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摘要：我国的钢铁工业发展迅速，因此炼钢技术和相应的设备都十分完善，这使得炼钢技术也达到了国际的前沿水平。随着炼钢的生产工艺逐步成熟，我国的钢铁生产得以迅猛发展，再加上现代化生产技术以及先进设备的产生，使炉外精炼技术达到了一个更高的发展水平，炼钢将进入一个新的阶段。本文对炉外精炼技术在钢铁生产中的应用进行了理性的探讨与分析，并且对其应用前景展开了适当的讨论，这也对以后我国的钢铁事业的发展提供了技术上的支持，拓宽了发展的思路。
关键词：炉外精炼；钢铁生产；应用和发展
引言
炉外精炼、氧气转炉炼钢和连续铸钢是第二次世界大战后在钢铁生产技术上的三个重大突破。战后随着世界经济的恢复和科学技术的迅速发展，用户对钢质量的要求也在逐步提高。世界各国的钢铁企业为了使自己的产品能在徼烈竞争的市场中立于不败之地，从本世纪50年代起，就开始开发炉外精炼技术。此后的30多年内，炉外精炼技术在世界钢铁工业中获得了迅速发展，特别是在近十年内，炉外精炼技术在钢铁生产中十分迅速地得到了普及应用。原先，炉外精炼的应用范围仅限于生产特殊钢和优质钢，后来扩大到了普通钢的生产领域；现在，它已经基本上成了现代炼钢工艺中的一个重要组成部分。
炉外精炼技术的优点有很多，正是得益于它的种种优势，才得到如此广泛的运用和生产。炉外精炼之所以能得到如此迅速的发展，是因为它拓宽了产品的范围，使之不再局限于某种钢原料，这样降低了生产成本，同时也能提高生产力。此外，一些炼钢厂的设备有连铸机，炉外精炼设备可以在生产工序之间与连铸设备搭建一个桥梁，能够合理的将两者的工作关系紧密联系到一起。未来的炼钢技术只会越来越先进，而且所有的设备和工艺程序都可以合为一体化，生产工艺也变得越来越简单，得到的产品性能自然会更优异。所以只有更进一步的发展炉外精炼技术，才能达到更高质量的生产要求。
一、炉外精炼的目的和任务
众解周知，炼钢技术的发展，在提高钢的质量方面，总是朝着降低钢中有害元素和非金属夹杂物含量，改善夹杂物的形态和分布，使钢的化学成份尽量均匀，精确地控制钢水过程温度，使之能适合工序生产要求的方向发展；在经济方面，则是在提高生产率和降低原材料、能源和劳动力的消耗上下功夫；在工艺上，则要求尽量提高车间生产多钢种的适应能力，建立各种完成部分冶金任务的专门设备，变-步炼钢法为多步炼钢法，分解炼钢炉的冶金任务，以尽量减轻初炼设备的负担，缩短生产周期，使冶炼、浇铸和轧制等工序能实现最佳的衔接，进而达到提高生产率降低生产成本和改善产品质量的目的。
炉外精炼是在严格控制的条件下完成下列各项任务的：
（1）将钢水温度准确地调整到浇铸所需要的温度范围内，最大限度地缩小浇铸时钢包内钢水的温度梯度。
（2）将钢水化学成分控制在很窄的范围内，并使其分布均匀，尽量降低合金化过程中合金的损耗，以提高合金元素的收得率。
（3）脱磷、脱硫、脱氧、降低钢中非金属夹杂物，控制夹杂物的形态和分布，以提高钢的纯净度和改善钢的机械性能。
（4）降低钢中氢、氮等气体。
（5）深脱碳，以满足低碳、超低碳钢种的生产要求。
炉外精炼在完成上述任务的前提下，就能达到扩大产品品种、改善产品质量、降低生产消耗、缩短生产周期、提高生产效率和改善工序衔接等目的。然而，到目前为止，世界上还没有任何一种炉外精炼方法或设备能够完成上述的所有任务。对某一种炉外精炼方法或设备而言，只能完成其中的一项或数项任务。由于各钢厂的客观条件不同，因此，不同的钢厂就会需要不同的炉外精炼配套工艺来满足各自的生产要求。
二、炉外精炼工艺的流程
2.1造渣
炉外精炼工艺的第一步是造渣。渣料主要是由石灰和萤石组成，比例一般控制在3：1或是4：1，加入造渣料时，要以钢包内渣层的厚度、钢水中硫的含量、钢水的处理时间以及渣况等参数情况为指标，严格加入造渣料。相关的指标如果比较高，可以多加一些，反之就要减少渣料的加入。此外，进行精炼时要加入脱氧剂。脱氧剂是由铝粉、碳化硅还有铝铁粉等合金组成的，目的是去氧。
加脱氧剂的时候，要按比例严格加入，否则容易引入过多的杂质。如果加入的脱氧剂太少，又起不到脱氧的作用。此外，脱氧步骤主要是对钢水和炉渣进行，所以钢水和炉渣的成分含量决定了脱氧剂的加入数量。冶炼的时候，炉渣的颜色不同，其氧化性的强弱也有差别。当炉渣为黑色的时候，氧化性是最合适的。如果颜色浅，介于绿色和灰色之间，说明脱氧反应还不够，还需加强还原反应。如果出现灰白色的情况，说明硫含量过高，需要及时进行脱硫的处理。整个过程，需按照钢、渣同步脱氧标准，才能使整个造渣过程的反应时间大大缩短。
2.2炉底吹氩
氩气是惰性气体，在炼钢的时候，为了使冶炼环境更封闭更安全，排除空气的不利影响，所以要在炉底吹氩，这样做的目的是让所有炼钢原料处于一个安全的化学环境下。吹氩时要将气体的阀门对接在炉底，气流也需要严格控制，一般要保持液面稳定，不能使液面发生太大波动，吹氩时间根据生产工艺确定，直至完成一个精炼的过程，结束时关闭气体阀门。
2.3喂丝
喂丝是在吹氩之前进行的，喂丝的速率要进行适当的调整以适应钢包里面的实际状况，而且和钢包的尺寸有关。喂丝速度要严格按操作规范执行，这些数据都有参数可以参考。喂丝的时候要注意氩气的流量，氩气气流不能过大，否则会影响喂丝的效果。
2.4微调合金成分
添加合金的时候，对合金的成分含量要严格控制，因为加入到钢水中后，钢水的成分含量会发生变化，合金的作用就是使钢水的化学状态趋于稳定。钢水的成分发生变化后，更容易形成一个化学成分分布均匀的状态，这可以加快与合金的融合时间。
三、炉外精炼技术的发展
3.1逐步实现炉外精炼技术的控制智能化
随着科技的不断进步，计算机网络技术被应用在多个领域，逐渐改变了人们的生产方式，促进各行各业快速发展，通过使用通讯技术、多媒体技术、实时监控技术和远程操控技术，炉外精炼也将逐步实现设备的智能化控制。主要的发展方向包括：对钢水精炼终止点成分即可温度进行准确的预报，选择最为科学的精炼技术有针对性的钢材产品，实现计算机对精炼全过程的操控，包括搅拌作业、加料作业、钢水加热、温度调节与合金调整等操作，达到整个精炼流程智能化的目的。
3.2逐步提升炉外精炼技术的高效化和高速化
当前，连铸工艺和转炉工艺的发展，都将提高生产速度作为主要目标，通过选择高拉速工艺来提升生产效率，对生产节奏进行调整，从而有效的缩短生产周期，提高整体产量。以此发展情况为背景，精炼技术逐渐成为炼钢生产过程中的阻碍，影响了速度的提升。尤其是当前得到广泛应用的LF工艺，由于受到生产中温度与速度的限制，所以生产节奏无法有效适应高校转炉和连铸基本要求。针对这一问题，如何提升高炉外处理设备的加热功率，提升钢材精炼速度成为炉外精炼技术发展的必要方向和重要要求。
3.3逐步实现炉外精炼技术与真空精炼技术的完美结合
应用真空处理技术，能够显著提升钢材的纯净程度，从而满足市场对钢材质量的要求，所以，炉外精炼技术在未来的发展当中，应该将真空处理技术进行改进和优化，提高炉外精炼技术与真空精炼技术的完美融合，为提高钢材质量打下坚实基础。
四、结束语
综上所述，钢铁行业发展变化较快，需对生产工艺以进行创新调整，对产品结构进行优化完善，这成为未来发展的重要内容，其中对炉外精炼技术的创新发展显得尤为重要。唯有在钢铁行业领域广泛应用炉外精炼技术并进行不断创新发展，才能够为钢铁行业的稳定发展与经济效益的稳步提升提供可靠保障。
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