转炉炼钢流程介绍

　【摘

 要】在转炉炼钢工艺中，主要是利用氧气在熔融的生铁里发生反应，让铁水的成分发

生变化，让其中的杂质硅、锰等氧化从降低含碳率。一般在演化过程中都会伴随有大量的热
量放出，一般情况下

1%的硅可使生铁的温度升高 200 摄氏度。所以转炉炼钢不需要任何的

绕料，本文从转炉炼钢工艺出发，对转炉炼钢的主要设备，工作原来已经各种有效控制措
施加以详细阐述。

 

　　【关键词】转炉炼钢；冶炼技术；工艺参数控制

 

　　把铁水重的含碳率降低，对铁水进行脱碳、脱磷、脱硫处理就是转炉炼钢的主要任务，
在炼钢的过程中还要去除其中的各种有害气体和非金属杂质，转炉炼钢的主要技术一般都
是：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作，在冶炼过程中，要做好各种设备的巡检
维护，严格控制好工艺参数的变化。

 

　　

1 转炉冶炼目的 

　　将生铁里的碳及其它杂质（如：硅、锰）等氧化，产出比铁的物理、化学性能与力学性
能更好的钢。

 

　　钢与生铁的区别：首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于

2.11%称之钢，它的熔

点在

1450-1500

℃，而生铁的熔点在 1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成 Fe3C 固熔体，

随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化学性
能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛。

 

　　氧气顶吹转炉炼钢设备工艺：如图所示。按照配料要求，先把废钢等装入炉内，然后倒
入铁水，并加入适量的造渣材料（如生石灰等）。加料后，把氧气喷枪从炉顶插入炉内，吹
入氧气（纯度大于

99%的高压氧气流），使它直接跟高温的铁水发生氧化反应，除去杂质。

用纯氧代替空气可以克服由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆，以及氮气排出时带走热
量的缺点。在除去大部分硫、磷后，当钢水的成分和温度都达到要求时，即停止吹炼，提升
喷枪，准备出钢。出钢时使炉体倾斜，钢水从出钢口注入钢水包里，同时加入脱氧剂进行脱
氧和调节成分。钢水合格后，可以浇成钢的铸件或钢锭，钢锭可以再轧制成各种钢材。

 氧气

顶吹转炉在炼钢过程中会产生大量棕色烟气，它的主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧
化碳气体等。因此，必须加以净化回收，综合利用，以防止污染环境。从回收设备得到的氧
化铁尘粒可以用来炼钢；一氧化碳可以作化工原料或燃料；烟气带出的热量可以副产水蒸
气。此外，炼钢时，生成的炉渣也可以用来做钢渣水泥，含磷量较高的炉渣，可加工成磷肥，
等等。氧气顶吹转炉炼钢法具有冶炼速度快、炼出的钢种较多、质量较好，以及建厂速度快、
投资少等许多优点。但在冶炼过程中都是氧化性气氛，去硫效率差，昂贵的合金元素也易被
氧化而损耗，因而所炼钢种和质量就受到一定的限制。

 

　　

2 转炉冶炼原理简介 

　　转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风
口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入
1300 摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来 。
这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化

 （FeO，SiO2 ， MnO，） 生成炉渣，利

用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的
硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭
的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石
灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出
现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，
把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需

15 分钟左右。如果氧气是从炉底