連鑄耐火材料技術(shù)已能滿足我國連鑄技術(shù)發(fā)展的需要。
上世紀(jì)90年代首先在青島引進(jìn)的連鑄耐火材料三大件配方、生產(chǎn)的工藝和裝備技術(shù)，經(jīng)過消化再創(chuàng)新，已完全變?yōu)樽灾骷夹g(shù)主導(dǎo)的局面。包括不定形耐火材料在內(nèi)的應(yīng)用及維護(hù)，各種結(jié)構(gòu)與材質(zhì)復(fù)合的鋼包、中間包耐火材料都具有優(yōu)良的性能，已經(jīng)可以立足國內(nèi)，成為煉鋼-連鑄高效生產(chǎn)的重要支撐條件。主要有以下功能型產(chǎn)品：
以功能化復(fù)合技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展了系列高服役安全性、長服役壽命的連鑄三大件產(chǎn)品，如復(fù)合無碳低膨脹內(nèi)襯材料的免預(yù)熱長水口，高抗侵蝕性渣線設(shè)計的長壽命浸入式水口，鋁鎮(zhèn)靜鋼、合金鋼等鋼種連鑄用復(fù)合結(jié)構(gòu)防堵塞浸入式水口，適應(yīng)不同鋼種連鑄的多種低碳材質(zhì)棒頭的整體塞棒等。以適應(yīng)高速連鑄技術(shù)發(fā)展為目的開發(fā)出了快換式定徑水口、快換式浸入式水口、薄板坯連鑄用浸入式水口等。在連鑄技術(shù)發(fā)展的推動下，國產(chǎn)連鑄三大件的制造水平、產(chǎn)品服役可靠性、服役壽命已達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。
以節(jié)能降耗和適應(yīng)品種鋼、潔凈鋼連鑄為目的發(fā)展了以新型高效隔熱材料為背襯材料的鋼包保溫技術(shù)、剛玉-尖晶石預(yù)制塊或機壓不燒磚無碳鋼包襯技術(shù)、低碳鎂碳磚技術(shù)等，在延長鋼包包齡、減少耐火材料對鋼液污染、減小鋼液溫降、降低外殼溫度和熱疲勞損傷、提高現(xiàn)場施工效率和改善操作環(huán)境等方面都顯示出較好的效果。連鑄中間包耐火材料實現(xiàn)了全堿性化、長壽化和功能化，采用堿性干式料的中間包可以連續(xù)澆鋼20h～50h，采用鎂質(zhì)擋渣堰、中間包氣幕擋墻等技術(shù)有效減少鋼液中夾雜物數(shù)量。鋼包、中間包耐火材料技術(shù)的發(fā)展為高效連鑄發(fā)展提供了支持。
連鑄保護(hù)渣基本實現(xiàn)了以國內(nèi)企業(yè)為主，外資在中國的合資、獨資企業(yè)共同供貨，滿足各類鋼種鑄坯生產(chǎn)需要的目標(biāo)，還有不少出口。保護(hù)渣研究（包括配方系列、生產(chǎn)應(yīng)用中對鑄坯質(zhì)量影響，傳熱與拉速振動對應(yīng)的潤滑消耗協(xié)調(diào)關(guān)系等）正在日趨活躍，保護(hù)渣系列標(biāo)準(zhǔn)已逐步建立。但是，還應(yīng)在研發(fā)與生產(chǎn)體制結(jié)合、資金投入等多方面進(jìn)一步努力，更好地提高國產(chǎn)保護(hù)渣的生產(chǎn)與應(yīng)用水平。
相關(guān)檢測裝備技術(shù)已全面用于連鑄生產(chǎn)各個方面，并有出口。除前面提到的結(jié)晶器系統(tǒng)有關(guān)檢測裝備技術(shù)外，如鋼包下渣監(jiān)測與控制，鑄坯測溫，輥縫測量、表面質(zhì)量監(jiān)測等技術(shù)與裝備均可基本立足國內(nèi)。鋼包下渣振動監(jiān)測儀已可出口。
通過以上幾個方面的分析可清楚地看到，以連鑄為中心的技術(shù)內(nèi)涵更為深入具體，不僅是全面的、不斷創(chuàng)新的重點，而且具有帶動煉鋼廠各工位技術(shù)優(yōu)化的引領(lǐng)作用。
一批煉鋼工藝與裝備技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，已成為新的亮點。
轉(zhuǎn)爐干法除塵與煤氣回收利用國產(chǎn)化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化并迅速推廣應(yīng)用，已達(dá)到國際先進(jìn)水平，有力地提高了"負(fù)能煉鋼"的水平。
到上世紀(jì)末，我國轉(zhuǎn)爐只有寶鋼二煉鋼引進(jìn)了干法除塵，由于昂貴的投資和應(yīng)用中故障頻發(fā)，國內(nèi)一直未能推廣。10年前，國內(nèi)轉(zhuǎn)爐鋼廠鑒于除塵環(huán)保要求提高和國內(nèi)已掌握了干法除塵的基本設(shè)計、設(shè)備制造技術(shù)，因此新建和改造的轉(zhuǎn)爐紛紛選擇干法除塵工藝與裝備。雖然前兩年的應(yīng)用并不順利，但大多數(shù)企業(yè)還是看準(zhǔn)了這個方向，并迅速掌握了生產(chǎn)應(yīng)用與工藝緊密配合的關(guān)鍵技術(shù)，還大膽地改進(jìn)了電除塵設(shè)備的設(shè)計。首鋼京唐公司在世界上率先采用300噸級轉(zhuǎn)爐的干法除塵技術(shù)；宣鋼150噸級自主設(shè)計制造應(yīng)用的轉(zhuǎn)爐干法除塵設(shè)備平穩(wěn)運行連續(xù)3年無泄爆事故，除塵效果良好，還提高了煤氣回收的數(shù)量和質(zhì)量，達(dá)到了世界先進(jìn)水平。
轉(zhuǎn)爐滑動水口出鋼技術(shù)逐漸在轉(zhuǎn)爐鋼廠推廣應(yīng)用。
這一技術(shù)由2002年轉(zhuǎn)爐煉鋼廠廠長考察團(tuán)在德國薩茨吉特鋼廠所見，回來后福建三明鋼鐵公司煉鋼廠于2006年首先研發(fā)，申請專利并用于生產(chǎn)，顯示了良好的擋渣效果，可大幅度降低出鋼脫氧過程中的合金消耗，并降低精煉工序的負(fù)荷。該技術(shù)很快受到生產(chǎn)板材和高合金比鋼種為主的鋼廠的關(guān)注和采用，取得了良好的效益。目前較先進(jìn)的鋼廠滑板壽命已可達(dá)24次~26次，一般的壽命也在10次以上，可以和板坯連鑄機的連澆爐數(shù)匹配，更換時間最短可小于10分鐘，鋼包內(nèi)渣層厚度可降至25mm~40mm。
轉(zhuǎn)爐計算機全自動煉鋼水平大幅度提高，先進(jìn)的大中型鋼廠已達(dá)到國際先進(jìn)水平。
新世紀(jì)以來，以副槍檢測為特點的計算機全自動煉鋼技術(shù)首先在寶鋼、武鋼取得成果，終點碳、溫雙命中率平均達(dá)到90%以上。其后首鋼遷鋼、萊鋼等十幾個鋼廠進(jìn)一步形成了武鋼首次命名的"一鍵式"計算機全自動煉鋼正常生產(chǎn)的能力，寶鋼和武鋼無后吹的一次倒?fàn)t出鋼率均超過90%。首鋼京唐公司專用脫磷轉(zhuǎn)爐+專用脫碳轉(zhuǎn)爐的全新工藝更為高水平的計算機全自動化煉鋼創(chuàng)造了良好的條件，取得了突出的成績，2013年一次倒?fàn)t出鋼率平均＞95%，最高月份達(dá)97%，對穩(wěn)定生產(chǎn)、提高效率、降低消耗有良好的作用。
與此同時，武鋼、馬鋼、三明鋼鐵等在無副槍條件的中小型轉(zhuǎn)爐上利用投擲式探頭終點測溫定碳定氧或爐氣分析定碳等方法，也開展了計算機全自動煉鋼的生產(chǎn)，取得了一次倒?fàn)t出鋼率超過80%的好成績。
真空精煉技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展成為新世紀(jì)煉鋼生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步的突出亮點。
這具體體現(xiàn)在4個方面：
一是寶鋼、武鋼煉鋼總廠、首鋼京唐等重點大型企業(yè)真空精煉比都已超過70%。
二是RH、VD、VOD等系統(tǒng)工藝、裝備技術(shù)已可完全立足國內(nèi)。僅寶鋼從2004年起就在本公司、國內(nèi)和國外鋼廠推廣了35套具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的RH裝備技術(shù)，已經(jīng)與國內(nèi)其他公司一起主導(dǎo)了國內(nèi)市場，并有出口。
三是高效RH真空精煉技術(shù)工業(yè)化效果良好。這是"十一五"國家科技支撐項目"新一代可循環(huán)鋼鐵流程工藝技術(shù)"的一個研究課題，自主創(chuàng)新和集成了優(yōu)化的平面或立面布置、多功能頂槍、快速合金加料、智能化控制等技術(shù)，大大提高了RH的生產(chǎn)效率與冶金效果。課題研究成果實現(xiàn)了在生產(chǎn)中的應(yīng)用，精煉周期≤25min，生產(chǎn)效率提高20%，能穩(wěn)定生產(chǎn)[C] ≤13×10-6 的IF鋼和[S] ≤10×10-6的高牌號無取向硅鋼，還實現(xiàn)了RH100%應(yīng)用無鉻耐材及長壽化。
四是機械真空泵系統(tǒng)的鋼水真空精煉裝置從2011年起在國內(nèi)快速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，取得了大幅度節(jié)能與優(yōu)良冶金效果雙贏的突出成績。重鋼轉(zhuǎn)爐廠采用的200噸機械真空泵RH為世界上首臺，運行良好，節(jié)能效果顯著。初步資料顯示，與同噸位蒸汽噴射泵RH相比，僅節(jié)能一項就降成本7元/噸以上；包鋼一煉鋼運行16年的VD于2012年改造成機械真空泵系統(tǒng)VD，運行穩(wěn)定，扣除投資、折舊，效益也在4元/噸以上。包鋼二煉鋼2臺210噸RH也正待改造，新區(qū)新建2×260噸RH全部采用機械真空泵系統(tǒng)。
真空精煉技術(shù)的進(jìn)步對我國鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化與質(zhì)量提高，尤其是高品質(zhì)鋼的低成本生產(chǎn)有重大意義。
在真空精煉技術(shù)與裝備飛速進(jìn)步的同時，各種非真空精煉技術(shù)立足于充分發(fā)揮功能特點，適應(yīng)各鋼類潔凈度的要求，降低生產(chǎn)成本，特別關(guān)注與煉鋼爐、連鑄機之間生產(chǎn)節(jié)奏的協(xié)調(diào)匹配等方面，無論是認(rèn)識還是實踐都有了長足的進(jìn)步。各鋼廠的吹氬喂絲工藝更加規(guī)范與優(yōu)化。對LF的鋼種適應(yīng)性的認(rèn)識逐步取得共識，精煉技術(shù)的高效化和數(shù)學(xué)模型、終點控制技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用也取得了很大的進(jìn)步。
從上世紀(jì)末以后的鋼鐵指標(biāo)體系中已沒有全行業(yè)鐵水預(yù)處理比和鋼水精煉比的統(tǒng)計，但從新世紀(jì)迅速建設(shè)的裝備能力分析和前面附表所列的重點統(tǒng)計企業(yè)數(shù)據(jù)可見，從2012年起，我國鐵水預(yù)處理比和除去單純吹氬喂絲的鋼水精煉比均已超過65%，這是我國鋼鐵生產(chǎn)水平全面提高和產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化發(fā)展的重要基礎(chǔ)。
電爐生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新成果顯著。
上世紀(jì)90年代中期，冶金部曾組織過研討電爐流程優(yōu)化與發(fā)展的工作會議，旨在推動電爐生產(chǎn)高效化發(fā)展。當(dāng)時提出電爐大型化、高效化，建設(shè)冶煉-精煉-連鑄"三位一體"生產(chǎn)工藝體制，特別強調(diào)"以連鑄為中心"的技術(shù)方針。當(dāng)時，老的三段式冶煉的電爐冶煉周期≥3小時甚至≥4小時的低效生產(chǎn)狀況難以滿足連鑄多爐連澆的要求，從而導(dǎo)致老三段的小電爐快速淘汰，大型超高功率電爐快速發(fā)展。進(jìn)入新世紀(jì)后，我們又在2005年再次召開現(xiàn)代電爐流程優(yōu)化與發(fā)展的研討會，大力推動電爐生產(chǎn)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步。在電爐大型化、高效化步伐迅速加快的同時，
"三位一體"工藝已成為電爐鋼廠的主流工藝流程，并關(guān)注余熱回收利用。新世紀(jì)以來，電爐煉鋼的研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化亮點頻現(xiàn)，主要有如下幾個方面：
供電優(yōu)化與配料優(yōu)化推動了電爐冶煉電耗大幅度下降和冶煉周期大幅度縮短。
我國自主研發(fā)的電爐供電曲線實時監(jiān)測與供電模型優(yōu)化系統(tǒng)技術(shù)已在大中型電爐上迅速推廣應(yīng)用，使在全固體料條件下，經(jīng)優(yōu)化配料的電爐冶煉周期可縮短到1小時以下。不同鋼廠的冶煉電耗降低幅度均超過30%，冶煉周期縮短到60分鐘左右，優(yōu)化了與連鑄生產(chǎn)周期的匹配，有力地推動了我國電爐生產(chǎn)的發(fā)展。由于我國廢鋼相對短缺，特別是廢鋼價格上漲，配加部分熱鐵水的工藝已廣泛地在我國電爐鋼廠應(yīng)用，也對降低電耗、縮短冶煉周期起到了很大作用。但電爐采用高鐵水比冶煉，其總體能耗和環(huán)境負(fù)荷與全廢鋼冶煉相比是較高的，因此電爐生產(chǎn)采用過高的鐵水裝入比是不應(yīng)提倡的。
自主研發(fā)的集束氧槍裝備和技術(shù)迅速主導(dǎo)了國內(nèi)市場。
新世紀(jì)以來，電爐化學(xué)能輸入強度的提高已成為電爐高效生產(chǎn)的另一個特點。自主開發(fā)并應(yīng)用的電爐集束氧槍技術(shù)大大提高了氧氣的輸入強度和利用效率，而且吹煉平穩(wěn)，生產(chǎn)效率高。該技術(shù)很快占據(jù)了國內(nèi)市場的主導(dǎo)地位。但是，電爐用氧量應(yīng)注意不宜過度，特別在是當(dāng)前產(chǎn)能過剩的背景下，更應(yīng)注意用氧成本。
電爐余熱利用有了新進(jìn)展。
電爐余熱利用主要有兩種形式，一是煙氣廢鋼預(yù)熱，二是煙氣余熱轉(zhuǎn)換成蒸汽利用。
廢鋼預(yù)熱的多種方式都在中國電爐鋼廠使用過，且都是引進(jìn)的，目前除Consteel工藝有十幾臺電爐投產(chǎn)外，其他方法都沒有太多發(fā)展。
萊鋼特鋼與北科大合作在60噸超高功率電爐上采用煙罩余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽供VD使用，在排除管道積灰等多方面有所改進(jìn)，與較早投用的集束氧槍技術(shù)一起形成了電爐輸入能量高效利用與工藝優(yōu)化、余熱利用相結(jié)合的電爐節(jié)能技術(shù)，已推廣到了10臺60噸~150噸電爐應(yīng)用。
電爐頂?shù)讖?fù)吹技術(shù)推動電爐生產(chǎn)高效化。
上世紀(jì)90年代中期，我國電爐頂?shù)讖?fù)吹技術(shù)就在10噸電爐上實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但此后一直沒有推廣，原因之一是底吹槍壽命短制約了爐齡的延長。從2011年起，復(fù)吹技術(shù)再次研發(fā)并在西寧70噸電爐和天管150噸電爐上應(yīng)用，隨即快速推廣到10臺不同噸位的電爐上使用，對較高鐵水比的電爐工藝起到提高效率、優(yōu)質(zhì)節(jié)能的良好作用。同時該技術(shù)結(jié)合耐材改進(jìn)，實現(xiàn)了底吹槍齡與700爐~1000爐的爐襯壽命同步。
從2011年起，我國電爐鋼年產(chǎn)量就躍居世界第一，2012年產(chǎn)量近7000萬噸，但因全國年產(chǎn)鋼總量增長過快，電爐鋼占比相對下降至10%左右，而且噸鋼廢鋼用量也在不斷下降。要真正加快電爐鋼生產(chǎn)和高效節(jié)能，還有不少認(rèn)識問題有待更新，不少技術(shù)工作有待開發(fā)、研究和集成創(chuàng)新。
鋼渣與含鐵塵泥處理再資源化技術(shù)有了進(jìn)步。
進(jìn)入新世紀(jì)后，鋼渣水淬、風(fēng)淬、悶渣、熱潑、滾筒法等各種工藝裝備競相出現(xiàn)，在處理效率、處理特征、降低成本與減少環(huán)境污染等各個方面分別展示出各自的特點，使鋼廠有較多的選擇，并都注意到了渣內(nèi)鋼粒近零排放，游離CaO、MgO的有效控制并達(dá)標(biāo)，以及提高效率，不產(chǎn)生再次污染等關(guān)鍵問題。目前大包采用的方法是熱悶法、滾筒法、風(fēng)淬法，水淬因安全顧慮一直只在濟(jì)鋼小轉(zhuǎn)爐鋼廠應(yīng)用，熱潑法則因二次污染問題正在逐漸淡出。近幾年來寶鋼創(chuàng)新的滾筒法鋼渣處理裝備推廣應(yīng)用較快，已有近40套在運行。值得注意的是鋼渣細(xì)粉制備與應(yīng)用的研究和實施已在一些鋼廠中進(jìn)行，正加強與建材行業(yè)的合作并有所推進(jìn)。
鋼渣余熱是鋼廠余熱的一個大項，已有一些鋼廠開展了余熱利用（產(chǎn)生熱水、蒸汽回用）的研發(fā)，但尚須進(jìn)一步完善，才能真正工程化、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用并推廣。
在我國，煉鋼-連鑄產(chǎn)生的含鐵塵泥利用率是很高的，應(yīng)當(dāng)說大多已在鋼鐵生產(chǎn)流程內(nèi)循環(huán)再利用了。新世紀(jì)以來，隨著廢鋼結(jié)構(gòu)的變化（如汽車廢鋼增加），煉鋼塵泥中Zn、Cu、V等有價值元素的回收利用的裝備工藝研究也有了進(jìn)展，如引進(jìn)或國產(chǎn)的轉(zhuǎn)底爐處理含鐵塵泥，提取Zn、Cu、V等，已在某些鋼廠開展探索性的應(yīng)用。
以上情況簡要地概括了新世紀(jì)以來我國煉鋼廠生產(chǎn)過程優(yōu)化的主要成績，也是煉鋼廠對鋼鐵生產(chǎn)流程發(fā)展所起重要推動作用的體現(xiàn)，但在更加穩(wěn)定、規(guī)范、精細(xì)化各個工位的工藝操作，進(jìn)一步優(yōu)化煉鋼廠的制造流程內(nèi)部與相鄰廠的界面銜接技術(shù)，以提高效率、提高質(zhì)量、節(jié)能減排等方面還有許多緊迫的任務(wù)等待我們?nèi)ネ瓿伞?