转炉基础知识
第一节 转炉冶炼过程概述
氧气顶吹转炉炼钢过程,主要是降碳、升温、脱磷、脱硫以及脱氧和合金化等高温物理
化学反应的过程,其工艺操作则是控制装料、供氧、造渣、温度及加入合金材料等,以获得
所要求的钢液,并浇成合格钢锭或铸坯。
从装料起到出完钢、倒完渣为止,转炉一炉钢的冶炼过程包括装料、吹炼、脱氧出钢、
溅渣护炉、倒渣等几个阶段。一炉钢的吹氧时间通常为 l2~18min ,冶炼周期(相邻两炉之
间的间隔时间,即从装料开始到装料开始或者从出钢毕到出钢毕)通常为 30~40min。表
10—1 为氧气顶吹转炉生产一炉钢的操作过程,图 10—1 为转炉吹炼一炉钢过程中金属和
炉渣成分的变化。
吹炼的前 l/3—1/4 时间,硅、锰迅速氧化到很低的含量。在碱性操作时,硅氧化较
彻底,锰在吹炼后期有回升现象;当硅、锰氧化的同时,碳也被氧化。当硅、锰氧化基本结
束后,随着熔池温度升高,碳的氧化速度迅速提高。碳含量<0.15%以后,脱碳速度又趋
下降。在开吹后不久,随着硅的降低,磷被大量氧化,但在吹炼中后期磷下降速度趋缓慢,
甚至有回升现象。硫在开吹后下降不明显,吹炼后期去除速度加快。
熔渣成分与钢中元素氧化、成渣情况有关。渣中 CaO 含量、碱度随冶炼时间延长逐渐
提高,中期提高速度稍慢些;渣中氧化铁含量前后期较高,中期随脱碳速度提高而降低 ;
渣中 Si0
2
,Mn0,P
2
0
5
含量取决于钢中 Si,Mn,P 氧化的数量和熔渣中其他组分含量的变
化。在吹炼过程中金属熔池升温大致分三阶段:第一阶段升温速度很快,第二阶段升温速
度趋缓慢,第三阶段升温速度又加快。熔池中熔渣温度比金属温度约高 20-100
0
C。
根据熔体成分和温度的变化,吹炼可分为三期:硅锰氧化期(吹炼前期)、碳氧化期(吹
炼中期)、碳氧化末期(吹炼末期)。
表
10—1
氧 气 顶 吹 转 炉 一 炉 钢 的 操
作
工
艺
操
作
(出钢
倒渣
完
毕)加
废钢,
兑铁
水
下氧
枪,
点火
吹炼
从高
位
料仓
加
熔剂
(造渣
料)
吹炼过
程加熔
剂、调
整枪位
控制炉
渣
副枪
测量
或倒
炉取
样测
温
动
态
控
制
氧枪
停止
供 氧
(拉
碳)
终点副
枪测量
或倒炉
测温取
样
出
钢
加
合
金
(出尽
钢水)
溅渣
倒
渣
供氧
时间
%
1~3
20~70
~80
~l00
~l00