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转炉工作原理及结构设计

1.1 前言

1964 年，我国第一座 30t 氧气顶吹转炉炼钢车间在首钢建成投产。其后，

上钢一厂三转炉车间、上钢三厂二转炉车间等相继将原侧吹转炉改为氧气顶吹转
炉。

20 世纪 60 年代中后期，我国又自行设计、建设了攀枝花 120t 大型氧气顶

吹转炉炼钢厂，并于

1971

 

年建成投产。 进入

20 世纪 80 年代后，在改革开放

方针策的指引下，我国氧气转炉炼钢进入大发展时期，由于氧气转炉炼钢和连
铸的迅速发展，至

1996 年我国钢产量首次突破 1 亿 t，成为世界第一产钢大国。

1.2 转炉概述

    转炉（converter）炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用
钢板制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热
源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。转炉按炉衬的耐火材料性质分
为碱性（用镁砂或白云石为内衬）和酸性（用硅质材料为内衬）转炉；按气体
吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉；按吹炼采用的气体，分为空气转炉
和氧气转炉。转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是：靠
转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分（如碳、锰、硅、磷等）与送入炉内的氧
进行化学反应所产生的热量，使金属达到出钢要求的成分和温度。炉料主要为铁
水和造渣料（如石灰、石英、萤石等），为调整温度，可加入废钢及少量的冷生
铁块和矿石等。

1.2.1 转炉分类

1.2.1.1 炼钢转炉

早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入

钢水进行吹炼。侧吹转炉容量一般较小，从炉墙侧面吹入空气。炼钢转炉按不同
需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。直立式圆筒形的炉体，通过托圈、耳轴架置
于支座轴承上，操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动。
    50 年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形，随着技术改进，发展成
顶吹喷氧枪供氧，因而得名氧气顶吹转炉，即

L-D 转炉（见氧气顶吹转炉炼