鋼鐵是工業(yè)上最常用才材料。俗話說，百煉成鋼，也有一本書名為《鋼鐵是怎樣煉成的》描述其主人公經(jīng)歷的坎坷歷程，也間接反應(yīng)了鋼鐵煉制過程的困難。那么，鋼鐵究竟是怎樣煉成的呢？鋼鐵煉制用的原料是廢鐵或鐵礦石，廢鐵是回收得到的，而鐵礦石來自大自然，不同原料煉制方法也不一樣，但大體需要經(jīng)過的歷程都基本相似。電爐（或高爐）煉鋼，這過程是把廢鐵或鐵礦石化成鋼水，以便后續(xù)加工。轉(zhuǎn)爐煉鋼，這過程是把電爐（或高爐）煉鋼得到的鋼水提純，去除雜質(zhì)，得到較為純凈的鋼水。精煉爐煉鋼，這過程是調(diào)節(jié)鋼水成分，加入其它金屬或非金屬元素，保證鋼材質(zhì)量。連鑄機澆鑄鋼坯，通過上述過程煉制出來的鋼水，澆入鑄模冷卻凝固后即得到鋼坯，現(xiàn)代工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)鋼鐵一般使用連鑄機，可連續(xù)澆注鋼水，不斷輸出鋼坯，此時就已經(jīng)完成了煉鋼過程了。得到的鋼坯根據(jù)其用途經(jīng)過軋制、拉拔或機加工，得到各種形狀的鋼材，這時的鋼材就是市場上常用的鋼鐵原材料了

轉(zhuǎn)爐汽化煙道（也稱為余熱鍋爐）是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要配套設(shè)備之一，該設(shè)備在工作時要最大限度地收集高溫?zé)煔猓惺茏罡叩臓t氣溫度與劇烈頻繁的溫度變化，同時工況最為惡劣，最容易粘結(jié)噴濺的鋼渣。一種煉鋼轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道，包括：活動煙罩、爐口固定段煙道、中間段煙道和末段煙道，活動煙罩置于轉(zhuǎn)爐上方，活動煙罩、爐口固定段煙道、中間段煙道和末段煙道依次順序連接，其特征在于：活動煙罩和爐口固定段煙道的上氣泡和下聯(lián)箱之間的循環(huán)水回路中增置一循環(huán)泵，爐口固定段煙道與中間段煙道之間采用膨脹節(jié)連接，中間段煙道與末段煙道連接處采用小直段斜彎管式連接結(jié)構(gòu)，活動煙罩和爐口固定段煙道內(nèi)表面涂有鎳-鉻涂層。本發(fā)明能使管內(nèi)水流動始終保持充足、在煙道長度方向可以伸縮、能有效解決煙道平直段汽水分層問題和煙道內(nèi)表面粘渣和煙氣沖刷問題。

高爐內(nèi)型特征是：矮胖爐型，減少爐腹角和爐身角，加大死鐵層深度；高爐有效容積為3200㎡；采用立式大構(gòu)架結(jié)構(gòu)，焦作優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)爐爐體施工框架柱間距18m×18m；爐體框架平臺由一層爐頂平臺、一層爐底平臺和五層爐身平臺組成，各平臺之間設(shè)有雙向走梯。高爐本體是整個煉鐵系統(tǒng)最主要設(shè)備，發(fā)生事故頻率高，事故類型多，在實際生產(chǎn)中為危險重點控制對象。其主要危險有害因素如下：（1）火災(zāi)、爆炸采集者退散a.開氧氣者在氧氣閥門附近抽煙或周圍有人動火，可能發(fā)生火災(zāi)。b.風(fēng)口、渣口及水套，密封性不好，焦作優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)爐爐體施工引起煤氣泄漏，在有火星、火源的情況下，可能發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。c.在停電斷水情況下，由于事故供水不及時，致使爐內(nèi)溫度過高，發(fā)生爐體開裂，引起火災(zāi)。d.爐頂壓力過高又無法控制，可能導(dǎo)致，爐體爆炸，并引起火災(zāi)。e.高爐停吹氧氣，可能造成火災(zāi)、爆炸事故。f.在高爐休風(fēng)、檢修、停電、停水情況下，由于誤操作，可能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。

從國內(nèi)外氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼科技創(chuàng)新的發(fā)展趨勢來看，以下幾個方面值得重點關(guān)注。3.1、節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)進步必須與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。重點研發(fā)各種工藝條件下優(yōu)化“負能煉鋼”的工藝與裝備技術(shù)，必須采用各種綜合節(jié)能技術(shù)，實現(xiàn)“負能煉鋼”。雖然轉(zhuǎn)爐煉鋼是當代鋼鐵生產(chǎn)中耗能最少，且是唯一可以實現(xiàn)總能耗為“負值”的工序，但進一步降低工序能耗和物耗，更加高效地實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和回收，更加有效地利用二次能源，開發(fā)低溫余熱回收利用新途徑等許多問題還要進行深入研究和優(yōu)化。主要思路有：1)流程優(yōu)化應(yīng)成為煉鋼廠進一步節(jié)能的重點流程優(yōu)化主要體現(xiàn)在緊湊、高效、自控三個方面。流程功能的解析、優(yōu)化重組，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的緊湊化，即工序時間的最小化、銜接最優(yōu)化，這是最有效的節(jié)能措施；高效化是轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能的重要措施；自動化是轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能的重要保證2)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)提高煉鋼能源轉(zhuǎn)換效率煙氣能量的高效轉(zhuǎn)換及回收利用；連鑄坯熱送熱裝是銜接煉鋼、軋鋼兩大工序的重要節(jié)能措施；爐渣余熱回收和利用；冷卻水余熱回收利用技術(shù)是轉(zhuǎn)爐煉鋼廠進一步提高能源轉(zhuǎn)換與利用效率的難題。3)進一步挖掘煉鋼工序的節(jié)能潛力加大全過程保溫措施是轉(zhuǎn)爐鋼廠節(jié)能的重要基礎(chǔ)；以穩(wěn)定的工藝操作，實現(xiàn)全廠低溫制度的運行，有效地節(jié)能降耗；在全鋼鐵企業(yè)能源高效轉(zhuǎn)換利用和構(gòu)建能量流網(wǎng)絡(luò)以及優(yōu)化的總體思路下，研究轉(zhuǎn)爐煉鋼廠進一步節(jié)能降耗的新措施。

鼓入空氣或工業(yè)純氧，使氧氣與液態(tài)鐵水中的碳、硅、錳等元素氧化，以調(diào)整鋼水的化學(xué)成分，并利用氧化時產(chǎn)生的熱量來煉鋼的設(shè)備。鼓入空氣的轉(zhuǎn)爐，因煉出的鋼質(zhì)量差,已較少應(yīng)用。圖2為轉(zhuǎn)爐的外形及其配套機械。煉鋼所需的造渣劑可從爐頂料倉卸下，經(jīng)稱量后通過密封料倉和流槽加入轉(zhuǎn)爐內(nèi)。整個轉(zhuǎn)爐爐體由圓環(huán)形托圈支承，托圈兩端的軸由軸承支承。托圈軸與傳動機構(gòu)聯(lián)接后能使爐體繞軸線作360°回轉(zhuǎn),以適應(yīng)轉(zhuǎn)爐加料、出鋼、出渣等工藝要求。轉(zhuǎn)爐傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式有落地式、半懸掛式或全懸掛的多點嚙合式等，以全懸掛的多點嚙合式較為普遍。為了提高轉(zhuǎn)爐爐座利用率，轉(zhuǎn)爐爐體也可做成更換式的。為了防止環(huán)境污染和節(jié)約能源，在冶煉時從轉(zhuǎn)爐爐口逸出的、含有較多煙塵和大量CO高溫爐氣，經(jīng)余熱利用煙道生產(chǎn)蒸汽，又經(jīng)過能回收CO和降低煙氣含塵量的除塵系統(tǒng)，使煙氣符合排放標準。轉(zhuǎn)爐依氧氣噴口在爐體的位置不同可分為頂吹、底吹和側(cè)吹幾種，但側(cè)吹轉(zhuǎn)爐應(yīng)用較少。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在爐口插入水冷氧槍（噴口）供工業(yè)純氧，并以超音速氣流噴入熔池進行攪拌和反應(yīng)。頂吹轉(zhuǎn)爐的容量已達400噸,并有更大型的轉(zhuǎn)爐正在籌建中。底吹轉(zhuǎn)爐的噴口設(shè)置在爐底，噴口數(shù)目可根據(jù)工藝要求而定。 　噴口型式有透氣（或毛細管式）耐火磚和同心套管式兩種。為延長同心套管式噴口壽命，套管之間的環(huán)縫可噴入碳氫化合物作為冷卻介質(zhì)，噴口也可在噴入氧氣流時帶入粉狀造渣劑提前化渣去除硫、磷。底吹轉(zhuǎn)爐較適用于高磷鐵水的冶煉。在頂吹轉(zhuǎn)爐上結(jié)合底吹轉(zhuǎn)爐的優(yōu)點，將部分氧氣或惰性氣體從爐底噴入，便成為頂?shù)讖?fù)合吹煉的轉(zhuǎn)爐，效果較好。為了適應(yīng)氧化轉(zhuǎn)爐快速操作和環(huán)境保護的要求，現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐還配有相應(yīng)的裝料、出鋼、出渣、渣處理、煙氣凈化、污水處理和綜合利用等配套設(shè)備，同時也采用計算機控制，以提高生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。

煉鋼廠設(shè)計的依據(jù)是甲方或廠家提出的經(jīng)政府有關(guān)部門核準的設(shè)計項目建議書，它可能是整個鋼鐵企業(yè)設(shè)計內(nèi)容的一部分，也可能是單獨的一個煉鋼廠。此外，對于煉鋼廠中部分設(shè)施，如煉鋼爐爐體設(shè)備、連鑄機等單項工程，也可單獨設(shè)計。另外，煉鋼廠設(shè)計的依據(jù)，除了項目建議書外，有一些依據(jù)需由相鄰專業(yè)提供，例如對于轉(zhuǎn)爐全連鑄鋼廠設(shè)計來說，主要包括：(1)煉鋼的生產(chǎn)規(guī)模，要注明一期和二期，或者是否要留有未來發(fā)展的余地。(2)產(chǎn)品的品種，包括鋼種和產(chǎn)品尺寸形式(此項可由軋鋼專業(yè)按總?cè)蝿?wù)書轉(zhuǎn)提)。(3)鐵水成分，包括鐵水中C、Si、Mn、P、S等元素的含量，以及V、Ti、Nb等微量元素的含量(此項可由煉鐵專業(yè)按總?cè)蝿?wù)書轉(zhuǎn)提)。(4)氧氣轉(zhuǎn)爐設(shè)備的容量和座數(shù)(委托單項轉(zhuǎn)爐設(shè)計時要說明，做全車間設(shè)計時可作指定；如果轉(zhuǎn)爐是在現(xiàn)有廠房內(nèi)的改造項目，則尚需提供轉(zhuǎn)爐周圍的廠房尺寸和圖紙)。(5)連鑄機澆鑄的各種連鑄坯斷面尺寸、單機的生產(chǎn)能力、要求的連鑄機流數(shù)和臺數(shù)、要求的連鑄機類型(如弧形多點矯直，立彎弧形多點矯直等)和基本半徑。如果連鑄機是在現(xiàn)有廠房內(nèi)增建或改建項目，則需提供連鑄機周圍的廠房尺寸和圖紙。【地區(qū)(6)對于轉(zhuǎn)爐設(shè)備全連鑄煉鋼廠整體設(shè)計，需提供到達車間的基本原料(石灰、螢石、富鐵礦、氧化鐵皮等)的成分和粒度，廢鋼(尤其是外供廢鋼)的類型和品質(zhì)，可供應(yīng)的各種能源的狀況，可供耐火材料(主要是爐襯材料)的類型和品質(zhì)等，并且提出這些物品的運輸方式。(7)對于轉(zhuǎn)爐全連鑄煉鋼廠整體設(shè)計，甲方或廠家的有關(guān)具體要求，如采用新技術(shù)的水平，已有配套輔助設(shè)備的利用，投資的使用和限定，要求選用的有關(guān)配套設(shè)備如混鐵車容量和爐外精煉的類型等，以及該地區(qū)的有關(guān)風(fēng)俗習(xí)慣等。(8)我國現(xiàn)有的有關(guān)工業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)的法律、制度和規(guī)定等，尤其是關(guān)于鋼材的質(zhì)量品種標準、環(huán)境保護法、能源政策、勞動保護法及冶金建設(shè)的規(guī)定等，必須嚴格遵守和認真執(zhí)行