洁净钢低成本制造工艺的核心技术

洁净钢低成本制造工艺主要包括减少渣量、降低铁耗、直接利用炼钢废弃物和氧化物熔

融还原

3 项核心技术。

1.日本减少渣量，降低铁耗

减少渣量是降低洁净钢生产成本的重要措施，随着渣量的减少炼钢过程铁耗降低，达

到降低冶炼成本的目的。日本通常采用两种工艺减少炼钢渣量：少渣冶炼技术。通常采用高
炉低硅冶炼工艺，稳定控制铁水［

Si］

≤0.4%。为满足脱磷炉脱磷的碱度要求，控制吨钢石

灰加入量

≤20kg。脱碳炉采用少渣冶炼，吨钢石灰加入量控制在 10kg。总计转炉吨钢石灰消

耗

≤30kg，转炉吨钢渣量波动在 60～70kg。2）“零”渣量冶炼工艺。通常采用铁水罐脱硅预

处理工艺，将高炉铁水［

Si］控制在 0.2%以下，则脱磷炉吨钢石灰消耗可以控制在 10kg，

脱碳炉吨钢石灰消耗

10kg，则吨钢石灰总消耗

≤20kg。若采用脱碳炉返回渣取代石灰，则整

个炼钢过程吨钢石灰总消耗约为

10～15kg，总吨钢渣量波动在 25～30kg，称为

“零”渣量冶

炼工艺。如图

9 所示，

“零”渣量工艺和传统工艺相比渣量可从 120kg/t 降低至 60kg/t，减少

渣量

50%。上述 2 种工艺的主要差别在于是否进行铁水脱硅预处理。少渣冶炼工艺不需要进

行铁水脱硅，工艺流程简单。同时铁水物理热较高，可保证废钢熔化，并可根据铁水、废钢
的市场条件灵活调节铁水硅含量，提高入炉废钢比

≥18%，在生产组织上具有较大的灵活

性。

“零”渣量冶炼工艺石灰消耗和转炉渣量大幅度降低，对节能减排提高资源利用率有很大

好处。

减少转炉渣量可明显降低炼钢炉渣中的铁氧化损失，同时在脱磷炉内采用低氧化铁造

渣工艺，控制渣中

FeO

≤5%，进一步降低了炼钢铁耗。采用少渣冶炼与传统炼钢工艺相比

可减少渣中铁损

13kg/t；同时少渣冶炼转炉多采用氧化物熔融还原工艺，可在脱磷炉中还

原铁矿石回收金属铁

6kg/t，脱碳炉内还原锰矿回收金属锰 2kg/t，总计采用少渣冶炼工艺后

可比传统转炉降低炼钢铁耗

20kg/t。

2.直接利用炼钢废弃物

直接利用炼钢废弃物（如炉渣、粉尘等）制成高效脱磷剂或化渣剂可以大幅度降低超洁

净钢生产成本，获得明显的经济效益。

1）脱碳炉渣的返回利用。和歌山厂采用双联工艺，脱碳炉渣全部返回到脱磷炉代替石

灰作为造渣剂。控制脱碳炉渣碱度

R=4，脱磷炉渣碱度 R=2，故每炉添加 20kg/t 脱碳炉返回

渣可节省

10kg/t 石灰。若控制铁水［Si］

≤0.2%，则脱磷炉可完全采用脱碳炉返回渣造渣即

可满足脱磷要求，使全部炼钢石灰消耗降低到

10kg/t。2）脱碳炉粉尘的直接利用。炼钢生产

中通常产生含

FeO40%～50%左右的除尘灰 20～25kg/t，全部返回到脱磷炉内代替矿石作为