氧气顶底复吹转炉炼钢专题培训课件

4 钢水中的锰
复吹 (FeO)低， 吹炼初期，钢 水中的[Mn]只 有30%～40％ 被氧化，待温 度升高后，在 吹炼中后期， 又开始回锰,残 锰较顶吹高。
5 钢水中的磷
从炉底吹入氧气，
可与金属液反应生成 FeO，FeO与[P]反应， 氧也有可能直接氧化 [P]生成P2O5。从反应 的动力学看，强有力的 搅拌有利脱磷，在吹炼 初期．脱磷率可达40 %～60%，以后保持平 稳，吹炼后期．脱磷加 快。复吹磷的分配系数 相当于底吹，而比顶吹 高。
6 钢水中的硫
复吹脱硫条件较好，原因有四个方面：
1) 底喷石灰粉、顶吹氧，形成高碱炉渣； 2) 渣中∑ω(FeO)比顶吹低； 3) 底喷石灰粉，改善脱硫反应动力学条 件；
4) 熔池搅拌好，反应界面大，脱硫动力 学条件好。
顶底复吹转炉的特点
① 复吹转炉石灰单耗低； ② 渣量少； ③ 单耗相当于底吹转炉； ④ 氧耗介于顶吹与底吹之间； ⑤ 复吹能形成高碱度氧化性炉渣，提前 脱磷； ⑥ 直接拉碳，生产低碳钢种。
炼过程中熔池成分的变化规律基本上与碱性 氧气顶吹转炉和平炉相似，可以进行前期脱 磷。图10—21为转炉三种吹氧炼钢典型的熔 池成分变化规律。
9.2.3 氧气底吹转炉与顶吹转炉的比较
9.4 顶底复合吹炼转炉炼钢法
·1978年4月，法国钢铁研究院(IRSID)在顶吹转炉
上进行了底吹惰性气体搅拌的实验并获得成功;
·1979年4月,日本住友发表了转炉复合吹炼的报告。
到1981年底，全世界采用复吹转炉达81座。
·我国首钢、鞍钢分别在1980年和1981年开始进行
复吹的实验研究，并于1983年分别在首钢30吨转 炉和鞍钢180吨转炉上推广使用。
顶 底 复 合 吹 炼 转 炉
顶底复合吹炼法的冶金特点
(1)由于增加了底部供气，加强了熔池的搅拌力 ①使熔池内成分和温度的不均匀性得到了改善。
复吹转炉的[C][O]关系线低于 顶吹转炉，比较 接近底吹转炉的 [C]-[O]关系线。 在相同含碳量下。 复吹转炉金属收 得率高于顶吹转 炉。
复吹底部吹惰性气体后钢水中[O]-[O]关系
吹入惰性气体 后，钢水中[C]-[O] 的关系线下移， 原因是吹入熔池 中的N或Ar气泡降 低CO的分压，为 脱碳反应提供场 所。因此，在相 同含碳量时，复 吹含氧量低于顶 吹。
9.3.1 顶底复合吹炼法的种类及其特征
顶底复合吹炼转炉按底部供气方式分为两大类；
(1)顶吹氧气、底吹惰性或中 性或弱氧化性气体的转炉。此 法除底部全程恒流量供气和顶 吹枪位适当提高外，冶炼工艺 制度基本与顶吹相同。底部供 气强度属于弱搅拌型。由于底 部供气的作用，强化了熔池搅 拌。图27a、b分别为顶吹和 复合吹炼转炉主要元素的浓度 变化。 (2)顶、底均吹氧的转炉。20 ～40％的氧由底部吹入熔池 ，其余的氧由顶枪吹入。
②改善了渣-金属间的平衡条件，减少了钢和渣的 过氧化现象，
③提高了钢液中的残锰含量，
④降低了钢液中的磷含量，减少了喷溅。
⑤金属中的碳氧更接近于平衡，对降低钢中的溶 解氧有明显效果。这对冶炼低碳钢十分有利。
(2)通过改变顶枪枪位和顶底吹制度，可以控制化 渣，有利于充分发挥炉渣的作用。
底部 供气 强度 和熔 池混 合时 间的 关系
但是，顶底复合吹炼，由于减少了Fe、Mn、 C等元素的氧化放热，同时吹入的搅拌气体如Ar、 N2、CO2等要吸收熔池的显热，以及吹入的CO2代 替了部分工业氧，使熔池中放热量减少，因此， 导致废钢装入量的减少，铁水用量增加。
Байду номын сангаас 9.4.1 顶底复吹转炉炼钢法的类型
归纳起来主要有四类： (1)底部搅拌型 LD—KG、
3 钢水中的碳
复吹转炉钢水的脱碳速度高而且比
较均匀，原因是从顶部吹入大部分氧。 从底部吹入少量氧，供氧比较均匀，脱 碳反应也就比较均匀，使渣中∑ω(FeO) 含量始终不高。在熔池底部生成的FeO 与[C]有更多的机会反应，FeO不易聚集， 从而很少产生喷溅。
复吹.顶吹.底吹转炉吹炼终点ω[C]和ω[O]
图30为各种复吹方法底部供气强度和熔池混 合时间的关系。由图可看出，底部仅吹惰性气体 或中性及弱氧化性气体搅拌时，供气强度一般小 于或等于0.5m3／t·min；而使用氧气时其底吹强 度较高。
由图30还可看出，采用底吹法时熔池混合时 间约10秒左右；而顶吹法则需要100秒以上。说明 顶吹法对熔池缺乏足够的搅拌，而底吹对熔池起 显著的搅拌作用。
9.4.2 顶底复吹转炉内的反应
1 成渣速度 复吹转炉与顶吹、底吹两种转炉相
比，熔池搅拌范围大，而且强烈，从底 部喷入石灰粉造渣，成渣速度快。通过 调节氧枪枪位化渣，加上底部气体的搅 动，形成高碱度、流动性良好和一定氧 化性的炉渣，需要的时间比顶吹转炉或 底吹转炉的都短。
2 复吹转炉渣中∑(FeO)含量变化
顶部100％供氧气，底部吹炼前期供氮气，后期 为氩气，底部多使用集管式、多孔塞砖或多层环缝 管式供气元件。 (2)顶、底吹氧型 LD一OB、LD—HC、
顶部供氧比为60％～95％，底部40％～5％， 底部中心管供氧，环管供冷却剂。 (3)喷吹石灰型K—BOP
在吹氧的同时，还可以喷吹石灰等熔剂。 4）喷吹燃料型 顶底侧三向以氧气作载流喷吹煤粉、燃油或燃气。
复吹转炉渣 中∑(FeO) 从吹 炼初期开始到 中期逐渐降低， 中期变化平稳， 后期又稍有升 高，其变化的 曲线与顶吹转 炉有某些相似 之处。
2 顶吹. 复吹.底吹转炉渣中 (FeO)比较
就渣中 (FeO)含量而 言，顶吹转 炉>复吹转炉 >底吹转炉。
复吹转炉渣∑ω(FeO)低于顶吹原因
1)从底部吹入的氧，生成的FeO在熔池 的上升过程中被消耗掉； 2)有底吹气体搅拌，渣中∑ω(FeO)低， 也能化渣，不需要高的∑ω(FeO) ； 3)上部有顶枪吹氧，所以它的(FeO)含量 比底吹氧气的还是要高。
氧气顶底复吹 转炉炼钢
氧气侧吹 转炉炉型
9.3.1 全氧侧吹转炉炼钢法冶金过程 9.3.1 吹炼过程的基本控制和工艺
国内3～8t全氧侧吹转炉，基本上保持空 气侧吹转炉摇炉控制制度，可通过控制装入 角度和合理摇炉，实行对造渣和冶金过程的 灵活控制。图10—20为上钢一厂8t全氧侧吹 转炉两炉钢的控制示例。 全氧侧吹转炉吹