成果简介

　　1964年12月24日，新中国第一座30吨氧气顶吹转炉在首钢诞生。这是我国在没有从国外引进任何软件、硬件的情况下，自主建设的当时最先进的炼钢转炉。氧气顶吹转炉是炼钢生产发展的方向，在同样的规模和条件下，基建投资和生产成本都要比平炉下降1/3以上，揭开了我国转炉炼钢的新篇章。

历史背景

　　平炉炼钢法作为一种重要的炼钢方法，在20世纪50年代，稳占全世界炼钢主流，全世界85%的钢产量出自平炉。1953年奥钢联开发出了氧气顶吹转炉炼钢法（LD法），这项新技术将炼一炉钢的时间从平炉需要的8小时缩短到几十分钟，是世界冶金史上的划时代革命。日本很快引进了这项新技术，一跃成为世界钢铁大国。

　　1955年，苏联科学院院长巴尔金访问我国，建议中国发展氧气顶吹转炉炼钢技术。1956年4月，钢铁工业综合研究院（今钢铁研究总院）和中国科学院化工冶金研究所开始试验氧气顶吹转炉炼钢法。是年，著名冶金学家、中国化工冶金学科的奠基人、氧气转炉炼钢的倡导者之一叶渚沛，提出了研究和发展中国氧气顶吹转炉炼钢技术建议，该建议被列入我国《1956～1967年科学技术发展远景规划》。国家科委将中国科学院化工冶金研究所、首钢（前身为石景山钢铁厂）确定为项目研究单位。为了解决当时首钢“只出铁不出钢”的问题，国家决定投资扩建，支持首钢采用氧气顶吹转炉炼钢法进行炼钢。

创新历程

　　1956年秋天，首钢总工程师安朝俊作为中国冶金代表团成员访问苏联，实地考察了苏联氧气顶吹转炉试验情况。回国后组织技术人员着手进行研究，同时派人到唐山钢厂学习转炉炼钢技术。

　　1958年，唐山钢厂派出由炼钢炉长、值班长、浇钢工和底板工组成的五人转炉炼钢技术小组支援首钢。同年6月，首钢炼钢厂破土动工；8月23日，首钢党委决定上马空气侧吹碱性小转炉，第一座3吨空气侧吹碱性小转炉投产；9月7日，首钢人经过14天奋战在一片玉米地上建成了年产10万吨的转炉炼钢车间，炽热的铁水兑进首钢第一座3吨侧吹小转炉，送风、摇炉、开吹，每一道工序几乎都是人工操作，由于部分设备不具备炼钢条件，冶炼过程中出现了风压低、温度低等问题，技术人员采取加调温剂等措施保持了生产稳定；9月8日凌晨2时许，首钢历史上第一炉钢水冶炼成功，浇铸出合格钢锭，从此结束了有铁无钢的历史。

　　首钢炼钢生产一起步，就瞄准了氧气顶吹转炉新技术。这项新技术由于不够成熟、试用时发生爆炸等，导致争议不断。面对阻力，安朝俊力排众议，向原冶金部提出在首钢进行氧气顶吹转炉技术试验申请。他组织钢研所编译了厚厚一摞氧气顶吹转炉技术资料，以科学严谨的论据说服了上级主管部门。

　　在氧气顶吹转炉研究工作中，安朝俊组织技术人员和工人，把一座侧吹小转炉改造成氧气顶吹转炉。吹氧管是顶吹转炉炼钢技术的关键设备，首钢技术人员在一无技术资料、二无成功经验借鉴的条件下开始了艰难的试制，攻克了焊接关，试制成功第一支喷氧枪后，对转炉结构和喷吹工艺进行了完善。1962年1月，首钢将1号3吨空气侧吹碱性小转炉改建为3吨氧气顶吹转炉，同年11月4日开始进行工艺性试验研究，很快取得了成功。这为之后建设首钢30吨氧气顶吹转炉积累了经验。

　　当时，在没有购置国外任何技术、诀窍、装备以及聘请任何外国专家的条件下，首钢完全依靠自己和兄弟部门的力量开展自主创新。首钢炼钢厂于1958年破土动工，后由于遇上“三年困难时期”，上级指令基建停工造成延误，才延至1964年顺利投产。

　　1964年12月24日，中国第一座氧气顶吹转炉炼钢厂——首钢第一炼钢厂建成投产，30吨氧气顶吹转炉成功炼出第一炉钢水。此后，这项新技术被推广到了全国。

重大意义和深远影响

　　首钢根据1962年我国第一座3吨氧气顶吹转炉工业生产试验的基本工艺研究、设备工艺流程、基本操作制度、技术经济指标等参数，设计建成我国第一座30吨氧气顶吹转炉炼钢设备，生产能力达到平炉车间的10倍以上。攻关人员围绕氧气顶吹转炉炼钢工艺做了深入系统的研究，取得的主要技术进步包括：一是改进原料条件选用精料，将铁水锰含量提高到0.5%左右，使用生白云石造渣；二是应用体积密度较大的轻烧油浸大块炉衬砖、采用水冷炉口以及喷补护衬等技术，提高炉龄并稳定在经济合理水平；三是使用三孔氧枪喷头代替单孔喷头；四是随着炉龄的提高和技术管理工作的不断改进，实现了三吹二的炉座工作制度；五是钢锭热帽系统的改进。

　　首钢30吨氧气顶吹转炉炼钢厂是中国自行设计、建设和投产的第一座氧气顶吹转炉炼钢厂。1965年和1967年，第二座、第三座30吨氧气顶吹转炉先后投产，自此设计年产60万吨钢的首钢转炉炼钢厂全部建成，揭开了我国转炉炼钢历史新的一页。经过反复摸索，首钢逐步掌握了转炉炼钢的操作技术和规律，使炉龄和钢铁料消耗接近世界水平，也为国内各钢厂推广建成更大的氧气顶吹转炉提供了经验、奠定了基础。