【正文】 轉(zhuǎn)爐獲得的熱量除用于各項(xiàng)必要的支出外。 出鋼溫度需考慮從出鋼到澆注各階段的溫降。 oLD轉(zhuǎn)爐熱效率比較高，一般在75%以上。 o 爐氣物理熱也約占10%；o 鋼水的物理熱約占70%；o o o o 在吹煉一爐鋼的過程中，需要正確控制溫度。 （2）減小石灰的塊度并進(jìn)行預(yù)熱：石灰入爐初形成的固態(tài)渣殼薄甚至消失。4）改善石灰質(zhì)量（1）提高石灰的活性度：增加石灰的氣孔率，增大比表面積，有利于爐渣的滲透，可加快石灰溶解速度，同時(shí)，即使石灰表面生成2CaO3）強(qiáng)化熔池的攪拌加強(qiáng)對(duì)熔池的攪拌，可以改善石灰溶解的外部傳質(zhì)過程，從而可加速石灰的溶解。 2）較高的溫度熔池溫度高時(shí)，石灰入爐初形成的固態(tài)渣殼較?。欢胰墼恼扯鹊腿芙馐业哪芰?qiáng)。因此，吹煉操作中應(yīng)合理地控制槍位，始終保持較高的（FeO）含量。加速石灰溶解的措施：1）適宜的爐渣成分渣中的（FeO）是石灰溶解的基本熔劑，原因在于：（1）（FeO）可與CaO及2CaO有的廠二批料分小批多次加入以利熔化，但最后一小批料必須在終點(diǎn)前3～4分鐘加入。（2）第二批渣料，一般是在硅及錳的氧化基本結(jié)束、頭批渣料已經(jīng)化好、碳焰初起的時(shí)候（30噸的轉(zhuǎn)爐開吹6 min左右）加入（如果加入過早，爐內(nèi)溫度還低且頭批渣料尚未化好又加冷料，勢(shì)必造成渣料結(jié)團(tuán)難化；反之，如果加入過晚，正值碳的激烈氧化時(shí)期，渣中的（∑FeO）較低渣料亦難化。批次：?jiǎn)卧僮鲿r(shí)，渣料通常分成兩批：1/2～2/3及白云石全部（冶煉初期爐襯侵蝕最嚴(yán)重）；1/2～1/3。渣料的加入方法：關(guān)于渣料的加入，關(guān)鍵是要注意渣料的分批和把握加入的時(shí)間。理論用量W(kg/t)=實(shí)際用量W/=W－W灰－W襯熔劑的用量：螢石用量：盡量少用或不用，部標(biāo)要求≤4kg/t。2）其次根據(jù)冷卻劑用量計(jì)算應(yīng)補(bǔ)加的石灰量礦石含有一定數(shù)量的SiO2，每kg礦石需補(bǔ)加石灰的數(shù)量按下式計(jì)算：補(bǔ)加石灰量（kg/kg）= 白云石用量的確定:白云石的加入量應(yīng)根據(jù)爐渣要求的飽和MgO含量來確定。 例1 %、%，冶煉所用石灰含CaO：86%，SiO2：%，求每噸鐵水的石灰用量。石灰用量的確定：1）首先根據(jù)鐵水的硅、磷含量和爐渣堿度計(jì)算：（1）鐵水含磷＜%時(shí)，爐渣的堿度B=（%CaO）/（%SiO2）=～，所以每噸鐵水的石灰加入量按下式計(jì)算：石灰用量（kg/t）=式中 出鋼前壓槍降低渣中的(FeO)，破壞泡沫渣，以減少金屬損失。通常是因槍位過高，爐內(nèi)的碳氧反應(yīng)被抑制，渣中聚集的(FeO)越來越多（內(nèi)部條件具備），溫度一旦上來便會(huì)發(fā)生激烈的碳氧反應(yīng)，過量的CO氣體充入爐渣（外部條件具備），使渣面上漲并從爐口溢出或噴出，形成所謂的噴濺。爐渣的表面張力愈小，其表面積就愈易增大即小氣泡愈易進(jìn)入而使之發(fā)泡；增大爐渣的粘度，將增加氣泡合并長(zhǎng)大及從渣中逸出的阻力，渣中氣泡的穩(wěn)定性增加。（2）熔渣本身的發(fā)泡性即氣體在渣中的存留時(shí)間。影響熔渣泡沫化的因素： （1）進(jìn)入熔渣的氣體量。熔渣成為液膜，將氣泡包住，引起熔渣發(fā)泡膨脹，形成泡沫渣。 在吹煉過程中，由于氧射流與熔池的相互作用，形成了氣—熔渣—金屬液密切混合的三相乳化液。 吹煉后期，脫碳速度降低，產(chǎn)生的CO減少，堿度進(jìn)一步提高，∑(FeO)較高，但[C]較低，產(chǎn)生的CO少，表面活性物質(zhì)的活度比中期進(jìn)一步降低，因此，泡沫穩(wěn)定的因素大大減弱，泡沫渣趨向消除。 吹煉中期，脫碳速度大，大量的CO氣泡能沖破渣層而排出，爐渣堿度高，∑(FeO)較低，SiOP2O5表面活性物質(zhì)的活度降低，因此引起泡沫渣的條件不如吹煉初期，但如能控制得當(dāng)，避免或減輕熔渣返干現(xiàn)象，就能得到合適的泡沫渣。 吹煉前期，脫碳速度小，泡沫小而無力，易停留在渣中，爐渣堿度低，∑(FeO)較高，有利于渣中鐵滴生成CO氣泡，并含有一定量的SiOP2O5等表面活性物質(zhì)，因此易起泡沫。 大量的研究表明，氣泡少而小，爐渣表面張力低，爐渣粘度大，溫度低，泡沫容易形成并穩(wěn)定地存在于渣中，生成泡沫渣。 當(dāng)然若控制不當(dāng)，嚴(yán)重的泡沫渣也會(huì)引發(fā)事故。 泡沫渣：o此法的優(yōu)點(diǎn)是可加速下爐吹煉前期初期渣的形成，提高前期的去磷、去硫率和爐子熱效率，有利于保護(hù)爐襯，節(jié)省石灰用量。 o雙渣操作會(huì)延長(zhǎng)吹煉時(shí)間，增加熱量損失，降低金屬收得率，也不利于過程自動(dòng)控制。在鐵水含磷高且吹煉高碳鋼，鐵水硅含量高，為防止噴濺，或者在吹煉低錳鋼種時(shí)，為防止回錳等均可采用雙渣操作。 雙渣法：整個(gè)吹煉過程中需要倒出或扒出約1/22/3爐渣，然后加入渣料重新造渣。 單渣操作一般脫磷效率在90%左右，脫硫效率約為30%40%。入爐鐵水Si、P、S含量較低，或者鋼種對(duì)P、S要求不太嚴(yán)格，以及冶煉低碳鋼，均可以采用單渣操作。 o 二、造渣方法根據(jù)鐵水成分和所煉鋼種來確定造渣方法。 SiO2的熔點(diǎn),使?fàn)t渣在高堿度下有較低的熔化溫度；o CaF2與CaO作用形成熔點(diǎn)為1635K的共晶體，直接促進(jìn)石灰的熔化；o 螢石加入爐內(nèi)后，在高溫下即爆裂或碎塊并迅速熔化。螢石的化渣作用 螢石的主要成分為CaF2，并含有SiOFe2OAl2OCaCO3和少量磷、硫等雜質(zhì)。 在保證渣中有足夠的∑(FeO)、渣中（MgO），不超過6%的條件下，增加初期渣中MgO含量，有利于早化渣并推遲石灰石表面形成高熔點(diǎn)致密的2 CaO 同時(shí)，前期過飽和的MgO會(huì)隨著爐渣堿度的提高而逐漸析出，使后期渣變粘，可以使終渣掛在爐襯表面上，形成爐渣保護(hù)層，有利于提高爐齡。 o 影響石灰溶解速度的因素主要有：石灰本身質(zhì)量鐵水成分爐渣成分供氧操作 白云石造渣。 在吹煉中期，碳的激烈氧化消耗大量的(FeO)，熔渣的礦物組成發(fā)生了改變，由 ，熔點(diǎn)升高，石灰的渣化有所減緩。 SiO2 （熔點(diǎn)1480℃）則不會(huì)妨礙石灰熔解。 如生成CaOSiO2 (熔點(diǎn)2070℃），則將阻礙石灰的進(jìn)一步渣化熔解。 但是在吹煉初期，SiO2易與CaO反應(yīng)生成鈣的硅酸鹽，沉集在石灰塊表面上，如果生成物是致密的，高熔點(diǎn)的2 CaO 這些反應(yīng)不僅在石灰塊的外表面進(jìn)行，而且也在石灰氣孔的內(nèi)表面進(jìn)行。 吹煉初期，各元素的氧化產(chǎn)物FeO、SiOMnO、Fe2O3等形成了熔渣。 吹煉過程熔池渣的變化石灰渣化機(jī)理和影響因素:煉鋼過程中成渣速度主要指的是石灰熔化速度，所謂的快速成渣主要指的是石灰快速熔解于渣中。Fe2O3生成。SiO2分解為2 CaO oSiO2等產(chǎn)物，其中最可能和最穩(wěn)定的是2 CaO2SiO2，2 CaO 中期渣：石灰與鈣鎂橄欖石和玻璃體作用，生成CaO 當(dāng)(MnO)高時(shí)，它是以2FeO. ，通常玻璃體不超過7%8%，渣中自由氧化物相(RO)很少。 初期渣，主要礦物為鈣鎂橄欖石和玻璃體(SiO2)。 同時(shí)，熔池中乳化和泡沫現(xiàn)象趨于減弱和消失。 o 吹煉中期，隨著爐溫的升高和石灰的進(jìn)一步熔化，同時(shí)脫碳反應(yīng)速度加快導(dǎo)致渣中(FeO)逐漸降低，使石灰融化速度有所減緩，但爐渣泡沫化程度則迅速提高。 由于發(fā)生Si、Mn、Fe的氧化反應(yīng)，爐內(nèi)溫度升高，促進(jìn)了石灰熔化，這樣爐渣的堿度逐漸得到提高。 吹煉初期，爐渣主要來自鐵水中Si、Mn、Fe的氧化產(chǎn)物。 泡沫性爐渣應(yīng)盡早形成，并將其泡沫化程度控制在合適范圍，以達(dá)到噴濺少、拉碳準(zhǔn)、溫度合適、達(dá)到磷硫去除的最佳吹煉效果。 爐渣粘度和泡沫化程度也應(yīng)滿足冶煉進(jìn)程需要。 吹煉中期，爐渣的氧化性不得過低(∑(FeO)保持在10%16%），以避免爐渣返干； o o由于轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)間短，必須快速成渣，才能滿足冶煉進(jìn)程和強(qiáng)化冶煉的要求，同時(shí)造渣對(duì)避免噴濺、減少金屬損失和提高爐襯壽命都有直接影響。所謂造渣，是指通過控制入爐渣料的種類和數(shù)量，使?fàn)t渣具有某些性質(zhì)，以滿足熔池內(nèi)有關(guān)煉鋼反應(yīng)需要的工藝操作。在接近終點(diǎn)時(shí)再降槍加強(qiáng)熔池?cái)嚢瑁^續(xù)脫碳和均勻熔池成分和溫度，降低終渣（FeO）含量。開吹時(shí)采用高槍位化渣，使渣中含（FeO）量達(dá)25～30％，促進(jìn)石灰熔化，盡快形成具有一定堿度的爐渣，增大前期脫磷和脫硫效率，同時(shí)也避免酸性渣對(duì)爐襯的侵蝕。 恒壓變槍操作的幾種模式CB恒壓變槍操作的幾種模式，如圖11所示A（4）爐內(nèi)留渣：采用雙渣留渣法時(shí)，由于渣中（FeO）高，有利于石灰熔化，因此吹煉前期的槍位適當(dāng)?shù)托?，以防渣中（FeO）過高引發(fā)泡沫噴濺。鐵水含錳高時(shí)，有利于化渣，槍位則可適當(dāng)?shù)托?。生產(chǎn)條件千變?nèi)f化，因此具體操作中還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)槍位進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)：（1）鐵水溫度：若遇鐵水溫度偏低，應(yīng)先壓槍提溫，而后再提槍化渣，以防渣中的（FeO）積聚引發(fā)大噴，即采用低高低槍位操作。接近終點(diǎn)時(shí)，降槍點(diǎn)吹一下，均勻鋼液的成分和溫度，同時(shí)降低爐渣的氧化鐵含量并破壞泡沫渣，以提高金屬和合金的收得率。 可能性不大，此時(shí)的基本任務(wù)是調(diào)好爐渣的氧化性和流動(dòng)性繼續(xù)去除硫磷，并準(zhǔn)確控制終點(diǎn)碳（較低），因此槍位應(yīng)適當(dāng)高些。 （3）后期提槍調(diào)渣控終點(diǎn)。吹煉中期，主要是脫碳，槍位應(yīng)低些。當(dāng)然，槍位亦不可過高，以防發(fā)生噴濺，合適的槍位是使液面到達(dá)爐口而又不溢出。 具體操作中，槍位控制通常遵循“高－低－高－低”的原則：（1）前期高槍位化渣但應(yīng)防噴濺。槍位的變化范圍和規(guī)律：關(guān)于槍位的確定，目前的做法是經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，實(shí)踐中修正。目前，一爐鋼吹煉中的氧槍操作有兩種類型，一種是恒壓變槍操作，一種是恒槍變壓操作。國(guó)內(nèi)多采用第三種操作法。3）供氧操作供氧操作是指調(diào)節(jié)氧壓或槍位，達(dá)到調(diào)節(jié)氧氣流量、噴頭出口氣流壓力及射流與熔池的相互作用程度，以控制化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程的操作。min)，(t供氧強(qiáng)度的大小根據(jù)轉(zhuǎn)爐的公稱噸位、爐容比來確定。即 ◆供氧強(qiáng)度：指在單位時(shí)間內(nèi)每噸鋼的氧耗量，它的單位是m3/(t對(duì)三孔噴頭，供氧壓力可由下式經(jīng)驗(yàn)計(jì)算： ◆氧氣流量：指在單位時(shí)間內(nèi)向熔池供氧的數(shù)量，常用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積量度，其單位為m3/min或m3/h。因此，必須正確調(diào)整槍位和供氧量，使乳化液中是金屬保持某一百分比。生產(chǎn)實(shí)踐表明，冶煉中期硬吹時(shí)，由于渣內(nèi)富有大量CO氣泡以及渣中氧化鐵被金屬液滴中的碳所還原，導(dǎo)致爐渣的液態(tài)部分消失而“返干”。金屬液滴尺寸愈小，脫除量愈多?？梢?，吹煉時(shí)金屬和爐渣密切相混。渣鋼乳化是沖擊坑上沿流動(dòng)的鋼液被射流撕裂或金屬滴所造成的。若爐渣中僅有氣泡，而且氣泡無法自由運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱爐渣泡沫化（slag foaming）。 轉(zhuǎn)爐內(nèi)的泡沫現(xiàn)象示意圖 由于氧射流對(duì)熔池的強(qiáng)烈沖擊和CO氣泡的沸騰作用，使熔池上部金屬、熔渣和氣體三相劇烈混合，形成了轉(zhuǎn)爐內(nèi)發(fā)達(dá)的乳化和泡沫狀態(tài)，如圖10所示。 在頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，特別是吹煉過程劇化的開始階段，有時(shí)爐渣會(huì)起泡并從爐口溢出，這就是吹煉過程中發(fā)生的典型的乳化和泡沫現(xiàn)象。 槍尾部：槍尾部接供氧管，進(jìn)水管和出水管。 拉瓦爾型噴孔示意圖2）供氧制度 槍身：它由三層同心套管構(gòu)成，中心管道氧氣，中間管是冷卻水的進(jìn)水通道，外層管是出水通道。拉瓦爾型噴頭是收縮—擴(kuò)張收縮型噴孔，當(dāng)出口氧壓與進(jìn)口氧壓之比p出/p0，如圖9所示。噴頭的形狀有拉瓦爾型、直筒型和螺旋型等。1）氧槍 氧槍是轉(zhuǎn)爐供氧的主要設(shè)備，它是由噴頭、槍身和尾部結(jié)構(gòu)組成。 吹煉一爐鋼過程中金屬、爐渣成分的變化 三、供氧制度 供氧制度的主要內(nèi)容包括確定合理的噴頭結(jié)構(gòu)、供氧強(qiáng)度、氧壓和槍位控制。簡(jiǎn)述一爐鋼的冶煉過程。目前國(guó)內(nèi)各廠普遍采用濺渣護(hù)爐技術(shù)，因而多為先加廢鋼后兌鐵水，可避免兌鐵噴濺。為減輕廢鋼對(duì)爐襯的沖擊，裝料順序一般是先兌鐵水后加廢鋼，爐役后期尤其如此。 國(guó)內(nèi)一些企業(yè)頂吹轉(zhuǎn)爐的爐容比廠名寶鋼首鋼鞍鋼本鋼攀鋼首鋼太鋼噸位/t3002101801201208050爐熔比/m3分階段定量裝入法兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)，是生產(chǎn)中最常見的裝入制度。目前國(guó)內(nèi)采用三種即定量裝入量、定深裝入量和分階段定量裝入法。 爐子附屬設(shè)備：應(yīng)與鋼包容量、澆注吊車起重能力、轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩大小、連鑄機(jī)的操作等相適應(yīng)。 熔池深度：合適的熔池深度應(yīng)大于頂槍氧氣射流對(duì)熔池的最大穿透深度，以保證生產(chǎn)安全，爐底壽命和冶煉效果。 爐容比：它是指轉(zhuǎn)爐內(nèi)自由空間的容積與金屬裝入量之比(m3/t)。 通常，鐵水配比為70%90%，其值取決于鐵水溫度和成分，爐容比、冶煉鋼種、原材料質(zhì)量和操作水平等。（二）裝入量裝入量指煉一爐鋼時(shí)鐵水和廢鋼的裝入數(shù)量，它是決定轉(zhuǎn)爐產(chǎn)量、爐齡及其他技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的主要因素之一。 為了防止?fàn)t襯過分急冷，裝完廢鋼后，應(yīng)立即兌入鐵水。先加潔凈的輕廢鋼，再加入中型和重型廢鋼，以保護(hù)爐襯不被大塊廢鋼撞傷，而且過重的廢鋼最好在兌鐵水后裝入。 轉(zhuǎn)爐冶煉五大制度裝料制度供氧制度造渣制度溫度制度終點(diǎn)控制及合金化制度二、裝料制度（一）裝料次序◆ ◆當(dāng)鋼水流出總量的四分之一時(shí)，向鋼包中的脫氧合金化劑，進(jìn)行脫氧，合金化，由此一爐鋼冶煉完畢?！糸_吹時(shí)氧槍槍位采用高槍位，目前是為了早化渣，多去磷，保護(hù)爐襯；◆在吹煉過程中適當(dāng)降低槍位的保證爐渣不“返干”，不噴濺，快速脫碳與脫硫，熔池均勻升溫為