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鋼包引流砂作為鋼包底部水口填充材料，其主要作用是引導(dǎo)鋼水自開(kāi)。其作用機(jī)理為，填充于鋼包水口中的引流砂上表面在鋼水的熱作用下產(chǎn)生了較薄的燒結(jié)層，形成“殼體”，一旦滑板打開(kāi)，水口內(nèi)絕大多數(shù)未燒結(jié)的砂體自由下落，同時(shí)由鋼水的靜壓力壓破“殼體”，鋼水自動(dòng)流出。 目前國(guó)內(nèi)外使用的引流砂主要有四類：硅質(zhì)、鉻質(zhì)、鎂質(zhì)和鋯質(zhì)。硅質(zhì)引流砂以石英砂(多用天然石英砂)為基料，屬酸性引流砂，SiO2含量在93%以上，基料中加入一定量低熔點(diǎn)堿性物長(zhǎng)石（Na2O+K2O）和石墨等成分。鉻質(zhì)引流砂以鉻礦砂為主，主要應(yīng)用于電爐煉鋼和爐外精煉中。此類引流砂具有很高的耐火度和很強(qiáng)的抗?jié)B透性，在較長(zhǎng)的鋼液靜置時(shí)間下，仍能保持較高自開(kāi)澆率。但是鉻礦砂原料主要依賴國(guó)外進(jìn)口，成本較高且容易受到資源限制。此外，高溫環(huán)境下鉻鐵礦中的Cr2O3在堿性氣氛下會(huì)與堿金屬氧化物相形成水溶性有毒的Cr6+化合物R2CrO4，造成Cr6+污染。鎂質(zhì)引流砂以鎂橄欖石和鎂砂為主要原料，加入石英砂和鉻礦砂控制燒結(jié)。但目前使用的大多鎂質(zhì)引流砂仍存在難于燒結(jié)、堿度低，對(duì)中間包去除夾雜物的堿性環(huán)境貢獻(xiàn)小的缺點(diǎn)。鋯質(zhì)引流砂其主要原料鋯英砂受限價(jià)格過(guò)高，多用于中間包的引流。 當(dāng)前形勢(shì)下，鋼鐵等耐材下游企業(yè)采購(gòu)成本壓縮嚴(yán)重，上游原材料供貨廠家價(jià)格大幅度上漲，處于中游的耐材生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品利潤(rùn)空間受到極大擠壓，鑒于此，研究人員依據(jù)某鋼廠的特殊煉鋼條件將寶珠砂引入引流砂，開(kāi)發(fā)了一種無(wú)鉻環(huán)保引流砂，在滿足了該鋼廠煉鋼要求的同時(shí)，降低了原料成本，減輕了環(huán)境壓力。同時(shí)由于寶珠砂具有接近真球的球形顆粒、較低的熱膨脹率和較高的耐火度等特點(diǎn)，實(shí)際使用中流動(dòng)性能好、燒結(jié)性能適中，自開(kāi)效果良好。 科學(xué)制訂方案確保實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確有效 引流砂流動(dòng)性的測(cè)定。引流砂流動(dòng)性的測(cè)定主要通過(guò)兩種方法：一是測(cè)定引流砂的流動(dòng)速度，即用一定量的引流砂流過(guò)水口的時(shí)間來(lái)衡量。引流砂流過(guò)水口的時(shí)間越短，說(shuō)明它的流動(dòng)性越好。盡管實(shí)驗(yàn)是在冷態(tài)條件下進(jìn)行的，與熱態(tài)條件有一定的差別，但所測(cè)結(jié)果對(duì)不同引流砂流動(dòng)性的比較還是有用的；然而由于實(shí)驗(yàn)條件下引流砂流過(guò)水口的時(shí)間均很短，給計(jì)時(shí)帶來(lái)麻煩，人為誤差較大，所以不是定量評(píng)價(jià)引流砂流動(dòng)性的好方法。二是定性評(píng)價(jià)引流砂流動(dòng)性的方法：測(cè)定引流砂的安息角（又稱休止角），安息角是靜止試樣表面與水平面相交形成的夾角，其大小直接反映樣品的流動(dòng)性能，安息角越小，試樣的摩擦系數(shù)也越小，流動(dòng)性也越好。 安息角的測(cè)定裝置由支架、漏斗、圓平板和刻度尺組成。研究人員將一定量的引流砂樣品倒入漏斗內(nèi)，使引流砂樣品通過(guò)漏斗落在直徑為200mm的圓平板上。為保持實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)一和對(duì)比，每次實(shí)驗(yàn)的引流砂樣品數(shù)量要保持一致。 引流砂堆積密度的測(cè)定。研究人員將引流砂裝滿500ml的容量瓶，在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)1分鐘，邊振動(dòng)邊添加砂至滿。將稱量的總重減去空瓶重，再除以容量瓶的總?cè)萘浚?30ml），所得即為砂子的堆積密度。 引流砂燒結(jié)性能的測(cè)定方法。引流砂的燒結(jié)性能測(cè)定一直停留于定性的表述上。但隨著對(duì)引流砂研究的深入進(jìn)行如用手摳動(dòng)焙燒后的引流砂，依據(jù)可摳動(dòng)的程度，從未燒結(jié)到嚴(yán)重?zé)Y(jié)分成若干級(jí)別，來(lái)表征引流砂的燒結(jié)程度。這種定性的方法所描述的引流砂燒結(jié)性受外界因素影響太大，而且未能與鋼包鋼水靜壓力聯(lián)系起來(lái)，無(wú)法根據(jù)級(jí)別掌握引流砂表層的燒結(jié)層是否能被鋼水壓碎而實(shí)現(xiàn)自開(kāi)。這是第一種引流砂燒結(jié)性能的測(cè)定方法。還有研究人員采用熱震性來(lái)表征引流砂的燒結(jié)性，根據(jù)焙燒的引流砂試樣的開(kāi)裂程度來(lái)判斷是否能夠自開(kāi)。該方法雖然較前一種方法準(zhǔn)確些，但是仍然是一種定性的方法，無(wú)法確定什么樣的開(kāi)裂程度(如裂紋長(zhǎng)度、寬度、深度)能夠保證自開(kāi)?；诖耍环N量化引流砂燒結(jié)性的試驗(yàn)方法順勢(shì)而生，其原理是：引流砂的燒結(jié)性通過(guò)試樣焙燒后的強(qiáng)度來(lái)體現(xiàn)，以引流砂焙燒試樣的抗折強(qiáng)度值大小表征引流砂在高溫下的燒結(jié)性的強(qiáng)弱。實(shí)現(xiàn)了量化引流砂的燒結(jié)性，以便準(zhǔn)確判斷引流砂能否在鋼水靜壓力下被壓碎、能否實(shí)現(xiàn)自開(kāi)。 引流砂熱膨脹率的測(cè)量方法。引流砂熱膨脹率的測(cè)定方法采用分度值為0.02mm游標(biāo)卡尺測(cè)量引流砂樣塊在各個(gè)溫度熱處理前后的試樣長(zhǎng)度，利用相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算而得到。 對(duì)比分析助引流砂成功應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)原料。為確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)有效，研究人員選用了以下實(shí)驗(yàn)原料：SiO2含量≥95%的南方某地海砂，粒度為1.5mm~0.8mm和1.0mm~0.5mm；寶珠砂（Al2O3含量≥70%，SiO2含量≤18%，成球率90%，耐火度≥1790℃），粒度1.0mm~0.5mm，復(fù)合碳質(zhì)潤(rùn)滑劑（C含量≥97%）、促燒結(jié)劑、有機(jī)類結(jié)合劑、臨時(shí)結(jié)合劑（HEC溶液）。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程。研究人員將按照配方比例稱量好的海砂倒入強(qiáng)制式攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌1分鐘～2分鐘，再加入有機(jī)類結(jié)合劑，待海砂顆粒完全潤(rùn)濕后，加入復(fù)合碳質(zhì)潤(rùn)滑劑、促燒結(jié)劑以及寶珠砂，混合10分鐘～15分鐘，出料。將此混合料在干燥器內(nèi)180℃干燥8小時(shí)，自然冷卻至室溫，取一部分檢測(cè)堆積密度和安息角；剩下的混合料倒入攪拌機(jī)內(nèi)并加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的HEC溶液2%進(jìn)行攪拌，攪拌好的料在壓力機(jī)上成型為25mm×25mm×145mm的長(zhǎng)條樣塊，成型壓力為50MPa。樣塊在室溫下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后于110 ℃干燥器干燥24小時(shí)后，在高溫爐內(nèi)分別經(jīng)1500℃環(huán)境下1小時(shí)、1550℃環(huán)境下1小時(shí)、1600℃環(huán)境下1小時(shí)進(jìn)行熱處理，采用GB-T2997-2000測(cè)定熱處理后試樣的顯氣孔率和體積密度；采用GB-T3001-2007檢測(cè)熱處理后試樣的常溫抗折強(qiáng)度。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，隨著熱處理溫度的升高，引流砂樣塊的抗折強(qiáng)度有所增大，這說(shuō)明隨著鋼水溫度的升高，引流砂燒結(jié)層會(huì)變厚，但是由表2還可以看出，熱處理溫度高于1550 ℃時(shí)，引流砂樣塊的熱膨脹率下降，體積密度增大，顯氣孔率減小，阻礙了鋼水滲透到引流砂內(nèi)部，不易形成高強(qiáng)度的鋼砂混凝體，有利于鋼水自開(kāi)。 鋼廠應(yīng)用情況。研究人員將研制的上述引流砂在某鋼廠連續(xù)批量使用100噸，使用效果良好。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，鋼包自開(kāi)率達(dá)到96.9%。該鋼廠煉鋼條件為鋼包容量120噸，冶煉主要鋼種包括Q195、Q195L、Q235B、Q345B等，50%鋼種過(guò)LF精煉，精煉溫度1600℃左右，精煉時(shí)間為20分鐘~30分鐘，鋼包澆鋼溫度1580℃至1610℃，澆鋼時(shí)間在30~35分鐘，鋼包周轉(zhuǎn)周期為2小時(shí)~2.5小時(shí)左右。

1前言 隨著武鋼第一煉鋼廠脫硫鐵水量的不斷增多，脫硫鐵水罐的使用頻率也不斷提高，渣線結(jié)圈速度加快，結(jié)圈程度不斷加重，原采用的鐵水罐冷罐渣線小修來(lái)進(jìn)行渣線結(jié)圈清理的方法越來(lái)越難以滿足鐵水罐高頻率的周轉(zhuǎn)；此外，盡管武鋼第一煉鋼廠脫硫鐵水罐在采用渣線小修的同時(shí)也采用了渣線噴涂的辦法進(jìn)行渣線處理，但是所采用的噴涂料實(shí)際使用中存在反彈率較高、抗渣性能不佳等問(wèn)題，導(dǎo)致單噴用料量較高、環(huán)境污染嚴(yán)重。為了有效改善渣線處理的實(shí)際使用效果、提高鐵水罐的生產(chǎn)周轉(zhuǎn)率與降低渣線維護(hù)成本，有必要研制一種抗渣性能優(yōu)良、噴涂附著率高的渣線噴涂料，以達(dá)到改善渣線噴涂施工環(huán)境、提高脫硫鐵水罐周轉(zhuǎn)率、降低渣線維護(hù)成本與延長(zhǎng)單噴次的使用壽命。 2鋁碳質(zhì)脫硫鐵水罐渣線噴涂料的實(shí)驗(yàn)研制 在進(jìn)行渣線噴涂料研制之前，先對(duì)武鋼第一煉鋼廠脫硫鐵水罐的實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行了考察，分析了渣線結(jié)圈的形成過(guò)程及結(jié)圈物的大致成分。在系統(tǒng)總結(jié)渣線小修料研制與應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，認(rèn)為渣線噴涂料應(yīng)具如下性能： (1)應(yīng)具有阻止熔渣和鐵水浸潤(rùn)與滲透的能力，以達(dá)到渣線結(jié)圈物與罐體隔離的目的，提高單次噴涂的使用壽命； (2)有合適的粘結(jié)強(qiáng)度，以實(shí)現(xiàn)噴涂層與罐襯的結(jié)合，起到保護(hù)罐襯的效果，同時(shí)，可使渣圈吊脫時(shí)在噴涂層解離，達(dá)到渣線小修料便于結(jié)圈物吊脫的效果； (3)應(yīng)有較高的附著率，以降低噴涂料噴涂時(shí)的反彈，提高噴涂料的利用率，改善噴涂施工環(huán)境，降低噴涂料的使用量與渣線維護(hù)成本。 噴涂料的材料性能分析，針對(duì)不同的性能要求進(jìn)行了噴涂料原料選擇分析。為了防止熔渣和鐵水的浸潤(rùn)與滲透，在材料研制中，首先考慮選擇高耐火度材料的石墨碳，因?yàn)槭季哂袃?yōu)良的抗熔渣和鐵水的浸潤(rùn)能力，阻止熔渣和鐵水向噴涂層內(nèi)部的滲透和噴涂層表面材料的渣化，大大提高防粘渣粘鐵能力；同時(shí)，加入高耐火度的碳化硅，以其優(yōu)良的體積穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐高溫性能，進(jìn)一步提高噴涂料的抗渣蝕能力和防浸潤(rùn)與滲透能力；為了便于脫硫鐵水罐渣線結(jié)圈物整體吊脫，使吊脫時(shí)在噴涂層脫開(kāi)以保護(hù)罐襯，合適的噴涂料結(jié)合強(qiáng)度則是一個(gè)重要因素。根據(jù)脫硫鐵水罐的烘烤溫度和實(shí)際工作溫度，選取了在脫硫鐵水罐烘烤與使用溫度下不易燒結(jié)的特級(jí)高鋁熟料為噴涂料的骨料與部分粉料，并準(zhǔn)確控制結(jié)合劑的添加量；從施工性能方面考慮，為了提高噴涂料的附著率，采取了多種微粉、多種水泥、粘土與快速固化劑復(fù)合而成的復(fù)合結(jié)合劑，以便噴涂施工時(shí)噴涂料的粘附與快速固化，達(dá)到提高噴涂料附著率、降低反彈的目的；為了滿足噴涂料高溫噴涂的要求，在噴涂料中外加了適量的防爆劑，以防止噴涂料層高溫快速干燥過(guò)程中的炸裂與剝落。 3鋁碳質(zhì)脫硫鐵水罐渣線噴涂料的工業(yè)性試驗(yàn)與分析 鋁碳質(zhì)渣線噴涂料的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果與理化性能檢測(cè)數(shù)據(jù)得到了第一煉鋼廠認(rèn)可，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)研究的鋁碳質(zhì)渣線噴涂料對(duì)于脫硫鐵水罐的渣線結(jié)渣問(wèn)題有一定的針對(duì)性，可以在實(shí)際鐵水罐上開(kāi)展工業(yè)性試驗(yàn)，并確立了提高鐵水罐使用壽命與降低生產(chǎn)成本的試驗(yàn)?zāi)康摹? 4鋁碳質(zhì)脫硫鐵水罐渣線噴涂料工業(yè)性擴(kuò)大試驗(yàn)與分析 根據(jù)武鋼技術(shù)部關(guān)于新型原材料工業(yè)性試驗(yàn)的具體要求以及武鋼第一煉鋼廠技術(shù)科制訂的相關(guān)新材料試驗(yàn)規(guī)定，即新材料的工業(yè)性試驗(yàn)分為工業(yè)性試驗(yàn)與擴(kuò)大性工業(yè)性試驗(yàn)兩個(gè)階段進(jìn)行。為此，在脫硫鐵水罐渣線噴涂料完成第一次工業(yè)性試驗(yàn)并取得優(yōu)良的試驗(yàn)效果的基礎(chǔ)上，在全面系統(tǒng)地總結(jié)了第一次試驗(yàn)的成功經(jīng)驗(yàn)的前提下，按照新材料工業(yè)性試驗(yàn)的具體要求組織了鋁碳質(zhì)脫硫鐵水罐渣線噴涂料的擴(kuò)大工業(yè)性試驗(yàn)。 5結(jié)語(yǔ) 脫硫鐵水罐渣線噴涂料的研制經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考查與調(diào)研、噴涂料的材質(zhì)分析與原材料選擇分析、噴涂料配方設(shè)計(jì)、試驗(yàn)室試驗(yàn)研究與配方調(diào)整、噴涂料理化性能的指標(biāo)分析，工業(yè)性試驗(yàn)與擴(kuò)大性試驗(yàn)全過(guò)程取得了良好的試驗(yàn)效果，達(dá)到了延長(zhǎng)單噴次使用壽命、降低噴涂料消耗、改善現(xiàn)場(chǎng)噴涂施工環(huán)境與降低脫硫鐵水罐生產(chǎn)維護(hù)成本的試驗(yàn)研制目的，受到了現(xiàn)場(chǎng)操作人員的一致好評(píng)，得到了相關(guān)部門(mén)與技術(shù)人員的一致肯定，并在武鋼一煉鋼廠的脫硫鐵水罐上得到推廣應(yīng)用。

隨著平爐技術(shù)在上世紀(jì)不斷被淘汰，電爐煉鋼已經(jīng)成為一個(gè)主要的煉鋼生產(chǎn)工藝，2006世界電爐鋼產(chǎn)量約占粗鋼總產(chǎn)量的40％。 為了提高電爐煉鋼的生產(chǎn)率，除了使用電能外，在過(guò)去的一些年電爐煉鋼中也越來(lái)越多地使用化石能源（煤、石油和天然氣），即利用安裝在爐壁上的燒嘴向爐內(nèi)噴入化石能源。然而，在電爐煉鋼過(guò)程中有效利用一次能源（化石能源）的時(shí)間范圍被限制到一個(gè)很短的期間段內(nèi)，不僅輸入的能源密度增加，使出鋼到出鋼時(shí)間縮短，而且通過(guò)廢鋼表面的熱傳導(dǎo)，能源得到了有效利用。這一過(guò)程必然提出了一個(gè)問(wèn)題，即在以廢鋼為原料的電爐煉鋼中如何使輸入的能源(在生產(chǎn)鏈中利用的總能源)相比今天可以更好地得到利用。 電爐中各種能源的最佳利用 在電爐煉鋼中，能源在三個(gè)階段發(fā)揮不同的作用：一是加熱廢鋼；二是熔化廢鋼；三是過(guò)熱。在上述三個(gè)階段中，第一階段需要大量的能源（占總能源需求量的71％），在這一階段廢鋼呈固體狀態(tài)，具有較大的熱傳導(dǎo)表面，這是使用一次能源最重要的先決條件。根據(jù)這一前提，相比電弧的電能，一次能源可以更好地熔化廢鋼。在熔化的第二階段，所需能源占總能源的19％。在過(guò)熱的第三階段，所需能源占總能源的10％。 只是在最后的過(guò)熱階段，利用一次能源的效率不高。已經(jīng)熔化的人爐原料的表面開(kāi)始變得非常小，此時(shí)一次能源的利用很低。這是為什么平爐煉鋼工藝被廢棄的原因。相比之下，在這一階段使用電能效果更好。 由于具有這些邊界條件，現(xiàn)在的問(wèn)題就是如何設(shè)計(jì)一種反應(yīng)裝置，使前兩步過(guò)程可以使用一次能源和第三步是用電能。 電能生產(chǎn)背景 目前，用于電爐煉鋼的電能主要還是來(lái)自于一次能源。例如，2006年德國(guó)的電能除了一部分來(lái)自于水利發(fā)電、核能等以外，有約三分之二來(lái)自于一次能源。 在發(fā)電站，一次能源首先轉(zhuǎn)換成熱能，然后再發(fā)電。這兩個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程與其它的轉(zhuǎn)換過(guò)程一樣，必然帶來(lái)?yè)p失，損失量由發(fā)電效率確定。在比較先進(jìn)的發(fā)電站中，效率一般不會(huì)高于40％--42％，在德國(guó)，發(fā)電的效率平均為36％，而其他國(guó)家這一指標(biāo)甚至更低。 用一次能源生產(chǎn)的電能被輸送到煉鋼車(chē)間，在煉鋼車(chē)間還有一定的損失，然后轉(zhuǎn)換成熱煉鋼。由于最初的一次能源在從最初形態(tài)轉(zhuǎn)換到煉鋼車(chē)間使用的熱能時(shí)會(huì)有三分之二的損失，因此，應(yīng)該找到一種直接在煉鋼車(chē)間以熱能的形式利用一次能源的方法。 一次能源冶煉爐（PEM）概念 在逆流反應(yīng)裝置中，在加熱和冶煉兩個(gè)步驟中應(yīng)該可以有效地利用一次能源。在以這種方式設(shè)計(jì)的反應(yīng)裝置，將被熔化的廢鋼是從頂部連續(xù)加入反應(yīng)裝置中，通過(guò)帶有氧的礦物燃料燃燒，廢鋼轉(zhuǎn)化成達(dá)到液相線以上出爐溫度的液態(tài)。 在獨(dú)立的爐中，用電能不可能很好地使有固態(tài)原料的鋼水過(guò)熱?？梢赃@樣概述，傳統(tǒng)的電爐冶煉過(guò)程中是按時(shí)間分別進(jìn)行廢鋼的加熱和熔化，而在一次能源冶煉工藝中這兩個(gè)步驟分別在不同的空間(爐子)進(jìn)行。 按照上述，熔化爐是一種逆流反應(yīng)裝置，而過(guò)熱爐是其需要的電力相當(dāng)于鋼包爐的電爐。一次能源冶煉爐(PEM)概念的特點(diǎn)如下： *熔化爐中的電力消耗小于530kWh／t鋼； *廢鋼收得率大于90％； *熔化爐出鋼口與過(guò)熱爐傾轉(zhuǎn)軸成直線排列。 相比傳統(tǒng)電爐—鋼包爐流程的能源消耗 為了評(píng)估和對(duì)比在一次能源爐中通過(guò)礦物能源熔化廢鋼和其后過(guò)熱爐中的能源消耗，特別選定了一些現(xiàn)有電爐的指標(biāo)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來(lái)自： *國(guó)際鋼鐵協(xié)會(huì)對(duì)95座電爐研究的數(shù)據(jù)； *德國(guó)圖林根鋼廠電爐數(shù)據(jù)（現(xiàn)屬于西班牙Alonso Gallardo集團(tuán)）； *薩爾茨基特鋼鐵公司Peiner Trager鋼廠電爐數(shù)據(jù)。 用于一次能源爐中的數(shù)據(jù)值是比較保守的數(shù)值，相應(yīng)的鋼包爐中的加熱能源和電極數(shù)值來(lái)自于相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)。為了可以直接進(jìn)行各種能源數(shù)值比較，電力和氧氣被轉(zhuǎn)換成其產(chǎn)生時(shí)所需的一次能源，同時(shí)采用了電力和氧氣的轉(zhuǎn)換因數(shù)。發(fā)電的效率是以德國(guó)的36％為基礎(chǔ)。 目前，1kWh電能產(chǎn)生的二氧化碳排放量為0.212噸，以此為基礎(chǔ)，一次能源冶煉工藝的二氧化碳排放量比傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝低30％，詳見(jiàn)表2。雖然未來(lái)電站發(fā)電的效率會(huì)有所提高，從而降低一次能源煉鋼工藝的效果，但其仍有很高的吸引力。 傳統(tǒng)電爐與一次能源冶煉爐成本比較 除了一些上述基本問(wèn)題，如能耗、二氧化碳排放要考慮外，還要考慮一些地區(qū)性差異問(wèn)題，能源成本問(wèn)題、礦物燃料獲得性問(wèn)題和電力供應(yīng)穩(wěn)定性問(wèn)題等。 以2005年德國(guó)電力價(jià)格為0.0775歐元／kWh和一次能源價(jià)格為0.028歐元／kWh為基礎(chǔ)計(jì)算，德國(guó)電爐熔化廢鋼和過(guò)熱鋼水的平均能源成本為47歐元／噸鋼，在相同條件下最佳節(jié)能爐能源成本結(jié)果為40歐元／噸鋼，而一次能源冶煉爐的能源成本僅為32.50歐元／噸鋼，如果考慮總能耗減少帶來(lái)的二氧化碳降低，則效益更大。 結(jié)論 上述數(shù)據(jù)顯示，主要利用一次能源的一次冶煉爐是替代傳統(tǒng)電爐的一種很好的選擇，它不僅減少二氧化碳排放，而且大幅度降低能源成本。在經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)后，一次能源冶煉爐開(kāi)發(fā)者決定盡快將該技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

冷軋板帶生產(chǎn)的產(chǎn)量在100萬(wàn)噸/年以上時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用具有大型化、連續(xù)化、自動(dòng)化和高速化等特點(diǎn)的現(xiàn)代化冷連軋機(jī)組，盡量避免采用多臺(tái)單機(jī)架或雙機(jī)架的可逆軋制方式，以提高生產(chǎn)效率。 多機(jī)架連續(xù)式軋制又分為常規(guī)單卷連軋、全連續(xù)無(wú)頭方式軋制、酸洗-冷連軋聯(lián)合和酸洗-冷連軋-連續(xù)退火聯(lián)合四種。 常規(guī)單卷連軋是較早時(shí)期的一種連軋形式，由于每個(gè)鋼卷都必須經(jīng)過(guò)穿帶、加速和甩尾降速過(guò)程，帶鋼厚度和板形的控制精度受到限制，存在帶鋼甩尾時(shí)易損壞軋輥表面且由于生產(chǎn)節(jié)奏慢導(dǎo)致產(chǎn)能受到一定的限制。 全連續(xù)軋制是在軋機(jī)前面增加焊機(jī)和活套，在鋼卷進(jìn)入軋機(jī)之前將鋼卷焊接起來(lái)，活套的緩沖功能使得帶鋼源源不斷地進(jìn)入軋機(jī)進(jìn)行連續(xù)軋制，一般情況下均采用全連續(xù)無(wú)頭方式軋制，一次穿帶后就可以連續(xù)地軋下去，軋機(jī)只有在帶鋼過(guò)焊縫和分卷時(shí)才需要降速。顯然帶頭和帶尾厚度超差的長(zhǎng)度比常規(guī)連軋的短，一般不超過(guò)20m。對(duì)少數(shù)較厚的帶鋼及材質(zhì)較硬的帶鋼也可采用常規(guī)的單卷連軋方式。 20世紀(jì)80年代初期發(fā)展的酸洗-冷連軋聯(lián)合軋制方式，更顯示出高度連續(xù)化、自動(dòng)化和高速化的優(yōu)勢(shì)。酸洗-冷連軋聯(lián)合方式節(jié)省了酸洗與軋機(jī)之間的中間庫(kù)，同時(shí)也節(jié)省了兩個(gè)工序之間如焊機(jī)、卷取和開(kāi)卷、涂油等一些設(shè)備，占地少，節(jié)省了投資，金屬收得率高，因此得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。酸洗-冷連軋_連續(xù)退火聯(lián)合生產(chǎn)是一種高度聯(lián)合的生產(chǎn)方式，機(jī)組與機(jī)組之間的協(xié)調(diào)就顯得非常重要，對(duì)各工序運(yùn)行的可靠性、前后各工序速度匹配、自動(dòng)化控制水平等要求就更高，尤其是冷連軋與連續(xù)退火聯(lián)合生產(chǎn)的難度較大。如果其中某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，全線將因此而停機(jī)。因此，目前新建和改造的冷連軋生產(chǎn)線大多采用酸洗-冷連軋聯(lián)合生產(chǎn)線。

控制軋制的主要目的是細(xì)化晶粒組織，從而提高熱軋鋼的韌性。常規(guī)的熱軋與控制軋制之間的主要差別在于，前者的特素體只在奧氏體晶界上形核，而后者在晶內(nèi)及晶界上形核，因而導(dǎo)致晶粒組織更加細(xì)小。 控制軋制具有常規(guī)軋制方法所不具備的突出優(yōu)點(diǎn)。歸結(jié)起來(lái)大致有如下幾點(diǎn)： （1）許多試驗(yàn)資料表明，用控制軋制方法生產(chǎn)的鋼材，其強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能有很大的提高。例如控制軋制可使鐵素體晶粒細(xì)化，從而使鋼材的強(qiáng)度得到提高，韌性得到改善。 （2）簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝過(guò)程?？刂栖堉瓶梢匀〈；葴靥幚怼? （3）由于鋼材的強(qiáng)韌性等綜合性能得以提高，自然地導(dǎo)致鋼材使用范圍的擴(kuò)大和產(chǎn)品使用壽命的增長(zhǎng)。從生產(chǎn)過(guò)程的整體來(lái)看，由于生產(chǎn)工藝過(guò)程的簡(jiǎn)化，產(chǎn)品質(zhì)量的提高，在適宜的生產(chǎn)條件下，會(huì)使鋼材的成本降低。 （4）用控制軋制鋼材制造的設(shè)備重量輕，有利于設(shè)備輕型化。

AL是極強(qiáng)的脫氧元素，其脫氧產(chǎn)物Al2O3熔點(diǎn)高(2050℃)，表面張力大，不為鋼液所潤(rùn)濕，易于在鋼液內(nèi)上浮去除，滯留在鋼液中的Al2O3，將在鋼液中聚集成鏈狀?yuàn)A雜，對(duì)鋼質(zhì)量有不良影響。目前爐外精煉中多采用喂鋁線脫氧。鋼包喂鋁線具有使鋁迅速溶于鋼液中，顯著提高鋁的收得率，脫氧效果良好的優(yōu)點(diǎn)。 對(duì)于高自由氧的鋼液用Al脫氧，如果Al是以一批方式加入鋼液中，主要形成珊瑚狀A(yù)l2O3簇，這些簇狀物很易浮出進(jìn)入渣中，只有少量緊密簇狀物和單個(gè)Al2O3粒子滯留在鋼液中，其尺寸小于30靘；如果以兩批方式加，靠近Al2O3粒子，有一些板型Al2O3的出現(xiàn)，其尺寸在5—20靘，且二次脫氧產(chǎn)生的Al2O3粒子少，尺寸為10—20靘，不利于夾雜的碰撞長(zhǎng)大并且上浮去除，所以加入Al時(shí)應(yīng)盡可能快地一批加入，以減少有害的Al2O3夾雜。鋼液中的Al2O3在喂鋁后3min內(nèi)，即可達(dá)到均勻分布。