预期LF今后会在转炉炼钢中扮演重要的角色。炼钢工艺需要更高的灵活性与更加精细钢种数量的增加相结合,这给炉外精炼带来了一个新挑战。炼钢物质流的持续改善是另一个主要任务。在高合金钢的生产中,合金系统必须升级到更大效率,同时保证更好的分析弹性。在线工艺建模的重要性已经增加,光学检测和摄像系统配合图像分析软件的应用是此技术发展的另一个趋势。炉外精炼设备数量的稳定增加和精细技术的投入使用,确保了该工艺操作的最大灵活性,从而有利于更好地满足当今和未来的市场需求。
2012年,27个欧盟国家的粗钢产量为1.685亿吨,其中有19个国家年粗钢产量超过300万吨。这些国家主要的工艺路线是转炉炼钢和电炉炼钢,其中转炉炼钢比例为58.3%,电炉炼钢为41.7%.但各国工艺路线区别很大。意大利和西班牙电炉炼钢比例超过2/3,卢森堡、葡萄牙和斯洛文尼亚这一比例达到100%.与此相反,在奥地利、荷兰、捷克、斯洛伐克和匈牙利,转炉炼钢比例超过90%.在德国,电炉炼钢比例占32%,转炉炼钢比例占68%.
转炉与电炉:结合显优势
相比于电炉炼钢,转炉炼钢具有更大规模生产特定钢种的能力。精细的钢种用于供应扁平材及长材产品、半成品、线材、热轧卷和冷轧卷的生产使用。氧气转炉炼钢工艺主要分为3种:顶吹LD炉、底吹BOP炉、为了增加废钢比例的顶底复吹Q-BOP炉。
1952年~2007年,底吹BOP转炉粗钢产量远远低于顶吹LD转炉粗钢产量。许多优化LD转炉的工艺和装备技术使其在世界范围内得到广泛使用,其中包括改善工艺自动化的副枪技术、实现出钢温度和成分命中的动态工艺模型的发展、各种形式的出钢挡渣系统和通过炉底透气砖喷吹惰性气体搅拌熔池实现顶底复吹。
底吹转炉改善了炉渣熔池反应和脱碳效果。在出钢时具有相似碳含量的情况下,相比于LD转炉,BOP转炉渣中铁含量降低。
可生产多样性钢种是转炉炼钢和电炉炼钢的共同特征。较少种类的高品质结构钢、耐腐蚀耐热钢和工具钢多采用电炉生产。许多化学元素可以当作合金原料用于生产多种市场所需的钢材产品以满足客户要求。1980年~2011年,欧盟国家电炉炼钢产粗钢比例从20%增长到42%,增幅超过1倍。可持续发展是这些数字背后的驱动力,因为各种级别废钢的循环利用是电炉炼钢的重要任务。此外,电炉炼钢相对于长流程炼钢来说也减少了CO2的绝对和相对排放量。
在德国,28座电炉中有3座是直流电炉,分别位于翁特威伦博恩、派尼和乔治玛林。直流电炉主要具有低噪音、低电耗、长炉龄、对电网冲击小等优点。