转炉炼钢
转炉炼钢安全操作（三篇）
转炉炼钢安全操作(1)准备工作转炉炼钢开炉前的准备工作非常重要，稍有忽视就可能酿成重大人身事故。
吹炼时，发现烟罩漏水，应马上停吹，关闭中压水阀门，检修焊接，直至不漏水为止。
检查管道与阀门时，要有监护和检查二人同时进行，严禁吸烟，周围不得有明火，防止漏氧燃烧。
在氧气管道周围，不准堆放易燃易爆和油污物。
炉盖上面焊有水箱，转炉倒炉时，钢水不能碰水冷炉口，以免引起事故。
冶炼过程中如发现水冷炉口漏水，应立即停吹，派二人检查进水阀门并修复。
(2)冶炼过程的安全①兑铁水后吹第一炉钢时，温度要升高，吹炼时间要长，这样可避免发生塌炉。
尽管如此，新开炉子倒渣出钢时，周围人员还应让开，因为这时炉体尚不稳定，烧结不牢固，而炉内气流非常激烈，炉内渣子易喷出炉外，造成炉衬剥落，严重时可能塌炉。
②装料前应将炉内残钢残渣倒掉。
装料时先装废钢和铁矿石，后装适当温度的铁水。
加入的废钢原料要仔细清理，不能把带炸药的废武器，盛有水、冰、雪的容器加入炉内。
发现废旧炮弹不许乱拆乱动，应及时交有关部门处理。
③在冶炼过程中，炉长和摇炉工要密切注意火焰的变化，当吹到终点火焰还不下降，周围有烟雾上升时，应提前检查。
发现喷枪渗水时，应迅速调换喷枪，如果继续吹炼，喷头大量漏水，会造成严重的爆炸事故。
④发生喷溅时，火星冲出氮(或蒸汽)封口，可将氧气皮管烧坏，造成设备事故，如果渣子不化而又采取高枪位的不正常操作，造成连续性的剧烈大喷溅，危害更大。
还有一种是动炉倒渣大喷溅，爆炸威力大，往往会炸坏摇炉房的仪器设备、灼伤人员。
出现这种大喷溅的原因是渣子氧化性过高、氧气截止阀失效，漏氧时间过长等，因而渣子表面氧量高，炉子倾动时，产生大量泡沫喷出炉口。
⑤发生跑钢事故时，首先应搞清跑钢部位，以便采取措施。
窜钢时应从速调整化学成分，快速出炉，以免发生设备和人身事故。
万一发生炉底窜钢时，应立即关闭进水阀门，在着火部位用四氯化碳灭火机灭火。
⑥氧气顶吹转炉炼钢，钢水温度高达1000℃以上，在这种温度下，水的体积将增大5000倍以上。
转炉炼钢炼钢工艺学
2023-11-06contents •炼钢的基本原理•转炉炼钢技术•钢的分类与特性•炼钢设备与工艺技术改进•炼钢过程中的质量控制•转炉炼钢技术的发展趋势与挑战•转炉炼钢工艺的前景展望目录01炼钢的基本原理转炉炼钢的氧化反应是通过向熔融的铁水中注入氧气，将铁水中的碳、硅、锰等元素氧化成气体，形成氧化物。
炼钢的物理化学原理氧化反应为了去除铁水中的杂质，需要向熔融的铁水中加入石灰石、萤石等造渣材料，形成炉渣。
造渣为了防止钢水在凝固过程中产生气泡，需要向熔融的钢水中加入脱氧剂，如锰铁、硅铁等，以减少钢水中的氧含量。
脱氧在钢的凝固过程中，固态相变包括铁素体和奥氏体的形成和转变。
这些相变过程受到温度、成分和其他因素的影响。
固态相变在钢的熔炼过程中，液态相变包括碳和其他合金元素的溶解和扩散。
这些相变过程受到温度、成分和其他因素的影响。
液态相变钢的相变原理去除杂质为了提高钢的纯度，需要去除铁水中的杂质，如硫、磷、氮等。
这些杂质可以通过造渣或添加脱氧剂等方式去除。
合金化为了调整钢的成分和性能，需要向熔融的钢水中加入合金元素，如碳、硅、锰等。
这些元素可以通过合金铁块或废钢等方式添加。
钢的纯净化原理02转炉炼钢技术装炉将铁水、废钢等原材料装入炉内，形成铁水包和废钢包。
熔化通过高温加热铁水包和废钢包，将铁水和废钢熔化为液态。
氧化向熔化的铁水中吹入氧气，使其中的碳、硅、锰等元素氧化生成气体，去除杂质。
脱碳继续向熔化的铁水中吹入氧气，降低铁水中的碳含量，使铁的含量增加。
调整成分根据需要加入合金元素，调整铁水的成分以满足产品要求。
出钢将符合要求的铁水倒入钢包中，进行浇铸成钢坯。
转炉炼钢的工艺流程由高炉或直接还原铁熔化而成，是转炉炼钢的主要原料。
铁水由报废的钢铁制品和加工过程中的余料组成，作为添加元素加入到铁水中。
废钢用于氧化反应，将铁水中的杂质氧化成气体，提高铁水的纯度。
氧气根据产品要求，向铁水中加入不同的合金元素，调整成分以满足产品要求。
转炉炼钢工艺
转炉炼钢工艺转炉炼钢工艺绪论1、转炉炼钢法的分类转炉是以铁水为主要原料的现代炼钢方法。
该种炼钢炉由圆台型炉帽、圆柱型炉身和球缺型炉底组成。
炉身设有可绕之旋转的耳轴，以满足装料和出钢、倒渣操作，故而得名。
酸性空气底吹转炉——贝塞麦炉〔英国1856年〕空气转炉{ 碱性空气底吹转炉——托马斯炉〔德国1878年〕碱性空气侧吹转炉〔中国1952年〕转炉{ 氧气顶吹转炉——LD〔奥地利1952年〕氧气转炉{ 氧气底吹转炉——OBM〔德国1967年〕顶底复吹转炉〔法国1975年〕2、氧气顶吹转炉炼钢法简介(1) 诞生的布景及简称现代炼钢出产首先是一个氧化精炼过程，最初的贝氏炉和托马斯炉之所以采用空气吹炼正是操纵此中的氧。
二次世界大战以后，工业制氧机在美国问世，使操纵纯氧炼钢成为可能，但本来的底吹方式炉底及喷枪极易烧坏。
美国联合碳化物公司于1947年在尝试室进行氧气顶吹转炉的尝试并获成功，定名为BOF。
奥地利闻之即派有关专家前往参不雅学习，回来后于1949年在2吨的转炉长进行半工业性尝试并获成功，1952年、1953年30吨氧气顶吹转炉别离在Linz和Donawitz建成投产，故常简称LD。
1967年12月德国与加拿大合作缔造了氧气底吹转炉，使用双层套管喷嘴并通以气态碳氢化合物进行冷却。
1975年法国研发了顶底复吹转炉，综合了LD和OBM的长处，77年在世界年会上颁发。
(2) 氧气顶吹转炉的特点1〕长处氧气顶吹转炉一经问世就显示出了极大的优越性，世界各国竟相开展，目前成为最主要的炼钢法。
其长处主要暗示在：〔1〕熔炼速度快，出产率高〔一炉钢只需20分钟〕；〔2〕热效率高，冶炼中不需外来热源，且可配用10%～30%的废钢；〔3〕钢的品种多，质量好〔上下碳钢都能炼，S、P、H、N、O及夹杂含量低〕；〔4〕便于开展综合操纵和实现出产过程计算机控制。
2〕错误谬误当然，LD尚存在一些问题，如吹损较高〔10%，〕、所炼钢种仍受必然限制〔冶炼含大量难熔元素和易氧化元素的高合金钢有必然的困难〕等。
转炉炼钢
造渣制度
在生产中，一般根据铁水成分和所炼钢种来 确定造渣方法，包括单渣法、双渣法和双渣留渣 法。 氧气转炉的冶炼周期短，必须做到快速成渣， 使炉渣尽快具有适当的碱度、氧化性和流动性， 以便迅速把金属中的杂质去除。 渣料的加入通常根据铁水条件和石灰质量而 定，当铁水温度高和石灰质量好时，渣料可在兑 铁水前一次性加入炉内，以早化渣，化好渣。
转炉炼钢主要过程及特点
转炉炼钢在钢铁生产中的地位
转炉炼钢是介于炼铁和轧钢之间的中间环节
高 炉 炼 铁
连 铸
出 铁 水
转炉炼钢
轧 钢
转炉炼钢的基本任务
脱碳、脱磷、脱硫、脱氧； 去除有害气体和夹杂； 提高温度； 调整成分；
炼钢过程通过供氧、造渣、加合金、搅拌、 升温等手段完成炼钢基本任务。
转炉炼钢的基本原理
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。
转炉炼钢的特点
完全依靠铁水氧化带来的化学热及物理热；
生产率高（冶炼时间在20分钟以内）； 质量好，气体含量少：（因为CO的反应搅拌，将N、 H除去）可以生产超纯净钢,有害成份（S、P、N、 H、O）〈80ppm； 冶炼成本低，耐火材料用量比平炉及电炉用量低； 原材料适应性强，高P、低P都可以。
在转炉炼钢中，到达吹炼终点时，钢水含氧量 一般比较高为了保证钢的质量和顺利ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ注，必须对 钢水进行脱氧。 为了使钢达到性能要求，还需向钢水中加入 合金元素，即所谓合金化操作。 采用复吹工艺后，钢中[O]含量平均比顶吹转炉 降低104×10-6。合金收得率有所提高，不仅可减 少脱氧铁合金消耗，而且大幅度降低脱氧生成的夹 杂物，为提高钢材洁净度创造了有利的条件。
转炉炼钢概况
炼钢厂生产工艺流程
氧 气 散状料(石 灰,萤石,铁皮,矿石,白云石等) 底开车 铁 混铁车 废 废钢车 碎渣送 至用户 料 槽 水 铁 水 预处理 钢 分类堆放坊 废钢斗 扒 渣 称 量 称 量 皮 带 高 位 料 仓 称量斗 汇总 料斗 烟 气 冷 却 余 热 回 收 烟气 净化 泥浆 循环水 称 量
1
第二节
转炉炼钢
一,炼钢的任务 钢是以铁为主要元素,含碳量一般在2%以下,并含有其它元素的金属材料.2 %通常是钢和铸铁的分界线.钢的一小部分用于铸造或锻造机械零部件,绝大部分经 压延加工成各种钢材后使用. 钢是应用最广泛的一种金属材料.工业,农业,交通运输,建筑和国防等,都 离不开钢.钢的生产对国民经济各部门的发展都有重要作用. 生铁和钢在性能上所 以会有这样大的差别,其根本原因是它们的成分不同,生铁和钢的化学成分如下:
第一章 转炉炼钢概述
第一节 炼钢
目前,从铁矿石到炼出钢一般是分为两步进行的,即先在以高炉为主要代表的炼铁设备中 将铁矿石(包括烧结矿,球团矿)冶炼成生铁,然后再在炼钢炉中将铁冶炼成钢. 铁矿石中的铁是以氧化铁状态存在的.从铁的氧化物中提炼铁的过程叫做还原.高炉冶炼生 铁,是利用焦炭燃烧以及焦炭产生的一氧化碳,在高温下将铁从铁矿石中还原出来. 炼钢,是氧化炉料(主要是生铁)所含杂质的复杂的金属提纯过程.主要工艺包括氧化去 除硅,磷,碳,脱硫,脱氧和合金化.炼钢过程基本上是一个氧化过程.这些元素氧化以后, 有的在高温下与石灰等熔剂起反应,形成炉渣.有的变成气体逸出,留下的就是钢水. 最后, 用锰铁,硅铁和铝等进行脱氧.这样,达到一定成分和温度的钢水,用钢锭模铸成钢锭,或用 连铸机铸成钢坯.钢锭或连铸坯送到轧钢厂,轧成各种钢材. 炼钢是整个钢铁工业生产过程中最重要的环节.在这一环节,主要涉及的生产工艺包括铁 水预处理,熔炼,二次冶金(炉外精炼),浇注(模铸,连铸)等. 炼钢方法主要是转炉(碱性氧气转炉为主),电弧炉和平炉三种.
转炉炼钢
转炉炼钢一、顶吹氧气转炉炼钢特点◆生产率高（冶炼时间在20分钟以内）；◆质量好，可以生产超纯净钢；有害成份（S、P、N、H、O）＜80PPm；◆冶炼成本低，耐火材料用量比平炉电炉用量低；◆原材料适应性强，高P、低P都可以；二、炼钢基本知识1、钢与生铁的区别C < 2.11%的Fe-C合金为钢；C > 1.2%的钢很少实用；钢还含Si、Mn等合金元素及杂质。
2、炼钢用原材料（1）、主要原材料铁水：占70%以上，T≥1250℃，应尽量保证成分和温度的均匀和稳定。
废钢：必须干燥、清洁、不能有水分、泥沙、油污,耐材等杂质。
不能有密闭容器、爆炸物、橡胶及有色金属。
块度不能过大，Cu≤0.3%，S、P ≤0.10%（2）、辅助原材料造渣料：石灰、白云石、镁球、萤石、调质剂等。
冷却剂：冷固球团、铁矿石、球团矿等。
铁合金：锰铁、硅铁、钒铁、硅铝钡、硅钙线等。
其它：氧气、大包覆盖剂、中包覆盖剂、增碳剂、钢水净化剂、焦碳、保护渣、耐火材料等。
3、炼钢基本原理通过氧枪向转炉炉内吹入氧气，与熔池中的碳、硅、锰、磷、硫等发生氧化反映，并放出大量热量，使熔池温度迅速升高，碳氧反应产生的CO很CO2上浮时，引起熔池的沸腾，使炉内物料产生强烈搅拌，从而使有害气体和杂质被炉渣吸附，从而得到纯净的钢水的目的。
三、炼钢的基本任务：1、脱碳；2、脱除磷、硫；3、升温；4、脱(氮、氢等)有害气体和夹杂；5、脱氧合金化；6、凝固成型。
四、转炉炼钢工艺过程1、上炉钢倒完渣后，检查是否需补炉或补出钢眼，确定是否开始为下一炉装料。
2、按要求装入铁水和废钢，摇正炉子。
下枪的同时，向炉内加入第一批渣料（石灰、白云石），约占总量的1/2~2/3，氧枪降至规定枪位高度时，吹炼正式开始。
3、当氧流与熔池液面接触时，C、Si、Mn开始氧化，称为点火。
约2min后形成初期渣。
随着温度逐渐升高，火焰亮度增加，并有小铁粒从炉口喷出，此时应降低枪位，开始加入第二批料。
钢铁冶金概论-炼钢-转炉炼钢
（1）最初加入的石灰温度低,初渣在石灰表面冷凝形成较低熔点的渣壳 （2FeO· 2） SiO （2）随温度升高,渣壳熔化。一部分FeO渗入石灰，发生CaO+熔渣的溶解反 应，形成低熔点化合物或液体化合物，使部分石灰熔化。 （3）同时渣中的SiO2与刚熔化的石灰反应形成高熔点的2CaO•SiO2坚壳(C2S)， 包裹在石灰外部，使石灰溶解受阻。 （4）渣中降低坚壳熔点的组元(FeO、CaF2、MnO)使坚壳溶解，C2S+FeO,降低 C2S的熔点。 （5）从而在石灰表面和内部发生FeO＋CaO的溶解反应。 进而完成石灰的溶解。
2、钢液成分的变化
Si：吹炼初期，Si剧烈氧化至痕迹 Mn：初期，Mn迅速氧化， 中期出现回锰（C-O反应） 后期，Mn再次被氧化. C：初期脱碳速度vC慢，Si、Mn氧化占主要， 中期vC↑，C氧化为主； P：初期，钢中含有Si、Mn，基本不脱磷； 中后期，CaO溶解，[Si、Mn]下降，P迅速氧化； 后期，随炉温升高，[P]变化平缓，出现回磷； S：从初期到中后期平缓的变化，脱硫率η S<30% ，
(4)乳化液的稳定和破坏 稳定 a.不断产生CO气泡
支 撑 作 用 隔 离 作 用
b.渣粘稠 破坏 a.内部反应：使渣的性质发生变化 b.供氧条件:使(FeO)含量变化 c.脱碳反应进入后期： d.短时提高枪位： 氧流的冲击，抑止泡沫渣发展。
(5)乳化液中的反应 a.金属液滴比熔池反应有效
4)枪位对冲击深度、冲击面积的影响
高枪位， S大、h小 反应界面较大，熔池运动平缓 低枪位， S小、h大 反应界面较小，熔池运动剧烈;
软吹：软吹是指枪位较高或氧压较低的吹炼模式。在软吹时， 氧气流股对熔池的冲击力减小，冲击深度变浅，冲击面积加 大，反射流股的数量增多，对于熔池边面搅动有所增强，脱 碳速度缓慢，因而对熔池内部的搅动相应减弱，熔渣中TFe含 量有所增加。 硬吹：硬吹是指枪位低或氧压高的吹炼模式。当采用硬吹时， 氧气流股对熔池的冲击力大，形成的冲击深度较深，冲击面 积相对较小，因而产生的金属液滴和氧气泡的数量也多， 气—熔渣—金属乳化充分，炉内的化学反应速度快，特别是 脱碳速度加快，大量的CO气泡排出，熔池搅动强烈，熔渣的 TFe含量较低。
第5章转炉炼钢介绍
39
5.3 转炉炼钢过程
（3）炉渣的作用
通过对炉渣成分、性能及数量的调整，可以控制金属 中各元素的氧化和还原过程； 向钢中输送氧以氧化各种杂质； 吸收钢液中的非金属夹杂物，并防止钢液吸气（ H、 N）。 其它作用。
副作用：侵蚀炉衬；降低金属收得率。
40
5.3 转炉炼钢过程
5.3.4 吹炼过程中元素的氧化规律
35
5.3 转炉炼钢过程
当氧流与熔池面接触时，碳、硅、锰开始氧化，称为“点 火”。点火后约几分钟，初渣形成并覆盖于熔池面。随着 硅、锰、磷、碳的氧化，熔池温度升高，火焰亮度增加， 炉渣起泡，并有小铁粒从炉口喷溅出来，此时应适当降低 枪位。
吹炼中期脱碳反应激烈，渣中 (%FeO) 降低，致使炉渣熔 点增高和粘度加大，并可能出现稠渣(“返干”)现象。此时 应适当提高枪位，并可加入氧化铁皮 (或矿石)、可考虑加 入萤石。但要防止“喷溅”。
转炉炉型
转炉炉型是指转炉内部自由空间的几何形状，由耐
火材料砌成。
筒球型
锥球型
截锥型
8
5.2 转炉炼钢设备
转炉内衬
绝热层
永久层
填充层
工作层
9
5.2 转炉炼钢设备
托圈和耳轴
托圈、耳轴 是用以支撑炉体 和传递倾动力矩 的机构。 转炉和托圈 的全部载荷都通 过耳轴经轴承座 传递给地基 。
10
5.2 转炉炼钢设备
脱碳速度由大变小。这一时期称吹炼末期，又叫碳氧 化后期。 除碳外其他元素变化不大，主要进行终点操作。当 w[c]﹤0.3%-0.7%时，进入吹炼末期。
22
5.3 转炉炼钢过程
5.3.1 转炉炼钢原料
金属料 辅助材料
转炉炼钢原理及工艺
转炉炼钢原理及工艺
转炉炼钢是通过加热合金材料，然后将其在氧气中抽出到转炉，形成一个旋转坩埚里，再使材料在转炉内不断熔化、混合、渣滓沉淀，达到钢的熔化和净化，最后冷却固化，即可获得均匀的高质量的钢的过程。
转炉炼钢的工艺路径主要包括：原料进炉、熔炼、净化、合金添加、出炉等步骤。
1、原料进炉：将碳钢和合金料装入转炉，加热至溶化温度，开始熔融。
2、熔炼：转炉内熔融的温度受多种因素的影响，如加料量、加料温度、炉气系统的平衡性、熔炼时间等。
3、净化：即清洁熔化渣滓，消除杂质，把金属液中的杂质置于渣滓中，让金属液纯度升高。
4、合金添加：将净化后的钢液入合金添加系统，加入合金钢料，使钢液按照要求的成分，营造钢种具有相应的技术性能。
5、出炉：金属液改变形态，冷却成指定的形状和尺寸，经过纯化后形成高质量钢。
转炉炼钢概述
转炉炼钢概述
转炉炼钢是钢铁冶炼中的一种重要方法，其主要原理是将铁矿石、废钢和铁合金等原料装入转炉中，在高温条件下加热，经过氧化、还原和脱硫等化学反应，使铁矿石中的杂质和冶炼剂被除去，从而生产出高质量的钢铁产品。
转炉通常采用直立的圆柱形炉体，可分为氧气顶吹转炉和底吹转炉两种。
氧气顶吹转炉是最常见的类型，通过顶部喷吹高纯度氧气进行冶炼反应，底吹转炉则是通过炉底喷吹空气或氧气。
转炉炼钢的过程一般分为连续和间歇两种方式。
在连续转炉炼钢中，炉座会连续地装入原料，炉体中的炼钢反应也是连续进行的，使得生产过程更加高效。
而在间歇转炉炼钢中，每次只装入一定量的原料，经过一次炼钢反应后，需要停炉取钢，然后再重新装载原料进行下一次冶炼。
转炉炼钢具有生产规模大、生产效率高、钢种可调性强、产品质量稳定等优点。
它可以适应不同规格和质量要求的钢铁生产，广泛应用于建筑、桥梁、汽车、船舶等领域。
然而，转炉炼钢也面临一些挑战和问题，如对原料质量要求高、操作技术要求高、环境污染等。
为了应对这些问题，转炉炼钢技术在不断进行改进和创新，以提高生产效率和产品质量，同时减少环境污染。
转炉炼钢
转炉炼钢科技名词定义中文名称：转炉炼钢英文名称：converter steelmaking定义：在转炉内主要依靠铁水的物理热以及与氧发生化学反应的化学热加热升温，将高炉铁水通过氧化脱碳、脱气、还原去除硫等非金属夹杂物的冶炼工艺。
应用学科：材料科学技术（一级学科）；金属材料（二级学科）；钢铁材料（三级学科）；钢铁材料生产技术（四级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布转炉炼钢（converter steelmaking）是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。
转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹；按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。
碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为目前使用最普遍的炼钢设备。
转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。
目录1.世界转炉炼钢趋势2.优化转炉炼钢工艺展开氧气顶吹转炉(图1)发展历程早在1856年德国人贝斯麦就发明了底吹酸性转炉炼钢法，这种方法是近代炼钢法的开端，它为人类生产了大量廉价钢，促进了欧洲的工业革命。
但由于此法不能去除硫和磷，因而其发展受到了限制。
1879 年出现了托马斯底吹碱性转炉炼钢法，它使用带有碱性炉衬的转炉来处理高磷生铁。
虽然转炉法可以大量生产钢，但它对生铁成分有着较严格的要求，而且一般不能多用废钢。
随着工业的进一步发展，废钢越来越多。
在酸性转炉炼钢法发明不到十年，法国人马丁利用蓄热原理，在1864年创立了平炉炼钢法，1888年出现了碱性平炉。
平炉炼钢法对原料的要求不那么严格，容量大，生产的品种多，所以不到20年它就成为世界上主要的炼钢方法，直到20世纪50年代，在世界钢产量中，约85%是平炉炼出来的。
1952年在奥地利出现纯氧顶吹转炉，它解决了钢中氮和其他有害杂质的含量问题，使质量接近平炉钢，同时减少了随废气（当用普通空气吹炼时，空气含79 %无用的氮）损失的热量，可以吹炼温度较低的平炉生铁，因而节省了高炉的焦炭耗量，且能使用更多的废钢。
转炉炼钢工艺流程介绍
转炉炼钢工艺流程介绍
转炉炼钢是一种常见的钢铁生产工艺，下面是其工艺流程的介绍：
1. 铁水预处理：首先，将铁水经过除渣工序，去除其中的杂质和非金属物质，提高炉内的纯净度和质量。
2. 转炉兑炉：之后，将预处理后的铁水加入转炉中，同时加入适量的废钢、废铁等回收材料。
这些回收材料能够提供多种元素和合金，有助于调整并优化转炉内的化学成分。
3. 吹氧气：然后，通过吹氧装置向转炉中喷吹氧气。
氧气与铁水中的杂质反应生成氧化物，如氧化碳、氧化硅等，这些氧化物随废气排出转炉。
4. 炼钢反应：转炉内的铁水经过吹氧反应后，温度升高，同时炉内的化学反应也进行着。
在高温和高氧气作用下，铁水中的碳、硅等元素会逐渐氧化和燃烧，生成气体和渣。
5. 加入合金：根据需要，再加入一定量的合金，如镍、铬、锰等。
合金的加入可以调整钢的成分和性能，改善钢的质量。
6. 钢包炉脱氧：在转炉炼钢过程中，钢中可能还含有一定量的氧气。
为了降低钢中的氧含量，通常还需将钢浇入预先加入了脱氧剂的钢包炉中，并进行搅拌。
脱氧剂能与钢中的氧气反应生成气体，进一步减少钢中的氧含量。
7. 出钢和连铸：最后，将炼制好的钢浇入连铸机中，进行连续铸造，制成钢坯。
这些钢坯经过后续的轧制和加工，可制成各种形状和规格的钢材。
值得注意的是，转炉炼钢是一个复杂的过程，涉及到许多工艺参数和控制指标，操作人员需要根据实际情况进行调整和控制，以达到所需的钢材质量。
转炉炼钢工艺
转炉炼钢工艺引言转炉炼钢工艺是一种常用的钢铁生产工艺，其原理是使用巨大的转炉进行冶炼，通过高温燃烧将生铁中的杂质熔化分离，得到高品质的钢铁产品。
本文将详细介绍转炉炼钢工艺的过程、设备和优势。
工艺过程转炉炼钢工艺主要由以下几个步骤组成：1.加炉：在转炉中加入一定数量的生铁和废钢，根据不同的钢种和质量要求控制添加比例。
2.预热：通过燃料燃烧加热炉体，将炉体温度升至一定的范围，为后续冶炼做准备。
3.唤氧：将预先加入的氧气注入转炉中，氧气与炉内的碳、硫等元素发生反应，使其氧化生成气体冒出炉口。
4.碱性脱硫：在钢水中加入一定量的含碱性物质的脱硫剂，使浸渍在钢水中的硫元素氧化为气体并脱出。
5.酸性脱磷：在钢水中加入一定量的含酸性物质的脱磷剂，使浸渍在钢水中的磷元素氧化为气体并脱出。
6.合金化：根据需要，在钢水中加入一定量的合金元素，如铬、锰等，以调节钢的性能。
7.保温装钢：将炉中冶炼好的钢水倒入铸钢坑、铸型等装置中进行冷却和凝固。
设备转炉炼钢工艺需要使用专用的转炉设备，该设备主要由以下几个组成部分：1.转炉本体：转炉本体是整个工艺最关键的部分，它承载着冶炼过程的全部任务。
转炉一般采用大型圆筒形设计,底部有一定数量的喷孔以供氧气进入。
2.转炉支承：转炉支承是将转炉本体固定在地基上的部分，以保证炉体的稳定运行。
3.强制鼓风系统：由鼓风机、风箱等组成，用于向转炉中供给氧气，促进燃烧和炉内反应的进行。
4.喷吹系统：包括氧枪、煤粉喷吹器等，用于将氧气、燃料喷入转炉中，以调节炉内的温度和氧气含量。
5.出渣系统：用于将炉内产生的渣料排出转炉，保持炉内清洁。
工艺优势转炉炼钢工艺相比于其他炼钢工艺具有以下优势：1.生产能力强大：转炉炼钢工艺灵活可调，产能大。
转炉设备可以进行批量生产，快速完成大批量的钢水冶炼，满足市场需求。
2.冶炼效率高：转炉炼钢工艺采用高温燃烧和强制鼓风系统，能够快速将生铁中的杂质熔化脱除，同时还可以进行合金化调节，提高钢的质量和性能。
转炉炼钢、炉外精炼、连铸
1、转炉炼钢转炉炼钢（converter steelmaking）是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。
转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹；按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。
碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为目前使用最普遍的炼钢设备。
转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。
转炉炼钢-正文一种不需外加热源，主要以液态生铁为原料的炼钢方法。
转炉炼钢法的主要特点是：靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分（如碳、锰、硅、磷等）与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量，使金属达到出钢要求的成分和温度。
炉料主要为铁水和造渣料（如石灰、石英、萤石等），为调整温度，可加入废钢以及少量的冷生铁块和矿石等。
转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性（用镁砂或白云石为内衬）和酸性（用硅质材料为内衬）;按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹;按吹炼采用的气体，分为空气转炉和氧气转炉。
酸性转炉不能去除生铁中的硫和磷，须用优质生铁，因而应用范围受到限制。
碱性转炉适于用高磷生铁炼钢，曾在西欧得到较大发展。
空气吹炼的转炉钢，因含氮量高，质量不如平炉钢，且原料有局限性，又不能多配废钢，未能像平炉那样在世界范围内广泛采用。
1952年氧气顶吹转炉问世，逐渐取代空气吹炼的转炉和平炉，现在已经成为世界上主要炼钢方法。
简史1856年，英国贝塞麦(H.Bessemer)发明了底吹酸性转炉炼钢法，以后被称为贝塞麦转炉炼钢法。
从此开创了大规模炼钢的新时代。
1879年英国托马斯(S.G.Thomas)创造了碱性转炉炼钢法。
造碱性渣除磷,适用于西欧丰富的高磷铁矿的冶炼，一般称托马斯转炉炼钢法。
1891年，法国特罗佩纳(Tropenas)创造了侧面吹风的酸性侧吹转炉炼钢法，曾在铸钢厂得到应用。
用氧气代替空气的优越性早被认识，但因未能获得大量廉价的工业纯氧，长期未能实现。
转炉炼钢原理及工艺介绍
转炉炼钢原理及工艺介绍引言转炉炼钢是一种常用的钢铁生产工艺，具有高效、灵活、环保等特点。
本文将介绍转炉炼钢的原理及工艺流程。
一、转炉炼钢原理转炉炼钢是通过在高温下将生铁与废钢等原料进行反应，去除杂质，调整合金成分来生产钢铁。
其原理基于以下几个重要的化学反应步骤：1.氧化反应：在高温下，将生铁中的杂质氧化为气体或溶于渣中。
主要的氧化反应有：Fe+C+O2=FeO+CO、Mn+C+O2=MnO+CO等。
2.还原反应：在氧化反应的基础上，通过还原剂（如脱氧剂）来还原产生的氧化物。
主要还原反应有：FeO+CO=Fe+CO2、MnO+CO=Mn+CO2等。
3.合金化反应：在还原反应的基础上，通过加入适量合金元素来调整合金成分。
合金化反应可以通过添加合金块、废钢等方式实现。
通过以上化学反应的组合，转炉炼钢可以控制合金成分、去除杂质、调整温度等，从而得到符合要求的钢铁产品。
二、转炉炼钢工艺介绍转炉炼钢的工艺可以分为以下几个主要步骤：1.预处理：生铁、废钢等原料经过破碎、除尘等处理后，进入转炉炉前料斗。
2.加料：原料从炉前料斗通过螺旋输送机被输送至转炉炉缸中。
3.预热：将炉缸中的原料进行预热，以提高反应效果。
4.吹炼：将炉底引入的高纯氧吹入炉缸中，通过氧化反应和还原反应去除杂质、调整合金成分。
5.加料：在吹炼过程中，适量添加合金块、废钢等调整合金成分。
6.测温：通过测温仪器监测和调节炉内温度。
7.出渣：通过倾炉装置将产生的渣浆从转炉中排出。
8.抽炉：将炉内得到的钢液通过倾炉装置倾出，并进行钢液处理（如脱氧、出气、精炼等）9.浇铸：将经过处理的钢液进行浇铸，得到需要的钢铁产品。
三、转炉炼钢的优势转炉炼钢工艺具有以下几个优势：1.高效：转炉炼钢的操作灵活，能够快速调整合金成分和生产规格，生产效率高。
2.资源利用：转炉炼钢可以利用废钢等再生资源，减少资源浪费。
3.环保：转炉炼钢排放的烟尘、废气等污染物可以通过环保设施进行处理，达到环保要求。
转炉炼钢
铁矿石
铁矿石要求含铁高，P和水分低；
氧化铁皮
氧化铁皮要求杂质含量少，不含油 污和水分。
11
4）还原剂和增碳剂
电炉炼钢中需要使用还原剂和增碳剂 电炉炼钢中需要使用还原剂和增碳剂 包括：石墨电极、木炭、焦炭、电石、 包括：石墨电极、木炭、焦炭、电石、 硅铁、硅钙、铝等； 硅铁、硅钙、铝等； 转炉炼钢中冶炼中高碳钢时 ， 转炉炼钢 中冶炼中高碳钢时， 一般使用含 中冶炼中高碳钢时 灰份少的石油焦做增碳剂。 灰份少的石油焦做增碳剂。
15
1)铁水予处理的类型
• • • • 铁水脱Si 铁水脱S 铁水同时脱P、脱S 铁水提V、提Nb
降低铁水硅含量可以减少转炉 炼钢的炉渣量，实现少渣或无 铁水予处理脱S,可以减轻高炉 渣工艺，并为炉外脱磷创造了 炼铁和转炉炼钢的脱S负担,简 条件。炉外脱硅技术是将氧化 化操作提高经济指标,降低高炉 当铁水含P高及冶炼极低和超低 剂加到流动的铁水中，硅的氧 炉渣碱度及焦比,可避免炼钢过 P时,采用脱P或同时脱P,S以降 化产物形成熔渣。处理后铁水 程炉内高氧化性对脱S的影响, 中的ωsi可达0.10％～0.15％以 低铁水中的S,P含量.采用氧化 对于含V,Nb的铁水,为回收有益 提高钢材质量. 下。 法脱P,一般要求先进行脱Si处理, 元素,在T＜1400℃条件下,通过 铁水中的Si应小于0.2%. 氧化法将V,Nb氧化入炉渣,然后 从炉渣中提取V,Nb.
21
氧气转炉炼钢技术的发展可化分为三个时期： ①转炉大型化时期（1950～1970年）
炉炼钢工艺与设备。先后开发出大型化转炉设 计制造技术、OG法除尘与煤气回收技术、计 ③转炉综合优化时期（1990年以后） 由于连铸技术的迅速发展，出现了全连铸的炼 算机静态与副枪动态控制技术、镁碳砖综合砌 炉与喷补挂渣等护炉工艺技术。 钢车间。对转炉炼钢的稳定性和终点控制的准 确性提出了更高的要求。为了改善转炉吹炼后 围绕纯净钢生产，研究开发出铁水“三脱” 期钢——渣反应远离平衡，实现平稳吹炼的目 预处理、高效转炉生产、全自动吹炼控制与溅 标，综合顶吹、底吹转炉的优点，研究开发出 渣护炉等重大新工艺技术。降低了生产成本、 各种顶底复合吹炼工艺技术，在世界上迅速推 大幅度提高了生产效率。现代转炉炼钢采用的 广。 重大技术有：转炉大型化技术、转炉复合吹炼 技术、煤气回收与负能炼钢技术、全自动转炉 吹炼控制技术、溅渣护炉与转炉长寿技术。 以转炉大型化技术为核心，逐步完善了转 ②转炉复合吹炼时期（1970～1990年）
转炉炼钢的基本任务及原理
脱碳反应的作用
脱碳反应除了调整钢液碳含量的作用 外，其反应产物CO气体的上浮排除 使得脱碳反应给炼钢带来独特的作用。
➢ 促进熔池成分﹑温度均匀； ➢ 提高化学反应速度； ➢ 降低钢液中的气体含量和夹杂物数量： ➢ 造成喷溅和溢出：
. 22
2.2.1 脱碳反应
转炉中的脱碳反应以间接氧化为主：(FeO)+[C]={CO}+Fe。这是一 个吸热反应，因此，熔池温度升高至1500℃左右后脱碳反应方能激烈 进行。
如：
2［O］+[Si]=(SiO2)
或 2(FeO)+［Si］=2Fe+(SiO2)
在渣-金界面上往往产生元素的间接氧化反
应。
. 18
2.1.4炼钢熔池中元素的氧化次序
溶解在铁液中的元素的氧化次序可以通过 与1molO2的氧化反应的标准吉布斯自由能 变化来判断。
在标准状态下，反应的ΔGo负值越多，该 元素被氧化的趋势就越大，则该元素就优 先被大量氧化。
氧化性——炉渣向金属熔池传氧的能力，一般以 渣中氧化铁（ ％∑ FeO）含量来表示。
把Fe2O3折合成FeO有两种计算方法：全氧法和全 铁法。全铁法较合理。
炉渣的氧化能力是个综合的概念，其传氧能力还 受炉渣粘度、熔池搅拌强度、供氧速度等因素的 影响。
. 11
1.3.4炉渣成分的变化规律
冶炼过程中，转炉中熔渣成分的变化规律大致如下：
. 5
1.2.2转炉里的氧气射流
3、射流的温度渐高 射流进入炉膛后被1450℃的炉气逐渐加
热，加之混入射流的炉气（CO）及金属滴被 氧化放热，使射流的温度逐渐升高。模拟实 验表明，距喷头孔径15～20倍处射流的温度 在1300～1600℃之间；距喷头孔径35～40倍 处射流的温度高达2150～2300℃，有人称转 炉里的氧气射流就象一个高温火炬。
转炉炼钢的冶炼原理
转炉炼钢的冶炼原理
转炉炼钢法：这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。
把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。
在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。
因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。
转炉炼钢是在转炉里进行。
转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。
开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。
这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化(FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。
几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。
炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。
最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。
磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。
转炉炼钢主要过程及特点
合金化
向钢水中加入合金元素使其 达到成品钢成分要求
转炉设备
供料系统
转炉系统 供气系统 净化系统 辅助设备
转炉冶炼的基本原理 ----物料平衡及热平衡
纯氧顶吹转炉炼钢优点
（1）生产速度快 因为用纯氧吹炼，会高速降碳， 快速提温，大大缩短冶炼时间。。 （2）品种多、质量好 纯氧顶吹转炉既能炼普通 钢，也能炼普通低碳钢。如首钢采用这种方法成功 地试炼了一百多种钢材。用纯氧吹炼，钢中氮、氢 等有害气体含量较低。 （3）基建投资和生产费用低 纯氧顶吹转炉的基 建投资相当于同样生产量的平炉车间的60～70％， 生产费用也低于平炉。
（4）3～5min后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低， 约12min后火焰微弱，停吹）；
（5）倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢；
（6）出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。
炼钢原料
转炉炼钢的原材料分为金属料、非金属料和气 体。金属料包括铁水、废钢、铁合金，非金属料包 括造渣料、熔剂、冷却剂，气体包括氧气、氮气、 氩气、二氧化碳等。非金属料是在转炉炼钢过程 中 为了去除磷、硫等杂质，控制好过程温度而加入的 材料。主要有造渣料（石灰、白云石），熔剂（萤 石、氧化铁皮），冷却剂（铁矿石、石灰石、废 钢），增碳剂和燃料（焦炭、石墨籽、煤块、重 油）。
转炉炼钢生产工艺
装料制度
造渣制度 供气制度 温度制度 出
钢 脱氧及合金化
装料制度
装入量是指每炉装 入的铁水和废钢的总量,一 般废钢占15~30%,装入量分 为三种形式: 1.定量装入:整个炉役期保 持每炉的金属装入量不变; 2.定深装入:随容积的扩大 而增加装入量,保持熔池的 深度不变; 3.分阶段定量装入:将整个 炉役分为若干阶段,每阶段 定量装入.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2）锰（Mn）
锰是发热元素，铁水中Mn氧化后形成的MnO能有效促进石灰溶解，加快成渣， 减少助熔剂的用量和炉衬侵蚀。 同时铁水含Mn高，终点钢中余锰高，从而可以减少合金化时所需的锰铁合金， 有利提高钢水纯净度。 转炉用铁水对锰与硅比值要求为0.8-1.0，目前使用较多的为低锰铁水，锰的含 量为0.20%-0.80%
酸性转炉 按炉衬耐火材料性质 碱性转炉 空气转炉
转炉
按供入氧化性气体种类
顶吹转炉
氧气转炉
按供气部位
底吹转炉 侧吹转炉 顶底复合转炉 顶底侧复合转炉
• 1856年德国人贝斯麦就发明了底吹酸性转炉炼钢法，这种方法是 近代炼钢法的开端. • 1879年出现了托马斯底吹碱性转炉炼钢法，它使用带有碱性炉 衬的转炉来处理高磷生铁。 • 法国人马丁利用蓄热原理，在1864年创立了平炉炼钢法，1880 年,出现了碱性平炉。 • 1952年在奥地利出现纯氧顶吹转炉。 • 20世纪50年代初奥地利的Voest Alpine公司才将氧气炼钢用于工业 生产，从而诞生了氧气顶吹转炉， 亦称LD 转炉。
3.造渣制度
造渣是转炉炼钢的一项重要操作。所谓造 渣，是指通过控制入炉渣料的种类和数量，使炉 渣具有某些性质，以满足熔池内有关炼钢反应需 要的工艺操作。由于转炉冶炼时间短，必须快速 成渣，才能满足冶炼进程和强化冶炼的要求，同 时造渣对避免喷溅、减少金属损失和提高炉衬寿 命都有直接影响。
4.温度制度
（2）萤石
萤石的主要成分是 CaF2，焙烧约930℃。 萤石助熔的特点是作用快，时间短。但大量使 用萤石会增加喷溅，加剧炉衬侵蚀，污染环境。
（3）白云石
白云石的主要成分CaCO3.MgCO3。经焙烧可成为轻 烧白云石，其主要成分为CaO.MgO。 转炉采用生白云石或轻烧白云石代替部分石灰造 渣。可减轻炉渣对炉衬的侵蚀，提高炉衬寿命具有明 显效果
脱氧及合金化
•脱氧：向钢液加入某些脱氧元素，脱除其中多余氧的操作。 •合金化：加入一种或几种合金元素，使其在钢中的含量达到钢种规格 要求的操作。 •区别：合金元素的价格通常较高，希望尽量少氧化；脱氧元素则比较便 宜，先加入，让其充分脱氧以免后加入的合金元素氧化。 •联系：二者都是向钢液加入铁合金，同时加入钢液的脱氧剂必然会有 部分溶于钢液而起合金化的作用，如使用Fe-Si、Fe-Mn脱氧的同时调整 钢液的硅锰含量；加入钢液的合金元素，因其与氧的亲和力大于铁也势 必有一部分被氧化而起脱氧作用。转炉的脱氧与合金化的操作常常是同 时进行的。
3）废钢应清洁干燥 不得混有泥沙，水泥，耐火材料，油物等。 4）不同性质的废钢分类存放 非合金钢、低合金钢废钢可混放在一起，不得混有 合金废钢和生铁。合金废钢要单独存放，以免造成冶 炼困难，产生熔炼废品或造成贵重合金元素的浪费。
3、铁合金
常用的铁合金种类： ◆ 简单合金：Fe-Mn，Fe-Si，Fe-Cr，Fe-V 等 ◆复合脱氧剂：Ca-Si合金，Al-Mn-Si合 金， Mn-Si合金等 ◆纯金属：Mn、Ti、Ni、Al。
材料科学一班 沈恒、姚莹、田源、李璐
转炉炼钢技术的发展简史 炼钢原料
目录
转炉冶炼五大制度
转炉炼钢原理、工艺流程及设备 转炉炼钢的特点及发展趋势 参考文献
一、钢铁冶炼技术的发展简史
依照历史发展进程，按转炉炉衬性质的不同分为酸性转 炉与碱性转炉；按其气体引入的部位不同，分为底吹转炉、 侧吹转炉和顶吹转炉；根据供给气体的氧化性不同又可分为 空气转炉和氧气转炉。转炉的分类如下：
顶底复吹装置
传统的转炉炼钢过程是将高炉来的铁水经混铁炉混 匀后兑入转炉，并按一定比例装入废钢，然后降下水冷 氧枪以一定的供氧、枪位和造渣制度吹氧冶炼。当达到 吹炼终点时，提枪倒炉，测温和取样化验成分，如钢水 温度和成分达到目标值范围就出钢。否则，降下氧枪进 行再吹。在出钢过程中，向钢包中加入脱氧剂和铁合金 进行脱氧、合金化。然后，钢水送模铸场或连铸车间铸 锭。
• 在吹炼一炉钢的过程中，需要正确控制温 度。温度制度主要是指炼钢过程温度控制 和终点温度控制。
5.终点控制
1、 终点 熔池中金属的成分和温度达到所炼钢种要求时， 称为终点。 2 、终点的条件 吹炼到达终点的具体条件是： ①钢中碳达到所炼钢种要求的控制范围； ②钢中S、P低于规定下限要求一定范围； ③出钢温度保证能顺利进行精炼和浇铸； ④达到钢种要求控制的氧含量。 3、终点控制 终点控制是转炉吹炼末期的重要操作。终点控制主要 是指终点温度和成分的控制。
1）硅（Si）
硅是重要的发热元素，铁水中含Si量高，炉内的化学热增加，铁水中Si量增
加0.10%，废钢的加入量可提高1.3%-1.5%。 铁水含Si量高，渣量增加，有利于脱磷、脱硫。 硅含量过高会使渣料和消耗增加，易引起喷溅，金属收得率降低，同时渣中 过量的SiO2，也会加剧对炉衬的侵蚀，影响石灰渣化速度，延长吹炼时间。 通常铁水中的硅含量为0.30%-0.60%为宜。
【2】非金属料
1、 造渣剂
（1）石灰
碱性炼钢方法的造渣料，主要成分为CaO，由石 灰石煅烧而成，是脱P、脱S不可缺少的材料，用量比 较大。 其质量好坏对吹炼工艺、产品质量和炉衬寿命 等产生主要影响。因此，石灰CaO含量高，SiO2和S 含量低，生过烧率低，活性高，块度适中，此外，石 灰还应保持清洁、干燥和新鲜。
LD转炉
• 1970年后，由于发明了用
碳氢化合物保护的双层套 管式底吹氧枪 而出现了底 吹法，各种类型的底吹法 转炉（如OBM,Q-BOP,LSW等） 在实际生产中显示出许多 优于顶吹转炉之处，使一 直居于首位的顶吹法受到 挑战和冲击。
OBM装置
•继奥地利人Dr.Edaurd等 于1973年研究转炉顶底复 吹炼钢之后，世界各国普 遍开展了转炉复吹的研究 工作，出现了各种类型的 复吹转炉，到20世纪80年 代初开始正式用于生产。
三、转炉冶炼五大制度
1. 装料制度 2. 供氧制度 3. 造渣制度 4. 温度制度 5. 终点控制及合金化制度
1.装料制度
(1)、装料次序
◆ 对使用废钢的转炉，一般先装废钢后装铁水。先加洁净的轻废 钢，再加入中型和重型废钢，以保护炉衬不被大块废钢撞伤，而 且过重的废钢最好在兑铁水后装入。 ◆ 为了防止炉衬过分急冷，装完废钢后，应立即兑入铁水。
2、废钢
转炉和电炉炼 钢均使用废钢， 氧气顶吹转炉用 废钢量一般是总 装入量的10%-30%。
转炉炼钢对废钢的要求：
1)废钢的外形尺寸和块度 应保证能从炉口顺利加入转炉。废钢的长度应小于 转炉口直径的1/2，废钢单重一般不应超过300kg。国标要 求废钢的长度不大于1000mm，最大单件重量不大于800kg。 2）废钢中不得混有铁合金 严禁混入铜、锌、铅、锡等有色金属和橡胶，不得 混有封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。废钢 的硫、磷含量均不大于0.050%。
四、转炉炼钢原理、工艺流程及设备
1、原理：
转炉炼钢法同其 他炼钢法主要区别在 于不借助外加能源， 仅靠吹入熔池的空气 或氧气与生铁水中各 种元素的放热氧化反 应完成脱碳和脱除杂 质的任务，并将钢液 加热到出钢（1600℃ 或更高）温度。
2、氧气顶吹转炉工艺流程
•归纳为： “四脱”（碳、 氧、磷和硫） “二去”（去气 和去夹杂） “二调整”（成 分和温度）
（4）合成造渣剂
合成造渣剂是用石灰加入适量的氧化铁皮、 萤石、氧化锰或其他氧化物等熔剂，在低温下预 制成型。 合成渣剂熔点低、碱度高、成分均匀、粒 度小，且在高温下易碎裂，成渣速度快，因而改 善了冶金效果，减轻了转炉造渣负荷。
2、 增碳剂
在冶炼过程中，由于配料或装料不当以及脱 碳过量等原因，有时造成钢中碳含量没有达到预 期的要求，这时要向钢液中增碳。常用的增碳剂 有增碳生铁、电极粉、石油焦粉、木炭粉和焦炭 粉。 转炉冶炼中，高碳钢种时，使用含杂质很 少的石油焦作为增碳剂。
•采用的主要技 术手段为：供 氧，造渣，升 温，加脱氧剂和 合金化操作。
顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程
上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等 并进行必要的修补和修理； 倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂 直位置）； 降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉 内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后 喷出暗红的火焰；3～5min后硅锰氧接近 结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变 大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声 减弱） 3～5min后加入第二批渣料继续吹炼（随 吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min后火 焰微弱，停吹）； 倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出 钢； 出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中） 进行脱氧合金化。
1951年碱性空气侧吹转炉炼钢法首先 在我国唐山钢厂试验成功，并于1952年投 入工业生产。1954年开始厂小型氧气顶吹 转炉炼钢的试验研究工作，1962年将首钢 试验厂空气侧吹转炉改建成3t氧气顶吹转 炉，开始了工业性试验。在试验取得成功 的基础上，我国第1个氧气顶吹转炉炼钢 车间（2x30t）在首钢建成，于1964 年12 月26日投入生产。
对铁水带渣量的要求： 高炉渣中含硫、SiO2、和Al2O3量较高，过多的高炉 渣进入转炉内会导致转炉钢渣量大，石灰消耗增加，造成 喷溅，降低炉衬寿命，因此，进入转炉的铁水要求带渣量 不得超过0.5%。
对铁水温度的要求： 铁水温度是铁水含物理量多少的标志，铁水物理热
得占转炉热收入的50%。应努力保证入炉铁水的温度，保 证炉内热源充足和成渣迅速。我国炼钢规定入炉铁水温度 应大于1250℃，并且要相对稳定。
（2）装入量 装入量指炼一炉钢时铁水和废钢的装入数量，它是决 定转炉产量、炉龄及其他技术经济指标的主要因素之 一。装入量中铁水和废钢配比是根据热平衡计算确定。 通常，铁水配比为70%-90%.
2.供氧制度
供氧制度的主要内容包括确定合理的喷头 结构、供氧强度、氧压和枪位控制。供氧是保 证杂质去除速度、熔池升温速度、造渣制度、 控制喷溅去除钢中气体与夹杂物的关键操作， 关系到终点的控制和炉衬的寿命，对一炉钢冶 炼的技术经济指标产生重要影响。