huán)境的污染。 首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司的學(xué)者通過工業(yè)試驗(yàn)，對(duì)首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司300t脫碳復(fù)吹轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉過程有氟和無氟化造渣工藝分析，從理論上說明了無氟化化渣所需條件。對(duì)比2種造渣工藝的工業(yè)試驗(yàn)效果表明：脫碳轉(zhuǎn)爐半鋼冶煉采用留渣操作、高槍位、添加助熔劑及降低熔池升溫速度相結(jié)合的造渣工藝可以得到較好的化渣效果；無氟化工藝已實(shí)現(xiàn)單月平均降低成本90.4萬(wàn)元，全年預(yù)計(jì)降本增效1085萬(wàn)元。

鋼包底吹氬技術(shù)是目前廣泛使用的鋼液精煉手段，不僅能有效均勻鋼液成分和溫度，彌散的小氣泡還能有效去除鋼液中的夾雜物，提高鋼液質(zhì)量。然而實(shí)際生產(chǎn)中，往往存在因透氣磚安裝位置不合理，氬氣流量控制不精確，造成鋼液二次氧化及包壁侵蝕等問題。2012年國(guó)內(nèi)某廠為了提高鋼液潔凈度，增加夾雜物的去除效率，對(duì)該廠現(xiàn)有鋼包展開了優(yōu)化改造工作。 北京科技大學(xué)的學(xué)者通過水模型研究了國(guó)內(nèi)某廠150t鋼包雙透氣磚底吹氬位置及流量對(duì)鋼液混勻時(shí)間的影響，利用優(yōu)質(zhì)真空泵油模擬鋼包頂渣，對(duì)不同吹氣位置及吹氣流量下鋼液裸露面積進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，雙孔夾角180度、吹氣孔位于各自半徑0.6R圓周上時(shí)混勻時(shí)間短且鋼液裸露面積小，同時(shí)對(duì)包壁沖刷更小。鋼包改造后工業(yè)試用表明，通過優(yōu)化鋼包透氣磚位置及鈣處理后鋼液軟吹氬流量及時(shí)間，鋼液鈣處理增氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低28×10-6，降幅達(dá)78%；鋼液出LF全氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低34×10-6，降幅為45%，全氧含量控制水平明顯提高。

粉末冶金不銹鋼是指用粉末冶金方法制造的不銹鋼。使用該方法制備的不銹鋼可以使顯微組織細(xì)化，合金元素的偏析減少，從而改善材料的性能。此外，還能夠節(jié)省原材料與節(jié)約能耗，實(shí)現(xiàn)低碳、綠色、環(huán)保。 粉末冶金不銹鋼的工藝流程是制備粉末—>成形—>燒結(jié)。 制備粉末是用粉末冶金法生產(chǎn)不銹鋼的第一步，可以是水霧化，將熔融的不銹鋼由噴嘴漏孔流出，用高壓水吹散、凝固，得到不銹鋼粉末。水霧化不銹鋼粉末的松裝密度為2.5~3.2 g/cm3。也可以是氣霧化，高壓氮?dú)忪F化粉末的松裝密度為4.8 g/cm3，粉末氧含量小于10-4。還可以采用旋轉(zhuǎn)電極制粉法生產(chǎn)球狀不銹鋼粉末。 接下來是成形。成形的壓力為550~830 MPa。 下一步是燒結(jié)。由于不銹鋼中的合金元素容易氧化，所以必須在含氧量極低的保護(hù)氣氛中燒結(jié)，如果采用氫氣或分解氨作為保護(hù)氣氛，露點(diǎn)應(yīng)為-45~-50℃。也可采用真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1120~1150℃。還可以將這些不銹鋼粉末裝入包套內(nèi)，抽真空密封后，冷等靜壓制，接著熱等靜壓致密化成材，工藝參數(shù)為1050℃，壓力2 kPa。 與普通的鑄鍛不銹鋼材相比，粉末冶金不銹鋼的合金元素的偏析小，晶粒度細(xì)小，不純的夾雜物細(xì)小并均勻分布，力學(xué)性能和耐腐蝕性能較高。特別是用粉末冶金方法生產(chǎn)的高氮不銹鋼，比高壓熔煉法成本要降低很多，同時(shí)粉末冶金高氮不銹鋼具有一系列優(yōu)異的性能，應(yīng)用前景非常廣闊。

電磁連鑄技術(shù)主要涉及結(jié)晶器的構(gòu)形和感應(yīng)器激發(fā)的磁場(chǎng)形態(tài)。因?yàn)殇摰母呙芏群透叩臐茶T速度要求電磁連鑄結(jié)晶器承受高得多的鋼水靜壓，因此設(shè)計(jì)電磁連鑄結(jié)晶器必須考慮兩個(gè)區(qū)域:在其上部必須考慮電磁效果，使外加磁場(chǎng)盡可能多的透過結(jié)晶器，能有效箍縮鋼水；而在其下部，與常規(guī)連鑄一樣，必須考慮機(jī)械效果。目前正在探索的大致有以下幾種類型。 CREM(Casting、Refining、Electromagnetic)技術(shù) CREM技術(shù)是將常規(guī)結(jié)晶器與電磁鑄造(EMC)相結(jié)合，俗稱“軟接觸”技術(shù)。其特點(diǎn)是： 1)采用水冷整體薄壁銅結(jié)晶器，以減小對(duì)磁場(chǎng)的屏蔽作用； 2)在結(jié)晶器外圍設(shè)置感應(yīng)器，通以工頻大電流的交流電； 3)外加磁場(chǎng)的形態(tài)可以是連續(xù)的，也可以是脈沖的。 4)借助磁壓箍縮鋼水，實(shí)際上使鋼水處于緩冷狀態(tài)；采用工頻電流激磁，增加了結(jié)晶器內(nèi)鋼水的攪拌運(yùn)動(dòng)。因此，技術(shù)既能獲得良好的表面質(zhì)量外，也能獲得良好的內(nèi)部質(zhì)量。 冷坩禍型電磁連鑄技術(shù)，其特點(diǎn)是： 1)結(jié)晶器是由縱向絕緣槽分隔成若干水冷銅瓣組成； 2)在分瓣的結(jié)晶器外圍設(shè)置感應(yīng)器，通常采用高頻率大電流激磁； 3)感應(yīng)器激發(fā)的磁場(chǎng)可以是連續(xù)的，也可以是間斷的； 4)借助感應(yīng)器激發(fā)的高頻磁場(chǎng)箍縮鋼水，使其與結(jié)晶器軟接觸；由于頻率高，磁場(chǎng)集中在表面很薄的區(qū)域內(nèi)，能產(chǎn)生大的磁壓，而攪拌力不大。 熱頂電磁連鑄技術(shù) 熱頂電磁連鑄技術(shù)似乎借鑒了水平連鑄技術(shù)。其特點(diǎn)是： 1)熱頂結(jié)晶器由常規(guī)結(jié)晶器及其上部耐火材料套筒等兩部分組成； 2)在耐火材料套筒外圍的三重點(diǎn)（耐火材料、結(jié)晶器、鋼水）附近設(shè)置感應(yīng)器，通常采用高頻大電流激磁； 3)三重點(diǎn)起了凝固起始點(diǎn)的作用，在三重點(diǎn)處外高頻磁場(chǎng)能有效地控制初期凝固，從而在三重點(diǎn)附近獲得合適的凝固起始點(diǎn)。

良好的潤(rùn)滑劑能提高熱精鍛的質(zhì)量，改善工作質(zhì)量。傳統(tǒng)的熱鍛潤(rùn)滑劑普遍采用水劑石墨，水劑石墨潤(rùn)滑劑于1979年開始研制，1981年開始使用，是一種比較理想的潤(rùn)滑劑。但存在造成環(huán)境污染，并且容易在鍛件表面形成一層石墨層，難以去除。近年來，研究人員將石墨細(xì)化為約1μm的超微潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑和脫模效果更好，并有利于提高模具壽命，并且為了避免污染，國(guó)外已研制出非石墨潤(rùn)滑劑，其性能接近水劑石墨。今后潤(rùn)滑技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是： 1、模具內(nèi)外潤(rùn)滑冷卻相結(jié)合 如四工序溫?cái)D模具中的反擠壓模具，其凹模下面和凸模外面均安裝有潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)，凹模下面的系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)凹模模膛的內(nèi)部潤(rùn)滑與冷卻，上面的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了反擠凸模的潤(rùn)滑于冷卻，整體潤(rùn)滑速度快，效果好。 2、自動(dòng)化噴涂潤(rùn)滑 自動(dòng)噴石墨裝置一般采用氣動(dòng)原理來實(shí)現(xiàn)，由混合石墨、水和氣的壓力容器、氣動(dòng)馬達(dá)、直線氣缸、平面噴頭等組成。工作狀態(tài)中，壓力機(jī)滑塊每次鍛打工件完畢回程超過一定高度時(shí)，噴頭自動(dòng)進(jìn)入上下模腔之間，噴射水劑石墨達(dá)到設(shè)定的時(shí)間后自動(dòng)退回。這種由電氣控制系統(tǒng)對(duì)噴涂時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，使噴涂更加均勻?？捎行岣咤懠|(zhì)量和模具壽命。 3、沐浴浸泡式潤(rùn)滑與冷卻 這種方式主要用于電動(dòng)螺旋壓力機(jī)上進(jìn)行齒輪坯等餅類鍛件的閉式模鍛，模鍛時(shí)，含有潤(rùn)滑和防銹作用的乳化液不斷從壓力機(jī)側(cè)面注入凹模模腔，模鍛時(shí)鍛件完全泡在乳化液中，模膛中的乳化液起到冷卻潤(rùn)滑作用后從模膛下面的出口流出經(jīng)過濾后回收到水箱循環(huán)使用。這種潤(rùn)滑效果很高，模具壽命可達(dá)20萬(wàn)件。