氧气顶吹转炉炼钢（LD 炼钢法）通过近几十年的发展，目前已完全取代了平炉炼钢，其之所以能够迅速发展的原因，主要在于与其它炼钢方法相比，它具有一系列的优越性，较为更突出的几点如下。 　　生产效率高 　　一座容量为80吨的氧气顶吹转炉连续生产24小时，钢产量可达到日产3000—4000吨，而一座100吨的平炉一昼夜只能炼钢300—400吨钢，平均小时产量相差甚远，而且从冶炼周期上看，转炉比平炉、电炉的冶炼周期要短得多。 　　投资少，成本低 　　建氧气顶吹转炉所需的基本建设的单位投资，比同规模的平炉节约30%左右，另外投产后的经营管理费用，转炉比平炉要节省，而且随着转炉煤气回收技术的广泛推广和应用，利用转炉余热锅炉产生蒸气及转炉煤气发电，使转炉逐步走向“负能”炼钢。 　　原料适应性强 　　氧气顶吹转炉对原料情况的要求，与空气转炉相比并不那么严格，可以和平炉、电弧炉一样熔炼各种成分的铁水。 　　冶炼的钢质量好，品种多 　　氧气顶吹转炉所冶炼的钢种不但包括全部平炉钢，而且还包括相当大的一部分电弧炉钢，其质量与平炉钢基本相同甚至更优，氧气顶吹转炉钢的深冲性能和延展性好，适宜轧制板、管、丝、带等钢材。 　　适于高度机械化和自动化生产 　　由于冶炼时间短，生产效率高，再加转炉容量不断扩大，为准确控制冶炼过程，保证获得合格钢水成分和出钢温度，必须进行自动控制和检测，实现生产过程自动化。 　　另外，在这种要求下，也只有实现高度机械化和自动化，才能减轻工人的劳动强度，改善劳动条件。

中国是目前世界上最大的不锈钢生产和消费国，2010年产量为1130万ｔ，同比增加27.8%。不锈钢在生产过程中会产生大量的废渣，如电弧炉（EAF）渣、氩氧精炼（AOD）炉渣等。生产1t不锈钢可产生大约250kg废渣，按此计算，2010年中国国内产生的不锈钢废渣大约为282.5万t。在这些废渣中，除含有CaO、MgO、Fe、Cr和Ni外，还含有一定量的Cr、Cd等重金属，限制了其综合利用，不锈钢炉渣的处理一直是冶金行业和不锈钢生产厂的难题。世界上回收利用不锈钢渣常用的方法有：用作道路建筑材料、沥青混凝土、水泥混凝土、水泥制品等。 北京科技大学的学者研究了不锈钢冶炼工艺中EAF渣的资源利用特性和渣中铬的浸出特性，结果表明：ＥＡＦ渣呈碱性，渣中物相主要有Ca2SiO4、Ca3Mg(SiO4)2、MgCr2O4等，值得关注的Cr2O3质量分数为2.92%，具有较高的回收价值，但是渣中的金属元素基本上均匀分布在各粒度段中，因此其回收利用具有一定的困难。钢渣中铬的浸出测试结果表明：EAF渣中的铬在去离子水中浸出量与钢渣粒径成反比，与反应时间、液固比成正比，电磁搅拌改善了浸出的动力学条件，有利于铬的浸出，浸出液中的Cr（Ⅵ）占浸出总铬的50%以上。在酸性情况下，浸出铬的质量增加，但均以毒性较小的形态存在。

为响应国家“节能、减排”的号召，本着“节约能源，保护环境”的原则，提高经济效益，南钢决定利用钢铁厂烧结环冷机所产生的废气的显热，建设烧结环冷机余热发电工程，该工程可回收利用南钢360m2及180m2烧结机环冷机烟囱废气中的余热，通过余热锅炉产生的蒸汽可用于汽轮发电机发电及供热。 该余热发电工程在360m2烧结环冷机附近配置一台48t/h，双压立式无补燃自然循环余热锅炉和一台15MW补汽凝汽式汽轮发电机组，将360m2烧结环冷烟气通过余热锅炉成熟期蒸汽用于汽轮发电机发电；180m2烧结环冷机，配置一台25t/h为单压立式无补燃自然循环余热锅炉，将180m2烧结环冷烟气通过余热锅炉产生的蒸汽用于供热。 这种工艺与火力发电相比，不需要消耗一次能源，不产生额外的废气、废渣、粉尘和其它有害气体。是当前工业企业节能和环保要求下的必然趋势和产物，具有充分利用低温废气以达到变废为宝，净化环境的功效。 该工程建成后将年发电0.81亿度，年供热量19.5万吨，年节约标准煤约7万多吨，将减少南钢自外网的购电量，并降低南钢烧结工序能耗。 由于该工程采用烟气再循环，减少烧结环冷机烟气向空排放，从而达到了减少温室气体的效果；同时有利于其他可持续目标的实现：如减少当地由常规火电厂带来的SO2、粉尘之类的大气污染物；减少对于化石资源的开采和消耗，促进资源节约；有助于改善当地的能源结构，提高能源安全。

对于传统工频电源对大的电场來说，输出80KV/2A,输出功率每台电源160kW,转换效率低，功率因数低，电网实际消耗功率250kW.高频电源在同一电埸中输出功率可以变小，加上转換效率高和功率因数高，电网实际消耗功率-般为100kW左右。 脉冲电源虽然给电除尘器电容充电电流达几百安培，但消耗的有功功率要比工频电源和高频电源小得多。 假定电场等效电阻=80KV/2A=40kΩ，则用于收尘的基础电源Vdc的输出功率=（Vdc）×（VdC）/R=40kW.用于电晕的脉冲电源Vpulse输出的有功功率=[（70kV）×（70kV）/40KΩ]×（100us/10ms）=（122.5kW）×（1/100）=1.225kW.考虑到电源本身的损耗，因此整个脉冲高压电源电网端消耗的有功功率=46kW<50kW. 可见，脉冲高压电源相对高频电源节能50%,相对传统工频电源节能80%以上。如果做得好的话，还有可能減少电场数目，节能空间就更大了。 另外，电除尘器的首要任务是除尘，即减排效果好。对于高压电源來说，电除尘器是电容性很强的阻容负载。要有高的除尘减排效果，就要有与电除尘器相适应的高压电源。传统的両相进电的晶闸管工频移相整流电源是二十世纪八十年代技术条件下的产物，对现在的技术条件和排放标准来说，已是过时的产品。之后的三相电源、中频电源和高频电源弥补了很多不足， 特别是高频电源把当代最新的电力电子技术用到了电除尘器中，对节能减排发挥了很大作用。但是，它们基本上都还是直流连续供电，电流小，其标志就是电除尘器的电压上升率dV/dt较低，只能达到毎微秒几十伏，即电除尘器的电压上升率是毫秒级，除尘效率不高，更无法解决比电阻高的粉尘和细微颗粒PM2.5的排放问题。 电容上电压上升率dV/dt与充电电流i成正比，与电容量c成反比，即：dV/dt=i/c. 脉冲高压电源以几百安的电流给电除尘器电容充电（传统工频电源只有几安），使ESP电压上升率dV/dt可达每微秒几千伏，即电除尘器电压上升率是微秒级， 特别有利于粉尘荷电， 也有利于克服比电阻高的细微颗粒在收尘极形成反电晕和二次扬尘问题。 新一代脉冲高压电源减排效果比高频电源提高50%,比传统工频电源提高80%。

　　板带冷轧机这一多质量、旋转运动体系统，在其高速、瞬态轧制过程中，时常会发生轧机振动现象。当轧制工艺、设备和控制等参数配合良好时，这种振动现象并不会明确体现。但是，一旦轧机运行状态超出对产品的精度要求或设备的承受能力，便会导致轧机振动的频繁发生。在带钢冷连轧过程中经常出现的传动系统扭转振动、垂直振动及垂扭耦合振动等振动形式中，以垂向系统的三倍频振动危害最大，它轻则会对轧件产品的板厚-板形质量指标造成不良的影响，重则会导致轧机设备的损害。 　　北京科技大学的学者针对高速铝板轧制过程中频繁出现的冷轧机垂直振动现象，结合轧制工艺润滑原理和机械振动理论，建立基于辊缝动态摩擦方程的轧机垂直振动模型。该模型由辊缝几何形状模型，轧辊-轧件工作界面的动态摩擦模型，变形区内的正向轧制应力、摩擦应力分布模型，以及单机架铝板冷轧机二自由度垂向系统结构模型组成。同时，为研究轧辊--轧件工作界面动态摩擦机制影响下的冷轧机垂振机理及系统稳定性，采用某厂单机架铝轧机设备及工艺参数，搭建Matlab/Simulink平台，分别模拟仿真轧制压力和正向轧制应力曲线，验证该模型的有效性；并讨论分析了变形区混合摩擦状态，轧辊--轧件表面粗糙度、轧件入口厚度与系统稳定性的关系。

　　在铁水预处理成本中，钝化镁粉的成本约占脱硫剂总成本的42%。钝化镁粉是决定脱硫成本的主要因素。理论上1kg金属镁能脱除1.32kg的硫，实际上由于诸多因素影响，目前八钢铁水预处理钝化镁的脱硫利用率较低，平均利用率约为45%，而且低于40%的比例较多。因此如何提高钝化镁的脱硫利用率是目前降低铁水喷镁脱硫成本最关键的问题。 　　众所周知，镁与CaO、CaC2、NaHCO3这些传统的脱硫剂相比，与[S]的亲和力较大。因此，其反应速度快、脱硫效果好。且能将铁水中硫脱到5×10-6。这是以往所用的任何脱硫剂无法比拟的。尽管镁粉的价格高，但由于喷吹量少、喷吹时间短、作业率高，对铁水降温值小、相对处理的渣量少、铁损少等优点，故其综合效益比较显著，是各大钢铁企业铁水预处理中普遍选择的脱硫剂。 　　提高钝化镁的脱硫率，可以从两个方面入手：首先是使镁粒尽可能多地穿透射流的气-液界面侵入铁液，防止其被包裹在载气泡中，上浮到渣层而被烧损；其次是防止镁粒在铁液中完全吸收、溶解的时间大于其在铁液中停留时间，避免镁气泡浮入渣层的损耗。为研究影响钝化镁粉利用率的各种因素，在生产中采用不同工艺参数进行脱硫实践，对最终结果进行归纳统计并分析。 　　1.铁水温度对钝化镁粉利用率的影响 　　铁水温度越高，汽化速度较快，形成的气泡较大，铁水粘度降低，镁的气泡上浮速度较快，从而降低镁在铁水中停留时间，这会使镁粉的利用率降低。随铁水温度的上升，镁的溶解度大幅度下降，从而也影响了液相脱硫反应速度。 　　2.初始铁水ω(S)对钝化镁粉利用率的影响 　　铁水初始硫含量越高，其脱硫效果越好，单位脱硫量所消耗的钝化镁粉量越低。脱硫率随着铁水初始硫含量增加而升高，这是因为铁水初始硫含量越高[S]的活度越大，故脱硫反应越易进行。同时由于在一定温度下，铁水中的[S][Mg]之积（溶度积）为一常数，与[S]平衡所需的[Mg]就少，溶解到铁水中的[Mg]就越有足够量与[S]反应，其脱硫率高。资料表明，镁的溶解损失在开始脱硫阶段很小，其后随ω(S)的降低，溶解损失成倍的增加，当ω(S)降到0.005%以下时，钝化镁粉主要消耗在溶解上而不是在化学反应上。所以随着铁水初始ω(S)增高，钝化镁粉脱硫利用率也趋于提高。随着喷吹终点ω(S)的降低，脱硫剂钝化镁粉的利用率也是降低的，应根据钢种要求合理控制入炉铁水ω(S)。 　　3.喷枪插入深度对钝化镁粉利用率的影响 　　喷枪插入深度一方面决定了脱硫剂上浮行程，另一方面也影响了喷吹过程的稳定性。 　　4.石灰粉与（CaO/Mg）对钝化镁粉利用率影响 　　镁粉脱硫能力很强，反应速度很快。但在铁水脱硫过程中，要提高钝化镁粉利用率，必须控制镁的挥发速度，减缓反应速度，配加一定量的石灰粉是行之有效的方法。但是，石灰粉的加入也会对脱硫产生负面效应，因为要完成镁的高脱硫能力，必须在包底深处完成镁的加热、熔化、汽化和溶解，过多的增加石灰粉剂会延缓这一过程，因为CaO主要起分散剂的作用，起主要脱硫作用的是镁粉。另外添加石灰粉剂中不可避免的含有CaCO3和Ca(OH)2等组分，将产生系列反应，导致镁的氧化损失，降低钝化镁粉利用率。因此，必须控制合适的喷吹石灰粉与钝化镁粉比例。 　　5.喷枪喷吹速度对钝化镁粉利用率的影响 　　喷吹速度对镁粉脱硫率的影响不太明显。但在一定条件下，脱硫率随着喷吹速度的增加而升高。在一定的喷吹条件下，尽管喷吹速度的增加幅度相同，脱硫率的升高幅度并不相同。喷吹速度增加，单位时间内喷吹量增加，镁粉在铁水中的分散性不好，脱硫反应不充分。依靠提高喷吹速度来提高脱硫率不是最好的方法。喷吹速度过高，降低了镁粉的利用率，喷吹速度太低，虽然能提高镁粉的利用率，但喷吹时间延长；温降大、生产率低，工艺上也是不可取的。所以，合适的喷吹速度既能提高镁粉的利用率，又不至于使脱硫时间过长。结合八钢炼钢生产实际得出合适的喷镁粉的速率应控制在6～9kg/min。 　　6.钝化镁粉喷吹过程对铁水温度的影响 　　通过大量生产数据统计可知，处理过程的温降约为22℃。尽管喷入的石灰粉对铁水有冷却作用，喷吹时间内铁水有自然温降，但是由于喷入的镁粉有部分与铁水中的氧反应，或未来得及反应的镁与渣中的氧反应生成MgO而放热，从而部分弥补了铁水温降的缘故。 　　7.钝化镁粉喷吹过程中铁耗 　　喷粉脱硫后，渣中ΣFeO将达到50%，这里绝大部分是扒渣过程中带出的铁粒。处理前后铁水重量减少约2.3%，扣除铁水原始带渣0.13%，故对整个喷粉脱硫过程，铁损为2.27%。因此，改善扒渣操作、减少带铁、强化铁粒回收，是减少铁损、增加效益的有效措施。 　　影响钝化镁粉脱硫利用率的因素很多，通过对调整生产过程中各个工艺参数对脱硫过程钝化镁粉的利用率进行研究，得出了适合八钢铁水预处理脱硫相关的工艺参数，完善了脱硫工艺，为提高钝化镁粉利用率指出了明确的方向。通过调整相关工艺参数，钝化镁粉的利用率由前期的45%提高到目前50%以上，有效地提高了脱硫站铁水预处理的功能效果，降低了脱硫成本，为开展铁水预处理深脱硫的研究积累了实践资料。