近年來，隨著我國鋼鐵產業(yè)經濟增長方式轉變步伐加快，產業(yè)結構調整力度不斷加大，鋼鐵企業(yè)圍繞我國家電、轎車、石油、建筑、造船等領域快速發(fā)展的需要，生產高品質鋼材產品的愿望日益迫切。為確保能夠生產出具有低硫、高強、高韌、高塑性能以及優(yōu)良的焊接性、耐腐蝕性等較高綜合性能的優(yōu)質鋼材，企業(yè)對提高純凈鋼液方面的技術裝備以及工藝技術控制過程都提出了更加嚴格的要求。因此，通過自主創(chuàng)新，加快國內爐外精煉技術裝備功能、水平的提升，成為鋼鐵企業(yè)的一個關注點。
科研創(chuàng)新與推廣應用取得重大進展
在市場競爭日益激烈的今天，通過爐外精煉裝備技術提高煉鋼生產率、成材率和連鑄坯、鋼材的質量，降低能耗和廢品率，擴大品種，保障連鑄順行，降低成本，優(yōu)化煉鋼生產工藝等顯得愈加重要。爐外精煉技術具有以下特征：通過惰性氣體、電磁、機械等攪拌方法，可以均勻鋼水成分和溫度，保證鋼材質量；通過鋼渣反應、真空精煉以及噴射冶金等方法，可在真空條件下實現鋼水的提純精煉，提高鋼水純凈度；對鋼水實現窄成分控制，可準確調整化學成分，精確控制爐渣成分，提高合金回收率，加快生產周期。同時，作為中間環(huán)節(jié)，爐外精煉可以準確有效地均衡、銜接煉鋼-連鑄的節(jié)奏，并在保證鋼材高韌、高塑、優(yōu)良的焊接性和耐腐蝕性等綜合性能上起到重要作用。
近20年來，國際發(fā)達國家為提高鋼材的純凈度、改善鋼材性能，在加大爐外精煉工藝與裝備技術的科研創(chuàng)新與推廣應用方面取得重大進展。日本和歐洲等先進的鋼鐵生產國家，爐外精煉比超過90%，其中真空精煉比超過50%，有些鋼廠甚至達到100%。我國進入20世紀80年代后，隨著爐外精煉工藝、技術、裝備的快速發(fā)展，原冶煉工藝在電弧爐內完成的合金鋼、特殊鋼的脫氧、合金化、除氣、去夾雜過程轉移到爐外精煉爐（也稱二次精煉）中進行。20世紀90年代氧氣頂吹轉爐的鋼包精煉爐得到推廣。21世紀鋼鐵爐外精煉技術的發(fā)展趨勢以鋼包真空處理和吹Ar為核心，與加噴粉、化學加熱、合金成分微調等技術相結合，與轉爐和連鑄生產相銜接，將百分之百的鋼水進行爐外精煉。軋鋼設備向組合化、多功能精煉方向發(fā)展，從生產工序上實現了鐵水預處理-轉爐-精煉-連鑄-連軋短流程新工藝發(fā)展。近10年來我國鋼鐵企業(yè)通過進口和國產化，已配備了各種不同類型的精煉爐，如LF和VD/VOD、RH真空鑄錠、真空脫氣等鋼液爐外精煉裝備。
軟件和過程控制技術自主研發(fā)存在差距
爐外精煉主要技術包括多功能頂槍、蒸汽噴射真空泵、鋼包液壓頂升裝置、計算機過程控制技術等。多年來，我國從事爐外精煉技術裝備研究、設計和制造的企業(yè)通過自主創(chuàng)新，使我國爐外精煉技術裝備實現大型化、系列化、精細化發(fā)展，加快了我國純凈鋼工藝生產向高端化邁進的步伐。中國重型機械研究院爐外精煉裝備研究所多年從事RH、LF和VD/VOD、真空鑄錠、真空脫氣等鋼液爐外精煉裝備的研究開發(fā)和成套化、系列化研制工作，是國內唯一一家有業(yè)績且具有成熟技術的RH工藝設備專業(yè)技術研究、設計與成套供貨單位，先后成功地向國內外用戶設計與供貨了數十余套各類精煉裝置。
現階段，我國鋼鐵工業(yè)工藝技術裝備大型化、規(guī)?；?、專業(yè)化進展迅速，技術水平和自動化程度不斷提高，成熟的先進技術裝備的普及率和利用率越來越高。但應該看到，我國爐外精煉及其裝備技術通過多年的研究開發(fā)，積累了豐富的技術創(chuàng)新經驗，某些領域已經接近或達到國際先進水平，可有些方面還處于較落后的狀態(tài)，使我們爐外精煉領域技術競爭力和競爭優(yōu)勢并不明顯，與國際先進技術相比仍有一定差距。爐外精煉裝備核心配件和軟件研制水平與國外差距更大，尚未形成自主的過程控制技術。
在更新優(yōu)化的基礎上研發(fā)新一代技術
我國爐外精煉技術的進一步發(fā)展，需要裝備技術研發(fā)企業(yè)在吸收國外先進技術的基礎上自主創(chuàng)新研發(fā)先進技術，形成具有自身特色和自主知識產權的爐外精煉技術裝備。一方面應盡快更新現有的技術和裝備；另一方面應組織力量研制開發(fā)下一代、構思適合未來市場的新型技術裝備，趕超國際先進水平，增加經濟效益和社會效益。
我國爐外精煉裝備技術的研制應在深入研究完善爐外精煉的提純精煉功能、合金化功能、噴射冶金技術的基礎上，開發(fā)新一代相關工藝控制軟件和配件，迅速掌握關鍵核心技術，形成自主的過程控制技術；結合轉爐、電弧爐冶煉技術，更好地配合連鑄裝備生產，實現轉爐-精煉-連鑄-連軋煉鋼生產新工藝。
此外，還應盡快增強技術隊伍的創(chuàng)新研發(fā)能力，加強裝備制造與鋼鐵行業(yè)的合作，涉足鐵水預處理專業(yè)和鋼帶真空鍍膜專業(yè)，在技術層面上實現從中游產品到上游產品和下游產品的跨越延伸，發(fā)揮現有高真空技術能力，實現涵蓋連鑄連軋生產工序新工藝輸入端和輸出端設備的完整格局。同時，這些企業(yè)應加強具有自主知識產權的電子束鋼帶鍍膜先進成套設備的研制開發(fā)，加速電子束鍍膜技術在我國的應用，并提高國內鋼帶鍍膜產品檔次；加大冶金法多晶硅精煉技術的研究力度，融入新的技術設想和方法，加速技術進步，實現理論和實際應用雙豐收；采用冶金法定向凝固技術，融合高真空技術精煉太陽能級多晶硅的新技術，同時兼顧研發(fā)熱交換法定向凝固多晶硅爐技術，立足于實踐與理論相結合、試驗與創(chuàng)新相結合、研究與生產相結合，加快技術創(chuàng)新步伐；通過充分研究爐外精煉、電子束鍍膜、多晶硅精煉等技術，指導爐外精煉工藝裝備更新換代，順利完成創(chuàng)新目標，真正發(fā)揮好爐外精煉技術裝備在煉鋼工藝過程創(chuàng)新與發(fā)展的作用
