西门子喷吹工艺的灵活应对

知识普及

西门子冶金技术部依靠喷吹工艺为转炉操作提供了一种能够使用多达100%废钢和海绵铁的方案，使炼钢生产企业能够灵活地应对原料的供应瓶颈和价格的短期波动。采用该方案的底吹转炉能够通过炉底风口喷吹氧气、石灰和煤，还能利用一支顶枪吹入热风，以向熔池引入更多的能量。喷吹工艺采用模块化设计，既适合于新建项目，也适合于现有设备的改造。

     废钢和直接还原铁（海绵铁）价格的下跌以及来自公共监督机构在二氧化碳减排方面的压力，促使钢铁企业努力提高转炉炼钢的废钢和海绵铁的使用比例。由于价格波动幅度越来越大，有必要根据市场状况灵活地调整废钢和海绵铁的用量；废钢或海绵铁使用比例的增加，又导致需要引入更多的能量以保持钢水温度。
    为了满足这些要求，西门子开发了一种配备底吹系统和热风枪的转炉。氧气、石灰和煤可以通过炉底风口吹入熔池。另外，一支顶枪被用来在熔池上方吹入富氧量高达40%、温度约为1300°C的热风。除了温度高，热风的速度和流量也很大，因而具有出色的混合效果，不仅使熔池放出的一氧化碳几乎完全被燃烧，而且优化了二次燃烧热量向钢水的传播。热风来自于一台能效超过95%的卵石加热器。另外，转炉还配备了冷却烟道，以充分利用废气的余热。
底吹转炉具有很多优点。举例来说，底吹氧气射流起着割枪的作用，同传统转炉相比，能够非常轻松地切割待熔化的大块废钢。石灰粉的喷吹加速了造渣和脱硫，从而改善了工艺控制。底吹还能够降低渣中铁和氧化铁的含量，减少渣的总量，减轻铁的挥发，从而显著提高转炉炼钢的金属收得率和利润率。煤的喷吹量可以大范围改变。这些特点保证了根据当前的市场价格轻松地快速调整原料的构成。
     喷吹工艺尤其适用于那些废钢或海绵铁比铁水便宜的地区。同时，它也适合于解决铁水来源受限的问题，无论受限原因是计划内的生产扩建、暂时性的高炉停产还是政府排放规定导致的限产。喷吹工艺已于2013年年中在亚洲的一家钢厂成功投入应用。
采用热风技术的底吹转炉是西门子的特种转炉之一，大大增加了钢铁企业原料使用的灵活性，尤其是实现了废钢或海绵铁的大比例使用。这种转炉能够使用多达100%的废钢或海绵铁，比例远远高于普通的LD（BOF）转炉。因此，这些特种转炉填补了传统转炉和电弧炉生产流程之间的空白。