顶底复合吹炼转炉冶炼工艺.ppt

• 目前国外底吹氧气转炉最大容量为250t（日 本川崎钢铁公司千叶厂），供氧强度达 3.6m3/()。
5-1-2 氧气底吹转炉设备
• 氧气底吹转炉的炉体结构与 氧气顶吹转炉相似，其差别 在于前者装有带喷嘴的活动 炉底。另外耳轴结构比较复 杂，是空心的，如图5－2所 示。
• 炉身和炉底可差拆卸分开， 不同吨位的炉子，在底吹上 安装不同数目的吹氧喷咀， 一般为6-22支。
• 底吹转炉钢水的含［N］ 量，尤其是在低碳时比顶 吹转炉的低，原因是底吹 转炉的熔池搅拌一直持续 到脱碳后期，有利于脱气。
5-1-4 工艺操作
装料
供氧压力与供氧强度
冷却介质压力
氧气消顶吹转炉基本相似
环境监测说课稿
黄兰粉
工
• A 装料 氧气底吹转炉的装料制度与顶吹转炉相当， 装料次序一般是先加石灰，然后兑铁水，最后加废
• 氧气底吹转炉炉底包括炉底 钢板、炉底塞、喷嘴、炉底 固定件等，如图5－3所示。
• 喷咀在炉底上的布置，最常 用的是炉底和喷咀垂直。有 三种布置形式
5-1-3 熔池反应的基本特点
5-1-3-1 成分的变化
• 吹炼初期，铁水中 []、[]优先 氧化，但[]的氧化只有30～ 40％，这与转炉吹炼初期有 70％以上锰氧化不同。
• 吹炼中期，铁水中碳大量氧 化，氧的脱碳利用率几乎 100％，而且铁矿石、铁皮 分解出来的氧，也被脱碳发 应消耗了，这体现了底吹氧 气转炉比顶吹氧气转炉具有 熔池搅拌良好的特点。
• 冶炼时间缩短5～9。由于良 好的熔池搅拌贯穿
• 渣中（）含量低于转炉，铁 合金收得率高。
图5－4 氧气底吹转炉吹炼高磷铁水成分的变化 a——不喷吹石灰，b——喷吹石灰
我国概况
种类特征
冶金特点
前言
底吹转炉克服了顶吹转炉吹 炼不平稳，后期钢渣反应远离 平衡的主要缺点，但其本身也 存在着熔池热效率低（缺乏二 次燃烧），化渣困难（需采用 喷粉工艺）和炉底喷枪烧损严 重、寿命低的缺点。进一步解 决上述问题发明了氧气转炉顶 底复合吹炼工艺。
艺
钢。炉容比比顶吹转炉小些。
操
• B 供氧压力与供氧强度 底吹转炉的供氧压力一般 为0.6～1.0 。底吹转炉的供氧强度通常控制在4～
作
6m3。 • C 冷却介质压力控制 采用燃料油作冷却介质时，
的
油压控制在0.2～0.6 。
具
• D 氧气消耗 氧气消耗较少。吹炼低磷铁水时，氧 耗为40～50 m3；吹炼高磷铁水时氧耗为50～60
• 可采用留渣法吹炼高磷 铁水，将前炉炉渣留在 炉内一部分，前期吹入 石灰总量的35％左右， 后期吹入65％左右造渣， 中期不吹石灰粉。前期 可脱去铁水含磷量的50 ％，吹炼末期的炉渣为 所饱和，供下炉吹炼用。
D 脱硫
• 230t底吹转炉吹炼过程中，当熔 池中的碳达到0.8％左右时，[S] 达到最低值，说明吹炼初期固体 粉末有一定的直接脱硫能力。
5顶底复合吹炼转炉
单元1：氧气底吹转炉炼钢概述
单元2：顶底复合吹炼转炉的冶金特点
单元3：顶底复合吹炼法的种类及其特征
单元4：顶底复合吹炼转炉冶炼工艺
3
5-1 氧气底吹转炉炼钢概述
1
发展状况
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底吹转炉设备 熔池内反应基本特点
操作工艺 顶吹和底吹比较工艺
5-1-1 氧气底吹转炉炼钢发展状况
和炉内渣中（）
• 底吹氧气转炉渣中（）含量低 于顶吹氧气转炉，这样不仅限 制了底吹氧气转炉不得不以吹 炼低碳钢为主，而且也使脱磷 反应比顶吹氧气转炉滞后进行。
• 渣中（）含量低，金属的收得 率就高。
• 在低碳范围内，底吹氧气转炉 的脱磷并不逊色炉。
和转炉吹炼过程中[P]的变化
• 为了提供底吹氧转炉高 碳区的脱磷能力，通过 炉底喷入铁矿石粉或返 回渣和石灰粉的混合料， 已取得明显的效果。
喷溅少；
脱碳速度快，冶炼周期短， 生产率高；
废钢比增加； 搅拌能力大，氮含量低。
缺点
炉龄较低；
∑（）少，化渣 比较困难， 脱磷不如
钢种[H]含量 较高；
氧气消耗增 加；
小结
氧气底吹 转炉炼钢概述
底吹 转炉设备
操作工艺
发展状况
反应 基本特点
顶吹与底吹 比较
5-2 顶底复合吹炼转炉的冶金特点
各国概况
• 随着炉渣氧化性的提高，熔池一 定回硫，吹炼后期随着流动性的 改善，熔池中[S]又降低。
• 与顶吹相比，底吹氧转炉具有较 强的脱硫能力，特别是炉渣碱度 为2.5以上时表现得更明显。
渣钢间硫分配比与炉渣碱度的关系
E 钢中的[H]和[N]
吹炼终点[C]与[N]的关系
• 底吹氧转炉钢中[H]比顶 吹转炉的高，其原因是底 吹转炉用碳氢化合物作为 冷却剂，分解出来的氢被 钢水吸收。如某厂顶吹氧 转炉钢水中平均含[H]量 为2.6，而底吹氧转炉平 均为4.5。
A [C]-[O]平衡
• 在钢水中[％C]>0.07时，底吹 氧气转炉和顶吹氧气转炉的 [C]-[O]关系，都比较接近1， 1600℃时[C]-[O]平衡关系。
• 当钢水中[％C]<0.07时，底吹 氧气转炉内的[C]-[O]关系低于 1时[C]-[O]平衡关系。
• 底吹氧气转炉和顶吹氧气转炉 在相同的钢水含氧量下，与之 相平衡的钢水含碳量，底吹转 炉比顶吹转炉的要低。
• 1965年加拿大液化空气公司成功研制了双层 管氧气喷咀
• 1967年西德马克西米利安公司引进了此喷咀 技术，成功开发了底吹氧气转炉炼钢技术， 称之为法（ ）。与此同时，比利时，法国 研制成功与 相似的方法，法国命名为法（采 用液态的燃料油作为氧气氧气喷嘴的冷却介 质）
• 1971年美国合众钢铁公司引进了法，成功采 用喷石灰粉吹炼高磷铁水，命名为Q－法 （），如图5－1所示。
B 锰的变化规律
• 底吹氧气转炉熔池中[]的变 化有两个特点：（1）吹炼终 点钢水残[]比顶吹转炉高；
• （2）[]的氧化发应几乎达 到平衡。
• 底吹氧气转炉渣中（）含量 低于顶吹；
• 分压（约0.4）低于顶吹转 炉的1；
• 喷咀上部的氧压高，气化为 并被石灰粉中所固定，这样 的活度增大。
C 铁的氧化和脱磷反应
体
m3。
内
• E 供氧时间 正常情况下， 供氧时间为9～13，其 供氧时间的控制可以根据全炉钢水吹炼过程耗氧量
容
来确定。 • F 造渣 底吹转炉的造渣有加石灰块和喷吹石灰粉
两种工艺。
5-1-5 底吹转炉与顶吹转炉的比较
优点 铁收得率高； 、等合金消耗降低； 脱氧剂和石灰降低； 氧气耗降低； 烟尘少，是顶吹的1/2～1/3，