复吹转炉及其冶炼工艺.PPT

4 复吹转炉及其冶炼工艺 4.1.1复吹转炉概述 1 产生背景 上个世纪50年代，底吹转炉因富氧吹炼时喷嘴及炉底寿命问题得不到解决而诞生了氧气顶吹转炉即LD，并成为主要炼钢方法。 1967年德国的马克希米连公司研究开发了氧气底吹转炉，它采用双层套管式喷嘴，中心管通氧气，套管环缝吹入气态碳氢化合物作冷却介质，这种方法叫做OBM法。1970年法国隆巴的三家公司（Loire-Wendel-Sprunck）联合研制成功了使用液态油冷却喷嘴的氧气底吹转炉，称LWS法。 复吹转炉 复吹转炉 4.1.2复吹转炉的类型 1）底部搅拌型 供气方式：顶吹氧气，底吹搅拌用气如Ar、N2、CO2、CO等。 底吹目的：加强对熔池的搅拌, 缩短冶炼时间。底吹供气强度一般小于0.1m3/min·t。 典型代表：LBE法：法国75年N2、Ar，使用缝隙式透气元件；LD-KG法：日本80年N2、Ar，使用集管式透气元件。 复吹转炉 2）顶底吹氧型 供气方式：顶底同时供氧。 必须使用冷却介质保护喷嘴。 典型代表：STB法：日本住友公司研制，冷却介质为CO2； LD-OB法：日本新日铁研制，冷却介质CxHy。 3）喷吹石灰型 特点：在顶底复合吹氧的基础上，以底吹氧气作为载流喷吹石灰粉。 典型代表：K-BOP：日本川崎公司，用于吹炼合金钢、不锈钢。 4）喷吹燃料型 特点：在顶底复合吹氧的基础上，以氧气作为载流喷吹煤粉、燃油或燃气等燃料。 典型代表：KMS法：前苏联，顶底侧三向吹氧喷天然气，废钢比可达40%；KS法：底喷煤粉、顶底供氧，废钢比可达100%。 国内目前的复吹转炉大多属于底吹搅拌型。 喷吹效果 4.2顶底复吹转炉的冶金特点 (1 ) 钢液中的氧和炉渣中的氧化铁浓度显 著降低。 （2）钢液中的残锰量明显提高。 （3）脱磷和脱硫反应非常接近平衡。 （4）喷溅小操作稳定。  （5）熔池富余热量减少。 脱碳 图4—6磷分配系数与炉渣中（FeO）的关系 图4—7硫分配系数与炉渣碱度的关系 —顶吹氧；―――顶吹氧底吹惰性气体； —顶吹氧；―――顶吹氧底吹惰性气体； 顶底都吹氧气 顶底都吹氧气 图4－5倒炉时熔池中的[C]与钢中[Mn]的关系—顶吹氧；―顶吹氧底吹惰性气体； 顶底都吹氧 图 4－4倒炉时熔池中的[C]与渣中（FeO）的关系 —顶吹氧；―顶吹氧底吹惰性气体； 顶底都吹氧 图4—7硫分配系数与炉渣碱度的关系 —顶吹氧；―顶吹氧底吹惰性气体； 顶底都吹氧气 图4—6磷分配系数与炉渣中（FeO）的关系 —顶吹氧；―顶吹氧底吹惰性气体； —顶底都吹氧气 4.2.1底吹气体 1）氮气:多为中、前期吹氮，而后期吹氩。 2）氩气:价格高，除特殊钢种要求全程吹氩外，一般只用于冶炼后期的搅拌和除氮。 3）二氧化碳:相当于底吹N2、Ar时的二倍的搅拌力；同时具有较强的冷却作用供气元件不需冷却而结构简单。 4）一氧化碳:底吹一氧化碳时，除搅拌熔池还具有冷却作用，其供气元件不须专门保护而结构简单。 5）氧气:底吹氧气时，会在喷嘴附近发生放热反应，因此需要冷却剂来保护供气元件及周围炉衬；同时，会产生相当于底吹N2、Ar时二倍的搅拌力。 4.2.2供气元件 1 喷嘴型供气元件 1）单管式 结构：普通无缝钢管。 用途：用于喷吹搅拌性气体，如N2、Ar、CO2等。 2）套管式 结构：由两层无缝钢管组成。 3）环缝式 结构：实心套管环缝一般为0.5～5.0mm。 用途：用于喷吹搅拌性气体。 图4－8为双层套管构造图 图 4－9双层套管喷嘴复吹法1—内管 2—环缝 砖缝式供气元件 直孔型透气砖 2 透气砖型供气元件 细金属管型供气元件 MHP供气元件 MHP—D型 新的类环缝管式 金属砖结构 细金属管型供气元件 4.3.2复吹转炉的冶炼工艺 1 装入制度 复吹转炉常采用分