现代转炉炼钢技术及延长转炉炉衬寿命的措施和方法.docx

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现代转炉炼钢技术及延长转炉炉衬寿命的措施和方法

目录

1.1转炉炼钢技术的发展1

1.1.1发展概要1

1.1.2转炉炼钢技术发展的进程1

1.1.3转炉炼钢技术的展望4

1.2顶底复合吹炼技术5

1.2.1复吹技术开发的历史背景5

1.2.2顶底复合吹炼技术的分类6

1.2.3复吹的主要技术特点6

1.2.4复吹冶金效果和经济效益8

1.3转炉基本操作工艺10

1.3.1装入制度10

1.3.2供氧制度11

1.3.3造渣制度11

1.3.4温度制度11

1.3.5终点控制与出钢合金化11

1.4典型钢种的冶炼要点及其质量12

1.5长寿命炉衬技术13

1.5.1溅渣护炉的基本原理14

1.5.2溅渣护炉的技术要点14

1.5.3溅渣护炉的优点及负面影响16

1.6转炉节能和负能炼钢的实现18

1.6.1概述18

1.6.2转炉炼钢的热工特点18

1.6.3转炉炼钢的直接能源消耗19

1.6.4转炉能量的回收19

1.6.5转炉工序能耗计算19

1.6.6转炉炼钢的主要节能途径20

1.6.7转炉负能炼钢的实现21

1.7计算机控制炼钢21

1.7.1计算机控制炼钢的发展概要21

1.7.2计算机控制炼钢的优点21

1.7.3炼钢计算机控制系统的结构及其功能22

1.7.4静态和动态模型23

1.7.5计算机控制炼钢应具备的条件26

1.8铁水预处理与转炉双联法炼钢26

1.8.1运载容器中的铁水预处理26

1.8.2转炉双联法32

现代转炉炼钢技术

1.1转炉炼钢技术的发展

1.1.1发展概要

1855年，英国亨利.贝塞麦发明酸性空气底吹转炉，首次用铁水炼液态钢。

1856年，RobertMushet向钢液内加Mn-Si-Fe进行脱氧，阻止浇注后凝固的钢锭产生蜂窝气泡，使钢锭能顺利进行热处理。

1878年，英国人S.G.ThoMas发明碱性空气底吹转炉，以白云石加少量粘土作粘结剂制成炉衬，加石灰造碱性渣，解决了高磷铁水的脱磷问题。

由于托马斯炼钢法是空气底吹，[N]较高，易产生时效硬化现象。

当时采用

（1）富氧鼓风（O230-32%）；

（2）混合气体（O250%，CO230-32%）；

（3）氧气中加H2O。

来降低钢中的[N]含量。

上世纪40年代初大型空气机问世，随即产生了氧气顶吹转炉。

首先在1847年瑞士人罗佰特（Robert）、杜勒（R.Durrer）在2.5吨转炉进行顶吹氧试验，于1848年3月试验成功。

奥地利联合钢铁公司获悉并观察后：

在奥地利林茨（Linz）2t和15t转炉上试验，于1949年10月成功。

在林茨（Linz）新建30t转炉工厂，于1952年开工生产。

奥地利阿尔卑斯矿业公司在多那维茨（Donawitz）新建30t转炉工厂，于1953年投产生产，并命名为LD氧气顶吹转炉炼钢法。

1967年，原联邦德国和法国建成氧气底吹转炉。

由于从炉底吹入氧气，使冶炼过程更加平稳，脱碳能力强，有利冶炼超低碳钢种，铁和锰的氧化损失较氧气顶吹转炉小，也适用高磷铁水炼钢，这一工艺的出现受到炼钢界的普遍重视。

1969年，原联邦德国采用钢包喷射冶金技术。

1974年，英国首先在1.25t转炉上，1975年法国和卢森堡合作在65t转炉上先后试验成功顶底复合吹炼转炉炼钢。

1.1.2转炉炼钢技术发展的进程

LD氧气顶吹转炉炼钢法自1952年诞生以来，半个多世纪的发展大致有以下特点：

（1）LD基本炼钢技术的完善和转炉大型化的实现

这一技术发展过程主要在20世纪50年代初至60年代末完成。

对于当时来说，这种技术的完善首先是为了安全、连续、稳定地进行炼钢生产的目的，其次再考虑进一步提高生产能力和品种适应的问题，因此这些基本炼钢技术的完善可归纳为[1]：

1）氧枪的改进，单孔—→多孔枪头；

2）OG法除尘系统的完善，开始回收煤气；

3）扩大对原料的适应性，如高磷铁水的使用；

4）品种扩大，低碳到中、高碳及合金钢；

5）炉料改进，提高炉龄，从开始的数百炉提高到数千炉。

随着上述基本炼钢技术的不断完善，对转炉大型化提出了要求，以求更高的生产能力和经济效益。

因此，在60年代初就出现了容量为200t的转炉，到60年代末就出现了300t或大于300t的转炉。

众所周知，从70年代开始，容量为250～300t的转炉一直是当今世界转炉炼钢的主力炉型。

（2）经验操作转变为科学控制炼钢

这一技术发展过程主要完成于20世纪50年代末至70年代末。

由于转炉炼钢反应速度快、时间短，很难采用取样分析的方法来监控炼钢过程，也无法直接观察炉内的反应过程，而只能根据对火焰、声音第二次信息的观察体会逐步形成操作人员的经验，从而来调节反应过程和对终点的控制，这就是所讲的经验炼钢。

约100年来，贝氏麦、托马斯转炉都是依靠经验来炼钢的。

由于经验炼钢的局限性，自然提出了炼钢过程实施科学控制的要求。

从经验炼钢到科学控制炼钢大约经历了以下几个历程：

1）20世纪50年代末到60年代初，炼钢科学工作者利用热力学试验数据已能精确计算出炼钢过程化学反应生成的热。

这为科学控制炼钢过程打下了理论基础[2]。

2）1960～1965年，称量、检测、分析仪表迅速发展，对加入转炉的主、副原料的质量、温度及化学成分可以进行测量，逐步实现能准确计量地加入炉料，另外，计算机已用于生产，主要是采集、记录生产过程中的数据，而不进行控制。

3）1965～1970年，采用计算机设定计算值并进行炼钢过程的监控，这实际上已是利用静态模型对炼钢过程进行开环控制的指导，然而终点的闭环控制尚未实现。

4）1970～1980年，借助于测量技术的进一步发展，已能准确连续测量出吹入转炉的氧量及对废气的成分进行分析，特别是副枪技术的开发，使转炉炼钢基本实现由静态模型和副枪动态模型相结合的全过程控制炼钢的目标。

20世纪80年代以来，随着计算机技术的全面推广以及各种检测手段的迅速发展，科学炼钢已达到很高水平，这为保证钢水质量、降低消耗及提高劳动生产率发挥了重要作用。

因此，可以说，转炉从经验炼钢发展到科学控制炼钢是转炉炼钢技术发展的一个十分重要的方面。

（3）顶底复合吹炼技术的开发与完善

这一技术的发展过程主要完成于20世纪70年代末到80年代末。

1968年，正式用于工业生产的氧气底吹转炉（OBM）在德国诞生。

人们发现，底吹工艺与顶吹工艺相比有显著的优点，特别是在生产低碳钢时，即由于熔池搅拌强度大，脱碳速度快，碳氧反应趋于平衡。

以后人们又发现将底吹率降低到30%甚至更低也能获得相同的冶金效果，这就为开发顶底复合吹炼技术打下了基础。

60年代末，由于连铸技术迅速发展，特别是后来全连铸钢厂的出现，对转炉炼钢在时间、温度、成分及钢水质量方面提出了更高的要求。

因此，集顶吹和底吹优点为一体的复合吹炼技术的开发引起了高度重视。

1977年，卢森堡阿尔卑德公司和德国钢铁研究院共同开发出顶吹氧、底吹惰性气体的复合吹炼技术，即LBE技术。

在此后的十多年里，复吹技术在全世界推广，至1990年，日本转炉钢复吹比已达83.5%，西欧为60.1%。

顶底复合吹炼技术主要包括以下三种类型：

1）顶吹氧、底吹惰性气体工艺；

2）顶底复合吹氧工艺；

3）顶底复吹氧及喷吹燃料工艺。

复合吹炼技术明显改善了转炉终点操作，使吹炼后期钢渣反应趋近平衡，降低了终点钢水、炉渣的氧化性，这不仅提高了钢水质量，还降低金属吹损、耐材消耗及降低铁钢比所引起的节能等经济效益。

因此可以说，复合吹炼技术将转炉炼钢向提高质量、降低消耗方向大大推进了一步，它是转炉炼钢技术进步的又一重要方面。

（4）高效、高自动化、高洁净度炼钢技术的发展

从1990年至本世纪末，由于社会对钢材的质量及价格的要求日益增高，炼钢技术发展的重点就体现在长寿高效、计算机全自动炼钢及高洁净钢系统生产技术三个方面。

1）长寿高效技术：

长寿命炉衬技术的发展，特别是溅渣护炉技术的开发与应用，使炉龄可以提高到1～2万炉以上，不仅可大大降低耐材消耗，更重要的是改变传统“三吹二”、“二吹一”模式，大大提高转炉利用率，实现转炉“高效化”。

2）计算机全自动炼钢技术：

在科学控制炼钢的基础上，成熟应用静态模型、副枪及动态模型、加之吹炼过程防喷溅动态枪位、加料控制以及终点磷、硫预报快速出钢技术，使转炉炼钢实现全过程自动控制，终点碳、温双命中率可稳定保持在90%以上，同时能降低终点钢水氧含量，为洁净钢生产打下良好基础。

3）高洁净度钢生产技术：

由于提高钢的洁净度可以明显改善钢材性能，因此洁净钢的需求日趋扩大。

然而人们认识到洁净钢不能单纯依靠某一工序的技术改进而获得，因而“分阶段精炼”[3]的洁净钢系统技术得到迅速发展，形成了新的、能大规模廉价生产洁净钢的生产体系，典型的“分阶段精炼”流程为：

铁水“三脱”———转炉少渣冶炼———多功能二次精炼———连铸保护浇铸和中包冶金。

近20年来，洁净钢生产技术得到迅速发展，比如已能生产出T[O]≤10×10-6的轴承钢、钢帘线，ｗ（[S]）≤10×10-6的管线钢等等。

综观转炉炼钢技术的发展历史，不难看出所有技术进步始终都是围绕着以下目标：

1）提高转炉的生产效率；

2）提高钢水质量，满足社会日益苛刻的需求；

3）降低转炉炼钢的生产成本；

4）降低炼钢能源消耗及回收利用炼钢过程产生的能源；

5）减少对环境的污染，实现清洁生产。

21世纪，转炉炼钢技术面临更具挑战性的形势，总目标是利用钢材本身较好的生态特征在与其他材料的竞争中获得更多市场。

1.1.3转炉炼钢技术的展望

21世纪钢铁工业将如何发展，这是全世界钢铁工作者共同关心的问题。

比较认同的看法是：

尽管钢铁产品受到“钢铁替代材料”越来越严重的挑战，但钢材以其独特的物理化学性质，以其优良的综合性能和较低的价格满足不同使用者的需求，仍为各行各业的首选材料。

预计，在21世纪，钢铁仍是“必选材料”。

因此，从高炉开始直至最终成材工序内的一系列钢铁生产技术面临加速创新的新任务，以使钢铁生产技术在制造领域始终处于领先地位，使优质廉价的钢材在材料领域始终具有竞争力。

就转炉炼钢技术而言，已经形成了包括短期在内的技术创新计划，大致内容如下：

短期项目有：

1）开发快速准确炉气分析技术，控制冶金过程和烟气净化；

2）熔池搅拌技术，提高炉役期内冶金行为的稳定性；

3）防止钢渣流入钢包的更有效的保护措施；

4）最新的计算机人工智能、专家系统，提高过程稳定性；

5）开发具有反馈功能的并联控制系统，提高对碳和温度的控制，精确测量氧气高度及探测喷溅的发生；

6）开发夹杂物控制技术，去除和降低不变形残余夹杂物；

7）减少转炉废气、废渣的排放，进一步改善环境；

8）开发经济的、环保型的脱磷、控磷方法及其他有生命力的炉渣利用技术。

中期的项目有：

1）延长炉体寿命，开发冷却系统防止炉体变形；

2）开发供氧新系统及可长时间保持射流特征的新型氧枪及二次氧枪；

3）降低能耗（如二次燃烧），提高废气回收率；

4）转炉冶炼和炉渣形成过程的检测（如射线波测量）。

长期项目有：

开发用铁水流程处理铁水实现连续炼钢的技术。

需要指出的是：

日本钢铁界初步形成的“铁水三脱+少渣精炼+多功能二次精炼”的新的生产体制，将在下世纪加速发展，其技术的主要特点和内容有：

1）利用转炉进行全量铁水“三脱”；

2）采用转炉“双联”工艺，进行少渣精炼；

3）MN、CR矿的熔融还原；

4）实现转炉高效化；

5）减少转炉总渣量50%，对环保作出新贡献。

1.2顶底复合吹炼技术

1.2.1复吹技术开发的历史背景

众所周知，LD炼钢法即氧气顶吹转炉炼钢法是世界炼钢技术的一项革命。

自1952年LD法问世以来，短短20年，氧气顶吹转炉炼钢的钢产量已接近世界钢产量的50%，LD炼钢法如此迅速地推广应用，主要得益于其诸多优点。

然而，1968年OBM炼钢法即氧气底吹转炉炼钢法的诞生，使处于垄断地位的氧气顶吹转炉炼钢法受到了挑战和冲击。

这是因为氧气底吹转炉炼钢法显示出许多优于顶吹法之处，可归纳为：

1）熔池搅拌力强，相当或大于顶吹法的10倍，因此，熔池的成分、温度均匀、操作平稳，且可防止喷溅和金属损失。

2）脱碳速度快，熔池碳氧反应更处于平衡状态，因此更适合于冶炼低碳钢，即使转炉终点[C]为0.01%～0.02%时（质量分数），也不会出现渣、钢过氧化现象，且有较高的残锰收得率，因此比氧气顶吹转炉炼钢法有更高的钢水和合金收得率。

由于以上两点明显的优点，从70年代开始，西德、美国、法国、比利时、瑞典以及日本相继投产了一些氧气底吹转炉。

然而，氧气底吹转炉也存在一些自身难以克服的缺点，如：

1）由于熔池上方形成不了类似顶吹法时的熔状区，因此，脱磷困难。

2）由于仅极少量CO在炉内燃烧成CO2，因此产生热量比顶吹法低，废钢比低于顶吹法4%左右。

（3）由于使用碳氢化合物冷却喷嘴，因此钢水[Ｈ]比顶吹法高。

因为顶吹法和底吹法各有长处和短处，而自身又无法克服其短处，因此，促使人们去思考寻求集两者优点而克服两者缺点的新途径。

另外，70年代，连铸技术在全世界迅速发展，对炼钢在钢质和成分上提出了更高要求，因此这种集顶吹和底吹优点的新技术的研究加快了步伐。

1978年，卢森堡阿尔蓖德贝尔瓦厂首先开发出顶吹氧、底吹惰性气体的复合吹炼方法，即LBE法，且很快在西欧、北美迅速推广。

与此同时，日本各大钢厂也相继开发成功顶底复吹技术，并成功用于工业生产。

由于顶底复吹技术显示出诸多冶金效果及经济效益，同时，由于将顶吹转炉改成复吹转炉无须大幅度改造，因而顶底复吹技术经问世5年后，在世界范围内已有70座容量≥150t的大型转炉改造成功并投产。

可以说，到80年代末，复吹炼钢法已取代顶吹法而成为转炉炼钢的主流[7]。

1.2.2顶底复合吹炼技术的分类

顶底复合吹炼技术主要分三大类：

（1）顶吹氧、底吹惰性气体法

顶吹氧气，底吹气体为N2、AR及CO2弱氧化性气体，底吹气体流量大致在0.3NM3/t·min以下，该技术为加强搅拌型复吹方法，其目的主要是加强搅拌效果来获得较好的冶金效果。

代表技术有LBE、LD—KG、LD—OBT、NK—CB、LD—AB等，由于该技术供气元件容易维护，寿命长，操作工艺比较简单，适应钢种范围广，因此在复吹技术中所占比例较高。

我国现有的复吹转炉绝大多数采用该技术，需要指出的是，在底吹N2时（因价格低廉）钢种增[N]约30×10-6（质量分数），因此为防止增[N]，通常在冶炼终点前将底吹气体切换成Ar。

（2）顶底复合吹氧法

该技术是指顶底同时吹氧、在底吹氧的同时也可吹入部分熔剂，属于强化冶炼型的复吹方法。

底吹氧量约为顶吹的5%～40%（0.2～1.5M3/t·min）。

供气元件为双套管，中心吹O2，外层吹CO2、N2、Ar及天燃气作保护。

代表技术有BSC-BAP、LD-OB、LD-ＨC、STB、STB-P、K-BOP等。

（3）顶底吹氧、喷加燃料法

该技术指顶吹氧、底吹或侧吹氧，同时底喷或加入燃料，属于增加废钢型的复吹方法。

代表技术有OBM-S、KMS、KS等。

其中KS法采用100%底吹O2，同时底喷煤粉，实现100%废钢氧气炼钢。

1.2.3复吹的主要技术特点

1.2.3.1复吹的特征参数

将碳的优先氧化参数值，即ISCO值（最初用于底吹转炉）作为复吹转炉的特征参数：

式中

——氧气流量

——冷却气体流量

——钢水重量

——熔池混均时间

从上式可知，碳在熔池中的选择氧化，与上升气体的CO分压及碳的传质速度有关。

值越小，越可使碳氧化到较低的浓度。

值随熔池混匀时间减少而降低，而混匀时间又是随底吹强度加大而减少的，如分别对LD（顶吹）、LD-KG（加强搅拌型）、K-BOP（强化冶炼型）和Ｑ-BOP（底吹）转炉作计算，其结果示于图17。

图17不同吹炼方式ISCO值与混均时间关系图

1.2.3.2复吹供气元件

复吹供气元件是安装于转炉底部的特殊透气耐火材料，它直接影响复吹效果及使用寿命，因此是复吹系统中的关键元件。

供气元件大致可分为如下三种类型。

（1）钢管型供气元件

常用的有单管式、双层套管、环缝管等。

单管式因流量调节小且易烧损，目前已不多见。

双层套管主要用于中心吹氧、外层吹保护气体的复吹方式，即顶底吹氧法。

环缝管可增大流量调节幅度，并最大限度地扩大内外压差，它也主要用于顶底复吹氧方法。

（2）砖型供气元件砖型供气元件包括弥散型、砖缝组合型及直孔型透气砖。

这三种透气砖主要用于底吹惰性气体的复吹方法，其中直孔型透气砖阻力小而且气流分布均匀，使用比较普通。

（3）多微孔透气塞式供气元件它综合钢管型和砖型供气元件的优点，其微管的直径为Φ1.5mm～4mm，它具有供气阻力小、气体流量调节范围大，气密性好等特点，同时有利于蘑菇头的生产和连接，减少烧损，延长寿命。

图18示出供气元件的演变过程。

图18　供气元件演变过程示意图

1.2.3.3供气系统供气系统

通常由气包、减压阀、流量调节阀、N2、Ar切换阀及相应的管构件、管道组成。

控制系统一般由PLC及相关的流量、压力检测仪表构成。

比较先进的复吹系统不仅能满足不同复吹工艺模式进行自动控制，而且具有自动检漏、检堵及气量调节功能。

如武钢三炼钢采用的复吹系统有16块透气砖和16个单独控制的供气系统组成。

由计算机控制，当某透气砖堵塞时，系统能自动判别，并自动关闭该块透气砖的供气，且将总气量重新分配给剩余工作的透气砖，以保证复吹效果。

1.2.3.4复吹工艺

根据不同钢种的需求，结合炼钢过程各阶段的冶金特点，可以摸索出不同的复吹工艺模式。

如武钢二炼钢厂开发出三种典型的供气曲线（见图19）。

在吹炼的前期和脱碳期供气基本一致，差别在于吹炼后期和停吹后搅期。

根据[C]的不同含量，采用不同的供气强度和搅拌时间，使钢渣氧化性得到有效控制。

图19三种典型的供气曲线

1.2.4复吹冶金效果和经济效益

复吹的主要冶金特征表现在以下几方面：

（1）碳氧反应更趋平衡。

如图20（武钢三炼钢的实际应用结果）所示，当吹炼终点[C]=0.04%（质量分数）时，无复吹的终点[O]约为900×10-6（质量分数），而进行复吹的炉次则为550×10-6左右。

这说明钢、渣的氧化性大为降低。

（2）吹炼终点残锰明显提高。

图21是各种炼钢方法终点锰—碳的关系，可见复吹转炉钢水残锰明显提高，合金收得率也随之提高。

（3）脱磷脱硫反应更趋平衡。

从图22、图23中可见[9]，复吹转炉比顶吹转炉具有更高的磷、硫分配系数。

有些研究结果表明，磷的分配系数甚至很接近HeaLｙ平衡值。

图20转炉复吹和无复吹时的终点碳氧平衡

图21各种炼钢方法终点锰—碳的关系

图22磷分配系数与渣中氧化铁含量的关系

由于复吹具有上述明显的冶金特征，因而它给钢厂带来了诸多优点，可归纳为：

图23硫分配系数和炉渣碱度的关系

（1）渣中含铁量降低2.5%～5.0%；

（2）金属收得率提高0.5%～1.5%；

（3）残锰提高约0.02%～0.06%；

（4）石灰消耗减少3～10Kgt；

（5）磷含量降低约0.002%；

（6）降低O2耗约8%；

（7）减少耐材消耗，提高炉龄。

采用复吹法带来的经济效益，因各钢厂具体情况不同而异。

一般来说，在欧洲，大约折算为2～3.6马克/t；在美国，约为0.25～1.5美元/t[10]。

1.3转炉基本操作工艺

1.3.1装入制度

装入制度通常要考虑三个因素：

1）合适的炉容比，即有效容积与金属装入量之比，一般取0.8～1.0；

2）合适的熔池深度，即必须大于氧流穿透深度；

3）铁水比，一般为70%～90%。

1.3.2供氧制度

供氧制度主要参数如下：

1）供氧压力，保证出喷孔时的氧流速度为超音速，通常吹炼工作压力为0.8～1.2MPa；

2）供氧强度，是指单位时间每吨金属的供氧量，一般取2.5～4.0M3/t·Min；

3）枪位，对于不同冲击速度存在获得最大冲击面积的最佳枪位。

在我国，多半采用恒压变枪位的操作；

4）氧枪喷头，多半采用多孔型，增大与熔池接触面积，使吹炼平稳、成渣快。

1.3.3造渣制度

（1）钢对炉渣的要求。

原则上说，要求炉渣具有一定的碱度，合适的氧化性、流动性，适度的泡沫化；

（2）造渣方法。

主要通过加入石灰来实现。

石灰加入量主要根据所需的碱度而定，因而取决于铁水的硅含量，同时也考虑含磷量。

碱度ｗ（CaO）/ｗ（SiO2）一般取≥3.0。

根据不同钢种造渣方法还可分单渣法、双渣法等。

石灰通常分批加入，最好采用计算机自动加料方法。

1.3.4温度制度

（1）出钢温度的确定。

出钢温度通常按下式确定：

TtAP=TL+ΣΔT

TtAP为出钢温度；

TL为钢的液相线温度；

ΣΔT为从出钢开始至浇铸过程钢水温降的总和。

（2）冷却剂类型及数量。

废钢为主要冷却剂，通常在开吹前与铁水一起加入炉内，废钢比可取10%～30%。

在吹至终点前，通常加入一定数量的矿石或氧化铁皮作冷却剂，以求终点温度命中，同时也可促进化渣。

1.3.5终点控制与出钢合金化

（1）碳温双命中

采用计算机终点控制可获理想效果，使双命中率可达>80%甚至>90%。

（控制精度，ｗ（[C]）±0.015%，T±12℃）

（2）脱氧、合金化

脱氧的目的是使钢中氧脱到一定程度，保证质量和浇铸顺利。

常用方法为沉淀脱氧和真空脱氧。

合金化是指为达到钢水成分要求而向钢水中添加合金的操作，事实上，脱氧和合金化大都是同时进行的。

要注意根据合金对氧的亲合力、熔点、比重等特性来选择加入的时间、顺序和方法。

（3）出钢挡渣

钢渣流入钢包的危害越来越被人们认识清楚，它不仅会产生回磷、降低合金收得率，还会严重影响二次精炼工序的冶金效果，对于生产洁净钢来说尤为如此。

因而各种挡渣技术相继问世。

武钢三炼钢采用挡渣塞技术（见图6、图7）[6]，收到很好效果，最好时可使流入钢包的渣子≤2.5Kg/t。

图6出钢挡渣塞装置示意图

图7挡渣过程示意图

1.4典型钢种的冶炼要点及其质量

（1）低碳、超低碳钢

对深冲钢的使用要求决定了钢中碳低、硅低、总氧（非金属夹杂物）低的特点，此外，还要求氮低、硫低，并添加适量的微量元素，如钛、铌等。

为满足质量要求，通常需掌握以下要点：

①终点一次拉碳（ｗ（C）=0.04%～0.06%），避免补吹；

②降低终点[O]，充分发挥复吹后搅作用，使ｗ（[O]）≤7×10-4；

③尽量采用低硫铁水，终渣碱度≥3.2，使成品ｗ（[S]）≤0.015%；

④严格脱氧剂的使用和脱氧步骤，防止钢水吸N2；

⑤严格控制钢渣流入钢包。

对于IF钢来说，应使其在真空处理前钢水含有一定的碳和氧，以便深脱碳。

另外还要采用铁水脱硫、二次精炼、连铸等一系列有关技术措施，确保ｗ（[C]）≤0.003%，ｗ（[N]）≤0.002%，ｗ（[O]）≤0.0025%，且夹杂物直径≤30μm。

（2）中、高碳钢

中、高碳钢冶炼的矛盾焦点是终点碳的控制。

常用的方法是“高拉碳法”和“增碳法”。

①高拉碳法

高拉碳法的优点是终渣氧化铁低、金属收得率高、氧耗低、合金收得率高、钢水气体含量较低。

问题是，因为终渣氧化铁低，除磷很困难。

同时，在中、高碳范围转炉终点命中率也很低，通常需等成分补吹，即“高拉补吹”，延长冶炼周期。

因此，采用铁水预处理工艺，特别是进行铁水脱硫，同时采用计算机控制炼钢，即借助于副枪动态控制，采用高拉碳法生产中、高碳钢是可取的。

②增碳法

终点碳控目标是根据终点硫、磷情况而确定的，通常在出钢过程进行增碳，在精炼工