转炉炼钢主要过程及特点刘莉莉 115611002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 。转炉一炉钢的基本冶炼过程（1）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；（2）倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）；（3）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；35min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 ）；（4）35min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v装料制度v造渣制度v供气制度v温度制度v出 钢v脱氧及合金化装料制度v 装入量是指每炉装 入的铁水和废钢的总量,一 般废钢占1530%,装入量分 为三种形式:v1.定量装入:整个炉役期保 持每炉的金属装入量不变;v2.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;v3.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.造渣制度v 造渣制度包括以下内容:v1.炉渣碱度和石灰加入量:碱度指渣 中碱性氧化物/酸性氧化物，一般为 2.54.0，高S、P铁水控制在 3.54.0,吨钢石灰消耗7080kgv2:炉渣氧化性:用(%FeO)表示,高利 于成渣,脱P,但降低金属回收率.一般 初期高,终点15%左右,C、P要求 高时，控制在2025%。v3.渣中(MgO):为防止炉渣侵蚀炉衬, 造渣时加入含镁材料,一般终渣 (MgO)为68%,采用溅渣护炉则 810%.v4.造渣方法:单渣法、双渣法、双渣 留渣法.渣料分批加入,开吹时加入 1/21/3,其余分批加入.供气制度v顶部供气v底部供气供气制度(顶部供气)供氧操作控制以下参数: 氧气流量:单位时间向熔池吹 入氧气体积; 供氧强度:单位时间向熔池吨 钢提供氧气的体积; 氧气工作压力:设定压力测定 点的氧气压力(0.81.2MPa); 枪位:喷头至静止金属熔池液 面的距离(化渣枪位、基本 吹炼枪位、拉碳枪位)供气制度(底部供气)底吹类型 非氧化性气体:Ar、N2氧化性气体:O2、CO2、空气底吹过程吹炼前期N2搅拌,后期N2、Ar 切换;底部供气强度 0.3Nm3/t.min温度制度随铁水中元素氧 化,金属液相线温度升 高,浇注也要求过热度, 升温是炼钢重要任务 之一. 出钢温度T的确定: T=浇注钢种液相线温度+浇 注过热度+钢水镇静及炉 外精炼温度降+出钢温度 降出钢出钢过程先测定C、P、 S及T,判断是否满足 出钢要求,否则补吹;采 用挡渣技术与红包出 钢.脱氧及合金化脱氧吹炼终点钢水 O=0.020.08%,向钢中加 入一种(或几种)与氧亲和力 比Fe大的元素,常用脱氧剂 Fe-Si、Fe-Mn、Al、Si-Al- Ca、Si-Al-Ba等； 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v供料系统v转炉系统v供气系统v净化系统v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6070， 生产费用也低于平炉。