顶吹转炉
顶吹转炉吹炼工艺
顶吹转炉吹炼工艺1. 引言顶吹转炉吹炼工艺是一种常用于钢铁冶炼的工艺方法。
它通过将氧气从炉顶喷吹到炉内，以加速燃烧和化学反应的进行。
本文将介绍顶吹转炉吹炼工艺的原理、特点以及工艺参数的控制。
2. 工艺原理顶吹转炉吹炼工艺的基本原理是在转炉顶部设计一个氧气喷嘴，通过喷吹氧气使炉内燃烧温度升高，并加快燃烧反应速率。
同时，顶吹转炉还可以通过调节氧气喷吹速度和位置，控制炉内气流和熔池运动，以提高炉内物料的混合程度，促进冶炼反应的进行。
3. 特点顶吹转炉吹炼工艺相比传统的底吹转炉有着以下特点：3.1 高温燃烧顶吹转炉通过喷吹氧气，可以使炉内燃烧温度达到更高水平，加速燃烧和还原反应的进行。
这样可以提高冶炼速度和效率，减少焦炭、助熔剂等辅助物料的消耗。
3.2 均质混合通过控制氧气喷吹速度和位置，顶吹转炉可以在转炉内形成旋转的气流，从而实现物料的均质混合。
这样可以提高冶炼反应的均匀性，减小冶炼过程中的不均匀性带来的负面影响。
3.3 炉渣处理顶吹转炉可以通过调整氧气喷吹位置和速度，将炉渣浮于熔池表面，有效地减少炉渣与熔池的接触面积，从而降低炉渣对冶炼过程的干扰。
这样可以提高冶炼过程的稳定性和控制精度。
4. 工艺参数控制顶吹转炉吹炼工艺中，需要控制的主要工艺参数包括氧气喷吹速度、氧气喷吹位置以及燃烧温度等。
4.1 氧气喷吹速度氧气喷吹速度决定了氧气进入炉内的速度和能量。
过高的喷吹速度会导致氧气无法有效混合，影响冶炼反应的进行。
而过低的喷吹速度则会导致燃烧不充分，影响冶炼速度和效率。
因此，控制合适的氧气喷吹速度对工艺的稳定性和冶炼效果具有重要影响。
4.2 氧气喷吹位置氧气喷吹位置决定了氧气进入炉内的位置和气流的运动情况。
不同的冶炼反应需要不同的氧气喷吹位置。
例如，在氧气位于熔池表面的情况下，可以加速还原反应的进行；而位于熔池中部时，可以提高燃烧温度。
因此，合理控制氧气喷吹位置可以调节冶炼反应的速率和效果。
4.3 燃烧温度燃烧温度对冶炼反应速率和效果有着直接影响。
顶底复吹转炉设备操作规程
顶底复吹转炉设备操作规程一、安全操作规范1. 操作人员必须穿戴工作服和安全帽，严禁穿戴松散的衣物和长发等，以防被卷入机械设备中。
2. 在操作转炉设备之前，必须检查设备的运行情况，确保设备处于正常状态。
3. 在操作转炉设备期间，严禁随意改动设备的操作参数和设定值。
二、设备操作流程1. 开始操作前，将底吹口密封固定好，并用隔热材料对底吹口进行绝缘处理。
2. 检查顶部吹气系统，确认各阀门和管道连接是否正常。
3. 打开顶部气阀，使气体流向顶部吹气系统。
4. 在顶部气阀打开后，打开顶部吹气供气阀门，使气体进入顶吹管。
5. 点火前，关闭底吹风机，并关闭底吹风阀。
6. 接通底部煤气，点火开始。
7. 点火后，逐渐增加底吹气量，同时观察转炉内部的温度变化。
8. 在操作过程中，根据需要随时调整顶吹气的流量。
9. 当顶部吹气停止时，及时关闭顶部气阀。
10. 在转炉操作结束后，关闭底吹气门和底吹风机，停止底吹操作。
三、注意事项1. 在操作过程中，要不断观察炉内的温度和压力变化，确保煤气供给和底吹气的控制稳定。
2. 当炉内温度超过设定值时，必须及时调整顶吹气流量和底部煤气供给。
3. 当底部吹气系统出现异常情况时，应立即停止操作，并通知维修人员进行处理。
4. 在操作过程中，要时刻保持清洁，避免杂物进入设备内部，以防发生故障。
5. 在操作转炉设备时，必须严格遵守相关的操作规程和安全操作规定，确保人身和设备安全。
四、紧急情况处理1. 如果发生火灾，立即关闭顶部气阀和底吹气阀，切断气体供应。
2. 疏散人员应按照预定的逃生路线有序撤离现场，并迅速报告有关部门。
3. 在紧急情况发生后，不得擅自进行操作和抢修，必须等待维修人员到达现场进行处理。
以上就是对顶底吹转炉设备操作规程的详细介绍，希望能对您有所帮助。
如有疑问，请及时咨询相关人员。
世界氧气顶吹转炉炼钢技术发展史
世界氧气顶吹转炉炼钢技术发展史氧气顶吹转炉炼钢(oxygen top blown converter steelmaking)由转炉顶部垂直插入的氧枪将工业纯氧吹入熔池，以氧化铁水中的碳、硅、锰、磷等元素，并发热提高熔池温度而冶炼成为钢水的转炉炼钢方法。
它所用的原料是铁水加部分废钢，为了脱除磷和硫，要加入石灰和萤石等造渣材料。
炉衬用镁砂或白云石等碱性耐火材料制作。
所用氧气纯度在99％以上，压力为0．81～1．22MPa(即8～12atm)。
简史空气底吹转炉和平炉是氧气转炉出现以前的主要炼钢设备。
炼钢是氧化熔炼过程，空气是自然界氧的主要来源。
然而空气中4／5的气体是氮气，空气吹炼时，这样多的氮气在炉内穿行而过，白白带走大量的热且有部分氮溶解在铁液中，成为恶化低碳钢品质的重要原因。
平炉中，氧在用于燃烧燃料之后，过剩的氧要通过渣层传入钢水，所以反应速率极慢，这也就增加了热损失。
因此，直接把氧气吹入熔池炼钢，成为许多冶金学家向往的目标。
早在19世纪，现代炼钢法的创始人贝塞麦(H．Bessemer)就有了纯氧炼钢的设想，但因没有大量氧气而未进行试验。
20世纪20年代后期，以空气液化和分馏为基础的林德一弗兰克(Linde—Frankel)制氧技术开发成功，能够生产可供工业使用的廉价氧气，氧气炼钢又为冶金界所注意。
从1929年开始，柏林工业大学的丢勒尔教授(R．Durrer)在实验室中研究吹氧炼钢，第二次世界大战开始后转到瑞士的冯•罗尔(V．Roll)公司继续进行研究。
1936～1939年勒莱普(O.Lellep)在奥伯豪森(Oberhausen)进行了底吹氧炼钢的试验，由于喷嘴常损坏未能成功。
1938年亚琛(Aachen)工业大学的施瓦茨(C．V．Schwarz)提出用超音速射流向下吹氧炼钢，并在实验室进行了试验，将托马斯生铁吹炼成低氮钢，但因熔池浅而损坏了炉底。
1948年丢勒尔(R．Durrer)等在冯•罗尔(VonRoll)公司建成2．5t的焦油白云石衬的试验转炉，以450的斜度将水冷喷嘴插入铁水吹氧炼钢，无论贝塞麦生铁或托马斯生铁都能成功炼成优质钢水，而且认识到喷嘴垂直向下时，最有利于喷嘴和炉衬的寿命。
转炉顶底复吹技术
通过精确控制气体流量和吹炼参数，可以生产出 高质量的钢种。
强化冶金反应
通过顶底复吹技术，可以更有效地促进钢液中的 冶金反应，提高钢液纯净度。
节能减排
该技术能够降低炼钢过程中的能耗和减少污染物 排放。
技术发展历程
起源
转炉顶底复吹技术起源于20世纪 70年代，最初是为了解决传统转 炉炼钢技术中存在的冶金反应不
这种相互作用不仅有助于加速熔池的熔炼过程，还有助于提高钢水的纯净度和均 匀性，降低杂质含量。
顶底复吹对熔池搅拌的影响
顶底复吹技术通过向熔池底部吹入氧气或其他气体，产生强 烈的搅拌作用，使熔池内的钢水充分混合。这种搅拌作用有 助于加速钢水的传热和传质过程，提高熔炼效率。
顶底复吹的搅拌作用还能减少钢水中的夹杂物和气泡，提高 钢水的纯净度和致密性。
副枪测量准确
定期检查副枪测量准确性，确保钢水温度和 成分控制准确。
控制顶吹氧气流量
根据钢水氧化反应需求，调整顶吹氧气流量， 控制钢水温度和成分。
设备维护保养
定期对顶底复吹设备进行维护保养，确保设 备正常运行。
04
转炉顶底复吹技术的效果与 优化
转炉顶底复吹技术的效果
提高氧气利用率
通过底吹和顶吹的结合，使氧气更加 均匀地分布在熔池中，提高了氧气的 利用率，降低了能耗。
的远程监控和智能控制。
03
案例三
某欧洲大型钢厂采用先进的顶底复吹技术，提高了转炉的生产效率和产
品质量。该技术通过优化气体流量和吹炼工艺参数，降低了能耗和生产
成本，提高了企业的经济效益。
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减少氮气消耗
采用顶吹技术，可以减少氮气的消耗 量，降低生产成本。
顶吹底吹转炉炼钢的特点
Байду номын сангаас
（2）吹氧气转炉的工业特点
1 ○氧气由底部射入熔池，因而金属的氧化反应主要发生在熔池底部及内部。 2 ○FeO 产生于底部，在 FeO 上浮过程中，将很快与等反应，因而吹炼过程中 FeO 的聚集较 难，成渣，脱 P 困难 3 ○氧气利用率高，气体搅拌力强，比 LD 大 10 倍以上。 所以底吹的优点是 1 ○冶炼平稳，喷溅少，渣中 FeO 低，金属收得率高。 2 ○熔池搅拌好，温度及成分均匀，末期 P 可达到更好的平衡。 3 ○钢中[O]量低，残 Mn 高，因而合金收得率高。 4 ○可提高供氧强度，因而生产率高。 其缺点是 1 ○前期去 P 能力差，因而不宜高拉碳。 2 ○吃废钢能力差。 3 （冷却剂裂解） 。 ○钢中含[H]量稍高， 4 ○炉底易损坏。 (本节完)
顶吹底吹转炉炼钢的特点
（1）LD 转炉的冶金特点
1 ○顶吹乳化区脱碳反应在这个区进行。 2 ○作用区在熔池上部，对脱 P、S 有利。 3 ○射流能量用于击碎金属液，其搅拌作用不大。 4 ○C 大约 10%可以燃烧为 CO2 。 因而顶吹的优点是： 1 ○可以通过调节喷枪高度，控制化渣速度，从而达到在吹炼终点前去除 P，S。 即有较好的调节控制手段。 2 ○有教高的热效率，可以吃较多的废钢。 3 ○转炉使用寿命不受喷枪寿命的影响。 但也存在许多问题，主要有： 1 ○渣中 FeO 易聚集，从而 FeO 教高，吹炼过程中喷溅较大。 2 ○熔池成分，温度不均匀，这也影响到反应速度。 3 ○反应在熔池上部进行，因而烟尘较大。 4 （渣中 FeO、喷溅、及烟尘损失较大） ○金属收得率不高。 5 ○钢中[O]量较高，因而合金收得率不高。
氧气顶吹转炉炼钢
氧气顶吹转炉炼钢氧气顶吹转炉炼钢(oxygen top blown converter steelmaking)由转炉顶部垂直插入的氧枪将工业纯氧吹入熔池，以氧化铁水中的碳、硅、锰、磷等元素，并发热提高熔池温度而冶炼成为钢水的转炉炼钢方法。
它所用的原料是铁水加部分废钢，为了脱除磷和硫，要加入石灰和萤石等造渣材料。
炉衬用镁砂或白云石等碱性耐火材料制作。
所用氧气纯度在99％以上，压力为0．81～1．22MPa(即8～12atm)。
简史空气底吹转炉和平炉是氧气转炉出现以前的主要炼钢设备。
炼钢是氧化熔炼过程，空气是自然界氧的主要来源。
然而空气中4／5的气体是氮气，空气吹炼时，这样多的氮气在炉内穿行而过，白白带走大量的热且有部分氮溶解在铁液中，成为恶化低碳钢品质的重要原因。
平炉中，氧在用于燃烧燃料之后，过剩的氧要通过渣层传入钢水，所以反应速率极慢，这也就增加了热损失。
因此，直接把氧气吹入熔池炼钢，成为许多冶金学家向往的目标。
早在19世纪，现代炼钢法的创始人贝塞麦(H．Bessemer)就有了纯氧炼钢的设想，但因没有大量氧气而未进行试验。
20世纪20年代后期，以空气液化和分馏为基础的林德一弗兰克(Linde—Frankel)制氧技术开发成功，能够生产可供工业使用的廉价氧气，氧气炼钢又为冶金界所注意。
从1929年开始，柏林工业大学的丢勒尔教授(R．Durrer)在实验室中研究吹氧炼钢，第二次世界大战开始后转到瑞士的冯•罗尔(V．Roll)公司继续进行研究。
1936～1939年勒莱普(O.Lellep)在奥伯豪森(Oberhausen)进行了底吹氧炼钢的试验，由于喷嘴常损坏未能成功。
1938年亚琛(Aachen)工业大学的施瓦茨(C．V．Schwarz)提出用超音速射流向下吹氧炼钢，并在实验室进行了试验，将托马斯生铁吹炼成低氮钢，但因熔池浅而损坏了炉底。
1948年丢勒尔(R．Durrer)等在冯•罗尔(VonRoll)公司建成2．5t的焦油白云石衬的试验转炉，以450的斜度将水冷喷嘴插入铁水吹氧炼钢，无论贝塞麦生铁或托马斯生铁都能成功炼成优质钢水，而且认识到喷嘴垂直向下时，最有利于喷嘴和炉衬的寿命。
氧气顶吹转炉冷态模拟吹炼实验报告
氧气顶吹转炉冷态模拟吹炼实验报告1. 背景氧气顶吹转炉是一种常用的冶金设备，用于冶炼高炉渣和熔化金属。
在冷态模拟吹炼实验中，我们通过模拟真实工业生产环境下的物理和化学过程，来研究和优化转炉的操作参数、冶金过程以及产品质量。
2. 分析2.1 实验目的本次实验旨在探究氧气顶吹转炉在冷态模拟吹炼过程中的相关参数对产品质量的影响，并提出相应的改进建议。
2.2 实验装置我们使用了一套完整的氧气顶吹转炉模拟装置，包括转炉本体、底吹风机、底吹风口、顶吹风机、顶吹风口、渣铁分离器等组成。
同时，还配备了温度传感器、压力传感器以及采样器等设备，用于监测和采集关键参数。
2.3 实验步骤以下是本次实验的主要步骤：1.将适量的废钢、废铁和石灰石加入转炉中，作为原料。
2.启动底吹风机和顶吹风机，控制氧气的流量和压力。
3.在转炉内加入适量的冷却剂，以降低温度。
4.通过顶吹风口向转炉中喷吹氧气，模拟真实生产中的顶吹过程。
5.实时监测并记录温度、压力等参数的变化。
6.根据需要，在不同时间点采集样品进行分析。
2.4 实验结果根据实验数据和分析，我们得出以下结论：1.氧气流量对冷态模拟吹炼过程中温度的分布有重要影响。
较高的氧气流量会导致温度上升较快，而较低的氧气流量则会导致温度不均匀。
2.底吹风机与顶吹风机之间的配合也是关键因素。
适当调整两者之间的比例可以改善转炉内物料的混合效果，从而提高冶金过程中金属和渣液的分离效果。
3.转炉内冷却剂的使用可以有效降低温度，减少能量损耗，并有助于控制冶炼过程中的温度分布。
4.采用适当的废钢、废铁和石灰石配比可以达到较好的冶金效果，同时减少原料成本。
2.5 实验建议基于以上分析和结果，我们提出以下改进建议：1.在实际生产中，应根据需要调整氧气流量，以实现更好的温度控制和均匀性。
2.底吹风机与顶吹风机之间的比例需要根据具体情况进行优化。
可以通过调整转炉内气流分布来提高物料混合效果。
3.进一步研究和优化冷却剂的使用方法和配方，以提高转炉冷态模拟吹炼过程中的能量利用率。
10氧气转炉炼钢
10 氧气转炉炼钢10．1 氧气顶吹转炉炼钢氧气顶吹转炉于1952年和1953年在奥地利的林茨（Linz）城和多纳维茨（Donawitz）城先后建成并投入生产，故又称为LD法。
由于它具有原材料适应性强、生产率高、成本低、可炼品种多、钢质量好、投资省、建厂速度快等一系列优点，因而在世界范围内得到迅速发展，一跃成为现代主要炼钢方法之一。
10．1．1 氧气顶吹转炉炼钢车间的特点现代钢铁生产，从铁矿石冶炼到加工成钢材，一般是组成钢铁联合企业集中进行的。
炼钢在钢铁联合企业内是一个中间环节，它联系着前面的炼铁等原料供应系统和后面的轧钢等成品生产。
炼钢车间的生产对整个联合企业有重大影响。
由于氧气顶吹转炉吹氧时间短和炉子容量的大型化，使顶吹转炉车间具有以下特点：l）吹炼周期短、生产率高，因此，每昼夜出钢炉数多，兑铁、加料、倒渣、出钢、浇注等操作频繁，原材料、钢水、炉渣等的吞吐量大。
2）运输复杂，数量大。
其数量相当于钢产量的3～5倍，而且批量小、批次多、运输品种多。
因此，各种货流不得不尽量避免交叉而设置专业化线路，并采用多层平面运输。
3）温度高、烟尘大，需配置高效能的通风除尘设备。
4）因吹炼速度快，要求有准确、可靠的计量通讯设备。
为了保证转炉正常地进行连续生产，各种原材料的供应以及钢水、炉渣的处理必须有足够的设备，而且工作可靠。
这些设备的布置和车间内各物料的运输流程必须合理。
同时，车间内转炉座数也不宜过多，以免各种设备在操作时互相干扰。
世界上大多数转炉车间，目前均采用以下两种布置方案：两座转炉经常保持一座吹炼（简称二吹一）；三座转炉经常保持两座吹炼（简称三吹二）。
炼钢生产有冶炼和浇注两个基本环节。
为保证冶炼和浇注的正常进行，氧气顶吹转炉车间主要包括原料系统，加料、冶炼和浇注系统，以及采用模铸时的钢模准备系统。
因此，顶吹转炉车间主厂房多改为三跨间：1）原料跨：主要组织铁水和废钢的供应，炉渣及垃圾的运出。
2）转炉跨：主要布置转炉及其倾动机构。
第4章 氧气顶吹转炉
控制：取决于铁水P含量：脱磷任务
通常：0.40 ~ 0.80% （目前有降低的趋势） 非正常：2%Si
P：来源于矿石
影响：氧化放热：被动因素
增加石灰消耗：需要大渣量 延长冶炼周期：多次拉碳 导致严重后吹：多次拉碳
范围：生产中不作规定
省内： 0.050 ~ 0.120 %
控制：减少矿石含P量：炼铁厂
终点C：终点C低，氧化量大
三．炉渣成分变化
（CaO）：石灰熔化，逐渐升高，最终50%左右 （SiO2）：与石灰熔化相关
前期：Si氧化导致SiO2上升 中期及后期：石灰不断熔化，导致持续下降
终渣含量：10~20%
（MnO）：与石灰熔化相关
前期：Mn氧化MnO含量高 中期及后期：石灰熔化，导致MnO含量持续下降
结束供氧
氧枪升起 自动关闭供氧
吹炼结束
拉碳：根据操作因素和钢种要求，确定吹炼终点，提起
氧枪停止吹O2，倒炉、测温、取样化验钢水成分 倒炉：炉体向加料跨倾动，方便测温、取样 测温：测温枪 + 热电偶，由炉口插入钢水 钢水取样
目的：化验钢水成分
方法：♣ 样勺：钢水倒入样模，钢水凝固放出钢花
减少喷煤S含量 减少烧结用煤S含量
提高高炉炉温
铁水预处理：普遍应用 用于高附加值钢种
（二）废钢
用量：< 30%
前提条件：必须满足终点温度要求 影响因素：实际生产中影响因素很多
钢种：高碳钢用量少 铁水温度：温度低用量少 浇注条件：开浇炉次用量少 铁水包容量：限制铁水用量 废钢供应：废钢短缺 原料条件：生烧石灰用量少 铁水成分：Si低时用量少 ★废钢熔化吸热
二．熔池内成分变化
[Si]
开始氧化时间：供氧后，最先氧化
5 氧气顶吹转炉炉衬与炉衬寿命
1图5-1生产率、成本与炉龄的关系A一炉衬费用；B一喷补费用； A＋B一综合成本；C一炉子生产率；D—最佳炉龄5 转炉炉衬与炉衬寿命转炉从开新炉到停炉，整个炉役期间炼钢的总炉数称为炉衬寿命，简称炉龄。
它是炼钢生产的一项重要技术经济指标。
炉龄，特别是平均炉龄在很大程度上反映出炼钢车间的管理水平和技术水平。
炉龄延长可以增加钢的产量和降低耐火材料消耗，并有利于提高钢的质量。
但对于一定的生产条件和技术水平的车间，存在着一个技术经济效果最好的最佳炉龄，图5-1为日本某厂的一例。
因此，应该努力改善生产条件和提高技术水平，将最佳炉龄不断提高到新的水平。
同时应该反对不顾技术经济效果而盲目追求最高炉龄的倾向。
5.1 转炉用耐火材料5.1.1 转炉用耐火材料的演变自氧气转炉问世以来，其炉衬的工作层都是用碱性耐火材料砌筑。
曾经用过白云石质耐火材料，制成焦油结合砖，在高温条件下砖内的焦油受热分解，残留在砖体内的碳石墨化，形成碳素骨架。
它可以支撑和固定白云石材料的颗粒，增强砖体的强度，同时还能填充耐火材料颗粒间的空隙，提高了砖体的抗渣性能。
为了进一步提高炉衬砖的耐化学侵蚀性和高温强度，也曾使用过高镁白云石砖和轻烧油浸砖，炉衬寿命均有提高，炉龄一般在几百炉。
直到20世纪70年代兴起了以死烧或电熔镁砂和碳素材料为原料，用各种碳质结合剂，制成镁碳砖。
镁碳砖兼备了镁质和碳质耐火材料的优点，克服了传统碱性耐火材料的缺点，其优点如图5-2所示。
镁碳砖的抗渣性强，导热性能好，避免了镁砂颗粒产生热裂；同时由于有结合剂固化后形成的碳网络，将氧化镁颗粒紧密牢固地连接在一起。
用镁碳砖砌筑转炉内衬，大幅度提高了炉衬使用寿命，再配合适当维护方式，炉衬寿命可达到万炉以上。
5.1.2 转炉内衬用砖顶吹转炉的内衬是由绝热层、永久层和工作层组成。
绝热层一般用石棉板或耐火纤维砌筑；永久层是用焦油白云石砖或者低档镁碳砖砌筑；工作层都是用镁碳砖砌筑。
转炉的工作层与高温钢水和熔渣直接接触，受高温熔渣的化学侵蚀，受钢水、熔渣和炉气的冲刷，还受到加废钢时的机械冲撞等，工作环境十分恶劣。
顶底复吹转炉培训
25
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（二) 底吹供气模式
1.底部供气采用N2、Ar2切换方式，根据 吹炼期的不同循环供气；底部供气总管 压力应≥1.2MPa。
2. 供气强度调节范围从0.005m3／min.t 到0.10m3／min.t。
3.冶炼的绝大多数钢种，供气强度最大 值在0.07～ 0.10m3／min.t。
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目前措施
① 炉底高度不允许下到7.7以下，尽量 控制在7.65以上。 ② 将溅渣时的底吹流量提高，提高供 气压力，在顶吹与底吹氮气的相互作用 力下使溅渣层尽量在熔池部位停留，更 多的保护耳轴以下部位。溅渣枪位和底 吹流量都需要摸索调整，需要一个最佳 值。
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4）采用氩气搅拌 Ar气是最为理想的搅拌气体，既可保证 搅拌效果，又没有增加钢中有害气体的 危险，但其价格昂贵。
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4、顶底复合吹炼的冶金特点
图1顶吹与复合吹炼过程中主要元素浓度变化
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图2熔池中碳的不均匀值比较
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图3溶解氧与碳含量的关系
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图4吹炼终点[C]和[O]之间的关系
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顶底复吹转炉特点：
1、成分、温度更均匀。 2、由于搅拌力增强，改善了渣-金属间的 平衡条件，减少钢 水的过氧化现象。 3、提高钢水中的残锰量。 4、更有效的降低钢水中的含磷量。 5、减少了喷溅。
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二、 新区顶底复吹转炉情况介绍
（一）概况
新区有三座120吨顶底复吹转炉，分别 于2004年7月、8月，2005年元月投产 ，现炉龄分别为20384炉、20100炉、 17325炉。 底吹采用全程吹氮气，现运行良好。
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3) 采用氮气搅拌 N2作为搅拌气体，无需遮盖保护，供气元
件结构简单，对炉底耐火材料的蚀损小， 在非氧化性气体中价格最便宜，因此被广 泛采用，但它会增加钢中〔N〕。当采用 全程吹N2时，即便使用较小供N2强度，钢 中含〔 N 〕量也要增加30—50ppm。如果 吹炼终了到出钢期间继续吹N2 则还将 增〔N〕5---10ppm。
顶底复吹转炉设备操作规程模版
顶底复吹转炉设备操作规程模版一、目的和适用范围本操作规程适用于顶底复吹转炉设备的操作管理，旨在确保设备的安全稳定运行，保证生产的顺利进行。
二、术语定义1.顶吹：指通过顶部喷枪向转炉炉料喷吹高压空气及燃料的操作。
2.底吹：指通过底部喷吹装置向转炉底部喷吹高压空气及燃料的操作。
3.复吹：指通过顶部喷枪和底部喷吹装置同时向转炉喷吹高压空气及燃料的操作。
三、操作要求：1.操作人员必须接受专业的培训，并获得相应的操作资格证书。
2.在进行顶底复吹转炉设备操作前，需要对设备进行检查并确保设备处于正常状态。
3.操作人员需要佩戴个人防护装备，包括安全帽、耳塞、防护眼镜、防护手套等。
4.操作人员需要遵守《职业健康和安全法》相关规定，严禁酒后操作、疲劳操作及擅自离岗等行为。
5.操作人员需要熟悉设备的操作流程、设备的结构和性能，并能熟练掌握相关控制仪器的使用。
6.在进行顶底复吹转炉设备操作时，应按照设备操作手册上的要求进行操作，确保操作规范和操作流程的正确性。
7.在操作过程中，要时刻留心设备运行状态的变化，及时调整和控制操作参数，以保证设备的安全运行。
8.出现设备故障或异常情况时，操作人员应及时报告上级，并进行相应的应急处理措施。
9.操作人员在操作结束后，要及时对设备进行清理和维护，并填写相应的操作记录。
四、操作步骤：1.准备工作：1.1检查设备的工作条件并进行必要的调整和修整；1.2检查燃料和空气供给系统，并确保其正常运行；1.3检查顶、底吹设备及控制系统的完好性。
2.顶底复吹操作：2.1根据转炉操作手册的要求，设定顶底喷枪的喷吹参数；2.2打开顶、底吹喷枪进气阀门，开始喷吹操作；2.3根据转炉内状况，及时调整和控制各喷枪的喷吹参数；2.4在喷射操作过程中，要注意观察转炉内的温度、压力等指标的变化，及时调整操作参数；2.5出现转炉异常情况时，应立即停止喷吹操作，并进行相应的应急处理措施；2.6操作结束后，停止顶底喷枪的喷吹，关闭进气阀门，并将设备归位。
氧气顶吹转炉设计
3.1 转炉炉型设计3.1.1 转炉炉型设计概述（1）公称容量及其表示方法公称容量（T），对转炉容量大小的称谓，即平时所说的转炉的吨位。
它是转炉生产能力的主要标志和炉型设计的重要依据。
目前国内外对公称容量的含义的解释还很不统一，归纳起来，大体上有以下三种表示方法：1)以平均金属装入量（t）表示；2)以平均出钢量（t）表示；3)以平均炉产良坯量（t）表示。
在一个炉役期内，炉役前期和后期的装入量或出钢量不同，随着吹炼的进行，炉衬不断地受到侵蚀，熔池不断扩大，装入量增大，所以三种表示方法都是以其平均容量来表示。
这三种表示方法各有其优缺点，以平均金属装入量表示公称容量，便于进行物料平衡和热平衡计算，换算成新炉装入量时也比较方便。
以平均炉产良坯量表示公称容量，便于车间生产规模和技术经济指标的比较，但是在进行炉型设计时需做较复杂的换算。
以平均出钢量表示公称容量则介于两者之间，其产量不受操作方法和浇铸方法的影响，便于炼钢后步工序的设计，也比教容易换算成平均金属装入量和平均炉产良坯量。
设计的公称容量与实际生产的炉产量基本一致。
所以在进行炉型设计时采用以平均出钢量表示公称容量比较合理。
（2）炉型的定义：转炉炉型是指转炉炉膛的几何形状，亦即指由耐火材料砌成的炉衬内形。
（3）炉型设计的意义转炉是转炉炼钢车间的核心设备，炉型及其主要参数对转炉炼钢的生产率、金属收得率、炉龄等技术经济指标都有着直接的影响，炉型设计的是否合理关系到冶炼工艺能否顺利进行的问题，如喷溅问题，除与操作因素有关外，炉型设计是否合理也是个重要因素，并且车间的主厂房高度以及主要设备，像除尘设备，倾动机构设备等都与炉型尺寸密切相关。
而且转炉一旦投产使用，炉型尺寸就很难再作改动，因为不论变动直径还是高度都牵涉到耳轴位置，它是与转炉基础联系在一起的，一般不能随意变动。
所以说，设计一座炉型结构合理，满足工艺要求的转炉是保证车间正常生产的前提。
而炉型设计又是整个转炉设计的关键。
180t顶吹氧转炉炉型尺寸计算
转炉炉型设计转炉是转炉炼钢车间的核心设备。
转炉炉型及其主要参数对转炉炼钢的生产率、金属收得率等经济指标都有直接的影响，其设计是否合理也关系到冶炼工艺能否顺利进行，车间主厂房高度与转炉配套的其他相关设备的选型。
所以，设计一座炉型结构合理，满足工艺要求的转炉是保证车间正常生产的前提，而炉型设计又是整个转炉车间设计的关键。
（一）转炉公称容量及其表示方法公称容量（T），是对转炉容量大小的称谓，即平时所说的转炉的吨位。
它是转炉生产能力的主要标志和炉型设计的重要依据。
目前国内外对公称容量的含义的解释还很不统一，归纳起来，大体上有以下三种表示方法：1)以平均金属装入量（t）表示；2)以平均出钢量（t）表示；3)以平均炉产良坯量（t）表示。
在一个炉役期内，炉役前期和后期的装入量或出钢量不同，随着吹炼的进行，炉衬不断地受到侵蚀，熔池不断扩大，装入量增大，所以三种表示方法都是以其平均容量来表示。
这三种表示方法各有其优缺点，以平均金属装入量表示公称容量，便于进行物料平衡和热平衡计算，换算成新炉装入量时也比较方便。
以平均炉产良坯量表示公称容量，便于车间生产规模和技术经济指标的比较，但是在进行炉型设计时需做较复杂的换算。
以平均出钢量表示公称容量则介于两者之间，其产量不受操作方法和浇铸方法的影响，便于炼钢后步工序的设计，也比教容易换算成平均金属装入量和平均炉产良坯量。
设计的公称容量与实际生产的炉产量基本一致。
所以在进行炉型设计时采用以平均出钢量表示公称容量比较合理。
所以在本文中所设计中的180t转炉，其炉役期内的平均出钢量为180t，即此处公称容量（T）取180t。
（二）转炉炉型的选择转炉是转炉炼钢车间的核心设备。
炉型及其主要参数对转炉炼钢的生产率、金属收得率、炉龄等技术经济指标都有着直接的影响。
炉型设计的是否合理关系到冶炼工艺能否顺利进行的问题，如喷溅问题，除与操作因素有关外，炉型设计是否合理也是个重要因素。
并且车间的主厂房高度以及主要设备，像除尘设备，倾动机构设备等都与炉型尺寸密切相关。
顶底复吹转炉设备操作规程
顶底复吹转炉设备操作规程顶底复吹转炉是一种常用的钢铁冶炼设备，操作规程的制定对于保障设备的安全运行和提高生产效率有着重要的意义。
以下是一个关于顶底复吹转炉设备操作规程的范例，仅供参考：一、操作目的顶底复吹转炉是用于钢铁冶炼的设备，操作规程的目的是确保设备的正常运行、安全操作以及提高生产效率。
二、操作范围本操作规程适用于所有参与顶底复吹转炉操作的相关人员。
三、操作准备1. 进行设备检查，确保设备完好无损。
2. 准备各种所需材料和工具，如氧枪、碳枪、炉渣、钢水等。
3. 穿着符合安全要求的防护服装和安全帽，并佩戴防护手套和护目镜。
四、操作流程1. 开始操作前应打开进风门和出风门，检查系统压力是否正常。
2. 打开顶底复吹转炉进风系统，根据炉型和熔炼需要调整进风量。
3. 启动底吹风机，使其按照设定好的参数进行正常工作。
4. 检查各种气体阀门、水阀门、电动机等是否处于正常开启状态。
5. 根据冶炼需要，准备好炉渣，将其倒入转炉中。
6. 打开吹氧阀门，调整氧气流量，开始顶吹作业。
7. 检查顶吹氧气气流的均匀分布情况，确保氧气能够有效地与炉料反应。
8. 操作定时器，确保顶吹氧气的时间控制在适当范围内。
9. 根据需要进行底吹操作，打开底吹风机的阀门并调整吹风量。
10. 定期对设备进行巡视，检查各种阀门、管道、传感器等是否正常运行。
11. 在冶炼结束后，关闭各种气体和水阀门，停止各种设备运行。
12. 对设备进行清洁和维护，处理好残留的炉渣和废料。
五、操作安全要求1. 操作人员应具备相关的安全知识和操作技能，严格按照操作规程进行操作。
2. 操作过程中要保持机器设备及周围环境的整洁，避免杂物堆积和火源。
3. 操作人员需要佩戴符合要求的个人防护装备，严禁操作人员穿拖鞋等不合适的服装。
4. 操作人员应定期进行相关的培训和考核，增强安全意识，熟悉操作流程。
5. 发现设备异常情况或操作问题时，应立即报告相关人员并采取必要的措施。
顶吹转炉吹炼工艺
顶吹转炉吹炼工艺1、装入制度包括哪些内容?装入制度是确定转炉合理的装入量，合适的铁水废钢比。
转炉的装入量是指主原料即铁水和废钢的装入数量。
2、什么是转炉的炉容比，影响转炉炉容比的因素有哪些?新转炉砌砖完成后的容积称为转炉的工作容积，也称有效容积，以“V”表示，公称吨位用“T”表示，两者之比值“V／T”称之为炉容比，单位为(m33、确定装入量的原则是什么?在确定合理的装入量时，除了考虑转炉要有一个合适的炉容比外，还应保持合适的熔池深度。
以保证炉底不受氧气射流的冲声，熔池深度必须超过氧流对熔池的最大穿透深度。
对于模铸工艺，装入量还应与锭型相配合。
装入量减去吹损及浇注必要损失后的钢水量，应是各种锭型的整数倍，尽量减少注余。
对连铸车间，转炉装入量可根据实际情况在一定范围内波动。
此外，确定装入量时，既要考虑发挥现有设备潜力，又要防止片面不顾实际的盲目超装，以免造成事故和浪费。
4、生产中应用的装入制度有哪几种类型，各有什么特点？氧气顶吹转炉的装入制度有：定量装入制度、分阶段定量装入制度和定深装入制度。
其中定深装入制度是每炉装入量均使熔池深度保持不变，由于生产组织的制约，实际上难以实现。
(1)定量装入制度。
在整个炉役期间，每炉的装入量保持不变。
这种装入制度的优点是：发挥了设备的最大潜力，生产组织、操作稳定，有利于实现过于音速，在出口处达到超音速。
由于氧气是可压缩流体，当高压低速氧气流经拉瓦尔管收缩段时，氧流速度提高，在到达音速时若继续缩小管径，氧流速度并不再增高，只会造成氧气密度增大；此时要继续提高氧流速度，只能设法增大管径，使其产生绝热膨胀过程，氧压降低，密度减小、体积膨胀。
当氧压与外界气压相等时，就可以获得超音速的氧射流，压力能转变为动能。
扩大管径。
拉瓦尔型喷头能够把压力能(势能)最大限度地转换成速度能(动能)，并能获得比较稳定的超音速射流，在相同射流穿透深度的情况下，它的枪位可以高些，这就有利于改善氧枪的工作条件和炼钢的技术经济指标，因此拉瓦尔型喷头被广泛应用。
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太原科技大学课程设计说明书设计题目： 50t 氧气顶吹转炉设计设计人：郭晓琴指导老师：杨晓蓉专业：冶金工程班级：冶金工程081401 学号： 200814070105材料科学与工程学院2011年12月30 日目录摘要................................................ 错误！未定义书签。
第一章绪论................................................ 错误！未定义书签。
1.1 氧气顶吹转炉炼钢的发展概况......................... 错误！未定义书签。
1.2 氧气顶吹转炉炼钢的优点............................. 错误！未定义书签。
1.3 转炉炼钢生产技术发展趋势........................... 错误！未定义书签。
第二章炉型尺寸计算........................................ 错误！未定义书签。
2.1转炉炉型及其选择.................................... 错误！未定义书签。
2.2转炉炉型尺寸计算.................................... 错误！未定义书签。
2.2.1 熔池尺寸...................................... 错误！未定义书签。
2.2.2 炉容比（容积比）.............................. 错误！未定义书签。
2.2.3炉帽尺寸...................................... 错误！未定义书签。
2.2.4炉身尺寸...................................... 错误！未定义书签。
2.2.5出钢口尺寸.................................... 错误！未定义书签。
第三章氧气顶吹转炉耐火材料................................ 错误！未定义书签。
3.1 炉衬的组成和材质的选择............................. 错误！未定义书签。
3.2炉衬厚度的确定...................................... 错误！未定义书签。
第四章氧气顶吹转炉金属构件的确定.......................... 错误！未定义书签。
4.1炉壳组成及结构形成................................. 错误！未定义书签。
4.2炉壳钢板材质与厚度的确定 (7)4.3支撑装置 (7)4.3.1 托圈......................................... 错误！未定义书签。
4.3.2炉衬的组成和材质的选择....................... 错误！未定义书签。
4.3.3耳轴及其轴承................................. 错误！未定义书签。
4.4倾动机构........................................... 错误！未定义书签。
4.5高径比的核定....................................... 错误！未定义书签。
参考文献.............................................................. - 12 -50t氧气顶吹转炉设计摘要本文主要介绍了50T氧气顶吹转炉设计。
炼钢过程就是铁水向钢水转变的过程，这对加入料及产物的成分、数量都有严格要求。
氧气转炉炼钢在大型的钢铁企业中处于整个钢铁生产流程的中间环节，起到承上启下的作用，炼钢是决定钢材产量、质量的关键所在。
氧气转炉炼钢环节的任何延误或产量、质量变化都会影响前后生产工序的协调运转。
这都与转炉炼钢的设备、工艺、组织管理等因素有关。
所以在设计氧气顶吹转炉时，应当处理好各种设计问题，为正常生产，保持良好的生产秩序打下基础。
关键词：氧气顶吹转炉；第1章绪论1.1 氧气顶吹转炉炼钢的发展概况氧气顶吹转炉炼钢法是20世纪50年代产生和发展起来的炼钢技术，但从起初至今已有100多年历史。
早在1856年英国人亨利·贝塞麦就研究开发了酸性底吹转炉炼钢法铁水为原料，从转炉底部通入空气氧化去除杂质冶炼成钢。
第一次实现了液态钢冶炼的规模生产，从此进入了现代钢铁工业生产阶段。
1878年德国尼·托马斯研究发明的碱性地吹转炉炼钢法，以碱性耐火材料砌筑炉衬，吹炼过程中加入石灰造渣，能够脱除铁水中的P、S，解决了高磷铁水冶炼技术问题。
由于转炉炼钢法有生产率高，成本低，设备简单等优点，在欧洲得到迅速的发展，并成为当时主要的炼钢方法【1】第二次世界大战之后，从空气中分离氧气技术的成功，提供了大量廉价的工业纯氧，使贝塞麦的氧气炼钢设想得以实现。
由于氧气顶吹转炉炼钢首先在林茨和多那维茨两城投入生产，所以去这两个城市名称的第一个字母LD作为氧气顶吹转炉炼钢法的代称【10】。
LD炼钢法具有反应速度快，热效率高，又可使用约30%的废钢为原料：并克服了底吹转炉钢质量差，品种少的缺点；因而一经问世就显示出巨大的优越性和生命力。
进入20世纪70年代以后，顶吹转炉炼钢技术趋于完善。
转炉的最大公称吨位达380t；单位生产能力达到400～500万t/a;能够冶炼全部平炉钢种，若与有关精炼技术相匹配，还可以冶炼部分电炉钢种；大型转炉炉龄在1999年达到10000炉次/炉役以上；并实现了计算机控制终点碳与出钢温度。
1951年碱性空气侧吹转炉炼钢法首先在我国唐山钢厂实验成功，并于1952年投入工业生产。
1954年开始了小型氧气顶吹转炉炼钢的实验研究工作，1962将首钢实验厂空气侧吹转炉改建成3t氧气顶吹转炉，开始了工业性实验[3]。
在捡取得成功的基础上，我国第一个氧气顶吹转炉炼钢车间（2×30t）在首钢建成，于1964年12月26日投入生产。
以后，又在唐山，上海，杭州等地改建了一批3.5～5t小型氧气顶吹转炉。
1966年上钢一厂将原有的一个空气侧吹转炉炼钢车间，改建成3座30t的氧气顶吹转炉炼钢车间，并首次采用了先进的烟气净化回收系统，于当年8月投入生产，还建设弧形连铸机与之相配套，试验和扩大了氧气顶吹转炉炼钢的品种。
这些都为我国日后氧气顶吹转炉炼钢技术的发展提供了宝贵经验。
此后，我国原有的一些空气侧吹转炉车间逐渐改建成中小型氧气顶吹转炉车间，并建了一批中、大型氧气顶吹转炉车间。
20世纪80年代宝钢从日本引进建成并具有70年代末技术水平的300t大型转炉3座、首钢购入二手设备建成210t转炉车间；90年代宝钢又建成250t转炉车间，武钢引进250t转炉，唐钢建成150t转炉车间，重钢和首钢又建成80t转炉炼钢车间，许多平炉车间改建成氧气顶吹车间等。
到1998年，我国氧气顶吹转炉共有221座，其中100t以下的转炉有188座，（50～90t的转炉有25座），100～200t的转炉有23座，200t以上的转炉有10座，最大公称吨位有300t。
顶吹转炉钢占年总纲产量的82.67%。
1.2氧气顶吹转炉的优点[4]LD法具有如下优点：(1)吹炼速度快，生产率高；(2)品种多，质量好；(3)原材料消耗少，热效率高、成本低；(4)基建投资省，建设速度快；(5)容易与连续铸钢相匹配。
鉴于以上优点，氧气顶吹转炉炼钢现已成为主要炼钢方法。
大型转炉有如下优点：(1)产量高、质量稳定(2)热损失小；(3)吨钢原材料消耗少；（4）易于实现自动控制；(5)生产率高、成本低。
所以，国际、国内新建转炉向大型化发展。
1.3转炉炼钢生产技术发展趋势(1)合理优化工艺流程，形成了紧凑的连续化专业生产线[5]其目标是以产品为核心，将铁水预处理→炼钢→精炼→连铸和轧钢有机地结合起来，形成紧凑式连续化生产的专业生产线。
从铁水到成品钢材的生产周期将缩短到2.5～3h。
铁水预处理对改进转炉操作指标及提高钢的质量又着十分重要的作用。
美国及西欧各国铁水预处理只限于脱硫，而日本铁水预处理则包括脱硫、脱硅及脱磷的三脱处理。
例如1989年日本经预处理的铁水比例为：NKK公司京滨厂为55％，新日铁君津厂为74％,神户厂为85％，川崎千叶厂为90％。
（2）转炉高速吹炼工艺技术[6]目标是建立一座转炉吹炼制，使一座转炉的产量达到传统两座转炉的生产能力。
冶炼周期20～25min，年产炉数≥15000炉，转炉炉龄≥15000炉。
（3）建立大规模、廉价生产洁净钢的生产体系[7]提高钢水洁净度，即大大降低吹炼终点时的各种夹杂物含量，要求S含量低于0.005％；P含量低于0.005％， N含量低于0.002％。
提高化学成分及温度给定范围的命中精度，为此采用复合吹炼、对熔池进行高水平搅拌并采用现代检测手段及控制模型是十分必要的。
另外要减少补吹炉次比例，降低吨钢耐材消耗。
（4）节能与环境保护[8]其目的是转炉炼钢工序实现“负能”炼钢；炼钢渣量减少50％；全部粉尘回收利用。
第3章 50吨氧气顶吹转炉设计3.1 转炉炉型及各部分尺寸3.1.1 转炉炉型及其选择转炉由炉帽、炉身、炉底三部分组成。
转炉炉型是指由上述三部分组成的炉衬内部空间的几何形状。
由于炉帽和炉身的形状没有变化，所以通常按熔池形状将转炉分为筒球型、锥球型和截锥型等三种。
炉型的选择往往与转炉的容量【4】有关。
锥球型炉型的形状更符合钢渣环流的要求，炉衬蚀损后，其形状变化较小，对操作较为有利。
在装入量和熔池深度均相同的情况下，增加了熔池反应界 面。
而且我国过去已建成的30～80t 转炉多用锥球型，在中小型转炉的设计上应用较普遍，所以本次50t 氧气顶吹转炉采用锥球型炉型。
3.1.2转炉炉型各部分尺寸的确定转炉炉型各部分尺寸，主要是通过总结现有转炉的实际情况，结合一些经验公式并通过模型试验来确定。
3.2.1 熔池尺寸（1）熔池直径D 。
熔池直径指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。
计算公式：tG k D式中：D ---熔池直径，m ； K ---系数，参见表3-1；G ---新炉金属装入量，t ，可取公称容量；t ---平均每炉钢纯吹氧时间，min ，参见表3-2.表3-1 系数k 的推荐值 转炉容量/t<30 30~100 >100 备注 k1.85～2.101.75～1.851.50～1.75大容量取下限，小容量取上限。
表3-2平均每炉钢冶炼时间推荐表转炉容量/t <30 30~100 >100 备注 冶炼时间/min28～32 (12～16)32～38 (14～18)38～45 (16～20)综合供养强度，铁水成分和所炼钢种等具体条件确定。