发展炼钢——连铸技术(下)
整体优化流程 形成自主创新特色
2002-08-26 00:00 来源： 我的钢铁 作者：mysteel
一、炼钢-连铸技术发展的思考点和重点
总体上看，当前炼钢-连铸生产发展必须立足于清洁生产流程以适应激烈的竞争和可持续发展的要求，千方百计降低生产成本，改进产品质量，提高市场竞争能力，要推广、采用已有的技术创新成果，缩小企业间的不平衡和差距，针对技术进步中的薄弱环节，开发和应用新的前沿技术，推动我国炼钢-连铸生产的优化。
1.1 炼钢-连铸发展的思考点
(1)必须从钢铁生产流程的整体优化来考虑炼钢生产流程的优化，而不是只局限于炼钢生产中某个工艺、装备的最优化、万能化，关键是要充分注意新世纪中钢铁生产流程优化的主流方向是连续化、紧凑化、高效化和智能化。
首先，炼钢厂改造或新建必须从总图、物流输送方式等方面考虑与炼铁、废钢原料、轧钢等工序物流输送顺畅，衔接、匹配、布置紧凑合理，从工序功能分配和工序关系匹配上力求达到效率高、冶金效果好、消耗低、环境负荷低。
第二，要区别平材、长材和管材等不同产品、不同规模、不同的工艺流程结构和不同的冶金品质要求，来优化炼钢生产流程中各工序的配置。
第三，要充分认识计算机自动控制和通信技术是稳定地满足上述要求的必要手段，坚持实现过程控制为基本要求的配置原则，逐步扩大采用数字化、智能化的各种技术。
(2)坚持炼钢-炉外处理-连铸三位一体组合优化的思考原则，对生产流程进行解析-集成优化，进行配套的改造和建设。当前解析-集成优化的要点是在继续完善连铸高效化的基础上，从高效化的要求出发，把发展炉外处理技术当作一项紧迫的任务，根据不同产品、不同规模分层次地抓好落实；并把炼钢炉的终点控制准确率和出钢过程分渣技术抓好，为炉外处理技术创造条件。
(3)要注意到我国钢铁工业发展不平衡这一基本特点，企业要在做好产品结构自我定位的基础上，进一步优化工艺流程结构使之与产品品种、规格相互适应。同时，要充分发挥企业的特色和优势，避免投资失误。
对于宝钢一、二炼钢厂，武钢三炼钢厂、兴澄特钢等已采用国际一流技术和装备的大型炼钢厂，应发扬自主创新精神，开发国际领先技术，在初步掌握洁净钢生产工艺的基础上，进一步研究开发超深冲钢、X80级以上管线钢、高速铁路用钢以及轴承钢、齿轮钢和弹簧钢等高级产品，参与国际市场竞争。
对于处于产品结构调整的钢厂，应充分注意产品结构与工艺结构的优化合理匹配，使改造后的产品质量、成本与工艺装备达到国内先进水平。
对于某些小型钢厂，应以加速淘汰落后工艺装备为手段，早日实现工艺流程的优化。
(4)必须坚持可持续发展的基本思考点，充分认识炼钢厂在钢铁生产中承上启下的重要作用，提高对炼钢-连铸清洁生产的含义、目标和重要性的认识，来确定炼钢清洁生产技术优化的重点。应当明确：清洁生产不能简单地等同于环保，特别是不同于污染物的末端治理。思考的要点主要有：根据源头治理、最终产品的性能和“绿色度”要求，来合理选择精料的程度；采用效率高、消耗低、产品质量好的工艺流程；积极回收利用余热、余能，对过程排放物进行再资源化、再能源化和无害化处理。
1.2 当前炼钢-连铸技术进步的重点
根据对背景和思考点的分析，可以将当前炼钢-连铸技术进步的重点归纳为八个方面：
1.2.1 坚持常规高效连铸技术系统优化的方向，带动炼钢生产整体优化
当前重点是：
(1)规范从炼钢到连铸的过程时间、过程温度控制，掌握低过热温度、长时间连浇的连铸技术。
(2)密切关注国外技术发展动向，结合本企业品种质量及生产工艺的要求，加强电磁技术在连铸的应用研究。
(3)抓好“十五”合金钢连铸攻关项目中铸坯动态轻压下技术的专题研究和应用。
(4)全面提高数字式液面自控、二冷水动态自动控制、全数字化结晶器高精度振动、中间包连续测温、在线原位分析等技术与装备的水平，实现高效连铸的智能化控制。
1.2.2 提高对发展紧凑型流程紧迫性的认识。重点抓好已有的薄板坯连铸连轧生产线的优化和完善。
(1)研究薄(中厚)板坯连铸对不同钢种的钢水洁净程度、过程温度要求，确定炉料结构、铁水预处理、钢水二次精炼的最优配置和工艺规范。
(2)优化结晶器、保护渣、浸入式水口的材质和结构设计，确保提高拉速和铸坯质量。
(3)研究薄板坯连铸、连轧过程中金属凝固组织转变规律及工艺特点。扩大其生产品种，提高经济效益。
(4)研究高精度、薄规格产品的连铸-连轧系统优化技术。正在建没的三套薄板坯连铸-连轧生产线要借鉴已投产的四套铸机的经验及时进行调整。
目前，宝钢集团已组织实施薄带连铸试验线的产业化开发工作，明确了重点研发的几个方向。另有一些企业已在研究引进薄带连铸技术和装备。我们应对薄带材生产最新技术的发展给予更多的关注，在我国“七五”??“九五”研究成果的基础上或在引进的条件下，早日实现产业化，为炼钢生产结构优化、调整开辟新途径。
1.2.3 大力开发洁净钢生产技术
对一些技术装备先进的生产流程，要进一步开展洁净钢生产软件的系统研究，提高冷轧薄板、镀锌板、冷轧硅钢片、管线钢等高级产品的实物质量，适应国民经济发展的需要并增强国际市场竞争力。
1.2.4 大力发展铁水预处理和钢水二次精炼技术
(1)完善铁水预处理技术
目前，很多钢厂在技改中列入了铁水预处理的项目，正进行综合比较，加快决策。建议大家认真关注如下的技术动向：
①关注高炉炉前铁水预处理技术的进展。
②研究大型转炉脱磷或“三脱”技术，提高生产效率与冶金效果。
③对氧化钙基的KR法、喷吹法脱硫和镁基脱硫剂(纯镁、镁基混合、复合)脱硫技术进行深入的机理研究和技术经济对比研究，实现最优化选择。
④推荐采用大高炉-大转炉-平材流程全脱硫、深脱硫或三脱工艺；中、小高炉-中小转炉-普通长
材流程全脱硫及部分深脱硫的工艺流程。
⑤配套完善我国液压、风动扒渣机技术。
(2)优化钢水精炼技术
①在板材和合金钢生产厂，要大力提高钢水真空处理比，并研究高效的RH加顶吹氧喷粉、单嘴真空精炼炉等技术。
②要对吹氩、喂丝等几项基础精炼技术进行优化(尤其是吹氩)，以降低消耗，提高处理的冶金效果。同时，要着重开发适合中小钢包用的专用精炼技术与装备(如CAS小型化等)。
③开发炉外精炼高效精炼渣、埋弧渣和泡沫渣精炼技术；开发快速脱氧、脱硫、去除夹杂精炼技术；研究精炼残渣处理、防止污染的技术。
1.2.5 大力提高转炉高效化生产水平
(1)开发和应用多孔氧枪、束流氧枪新技术，提高供氧强度，提高流量调节范围。
(2)继续开发转炉复吹与溅渣护炉长寿炉龄同步的优化技术；研究长寿炉龄条件下的炉壳、托圈安全维护技术；减少喷补料、调渣剂消耗；进一步开展永久炉衬技术可行性的研究。
(3)有条件的单位要深入开展转炉终点准确控制的静态、动态模型的研究和炉气气相质谱仪的应用研究；积极推广应用出钢分渣技术，提高生产效率和钢水质量，为精炼创造条件。
1.2.6 认真探讨高效化电炉生产新技术
(1)优化炉料结构与供电、加铁水制度。
(2)高效、大功率氧枪，氧燃烧嘴的应用研究；开发二次燃烧技术。
(3)开发电炉终点控制技术。
(4)开发电炉低N钢生产技术。
(5)电炉-LF炉-连铸高效化联合运行技术。
(6)加强废钢预热与环保，特别是注意废钢预热中的二恶英、NOχ、SOχ的排放问题。
1.2.7 深入研究炼钢清洁生产系统技术
前面所列到的各种精料、优质和高效生产技术都是清洁生产的重要内容。除此以外，还应对炼钢生产排放物的无害化、资源化技术进行完善和深入开发，使之成为炼钢生产新的经济增长点，大幅度减轻资源负荷与环境负荷。
(1)提高转炉煤气回收水平，新设计的转炉煤气回收量应不小于100m3/t，除自用、烧活性石灰外，应与化工、石化部门联合，开发提纯制取化工原料、清洁燃料等高附加值产品的系统技术。
(2)完善和推广应用电炉、转炉汽化冷却向VD、RH供应蒸汽的节能、节水系统技术。
(3)继续完善转炉干法除尘技术和装备，在有条件的企业加快推广应用，这些技术有利于大幅度节水和尘泥的利用，改善转炉系统总图布置，降低除尘设备运行成本。
1.2.8 配套开发更长寿、无污染、功能化的炼钢-连铸辅助材料，满足炼钢-连铸生产过程的特殊要求
(1)把钙系钢包、中间包功能性耐火材料开发和应用放到重要位置。要使大部分钢厂钢包寿命提高到100炉/次以上，部分钢厂向>200炉/次的方向努力。中间包寿命则应普遍提高到20h/次以上，部分钢厂应努力超过50h/次。
(2)优化各类引进和国产气烧石灰窑，进一步提高活性石灰的强度和质量。
(3)针对合金钢连铸及超低碳钢连铸生产的需要，开发性能稳定的专用结晶器保护渣。
(4)加快∮600mm以上优质超高功率电极生产和应用技术的开发。
以上八个重点炼钢-连铸技术开发领域和各项具体技术只是对流程工程中“界面技术”和“清洁生产技术”的一些初步的建议，请大家讨论。
二、关于技术进步和投资战略的思考
在2000-2005年期间，甚至到2010年，炼钢-连铸生产将进一步发展，各钢厂在推进技术进步、实施技改措施时都会面临技术进步和投资战略的协调问题，这是必须慎重决策的重大问题。不少企业都有投资效益良好或投资失误的经验和教训。除了前面已经分析过的从流程优化总体要求来考虑总图布置的连续、顺畅、紧凑、节省投资外，在如下几个问题上也应有清晰的概念，将投资战略和技术进步结合起来，形成自主创新的特色。
2.1 现代制造流程的共同特点是专业化
应尽量按照专业化生产的板材、长材、管材、合金钢、不锈钢等不同生产流程特点来考虑各种高效、优质生产的有关专业新技术，集中投资，尽快取得效益是十分重要的。过去有的企业按产品万能化的钢厂模式来投资，采用或预留各种规格的从一般产品到最高档产品所需的新技术、新装备，并认为这是实现了技术进步，后果是引起装备能力过剩、装备功能过剩、投资额过大，其实际投资效益是不够好的。
应当看到，专业化是现代制造流程发展的一个共同特点，国外钢铁企业，尤其是大型企业，不锈钢企业的专业化程度是很高的，其效果是大大节省了投资，装备利用率高，生产连续性好，有利于产品的市场竞争力，有利于智能化控制。看来，一个炼钢厂对好几个轧钢厂或一个规模不大的企业安排两个以上炼钢厂的结构模式应当说是不很合理的，在钢厂结构优化中必须予以关注和改进。不同类型的专业化钢厂，都应有一个合理的生产规模，合理的加权销售半径。过小的规模无法利用先进技术装备和环保装置，效果不好。过大的规模，由于销售半径大，投资过大等原因，效益也未必是最好的。
2.2 应认真研究长材、扁平材生产厂的规模和炼钢-连铸工艺技术与装备的合理配置
常规流程的薄板生产厂规模一般应在300万t/a以上，甚至更大，目前看，一般应配备200t左右的大型转炉、全量铁水预处理、RH、CAS、板坯铸机等成套设备，以适应生产高质量、深加工的产品。薄板坯连铸-连轧紧凑型流程的生产规模应以200-250万t/a为宜，对应的转炉应≥120t，一般应配备全量铁水预处理及CAS、RH等手段，电炉则以150t为宜，一般应配LF炉、LF/VD甚至LF/RH等钢水真空精炼的技术和装备。由于薄板轧机在产品宽度上的发展和薄板坯(中厚度/板坯)连铸-连轧作业在线生产超薄规格热轧薄板的共同影响，致使一些2300mm、2500mm中板轧机面临生存危机，中板轧机将向≥3200mm宽度发展，而且质量要求更高，因此应该相应配置120t转炉和真空处理装置。
现在，一些以生产长材为主的企业，由于生产规模的扩大而考虑转而生产薄板，这是一个发展过程中的新问题，应引起注意。从上述分析可以看出，没有120t左右的转炉、1200m3以上的高炉是很难协调、高效化地生产的。同时，从企业资金流的周转上看，在向生产薄板的转移过程中，企业不可能马上停止生产长材而立刻完全转为薄板，所以，这类转型厂的规模不能过小，看来，应在300-350万t/a以上。这些分析供有关企业参考。
我们还要注意到长材轧机能力成倍增长的实际趋势，炼钢炉容量和铸机断面及铸坯长度选择是否以60-100万t/a的轧机能力来进行核算比较合理。从生产效率和质量提高、品种扩大的要求看，对应生产普通棒/线材的(≤∮40 mm的棒材或∮ 5.5-16mm的线材)连铸坯断面选择以150mm方坯为宜。而要生产∮75mm以下的优质棒材则选择240mm左右方坯或更大一些的断面为好，对于≤150mm方坯的铸坯长度应考虑采用14m甚至16m。
在装备配置上应尽量减少炉座和铸机台数，优先考虑炼钢炉、精炼炉、连铸机、轧机一一对应模式。
炼钢厂在统一考虑冶炼炉、精炼炉和铸机高效化的条件下，应充分核算主要生产钢种在这三个工序生产节奏的衔接匹配问题。包括时间节奏、温度衔接、质量保证、生产成本。例如，在选择LF炉作为精炼的基本手段时，在考虑优质钢必须进行炉外精炼而不是简单加热和成分调整的情况下，应在仔细考虑时间节奏、设备座数和投资、生产成本的合理性等各种因素后，再做出投资决策。
要根据各企业长期生产的技术积累，研究长材、扁平材专业化生产厂的生产能力、炉容量-铸机能力、数量、对应品种与质量要求之间的最优配置，形成具有自主创新特点的流程模式，提高投资效益，增强企业竞争能力。另外，现在我国炼钢厂的主要技术装备基本可立足国内制造，这对降低成本，加速改造，提高企业效益，无疑是一种较好的选择。
2.3 关子特钢技术进步和投资
我国特钢厂的技术进步和发展已成为钢铁行业进一步优化的重点之一。长期以来特钢企业被装备落后、产品竞争力差、投资少等问题所困扰，经过“八五”、“九五”的攻关和技改已开始有所扭转，但和整个钢铁行业的技术进步与发展速度相比，仍然显得不足。通过对众多问题的分析及与国外特钢厂发展的对比可以看出，应重点解决技术进步和投资的思路问题。
要着重解决如下认识：
第一，特钢厂也要以发展连铸为中心，带动生产流程整体优化，加快特钢发展。特钢企业中，至今仍对是否适合大力发展连铸，促进从冶炼到加工的特钢技术系统优化的思路仍有不同认识，现在已建立连铸生产线的特钢企业除少数外，由于电炉-精炼-连铸-轧机之间缺乏有效的衔接匹配，流程的整体优化程度不够，致使连铸生产效率、产品质量和品种开发不够理想，难以实现降低成本、改善质量、提高效益的目的。实际上国外主要特钢生产企业的连铸比已达到70%以上，有的甚至超过了90%；如果我们不能坚持特钢厂要发展连铸的思路和切实建立以连铸为中心的有效生产管理体系，特钢发展的困境将难以解脱。当然，如果要以连铸为中心发展特钢，则必须充分考虑两点：
一是电炉-精炼炉-连铸机-连轧机组优化；
二是品种规格的专业化，不能追求万能化。
第二，特钢技改的投资思路应该适应专业化生产和生产流程整体优化的要求确定投资方向、投资顺序和重点项目。
总之，特钢企业必须理清思路，加速发展。
2.4 关于新技术应用与投资风险问题
首先要对新技术的成长性和应用前景有一个准确判断。一般来讲，新技术的先进性和经济性应当是统一的，只是在掌握和达产时间长短上具有一定的风险性，这是采用新技术前进中的问题，不是本质性的难题。如果采用的“新技术”在发展前景上存在不确定性，就不属于“风险”问题，而是属于盲目的“冒险”了。把握好这个“度”确实不容易，但又必须深入认真的研究它，作出科学的判断，既不可为了“稳妥”而坐失通过投资获得技术进步的大好时机，也不可为先进而先进，盲目投资给企业带来巨大的经济损失。
炼钢-连铸生产技术的优化将继续在钢铁企业结构优化的过程中起到主要的促进作用。我们应当沿着整体优化流程、高效及清洁生产的主要技术发展方向，努力探讨不同类型钢厂技术改造的投资重点与配套协调，形成自主创新的特色，为提高我国钢铁企业的市场竞争能力、推动钢铁行业的可持续发展贡献出我们的力量。
作者：殷瑞钰(中国工程院院士、中国金属学会副理事长、炼钢分会理事长)
总体上看，当前炼钢-连铸生产发展必须立足于清洁生产流程以适应激烈的竞争和可持续发展的要求，千方百计降低生产成本，改进产品质量，提高市场竞争能力，要推广、采用已有的技术创新成果，缩小企业间的不平衡和差距，针对技术进步中的薄弱环节，开发和应用新的前沿技术，推动我国炼钢-连铸生产的优化。
1.1 炼钢-连铸发展的思考点
(1)必须从钢铁生产流程的整体优化来考虑炼钢生产流程的优化，而不是只局限于炼钢生产中某个工艺、装备的最优化、万能化，关键是要充分注意新世纪中钢铁生产流程优化的主流方向是连续化、紧凑化、高效化和智能化。
首先，炼钢厂改造或新建必须从总图、物流输送方式等方面考虑与炼铁、废钢原料、轧钢等工序物流输送顺畅，衔接、匹配、布置紧凑合理，从工序功能分配和工序关系匹配上力求达到效率高、冶金效果好、消耗低、环境负荷低。
第二，要区别平材、长材和管材等不同产品、不同规模、不同的工艺流程结构和不同的冶金品质要求，来优化炼钢生产流程中各工序的配置。
第三，要充分认识计算机自动控制和通信技术是稳定地满足上述要求的必要手段，坚持实现过程控制为基本要求的配置原则，逐步扩大采用数字化、智能化的各种技术。
(2)坚持炼钢-炉外处理-连铸三位一体组合优化的思考原则，对生产流程进行解析-集成优化，进行配套的改造和建设。当前解析-集成优化的要点是在继续完善连铸高效化的基础上，从高效化的要求出发，把发展炉外处理技术当作一项紧迫的任务，根据不同产品、不同规模分层次地抓好落实；并把炼钢炉的终点控制准确率和出钢过程分渣技术抓好，为炉外处理技术创造条件。
(3)要注意到我国钢铁工业发展不平衡这一基本特点，企业要在做好产品结构自我定位的基础上，进一步优化工艺流程结构使之与产品品种、规格相互适应。同时，要充分发挥企业的特色和优势，避免投资失误。
对于宝钢一、二炼钢厂，武钢三炼钢厂、兴澄特钢等已采用国际一流技术和装备的大型炼钢厂，应发扬自主创新精神，开发国际领先技术，在初步掌握洁净钢生产工艺的基础上，进一步研究开发超深冲钢、X80级以上管线钢、高速铁路用钢以及轴承钢、齿轮钢和弹簧钢等高级产品，参与国际市场竞争。
对于处于产品结构调整的钢厂，应充分注意产品结构与工艺结构的优化合理匹配，使改造后的产品质量、成本与工艺装备达到国内先进水平。
对于某些小型钢厂，应以加速淘汰落后工艺装备为手段，早日实现工艺流程的优化。
(4)必须坚持可持续发展的基本思考点，充分认识炼钢厂在钢铁生产中承上启下的重要作用，提高对炼钢-连铸清洁生产的含义、目标和重要性的认识，来确定炼钢清洁生产技术优化的重点。应当明确：清洁生产不能简单地等同于环保，特别是不同于污染物的末端治理。思考的要点主要有：根据源头治理、最终产品的性能和“绿色度”要求，来合理选择精料的程度；采用效率高、消耗低、产品质量好的工艺流程；积极回收利用余热、余能，对过程排放物进行再资源化、再能源化和无害化处理。
1.2 当前炼钢-连铸技术进步的重点
根据对背景和思考点的分析，可以将当前炼钢-连铸技术进步的重点归纳为八个方面：
1.2.1 坚持常规高效连铸技术系统优化的方向，带动炼钢生产整体优化
当前重点是：
(1)规范从炼钢到连铸的过程时间、过程温度控制，掌握低过热温度、长时间连浇的连铸技术。
(2)密切关注国外技术发展动向，结合本企业品种质量及生产工艺的要求，加强电磁技术在连铸的应用研究。
(3)抓好“十五”合金钢连铸攻关项目中铸坯动态轻压下技术的专题研究和应用。
(4)全面提高数字式液面自控、二冷水动态自动控制、全数字化结晶器高精度振动、中间包连续测温、在线原位分析等技术与装备的水平，实现高效连铸的智能化控制。
1.2.2 提高对发展紧凑型流程紧迫性的认识。重点抓好已有的薄板坯连铸连轧生产线的优化和完善。
(1)研究薄(中厚)板坯连铸对不同钢种的钢水洁净程度、过程温度要求，确定炉料结构、铁水预处理、钢水二次精炼的最优配置和工艺规范。
(2)优化结晶器、保护渣、浸入式水口的材质和结构设计，确保提高拉速和铸坯质量。
(3)研究薄板坯连铸、连轧过程中金属凝固组织转变规律及工艺特点。扩大其生产品种，提高经济效益。
(4)研究高精度、薄规格产品的连铸-连轧系统优化技术。正在建没的三套薄板坯连铸-连轧生产线要借鉴已投产的四套铸机的经验及时进行调整。
目前，宝钢集团已组织实施薄带连铸试验线的产业化开发工作，明确了重点研发的几个方向。另有一些企业已在研究引进薄带连铸技术和装备。我们应对薄带材生产最新技术的发展给予更多的关注，在我国“七五”??“九五”研究成果的基础上或在引进的条件下，早日实现产业化，为炼钢生产结构优化、调整开辟新途径。
1.2.3 大力开发洁净钢生产技术
对一些技术装备先进的生产流程，要进一步开展洁净钢生产软件的系统研究，提高冷轧薄板、镀锌板、冷轧硅钢片、管线钢等高级产品的实物质量，适应国民经济发展的需要并增强国际市场竞争力。
1.2.4 大力发展铁水预处理和钢水二次精炼技术
(1)完善铁水预处理技术
目前，很多钢厂在技改中列入了铁水预处理的项目，正进行综合比较，加快决策。建议大家认真关注如下的技术动向：
①关注高炉炉前铁水预处理技术的进展。
②研究大型转炉脱磷或“三脱”技术，提高生产效率与冶金效果。
③对氧化钙基的KR法、喷吹法脱硫和镁基脱硫剂(纯镁、镁基混合、复合)脱硫技术进行深入的机理研究和技术经济对比研究，实现最优化选择。
④推荐采用大高炉-大转炉-平材流程全脱硫、深脱硫或三脱工艺；中、小高炉-中小转炉-普通长
材流程全脱硫及部分深脱硫的工艺流程。
⑤配套完善我国液压、风动扒渣机技术。
(2)优化钢水精炼技术
①在板材和合金钢生产厂，要大力提高钢水真空处理比，并研究高效的RH加顶吹氧喷粉、单嘴真空精炼炉等技术。
②要对吹氩、喂丝等几项基础精炼技术进行优化(尤其是吹氩)，以降低消耗，提高处理的冶金效果。同时，要着重开发适合中小钢包用的专用精炼技术与装备(如CAS小型化等)。
③开发炉外精炼高效精炼渣、埋弧渣和泡沫渣精炼技术；开发快速脱氧、脱硫、去除夹杂精炼技术；研究精炼残渣处理、防止污染的技术。
1.2.5 大力提高转炉高效化生产水平
(1)开发和应用多孔氧枪、束流氧枪新技术，提高供氧强度，提高流量调节范围。
(2)继续开发转炉复吹与溅渣护炉长寿炉龄同步的优化技术；研究长寿炉龄条件下的炉壳、托圈安全维护技术；减少喷补料、调渣剂消耗；进一步开展永久炉衬技术可行性的研究。
(3)有条件的单位要深入开展转炉终点准确控制的静态、动态模型的研究和炉气气相质谱仪的应用研究；积极推广应用出钢分渣技术，提高生产效率和钢水质量，为精炼创造条件。
1.2.6 认真探讨高效化电炉生产新技术
(1)优化炉料结构与供电、加铁水制度。
(2)高效、大功率氧枪，氧燃烧嘴的应用研究；开发二次燃烧技术。
(3)开发电炉终点控制技术。
(4)开发电炉低N钢生产技术。
(5)电炉-LF炉-连铸高效化联合运行技术。
(6)加强废钢预热与环保，特别是注意废钢预热中的二恶英、NOχ、SOχ的排放问题。
1.2.7 深入研究炼钢清洁生产系统技术
前面所列到的各种精料、优质和高效生产技术都是清洁生产的重要内容。除此以外，还应对炼钢生产排放物的无害化、资源化技术进行完善和深入开发，使之成为炼钢生产新的经济增长点，大幅度减轻资源负荷与环境负荷。
(1)提高转炉煤气回收水平，新设计的转炉煤气回收量应不小于100m3/t，除自用、烧活性石灰外，应与化工、石化部门联合，开发提纯制取化工原料、清洁燃料等高附加值产品的系统技术。
(2)完善和推广应用电炉、转炉汽化冷却向VD、RH供应蒸汽的节能、节水系统技术。
(3)继续完善转炉干法除尘技术和装备，在有条件的企业加快推广应用，这些技术有利于大幅度节水和尘泥的利用，改善转炉系统总图布置，降低除尘设备运行成本。
1.2.8 配套开发更长寿、无污染、功能化的炼钢-连铸辅助材料，满足炼钢-连铸生产过程的特殊要求
(1)把钙系钢包、中间包功能性耐火材料开发和应用放到重要位置。要使大部分钢厂钢包寿命提高到100炉/次以上，部分钢厂向>200炉/次的方向努力。中间包寿命则应普遍提高到20h/次以上，部分钢厂应努力超过50h/次。
(2)优化各类引进和国产气烧石灰窑，进一步提高活性石灰的强度和质量。
(3)针对合金钢连铸及超低碳钢连铸生产的需要，开发性能稳定的专用结晶器保护渣。
(4)加快∮600mm以上优质超高功率电极生产和应用技术的开发。
以上八个重点炼钢-连铸技术开发领域和各项具体技术只是对流程工程中“界面技术”和“清洁生产技术”的一些初步的建议，请大家讨论。
二、关于技术进步和投资战略的思考
在2000-2005年期间，甚至到2010年，炼钢-连铸生产将进一步发展，各钢厂在推进技术进步、实施技改措施时都会面临技术进步和投资战略的协调问题，这是必须慎重决策的重大问题。不少企业都有投资效益良好或投资失误的经验和教训。除了前面已经分析过的从流程优化总体要求来考虑总图布置的连续、顺畅、紧凑、节省投资外，在如下几个问题上也应有清晰的概念，将投资战略和技术进步结合起来，形成自主创新的特色。
2.1 现代制造流程的共同特点是专业化
应尽量按照专业化生产的板材、长材、管材、合金钢、不锈钢等不同生产流程特点来考虑各种高效、优质生产的有关专业新技术，集中投资，尽快取得效益是十分重要的。过去有的企业按产品万能化的钢厂模式来投资，采用或预留各种规格的从一般产品到最高档产品所需的新技术、新装备，并认为这是实现了技术进步，后果是引起装备能力过剩、装备功能过剩、投资额过大，其实际投资效益是不够好的。
应当看到，专业化是现代制造流程发展的一个共同特点，国外钢铁企业，尤其是大型企业，不锈钢企业的专业化程度是很高的，其效果是大大节省了投资，装备利用率高，生产连续性好，有利于产品的市场竞争力，有利于智能化控制。看来，一个炼钢厂对好几个轧钢厂或一个规模不大的企业安排两个以上炼钢厂的结构模式应当说是不很合理的，在钢厂结构优化中必须予以关注和改进。不同类型的专业化钢厂，都应有一个合理的生产规模，合理的加权销售半径。过小的规模无法利用先进技术装备和环保装置，效果不好。过大的规模，由于销售半径大，投资过大等原因，效益也未必是最好的。
2.2 应认真研究长材、扁平材生产厂的规模和炼钢-连铸工艺技术与装备的合理配置
常规流程的薄板生产厂规模一般应在300万t/a以上，甚至更大，目前看，一般应配备200t左右的大型转炉、全量铁水预处理、RH、CAS、板坯铸机等成套设备，以适应生产高质量、深加工的产品。薄板坯连铸-连轧紧凑型流程的生产规模应以200-250万t/a为宜，对应的转炉应≥120t，一般应配备全量铁水预处理及CAS、RH等手段，电炉则以150t为宜，一般应配LF炉、LF/VD甚至LF/RH等钢水真空精炼的技术和装备。由于薄板轧机在产品宽度上的发展和薄板坯(中厚度/板坯)连铸-连轧作业在线生产超薄规格热轧薄板的共同影响，致使一些2300mm、2500mm中板轧机面临生存危机，中板轧机将向≥3200mm宽度发展，而且质量要求更高，因此应该相应配置120t转炉和真空处理装置。
现在，一些以生产长材为主的企业，由于生产规模的扩大而考虑转而生产薄板，这是一个发展过程中的新问题，应引起注意。从上述分析可以看出，没有120t左右的转炉、1200m3以上的高炉是很难协调、高效化地生产的。同时，从企业资金流的周转上看，在向生产薄板的转移过程中，企业不可能马上停止生产长材而立刻完全转为薄板，所以，这类转型厂的规模不能过小，看来，应在300-350万t/a以上。这些分析供有关企业参考。
我们还要注意到长材轧机能力成倍增长的实际趋势，炼钢炉容量和铸机断面及铸坯长度选择是否以60-100万t/a的轧机能力来进行核算比较合理。从生产效率和质量提高、品种扩大的要求看，对应生产普通棒/线材的(≤∮40 mm的棒材或∮ 5.5-16mm的线材)连铸坯断面选择以150mm方坯为宜。而要生产∮75mm以下的优质棒材则选择240mm左右方坯或更大一些的断面为好，对于≤150mm方坯的铸坯长度应考虑采用14m甚至16m。
在装备配置上应尽量减少炉座和铸机台数，优先考虑炼钢炉、精炼炉、连铸机、轧机一一对应模式。
炼钢厂在统一考虑冶炼炉、精炼炉和铸机高效化的条件下，应充分核算主要生产钢种在这三个工序生产节奏的衔接匹配问题。包括时间节奏、温度衔接、质量保证、生产成本。例如，在选择LF炉作为精炼的基本手段时，在考虑优质钢必须进行炉外精炼而不是简单加热和成分调整的情况下，应在仔细考虑时间节奏、设备座数和投资、生产成本的合理性等各种因素后，再做出投资决策。
要根据各企业长期生产的技术积累，研究长材、扁平材专业化生产厂的生产能力、炉容量-铸机能力、数量、对应品种与质量要求之间的最优配置，形成具有自主创新特点的流程模式，提高投资效益，增强企业竞争能力。另外，现在我国炼钢厂的主要技术装备基本可立足国内制造，这对降低成本，加速改造，提高企业效益，无疑是一种较好的选择。
2.3 关子特钢技术进步和投资
我国特钢厂的技术进步和发展已成为钢铁行业进一步优化的重点之一。长期以来特钢企业被装备落后、产品竞争力差、投资少等问题所困扰，经过“八五”、“九五”的攻关和技改已开始有所扭转，但和整个钢铁行业的技术进步与发展速度相比，仍然显得不足。通过对众多问题的分析及与国外特钢厂发展的对比可以看出，应重点解决技术进步和投资的思路问题。
要着重解决如下认识：
第一，特钢厂也要以发展连铸为中心，带动生产流程整体优化，加快特钢发展。特钢企业中，至今仍对是否适合大力发展连铸，促进从冶炼到加工的特钢技术系统优化的思路仍有不同认识，现在已建立连铸生产线的特钢企业除少数外，由于电炉-精炼-连铸-轧机之间缺乏有效的衔接匹配，流程的整体优化程度不够，致使连铸生产效率、产品质量和品种开发不够理想，难以实现降低成本、改善质量、提高效益的目的。实际上国外主要特钢生产企业的连铸比已达到70%以上，有的甚至超过了90%；如果我们不能坚持特钢厂要发展连铸的思路和切实建立以连铸为中心的有效生产管理体系，特钢发展的困境将难以解脱。当然，如果要以连铸为中心发展特钢，则必须充分考虑两点：
一是电炉-精炼炉-连铸机-连轧机组优化；
二是品种规格的专业化，不能追求万能化。
第二，特钢技改的投资思路应该适应专业化生产和生产流程整体优化的要求确定投资方向、投资顺序和重点项目。
总之，特钢企业必须理清思路，加速发展。
2.4 关于新技术应用与投资风险问题
首先要对新技术的成长性和应用前景有一个准确判断。一般来讲，新技术的先进性和经济性应当是统一的，只是在掌握和达产时间长短上具有一定的风险性，这是采用新技术前进中的问题，不是本质性的难题。如果采用的“新技术”在发展前景上存在不确定性，就不属于“风险”问题，而是属于盲目的“冒险”了。把握好这个“度”确实不容易，但又必须深入认真的研究它，作出科学的判断，既不可为了“稳妥”而坐失通过投资获得技术进步的大好时机，也不可为先进而先进，盲目投资给企业带来巨大的经济损失。
炼钢-连铸生产技术的优化将继续在钢铁企业结构优化的过程中起到主要的促进作用。我们应当沿着整体优化流程、高效及清洁生产的主要技术发展方向，努力探讨不同类型钢厂技术改造的投资重点与配套协调，形成自主创新的特色，为提高我国钢铁企业的市场竞争能力、推动钢铁行业的可持续发展贡献出我们的力量。
作者：殷瑞钰(中国工程院院士、中国金属学会副理事长、炼钢分会理事长)
