3、转炉炼钢工艺制度（上）

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1、转炉炼钢工艺制度一、装入制度二、供氧制度三、造渣制度四、石灰渣化机理五、造渣方法六、温度制度七、终点控制八、脱氧及合金化一、装料制度1、装料次序对使用废钢的转炉，一般先装废钢后装铁水。先加洁净的轻废钢，再加入中型和重型废钢，以保护炉衬不被大块废钢撞伤，而且过重的废钢最好在兑铁水后装入。为了防止炉衬过分急冷，装完废钢后，应立即兑入铁水。炉役末期,以及废钢装入量比较多的转炉也可以先兑铁水,后加废钢。2、装入量装入量指炼一炉钢时铁水和废钢的装入数量，它是决定转炉产量、炉龄及其他技术经济指标的主要因素之一。装入量中铁水和废钢配比是根据热平衡计

2、算确定。通常，铁水配比为70%-90%，其值取决于铁水温度和成分，炉容比、冶炼钢种、原材料质量和操作水平等。确定装入量时，考虑的因素：炉容比：它是指转炉内自由空间的容积与金属装入量之比(m3/t)，通常在0.7-1.0波动，我国转炉炉容比一般0.75。熔池深度：合适的熔池深度应大于顶枪氧气射流对熔池的最大穿透深度，以保证生产安全，炉底寿命和冶炼效果。炉子附属设备：应与钢包容量、浇注吊车起重能力、转炉倾动力矩大小、连铸机的操作等相适应。控制装入量的方法目前国内采用三种即定量装入量、定深装入量和分阶段定量装入法。◆定量装入量指整个炉役期间

3、，保证金属料装入量不变；◆定深装入量指整个炉役期间，随着炉子容积的增大依次逐渐增大装入量，保证每炉的金属熔池深度不变；◆分阶段定量装入法指将整个炉按炉膛的扩大程度划分为若干阶段，每个阶段实行定量装入法。分阶段定量装入法兼有两者的优点，是生产中最常见的装入制度。目前，国内的大中型转炉均采用混铁炉（转炉容量的15～20倍）供应铁水，即高炉来的铁水储存在混铁炉中，用时倒入铁水罐天车兑入（解决高炉出铁与转炉用铁不一致的矛盾，同时保证铁水的温度稳定，成分波动小）；废钢则是事先按计算值装入料斗，用时天车加入。目前国内各厂普遍采用溅渣护炉技术，因而

4、多为先加废钢后兑铁水，可避免兑铁喷溅。但补炉后的第一炉钢应先加铁水后兑加废钢。二、供氧制度供氧制度的主要内容包括确定合理的喷头结构、供氧强度、氧压和枪位控制。供氧是保证杂质去除速度、熔池升温速度、造渣制度、控制喷溅去除钢中气体与夹杂物的关键操作，关系到终点的控制和炉衬的寿命，对一炉钢冶炼的技术经济指标产生重要影响。1、氧枪氧枪是转炉供氧的主要设备，它是由喷头、枪身和尾部结构组成。喷头是用导热性良好的紫铜经锻造和切割加工而成，也有用压力浇铸而成的。喷头的形状有拉瓦尔型、直筒型和螺旋型等。目前应用最多的是多孔的拉瓦尔型喷头。拉瓦尔型喷头是

5、收缩—扩张收缩型喷孔，当出口氧压与进口氧压之比p出/p0<0.528时形成超音速射流。拉瓦尔型喷孔示意图枪身：它由三层同心套管构成，中心管道氧气，中间管是冷却水的进水通道，外层管是出水通道。喷头与中心套管焊接在一起。枪尾部：枪尾部接供氧管，进水管和出水管。熔池的搅拌强度与射流的冲击强度密切相关。氧射流的冲击力大（硬吹），则射流的穿透深度大，冲击面积小，对熔池搅拌强烈；反之软吹，则射流的穿透深度小，冲击面积大，对熔池搅拌弱。在氧射流的作用下，熔池将受到搅拌，产生环流、喷溅、振荡等复杂运动。在不同的吹炼方式下，熔池的化学反应所表现形式也不

6、同。硬吹时，载氧液滴大量进入钢中，碳氧反应激烈，熔池氧化性较弱；软吹时，则进入钢中氧少，熔渣氧化性提高。研究已表明，顶吹氧吹炼过程中，用于熔池搅拌的能量主要来自碳氧反应产生是气体，氧射流的贡献并不大，即使其能量全部用于搅拌熔池，也仅仅是CO搅拌能的10%-20%。因此，顶吹转炉的缺点之一就是吹炼前、末期搅拌不足，因为此时产生CO气泡数量有限。在顶吹氧气转炉吹炼过程中，特别是吹炼过程剧化的开始阶段，有时炉渣会起泡并从炉口溢出，这就是吹炼过程中发生的典型的乳化和泡沫现象。由于氧射流对熔池的强烈冲击和CO气泡的沸腾作用，使熔池上部金属、熔渣

7、和气体三相剧烈混合，形成了转炉内发达的乳化和泡沫状态。2、渣钢乳化转炉内的泡沫现象示意图1-氧枪；2-气-钢-渣乳化相；3-CO气泡；4-金属熔池；5-火点；6-金属液滴；7-CO气流；8-飞溅出的金属液滴；9-烟尘乳化是指金属液滴或气泡弥散在炉渣中，若液滴或气泡数量较少而且在炉渣中自由运动，这种现象称为渣钢乳化或渣气乳化。若炉渣中仅有气泡，而且气泡无法自由运动，这种现象称炉渣泡沫化。由于渣滴或气泡也能进入到金属熔体中，因此转炉中还存在金属熔体中的乳化体系。渣钢乳化是冲击坑上沿流动的钢液被射流撕裂或金属滴所造成的。通过对230tLD转

8、炉乳液取样分析，发现其中金属液滴比例很大：吹氧6-7min时占45%-80%；10-12min时占40%-70%；15-17min时占30%-60%。可见，吹炼时金属和炉渣密切相混。研究表明，金属液滴比金属熔池的脱碳、脱