转炉炼钢设备与工艺
炼钢转炉工艺流程
炼钢转炉工艺流程炼钢转炉是一种用于炼钢的重要设备，其工艺流程通常包括装料、预热、脱硫、合金化和精炼等步骤。
下面将详细介绍炼钢转炉的工艺流程。
首先是装料环节。
在炼钢转炉工作之前，需要将原料装入转炉中。
原料一般包括生铁、废钢、废铁和焦炭等。
这些原料经过称量和筛分后，按照一定比例装入炼钢转炉中。
接着是预热环节。
在进行炼钢转炉工作之前，需要对转炉进行预热。
预热的主要目的是提高转炉壁的温度，减少冷面耗热，提高工作温度。
预热的过程通常通过煤气或燃料油进行，同时还需要注意加热速度和煤气的流量控制。
然后是脱硫环节。
脱硫是炼钢的重要步骤之一，主要通过向转炉中加入脱硫剂来实现。
脱硫剂一般选择钙质材料，如生石灰、白云石等。
脱硫的过程中，脱硫剂与转炉中的硫化物反应生成硫酸钙。
同时，脱硫还会产生大量的气体，需要进行排气处理。
接着是合金化环节。
合金化是为了调整炼钢过程中的成分含量和性能而进行的。
合金化过程中，向转炉中加入合金材料，如铬铁、镍铁等。
合金材料会在高温下迅速熔化，并和钢水充分混合，从而改善钢水的成分、性能和冶炼渣的物化性能。
最后是精炼环节。
精炼是炼钢过程中的关键步骤之一，主要通过加入氧气来去除钢水中的杂质。
精炼装置通常由座火炉和氧气喷射装置组成。
当座火炉开始运行时，向转炉中加入氧气。
氧气与钢水中的碳、硅等杂质反应生成气体，从而达到去除杂质的目的。
以上就是炼钢转炉的工艺流程简介。
当然，实际的工艺流程还需要根据具体的钢种、需求和设备状况进行调整。
随着科技的发展，炼钢转炉的工艺流程也在不断创新和改进，以提高钢水的质量和生产效率，降低能源消耗和环境污染。
转炉炼钢工艺流程
转炉炼钢工艺流程转炉炼钢是一种常用的钢铁冶炼工艺，通过高温炼炉将生铁和废钢进行冶炼，以生产高品质的钢材。
下面将详细介绍转炉炼钢的工艺流程。
1. 原料准备转炉炼钢的原料主要包括生铁和废钢。
生铁是从高炉中得到的铁水，含有较高的碳含量，而废钢则是来自废旧钢材的回收利用。
在进行炼钢之前，需要对原料进行严格的筛选和分类，确保原料的质量符合生产要求。
2. 转炉炉前准备在进行转炉炼钢之前，需要对转炉进行一系列的准备工作。
首先是清理转炉内部的残渣和杂质，确保转炉内部的清洁。
然后对转炉进行加热，使其达到适宜的工作温度。
同时，还需要准备氧气、燃料和炉渣等辅助材料，以保障炼钢过程中的顺利进行。
3. 转炉炼钢过程转炉炼钢的主要过程包括炉前处理、吹炼、脱硫、脱磷、合金加入和出钢等环节。
首先是炉前处理，将预先准备好的生铁和废钢装入转炉中。
然后启动吹炼工艺，通过吹入高压氧气和燃料，使炉内的温度迅速升高，生铁和废钢开始熔化并发生氧化还原反应。
在这个过程中，炉内的温度可以达到数千摄氏度，将原料中的杂质和不纯物质燃尽，确保钢水的纯净度。
接下来是脱硫和脱磷的过程，通过向炉内加入适量的脱硫剂和脱磷剂，将钢水中的硫和磷等有害元素去除，提高钢材的质量和纯度。
在炼钢的过程中，根据需要还可以向炉内加入一定比例的合金元素，如铬、锰、钼等，以调整钢材的化学成分和性能。
最后是出钢过程，当炼钢结束后，通过倾炉口将炼好的钢水倒入钢包中，再经过连铸、轧制等工艺，最终得到成品钢材。
4. 转炉炼钢的优点转炉炼钢相比其他炼钢工艺具有以下优点：一是能够利用废钢资源，实现资源的循环利用；二是生产成本较低，能够生产出高品质的钢材；三是炼钢过程中能够控制钢材的化学成分和性能，满足不同用途的需要。
总之，转炉炼钢是一种成熟、高效的钢铁冶炼工艺，通过严格的工艺流程和操作规范，能够生产出优质的钢材产品，满足市场和用户的需求。
转炉炼钢工艺简介
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萤石作用及要求
• 作用
造渣加入萤石可以加速石 灰的溶解，萤石的助熔作 用是在很短的时间内能够 改善炉渣的流动性，但过 多的萤石用量，会加剧炉 衬的损坏，并污染环境。
• 质量要求 • CaF2≥75%， SiO2≤23%，S≤0.20%， P≤0.08%，H2O≤3.0% • 粒度：5-60mm
渣量=（石灰+镁球或熟白）×（2-3）
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铁水成分及温度影响
• Mn的影响 • 锰是弱发热元素，铁水中Mn氧化后形成的(MnO)可促 进石灰溶解，加快成渣；减少氧枪粘钢，终点钢中余 锰高，能够减少合金用量，利于提高金属收得率；锰 在降低钢水硫含量和硫的危害方面起到有利作用。 Mn/Si的比值为0.8～1.00时对转炉的冶炼操作控制最 为有利。当前使用较多的为低锰铁水，一般铁水中 [Mn]=0.20％～0.40％。
6.设备少，投资节省。
4
炉顶料仓 振动给料器 电子称 带式运输机 密封料仓 传动机构 实 心 轴
汽包 氧 枪 风 机 不 回 收 时 放 空 回收煤气 进入煤气柜
烟 道
文氏管 脱水器
溜 槽
洗 涤 塔
沉淀池
电动机 渣 罐 转 炉 吸 滤 池
水封逆止阀 送往高炉利用
支架Hale Waihona Puke 氧气顶吹转炉工艺流程示意图
5
二 、转炉炼钢用主要原材料
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2.1装料制度：废钢量的确定
• 热量来源于：
• 转炉炼钢不需要外来热源；
铁水物理热及元素氧化化学热。 铁水及废钢的合理配比须根据炉子的热平衡计算确定。 • 硅的作用 优点：因发热量大，增大废钢加入量，一般铁水中Si增 加0.1%，废钢比增大1%。 缺点：增大渣量，侵蚀炉衬一般控制在0.3－0.5％。
转炉炼钢主要工艺设备
铁粒回收装置
ICS处理工艺：在钢渣车间设置高架泼渣盘，利用吊车将渣罐内液态钢
渣泼在渣盘内．渣层一般为30一120mm厚，然后喷以适量的水促使急冷破 裂。再将碎渣翻倒在渣车上，驱车至池边喷水降温，再将渣卸至水池内进一 步降温冷却。渣子粒度一般为5-100mm，最后用抓斗抓出装车，送至钢渣 处理车间，进行从大块破碎到小块，进入球磨机进行研磨，达到一定细度的， 用砂浆泵打入高频筛，筛分，筛下物进入磁选机磁选，不上磁的在进入重选， 摇床和螺旋溜槽比重进行分出，出来的品位可达到64%以上，钢厂三次回收 进入炼钢。
转炉 装料行车 出钢台车 测温取样装置 氧枪装置 副枪装置 氧气柜 氮气柜
转炉炼钢车设备
文氏管 脱水器 引风机 煤气柜
3、脱硫设备
混铁车 脱硫装置 排渣设备
混铁车一般容量为转炉的整数倍，我国最大 260t、300t。 国外最大600t 组成：罐体、罐体支撑机构、 倾翻机构、车体 现代炼钢常用设备。
艾默伊登
6、铁合金及副原料加料车
铁合金料仓 副原料料仓 称量设备 皮带运输机
全胶带上料系统
7、RH 真空脱气设备
铁合金加料设备 脱气槽 真空设备 钢水罐台车 测温取样装置
RH 真空脱气设备示意图
8、铸锭设备
铸锭车 钢锭模 铸锭行车 整脱模设备
连铸设备
9、ISC 渣处理设备
4、受铁设备
铁水罐 铁水排渣机 铁水罐台车 测温取样装置
5、废钢装料设备
废钢槽 电磁吊车 用电磁吊车的主钩和副钩吊起废钢料槽，靠 主、 副钩的联合动作把废钢加入转炉。这种 方式的平台结构和设备都比较简单，废钢吊车 与兑铁水吊车可以共用，但一次只能吊起一槽 废钢，并且废钢吊车与兑铁水吊车之间的干扰 较大。 废钢料槽：废钢料槽是钢板焊接的一端开口、 底部呈平面的长簸箕状槽。在料槽前部和后部 的两侧有两对吊挂轴，供吊车的主、副钩吊挂 料槽。
300吨转炉炼钢工艺操作规程
300吨转炉炼钢工艺操作规程转炉炼钢是一种常用的钢铁生产方法，该工艺操作规程主要针对300吨转炉炼钢的工艺流程进行详细阐述，以确保生产过程的安全、高效和质量。
本规程应由炼钢厂技术人员、操作工和巡检人员等相关人员遵守，在工艺操作中严格执行，以确保钢铁质量合格。
一、工艺准备1.炉前设备和设施的检查及准备工作，包括水、气、电等设备的正常工作情况，并确保供应充足。
2.检查炼钢工艺参数的设定，如转炉倒炉量、炉温、吹氧量等，并确保各设定值正确。
3.检查炼钢原料的质量情况，确保合格原料的投入。
4.检查各种辅助设备的工作情况，如钢包、渣车、取样设备等，并确保其工作正常。
二、转炉进料1.安全操作转炉吊机，将炼钢原料按配料要求放入转炉。
2.严格按照炉前指导书的要求投入炉子中的原料种类、质量和投料速度。
三、炉前检查1.检查转炉电器元件的接线是否正常，确保电气系统稳定可靠。
2.检查转炉内外壁的情况，如有裂纹或严重损坏，及时通知相关人员进行修理。
3.检查吹氧及吹炼系统是否正常，确保吹氧过程中氧气供应畅通。
四、开炉操作1.按照指定的炉温要求进行预热，确保转炉内温度达到要求。
2.确保各种仪表设备正常，记录好包括温度、压力等相关数据。
五、转炉炼炉操作1.在炉内加入适量的生铁，控制好各种合金添加的量和添加时间。
2.使用合适的吹炼模式，并根据实际情况调整氧气供应量和吹炼时间，确保炼钢过程的稳定和高效。
3.监控炼钢过程中的温度、压力等关键参数，及时调整操作，以确保钢液质量。
六、出炉操作1.出炉前将转炉渣排出，并对转炉进行清理。
2.安全操作吊机，将转炉内钢水顺利倾倒入钢包。
3.在出钢过程中记录重要参数，如温度、出钢时间等，并做好相关记录。
七、事故处理1.若出现紧急情况，应迅速采取应急措施，并立即汇报。
2.发生设备故障或事故时，应立即停止相关操作，并进行现场处理。
八、安全操作1.严格按照相关安全操作规程进行操作，并确保操作人员具备必要的安全知识和技能。
转炉炼钢设备与工艺
转炉炉型
C 截锥型 截锥型熔池为上大下小的圆锥台。其特点是构造简单且平底熔池便
于修砌这种炉型基本上能满足炼钢反应的要求适用于小型转炉。我国 30t 以下的转炉多用这种炉型。国外转炉容量普遍较大故极少采用此 种形式。
此外，有些国家（如法国、比利时、卢森堡等）的转炉，为了吹炼高 磷铁水，在吹炼过程中用氧气向炉内喷入石灰粉。为此他们采用了所 谓大炉膛炉型，这种炉型的特点是：炉膛内壁倾斜，上大下小，炉帽 的倾角较小（约50 °）。因为炉膛上部的反应空间增大，故适应吹炼 高磷铁水时渣量大和泡沫化严重的特点。这种炉型的砌砖工艺比较复 杂，炉衬寿命也比其他炉型低，故一般很少采用。
D 0.392 20 T
• 由国外一些30 一300t 转炉实际尺寸统计的结果得出 下面计算公式：
D (0.66 0.05)T 0.4
T：炉子容量，t
炉型主要尺寸的确定
熔池深度（H0）： 熔池深度是指转炉熔池在平静状态时，从金属液面到炉底的
深度。
从吹氧动力学的角度出发，合适的熔池深度应既能保证转炉 熔池有良好的搅拌效果，又不致使氧气射流穿透炉底，以达到保 护炉底，提高炉龄和安全生产的目的。
❖ 转炉炼钢广泛采用氧气顶吹转炉或顶底复吹转炉，生产速度快(1 座300吨的转炉吹炼时间不到20分钟，包括辅助时间不超过1小 时，而300吨平炉炼1炉钢要7个小时)，品种多、质量好，可炼 普通钢，也可炼合金钢。
❖ 电炉炼钢是用电能作热源进行冶炼。原料可以是废钢、也可以是 海绵铁，现代电弧炉甚至可以用大量铁水。主要用于冶炼特殊合 金钢。
1977 氧枪或侧吹喷嘴
全量铁水预处理 炼
转炉高效冶
生产率高 含氮量低 污染低 喷溅 渣钢不平衡 OBM/Q-BOP1968 年 西德
宝钢炼钢工艺和设备详细
宝钢炼钢工艺和设备详细宝钢集团有限公司是中国最大的钢铁企业之一，拥有先进的炼钢工艺和设备。
炼钢是将生铁或废钢通过冶炼和精炼等工艺，制成合格的钢材的过程。
宝钢炼钢工艺和设备的先进性，直接影响到钢材的质量和生产效率。
下面我们来详细了解一下宝钢的炼钢工艺和设备。
首先是炼钢工艺。
宝钢采用了先进的转炉炼钢工艺，主要包括废钢预处理、炼钢冶炼、精炼和连铸等环节。
在废钢预处理环节，宝钢采用了先进的废钢分选技术，将不同种类的废钢进行分类处理，以保证炼钢过程中的原料质量。
在炼钢冶炼环节，宝钢主要采用转炉冶炼工艺，通过高温燃烧和氧气吹炼，将生铁或废钢中的杂质和不良元素去除，得到高质量的熔铁。
在精炼环节，宝钢采用了LF精炼炉和VD真空脱气设备，通过精确控制温度和气氛，进一步提高钢材的纯度和均匀性。
最后，在连铸环节，宝钢采用了连铸机组，将熔化的钢水连续浇铸成坯料，为后续的轧制和成品加工提供原料。
其次是炼钢设备。
宝钢拥有一批先进的炼钢设备，包括转炉、精炼炉、连铸机组等。
其中，转炉是炼钢的核心设备，宝钢拥有多台不同规格的转炉，能够满足不同种类钢材的生产需求。
精炼炉是提高钢材质量的关键设备，宝钢引进了国际先进的LF和VD设备，通过真空脱气和精确的合金添加，提高了钢材的纯度和均匀性。
连铸机组是将熔化的钢水浇铸成坯料的设备，宝钢的连铸机组采用了先进的直接结晶技术，能够生产高质量的连铸坯料。
除了上述的主要工艺和设备外，宝钢还在炼钢过程中引入了先进的自动化控制系统和在线检测设备，以确保生产过程的稳定性和钢材质量的可控性。
同时，宝钢还注重节能减排，采用了高效的热能回收设备和环保设施，实现了炼钢过程的清洁生产。
总的来说，宝钢的炼钢工艺和设备处于国际领先水平，能够满足不同种类钢材的生产需求，保证钢材质量和生产效率。
未来，宝钢还将继续引进先进的炼钢技术和设备，不断提升自身的竞争力和可持续发展能力。
炼钢转炉工艺流程
炼钢转炉工艺流程
《炼钢转炉工艺流程》
炼钢转炉是一种常见的钢铁冶炼设备，采用氧气作为原料，通过不断升温、熔化、脱碳和合金化，将生铁或废钢冶炼成高品质的钢材。
其工艺流程主要包括加料、通氧、出渣、出钢四个主要过程。
首先是加料过程，将生铁、废钢、合金等原料按照一定的配比投入转炉中，并在炉内预热至适宜的温度。
加料过程中需要保证稳定的投料速度和均匀的加热，以确保后续工艺的顺利进行。
接着是通氧过程，氧气通过一定的喷嘴直接通入炉内，与炉料进行充分的混合和燃烧，产生高温的炉内环境。
在此过程中需要控制氧气的进气量和温度，使炉内气氛能够达到最佳的燃烧条件，促进炉料的融化和氧化还原反应的进行。
随后是出渣过程，炉脚下部设置有出渣孔，脱碳反应产生的气体和氧化物等杂质会通过这一孔口不断排出。
出渣的效率和质量直接关系到后续的钢液质量和工艺稳定性。
出渣过程需要通过适当的控制和处理，使得炉内的杂质尽可能排出并避免对钢液产生影响。
最后是出钢过程，当炉内的炉料达到设计要求后，将铁水通过转炉底部的出钢孔排出，经过连铸机进行浇铸成型。
出钢过程需要严格控制排钢速度和温度，以确保钢液的质量和成型的规格。
总的来说，炼钢转炉工艺流程需要进行一系列严格的操作和控制，确保原料得到充分融化和反应，以得到满足生产要求的高品质钢材。
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❖ 电炉炼钢是用电能作热源进行冶炼。原料可以是废钢、也可以是 海绵铁，现代电弧炉甚至可以用大量铁水。主要用于冶炼特殊合 金钢。
转炉炉型
❖ 炉型类型： 按金属熔池形状的不同，转炉炉型可分为筒球型、锥球型和截锥
型三种，
转炉炉型
A 筒球型 熔池形状由一个球缺体和一个圆筒体组成。它的优点是炉型形
状简单，砌筑方便炉壳制造容易。熔池内型比较接近金属液循环流 动的轨迹，在熔池直径足够大时，能保证在较大的供氧强度下吹炼 而喷溅最小，也能保证有足够的熔池深度，使炉衬有较高的寿命。 大型转炉多采用这种炉型
Al＋3FeO ——Al2O3＋3Fe
❖ 同时调整好钢液的成分和温度，达到要求可出钢，把钢水铸成连 铸坯或钢锭。
炼钢方法
❖ 炼钢的方法主要有转炉、电炉和平炉三种。 ❖ 平炉炼钢的主要特点是可搭用较多的废钢(可搭用钢铁料的20—
50％的废钢)，原料适应性强，所用的原料有废钢、废铁、铁矿 石和溶剂 （石灰石和生石灰）。反应所需的热量是由燃烧气体燃 料（高炉煤气，发生炉煤气）或液体燃料（重油）所提供。 但冶 炼时间长，已被淘汰。
转炉炉型
B 锥球型 熔池由一个锥台体和一个球缺体组成。这种炉型与同容量的筒
球型转炉相比若熔池深度相同则熔池面积比筒球型大，有利于冶金 反应的进行，同时，随着炉衬的侵蚀熔池变化较小，对炼钢操作有 利。欧洲生铁含磷相对偏高的国家采用此种炉型的较多。我国20 ~80t 的转炉多采用锥球型
对筒球型与锥球型的适用性，看法尚不一致。有人认为锥球型适 用于大转炉（奥地利），有人却认为适用于小转炉（前苏联）。但 世界上已有的大型转炉多采用筒球型。
❖ 反应生成的一氧化碳很容易从铁水排至炉气中 而被除掉。生成的二氧化硅、氧化锰、氧化亚 铁互相作用成为炉渣浮在钢水面上。
❖ 化学反应主要有： 2FeO+Si ——2Fe+SiO2 FeO+Mn—— Fe+MnO
❖ 生铁中硫、磷这两种元素在一般情况下对钢是有害的，在炼钢过 程中必须尽可能除去。在炼钢炉中加入石灰(CaO)，可以去除硫、 磷：
转炉炉型主要参数的确定
❖ 转炉的公称容量 ❖ 炉型主要参数
❖ 炉容比 ❖ 高宽比
❖ 炉型主要尺寸
❖ 熔池部分尺寸 ❖ 炉身部分尺寸 ❖ 炉帽部分尺寸 ❖ 出钢口部分尺寸 ❖ 炉衬部分
转炉的公称容量
转炉的公称容量又称公称吨位，是炉型设计、计算的重要依据，但 其含义目前尚未统一，有以下三种表示方法： （1）用转炉的平均铁水装入量表示公称容量； （2）用转炉的平均出钢量表示公称容量； （3）用转炉年平均炉产良坯（锭）量表示公称容量
转炉炉型
C 截锥型 截锥型熔池为上大下小的圆锥台。其特点是构造简单且平底熔池便
于修砌这种炉型基本上能满足炼钢反应的要求适用于小型转炉。我国 30t 以下的转炉多用这种炉型。国外转炉容量普遍较大故极少采用此 种形式。
此外，有些国家（如法国、比利时、卢森堡等）的转炉，为了吹炼高 磷铁水，在吹炼过程中用氧气向炉内喷入石灰粉。为此他们采用了所 谓大炉膛炉型，这种炉型的特点是：炉膛内壁倾斜，上大下小，炉帽 的倾角较小（约50 °）。因为炉膛上部的反应空间增大，故适应吹炼 高磷铁水时渣量大和泡沫化严重的特点。这种炉型的砌砖工艺比较复 杂，炉衬寿命也比其他炉型低，故一般很少采用。
2P+5FeO+3CaO—— 5Fe+Ca2(PO4)2(入渣)
❖ 在使碳等元素降到规定范围后，钢水中仍含有大量的氧，是有害 的杂质，使钢塑性变坏，轧制时易产生裂纹。故炼钢的最后阶段 必须加入脱氧剂(例如锰铁、硅铁和铝等)，以除去钢液中多余的 氧：
Mn＋FeO ——MnO＋Fe
Si＋2FeO—— SiO2＋2Fe
炼钢技术—设备与工艺
提纲
1.炼钢原理 2.炼钢方法 3.炼钢方法的发展演变 4.转炉炼钢车间设备组成 5.转炉炼钢工艺 6.钢水炉外精炼技术
炼钢原理
❖ 根据所炼钢种的要求把生铁中的含碳量去除到规定范围，并使其 它元素的含量减少或增加到规定范围的过程。
❖ 简单地说，是对生铁降碳、去硫、磷、调硅、锰含量的过程。这 一过程基本上是一个氧化过程，是用不同来源的氧(如空气中的氧、 纯氧气、铁矿石中的氧)来氧化铁水中的碳、硅、 锰等元素。
转炉炉型
❖ 转炉炉型：
指用耐火材料砌成的炉衬内形。转炉的炉型是否合理直接影响 着工艺操作、炉衬寿命、钢的产量与质量以及转炉的生产率.
❖ 合理炉型的要求：
( 1 ）要满足炼钢的物理化学反应和流体力学的要求，使熔池 有强烈而均匀的搅拌 ( 2 ）符合炉衬被侵蚀的形状以利干提高炉龄； ( 3 ）减轻喷溅和炉口结渣，改善劳动条件； ( 4 ）炉壳易于制造炉衬的砌筑和维修方便。
[C]>3.5%
生产率高 N、P、S、C、O 低 渣内FeO低 无喷溅 污染低 废钢比低 全 低 吹 O2+ 石 灰 粉
顶底复合吹氧+ 全量废钢
ห้องสมุดไป่ตู้
喷吹煤粉 废钢预热
大量高热值废 气
喷石灰粉
二次燃烧
很高废钢比
大量高热值废气
转炉炼钢车间设备组成
氧气顶吹转炉总图
转炉系统设备
❖ 炉型 ❖ 炉壳 ❖ 炉体支撑 ❖ 转炉倾动机构
炼钢方法的发展演变
平 炉 1865 年 英 国
复合吹炼，用各种成分的惰性 气体
LD 转 炉 1948 年 奥 地 利
生产率低，能源和耐火材料消耗 高
电炉1900年
生产率低，能源和耐火材料消耗高 酸性转炉1860年 碱性转炉1879年英 国
炉底寿命短 炉容小 钢水含氮高 喷溅 污染 废钢比低
OBM/Q-BOP 复 合 吹 炼
1977 氧枪或侧吹喷嘴
全量铁水预处理 炼
转炉高效冶
生产率高 含氮量低 污染低 喷溅 渣钢不平衡 OBM/Q-BOP1968 年 西德
顶底复合吹氧+ 石灰粉 二次燃烧 高废钢比
KMS转炉1978西德 KS转炉1981西德
铁水Si<0.3% 吹炼时间<20min 顶吹弱供氧 少渣冶炼 底吹强搅拌 顶底复吹变流量操作 脱磷效率>90% 无补炉作业，炉龄 >10000炉 脱硫效率>60% 一座转炉生产体制