转炉炼钢是我国钢铁企业的主要炼钢工艺，转炉在吹炼过程中产生以一氧化碳为主体、含少量二氧化碳和其他微量成分的气体，其中还夹带着大量氧化铁、金属铁粒和其他细小颗粒固体尘埃，对大气和车间环境污染严重。其污染物的特点为：烟气中含尘浓度高、粒度细，污染严重；烟气温度高，废气治理工艺中复杂性增加；废气治理中的热能、一氧化碳和烟尘中的含铁量都符合回收综合利用的条件。 自今年1月1日起，钢铁工业大气污染物新排放标准的缓冲期结束，所有钢铁企业都执行新建企业污染物排放限值，重点区域的钢铁企业执行更加严格的特别排放限值。因此，提高我国转炉除尘系统技术水平，有效控制和减少炼钢大气污染物排放量是当前亟待解决的问题。 湿法除尘不断改良发展 现阶段的转炉除尘工艺主要由汽化冷却系统、一次烟气除尘系统和转炉煤气回收系统三部分组成，通常分为湿法除尘、干法除尘两大类。其中，湿法除尘工艺以OG法为代表，干法除尘工艺以LT法为代表。我国现有的转炉烟气除尘工艺多采用湿法除尘。 传统OG工艺。其工艺流程为：转炉烟气经活动烟罩收集，气化冷却道冷却，然后进入一级溢流式固定喉口文氏管粗除尘、脱水器脱水，再经二级可调翻板文氏管精除尘、脱水器脱水，最后通过风机进入三通阀，回收或放散。该工艺的优点是工艺简单，系统阻力小；缺点是排放浓度偏高，运行费用和能耗高等。 塔文工艺。其工艺流程为：转炉烟气经活动烟罩收集，汽化冷却烟道冷却，然后进入高效除尘塔除尘（由环缝文氏管和洗涤塔组合），再经脱水器脱水，最后通过风机进入三通阀，回收或放散。该工艺的优点是系统阻力小，净化效率高，系统简单，风机能耗低；缺点是高效除尘塔结构复杂，除尘水用水量偏大，检修清理不便等。 洗涤塔加文氏管工艺。工艺流程为：转炉烟气经活动烟罩收集，汽化冷却烟道冷却（烟气温度由1400℃左右降到800℃左右），然后通过高温非金属膨胀节，再经高效喷雾洗涤塔粗除尘、90°弯头脱水器脱水，上行式环缝文氏管精除尘、漩流脱水器脱水，最后通过风机进入三通阀，回收或放散。与传统的湿法工艺相比，该工艺的优点是节省水量，降低电耗和阻力，从源头上解决了除尘水排出易夹带煤气的问题，工人劳动强度降低，设备故障率降低，风机运行寿命延长。 经过改良后的湿法除尘系统，可以满足当前的排放标准，但在能耗方面还存在一定弊端。 干法除尘是未来发展方向 随着对钢铁行业节能减排要求的不断提高，干法除尘技术受到越来越多钢铁企业的重视，被公认为是今后转炉除尘技术的发展方向。 LT工艺。20世纪60年代末德国的鲁奇 (Lurgi)与蒂森(Thyssen)联合开发了最初的转炉煤气干法除尘工艺，并于1983年将该工艺实施在Bruckhausen钢厂的2座400吨转炉上，因此称其为LT法。1998年4月份，宝钢首次引进了LT工艺，应用于其三期二炼钢中。 该工艺流程为：当转炉烟气流经回收系统的各个标准部件（主要包括活动烟罩、汽化冷却烟道和热回收装置等）后，其烟气的温度会降到850℃~1000℃，然后通过蒸发冷却器，在蒸发冷却器内部对烟气进行雾状喷水，直接将烟气冷却。期间，根据烟气含热量来控制喷水量，喷入的雾状水全部被蒸发，烟气始终保持为干烟气。在蒸发冷却器中占烟气含尘量约40%的粗粉尘团聚沉降至其底部，再经链式输送机送至粗灰仓，蒸发冷却器出口的烟气温度则降至150℃左右。烟气再流入圆筒形干式电除尘器，高压发电使烟气电离，细粒径的粉尘被捕集下来，再通过链式输送机送至细灰仓中。经过两次净化后的转炉烟气流入切换站进行切换，符合标准的烟气需冷却降温到70℃左右后再进入煤气柜回收，不符合标准的烟气则通过火炬装置进行放散。 与湿法除尘相比，该工艺的优点是净化效率高，烟气的含尘量通常可以稳定控制在30mg/Nm3以下，在工艺特殊要求下，可将含尘量降低至5mg/Nm3；系统阻力小，风机运行费低，寿命长；耗水量小，含铁干粉尘仅需热压块后即可替代转炉炼钢所需的铁矿石或废钢，无需设置沉淀池和污泥处理设施。缺点是转炉烟气中一氧化碳和少量氧气不可避免地同时进入到除尘系统中，两种气体一旦混合并达到一定比例，在遇到明火或火花时，烟气会发生燃烧或爆炸。因此，转炉烟气经过静电除尘器时极易发生燃烧或爆炸，爆炸发生后，将迫使转炉系统停止冶炼。 DDS工艺。该工艺为LT工艺基础上的改进工艺，针对回收粉尘中锌富集带来的耐火材料寿命缩短、冷却塔内氧化锌结块的问题，增设了富锌粉尘分离系统，形成了DDS工艺。该系统通过设置在线激光测锌装置，当炼钢除尘灰中锌含量超过20%时，由除尘灰制成的球团不做内部循环，而是外供给制锌企业使用，这样就有效避免了锌富集的问题。 通过现行转炉炼钢除尘技术的运行情况可以看出，现阶段较为常用的两种除尘方法都具有各自的优缺点。为了实现生态环境和工业生产的协同发展，应该依据科学手段进行转炉烟气的除尘处理，积极开发、优化转炉除尘技术，与其它环保设施有机结合起来，提高转炉除尘效果，降低工艺运行能耗，确保生产安全有序进行。 转炉炼钢除尘器的发展趋势 随着社会对环保的要求日益提高，钢铁企业的环保工作已上升到决定企业生存与否的重要地位，转炉烟气除尘技术的研究也将进一步深入。干法除尘工艺相比于湿法除尘工艺，其耗能少、耗水量低、除尘效率高等优点决定了其为未来转炉除尘的主流技术。干法除尘的主体除尘器则是决定该项技术发展的关键因素。 超高压宽间距电除尘器。依据相关公式可知，使用超高压电源以及加宽电极间距将提高除尘灰的有效驱进速度，因此，在减少极板数量的同时，能达到同等的除尘效率。目前，我国已经研制出一种电除尘器具备超高压宽间距的性质，通过超高压电场来增大电除尘器适用的粉尘比电阻范围，有效地解决烟气含尘量超标情况下依旧保持除尘效率的问题。该除尘器能在满足转炉炼钢除尘的要求下，长时间安全、稳定地运行。 电袋一体化除尘器。电袋一体化除尘器是一种将电除尘器与布袋除尘器有机结合在一起的高效除尘器。烟气先经过电除尘区再进入布袋除尘区，通过前期电除尘器的捕集，使烟气中的含尘量大幅降低；再利用粉尘的荷电性和同性相斥、异性相吸的特性而产生的电排斥，以及细微粒子电凝聚现象，使滤料表面粉尘松散堆结，滤料阻力降低。 电袋一体化除尘器既能有效克服静电除尘器对超细颗粒控制效果差的缺点，又能克服袋式除尘器不适宜高湿、高温、黏结性强的粉尘而无法应用于转炉一次除尘的缺点。此外，电袋一体化除尘器还能与脱硫装置一起使用，从而实现除尘脱硫一体化。烟气经电除尘预除尘，再进入脱硫塔进行脱硫，最后，利用低压旋转脉冲布袋除尘器除去余下的细小粉尘。该方法应用于生产实际，将取得良好的社会效益和经济效益。

炼钢过程使用萤石作为造渣剂，由萤石分离出的F-能缩小炉渣中硅酸盐复合阴离子团的链长，显著降低熔渣黏度，还可以降低2CaO·SiO2的熔点，缩小2CaO·SiO2的固相区，从而有利于石灰的熔解，以增加炉渣的流动性，使之易于脱硫、脱磷，但转炉渣中氟化钙是侵蚀炉衬、包衬的重要因素。此外，使用萤石产生的大量氟离子，对生态环境产生污染。长期以来，使用的矿石、萤石质量不稳定，造成化渣困难，加入量大，增加了消耗，也加剧了对炉衬、包衬等侵蚀及对环境的污染。 首钢京唐钢铁联合有限责任公司的学者通过工业试验，对首钢京唐钢铁联合有限责任公司300t脱碳复吹转炉半钢冶炼过程有氟和无氟化造渣工艺分析，从理论上说明了无氟化化渣所需条件。对比2种造渣工艺的工业试验效果表明：脱碳转炉半钢冶炼采用留渣操作、高枪位、添加助熔剂及降低熔池升温速度相结合的造渣工艺可以得到较好的化渣效果；无氟化工艺已实现单月平均降低成本90.4万元，全年预计降本增效1085万元。

钢包底吹氩技术是目前广泛使用的钢液精炼手段，不仅能有效均匀钢液成分和温度，弥散的小气泡还能有效去除钢液中的夹杂物，提高钢液质量。然而实际生产中，往往存在因透气砖安装位置不合理，氩气流量控制不精确，造成钢液二次氧化及包壁侵蚀等问题。2012年国内某厂为了提高钢液洁净度，增加夹杂物的去除效率，对该厂现有钢包展开了优化改造工作。 北京科技大学的学者通过水模型研究了国内某厂150t钢包双透气砖底吹氩位置及流量对钢液混匀时间的影响，利用优质真空泵油模拟钢包顶渣，对不同吹气位置及吹气流量下钢液裸露面积进行了比较。结果表明，双孔夹角180度、吹气孔位于各自半径0.6R圆周上时混匀时间短且钢液裸露面积小，同时对包壁冲刷更小。钢包改造后工业试用表明，通过优化钢包透气砖位置及钙处理后钢液软吹氩流量及时间，钢液钙处理增氧质量分数降低28×10-6，降幅达78%；钢液出LF全氧质量分数降低34×10-6，降幅为45%，全氧含量控制水平明显提高。

粉末冶金不锈钢是指用粉末冶金方法制造的不锈钢。使用该方法制备的不锈钢可以使显微组织细化，合金元素的偏析减少，从而改善材料的性能。此外，还能够节省原材料与节约能耗，实现低碳、绿色、环保。 粉末冶金不锈钢的工艺流程是制备粉末—>成形—>烧结。 制备粉末是用粉末冶金法生产不锈钢的第一步，可以是水雾化，将熔融的不锈钢由喷嘴漏孔流出，用高压水吹散、凝固，得到不锈钢粉末。水雾化不锈钢粉末的松装密度为2.5~3.2 g/cm3。也可以是气雾化，高压氮气雾化粉末的松装密度为4.8 g/cm3，粉末氧含量小于10-4。还可以采用旋转电极制粉法生产球状不锈钢粉末。 接下来是成形。成形的压力为550~830 MPa。 下一步是烧结。由于不锈钢中的合金元素容易氧化，所以必须在含氧量极低的保护气氛中烧结，如果采用氢气或分解氨作为保护气氛，露点应为-45~-50℃。也可采用真空烧结，烧结温度为1120~1150℃。还可以将这些不锈钢粉末装入包套内，抽真空密封后，冷等静压制，接着热等静压致密化成材，工艺参数为1050℃，压力2 kPa。 与普通的铸锻不锈钢材相比，粉末冶金不锈钢的合金元素的偏析小，晶粒度细小，不纯的夹杂物细小并均匀分布，力学性能和耐腐蚀性能较高。特别是用粉末冶金方法生产的高氮不锈钢，比高压熔炼法成本要降低很多，同时粉末冶金高氮不锈钢具有一系列优异的性能，应用前景非常广阔。

电磁连铸技术主要涉及结晶器的构形和感应器激发的磁场形态。因为钢的高密度和高的浇铸速度要求电磁连铸结晶器承受高得多的钢水静压，因此设计电磁连铸结晶器必须考虑两个区域:在其上部必须考虑电磁效果，使外加磁场尽可能多的透过结晶器，能有效箍缩钢水；而在其下部，与常规连铸一样，必须考虑机械效果。目前正在探索的大致有以下几种类型。 CREM(Casting、Refining、Electromagnetic)技术 CREM技术是将常规结晶器与电磁铸造(EMC)相结合，俗称“软接触”技术。其特点是： 1)采用水冷整体薄壁铜结晶器，以减小对磁场的屏蔽作用； 2)在结晶器外围设置感应器，通以工频大电流的交流电； 3)外加磁场的形态可以是连续的，也可以是脉冲的。 4)借助磁压箍缩钢水，实际上使钢水处于缓冷状态；采用工频电流激磁，增加了结晶器内钢水的搅拌运动。因此，技术既能获得良好的表面质量外，也能获得良好的内部质量。 冷坩祸型电磁连铸技术，其特点是： 1)结晶器是由纵向绝缘槽分隔成若干水冷铜瓣组成； 2)在分瓣的结晶器外围设置感应器，通常采用高频率大电流激磁； 3)感应器激发的磁场可以是连续的，也可以是间断的； 4)借助感应器激发的高频磁场箍缩钢水，使其与结晶器软接触；由于频率高，磁场集中在表面很薄的区域内，能产生大的磁压，而搅拌力不大。 热顶电磁连铸技术 热顶电磁连铸技术似乎借鉴了水平连铸技术。其特点是： 1)热顶结晶器由常规结晶器及其上部耐火材料套筒等两部分组成； 2)在耐火材料套筒外围的三重点（耐火材料、结晶器、钢水）附近设置感应器，通常采用高频大电流激磁； 3)三重点起了凝固起始点的作用，在三重点处外高频磁场能有效地控制初期凝固，从而在三重点附近获得合适的凝固起始点。

良好的润滑剂能提高热精锻的质量，改善工作质量。传统的热锻润滑剂普遍采用水剂石墨，水剂石墨润滑剂于1979年开始研制，1981年开始使用，是一种比较理想的润滑剂。但存在造成环境污染，并且容易在锻件表面形成一层石墨层，难以去除。近年来，研究人员将石墨细化为约1μm的超微润滑剂，润滑和脱模效果更好，并有利于提高模具寿命，并且为了避免污染，国外已研制出非石墨润滑剂，其性能接近水剂石墨。今后润滑技术的发展趋势是： 1、模具内外润滑冷却相结合 如四工序温挤模具中的反挤压模具，其凹模下面和凸模外面均安装有润滑冷却系统，凹模下面的系统是实现凹模模膛的内部润滑与冷却，上面的系统实现了反挤凸模的润滑于冷却，整体润滑速度快，效果好。 2、自动化喷涂润滑 自动喷石墨装置一般采用气动原理来实现，由混合石墨、水和气的压力容器、气动马达、直线气缸、平面喷头等组成。工作状态中，压力机滑块每次锻打工件完毕回程超过一定高度时，喷头自动进入上下模腔之间，喷射水剂石墨达到设定的时间后自动退回。这种由电气控制系统对喷涂时间进行调节，使喷涂更加均匀。可有效提高锻件质量和模具寿命。 3、沐浴浸泡式润滑与冷却 这种方式主要用于电动螺旋压力机上进行齿轮坯等饼类锻件的闭式模锻，模锻时，含有润滑和防锈作用的乳化液不断从压力机侧面注入凹模模腔，模锻时锻件完全泡在乳化液中，模膛中的乳化液起到冷却润滑作用后从模膛下面的出口流出经过滤后回收到水箱循环使用。这种润滑效果很高，模具寿命可达20万件。